飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊氮平衡和養(yǎng)分排放的影響

倪曉君， 趙小琪， 馬江龍， 王思宇， 歐陽依娜， 李銀江， 薛 白， 洪瓊花*

（1.云南省畜牧獸醫(yī)科學院，云南昆明 650224；2.昭通市昭陽區(qū)畜牧獸醫(yī)技術推廣服務中心，云南昭通 657000；3.云南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳，云南昆明 650000；4.四川農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所，四川成都 611130）

蛋白質(zhì)在動物的生命活動中發(fā)揮著重要的營養(yǎng)作用，影響著動物的生長發(fā)育、代謝活動以及養(yǎng)分的消化利用率等 （Oltjen等，2013；張樂穎等，2008；楊鳳，2004）。氮是蛋白質(zhì)的重要組分，鈣、磷是動物體內(nèi)必需的礦物元素，其消化代謝受到飼糧組成、營養(yǎng)水平、動物種類、年齡等因素影響（歐陽依娜等，2020；李茂等，2009；郭艷麗等，2003）。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧蛋白質(zhì)水平影響著反芻動物的氮平衡，以及對氮、磷、鈣的消化吸收，過低的蛋白質(zhì)水平會減少采食量、降低體內(nèi)消化氮和沉積氮，過高的蛋白質(zhì)水平則會增加糞尿中氮、磷、鈣的排放（李衛(wèi)娟等，2019；占今舜等，2018）。隨著我國畜禽養(yǎng)殖總量和規(guī)?；潭戎饾u擴大，畜禽糞便的產(chǎn)量也在急劇增加，糞便中過量的總氮、總磷、氨氮等會引起土壤酸化，造成水體富營養(yǎng)化，對環(huán)境污染嚴重（柏兆海，2015；武淑霞，2005）。 因此，降低養(yǎng)殖業(yè)中氮、磷排放，提高機體養(yǎng)分吸收利用率十分必要。營養(yǎng)與環(huán)境存在密切聯(lián)系，通過合理平衡飼糧中養(yǎng)分水平、使用添加劑、進行飼料加工等舉措，有助于提高動物生產(chǎn)性能，減少養(yǎng)分浪費和對環(huán)境的污染 （金磊和王立志，2020；王笑笑等，2016），但目前從飼料營養(yǎng)角度控制畜禽糞便排放污染的研究還較少。本試驗旨在研究飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊氮平衡和糞尿中養(yǎng)分排放的影響，通過分析飼糧蛋白質(zhì)水平與養(yǎng)分排放的關系，為進一步優(yōu)化生長期云南半細毛羊飼糧配比，降低氮、磷排放對環(huán)境的污染提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與設計 選擇25只體況良好的10月齡云南半細毛羊（羯羊），體重為（38.52±1.57）kg，試驗動物隨機分為5組，每組5個重復，每個重復1只。各組試驗羊分別飼喂粗蛋白質(zhì)（CP）水平為8.38%、10.42%、12.49%、14.99%、19.29%的飼糧，飼糧其他營養(yǎng)水平保持一致。試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗期共44 d，包含14 d預試期和30 d正試期。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平（風干基礎）

1.2 飼養(yǎng)管理 試驗開始前對羊舍、代謝籠進行清掃并消毒。試驗羊單欄飼養(yǎng)，試驗期間每天08：00和17：00各飼喂1次，羊只自由采食和飲水。預試期內(nèi)每天記錄各組羊只的采食量，根據(jù)試羊的采食量調(diào)整第2天飼喂量，確保飼槽內(nèi)有10%左右的剩料，預試期結(jié)束后將試驗羊稱重分組，進入正試期。

1.3 消化代謝試驗 在正試期第11～15天進行為期5 d的消化代謝試驗。消化代謝試驗采用全收糞、尿法，連續(xù)收集5 d，每天記錄每只試羊的采食量、排糞量和排尿量。將每天收集的鮮糞樣混勻稱重記錄后取20%分成2份，一份按5%的比例加入10%的稀鹽酸進行固氮，-20℃低溫保存，用于測定粗蛋白質(zhì)含量；另一份-20℃低溫保存?zhèn)溆?，用于測定其他營養(yǎng)物質(zhì)的含量。每天收集的尿樣混勻稱重記錄后取10%添加10%稀鹽酸使pH低于3.0進行固氮，于-20℃保存?zhèn)溆?。此外，每天采?00 g飼料樣品，-20℃低溫保存用于測定飼料營養(yǎng)成分。

1.4 測定指標及方法 飼糧、糞、尿中常規(guī)營養(yǎng)成分測定方法參照 《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術》（張麗英，2007）。 測定指 標主要有干 物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、鈣（Ca）、磷（P）等。指標計算方法如下：

沉積氮/（g/d）＝食入氮-糞氮排放量-尿氮排放量；

氮消化率/%＝（食入氮-糞氮排放量）/食入氮×100；

氮沉積率/%＝沉積氮/食入氮 ×100；

氮總排放量占食入氮的比例/%＝（糞尿氮總排放量/食入氮）×100；

鈣總排放量占食入鈣的比例/%＝（糞尿鈣總排放量/食入鈣）×100；

磷總排放量占食入磷的比例/%＝（糞尿磷總排放量/食入磷）×100；

糞氮占氮總排放量的比例/%＝（糞氮排放量/糞尿氮總排放量）×100；

糞鈣占鈣總排放量的比例/%＝（糞鈣排放量/糞尿鈣總排放量）×100；

糞磷占磷總排放量的比例/%＝（糞磷排放量/糞尿磷總排放量）×100；

尿氮占氮總排放量的比例/%＝（尿氮排放量/糞尿氮總排放量）×100；

尿鈣占鈣總排放量的比例/%＝（尿鈣排放量/糞尿鈣總排放量）×100；

尿磷占磷總排放量的比例/%＝（尿磷排放量/糞尿磷總排放量）×100；

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 25.0軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA），采用Duncan氏法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。數(shù)據(jù)用“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊氮平衡的影響 根據(jù)表2可知，生長期云南半細毛羊的食入氮、沉積氮和氮消化率，隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高而逐漸升高，而氮沉積率呈先增加后降低趨勢，各組的氮平衡均為正平衡。其中，各組的食入氮依次顯著增加 （P＜0.05）；12.49%、14.99%蛋白質(zhì)水平組沉積氮較8.38%蛋白質(zhì)水平組提高69.32%、90.39%（P＜0.01），19.29%蛋白質(zhì)水平組沉積氮顯著高于其余4組 （P＜0.05），10.42%、12.49%、14.99%蛋白質(zhì)水平組間沉積氮差異不顯著（P＞0.05）；10.42%和12.49%蛋白質(zhì)水平組氮消化率差異不顯著 （P＞0.05），其余各組間氮消化率差異顯著（P＜0.05）；氮沉積率以10.42%蛋白質(zhì)水平組最高，但各組間氮沉積率差異不顯著（P＞0.05）。

表2 飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊氮平衡的影響

2.2 飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊糞尿中養(yǎng)分排放的影響 根據(jù)表3可知，干物質(zhì)采食量隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高而提高，其中19.29%蛋白質(zhì)水平組較8.38%蛋白質(zhì)水平組提高16.67%（P＜0.05），其余各組間差異不顯著 （P＞0.05）。各組間糞干物質(zhì)排放量和糞氮排放量差異不顯著 （P＞0.05），但隨著飼糧蛋白質(zhì)水平的提升，糞氮排放量呈上升趨勢；糞鈣排放量8.38%蛋白質(zhì)水平組較19.29%蛋白質(zhì)水平組降低17.86%（P＜0.05）；糞磷排放量隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高而提高，其中8.38%蛋白質(zhì)水平組較12.49%蛋白質(zhì)水平組降低33.85%，10.42%蛋白質(zhì)水平組分別較14.99%、19.29%蛋白質(zhì)水平組降低25.45%、57.24%（P＜0.01）。隨著飼糧蛋白質(zhì)水平的提高，尿排放量和尿氮排放量不斷提高，且8.38%、10.42%、12.49%蛋白質(zhì)水平組尿排放量分別較19.29%蛋白質(zhì)水平組降低68.29%、57.15%、45.22%（P＜0.05）；10.42%蛋白質(zhì)水平組尿氮排放量分別較12.49%、14.99%、19.29%蛋白質(zhì)水平組 降 低45.64%、63.26%、78.90%（P＜0.05）；12.49%、14.99%蛋白質(zhì)水平組尿鈣排放量分別較8.38%蛋白質(zhì)水平組降低54.84%、64.52%（P＜0.05）；尿磷排放量隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高呈先增加后降低趨勢，以14.99%蛋白質(zhì)水平組尿磷排放量最高。

表3 飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊養(yǎng)分排放的影響

2.3 飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊糞尿中養(yǎng)分排放總量的影響 根據(jù)表4可知，氮總排放量隨飼糧蛋白質(zhì)水平的升高而升高，其中10.42%蛋白質(zhì)水平組分別較12.49%、14.99%、19.29%蛋白質(zhì)水平組降低25.44%、37.56%、55.10%（P＜0.05），8.38%和10.42%蛋白質(zhì)水平組間差異不顯著（P＞0.05）；氮總排放量占食入氮的比例以10.42%蛋白質(zhì)水平組最低，但各組間差異不顯著（P＞0.05）；隨著飼糧蛋白質(zhì)水平升高，糞氮占氮總排放量的比例依次顯著降低（P＜0.05），尿氮占比則極顯著增加（P＜0.01）。鈣總排放量和鈣總排放量占食入鈣的比例在不同蛋白質(zhì)水平組間無顯著差異（P＞0.05）；糞鈣占鈣總排放量的比例隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高先增加后降低，尿鈣占比則先降低后增加，其中以14.99%蛋白質(zhì)水平組糞鈣占比最高，尿鈣占比最低。磷總排放量隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高而提高，其中12.49%蛋白質(zhì)水平組較8.38%蛋白質(zhì)水平組提高51.37%，14.99%白質(zhì)水平組分別較8.38%、10.42%蛋白質(zhì)水平組提高75.29%、34.64%（P＜0.01）；磷總排放量占食入磷的比例，隨飼糧蛋白質(zhì)水平的升高先降低后升高，以10.42%蛋白質(zhì)水平組最低，且較19.29%蛋白質(zhì)水平組降低14.67%（P＜0.05）；19.29%蛋白質(zhì)水平組糞磷占比顯著高于、尿磷占比顯著低于14.99%蛋白質(zhì)水平組 （P＜0.05），其余各組間差異不顯著（P＞0.05）。

表4 飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊糞尿中養(yǎng)分排放總量的影響

3 討論

3.1 飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊氮平衡的影響 氮平衡反映著動物機體攝入氮和排出氮之間的平衡關系，氮的利用率能反映出動物對蛋白質(zhì)的利用效率。本研究結(jié)果顯示飼糧蛋白質(zhì)水平為8.38%～19.29%時，生長期云南半細毛羊的沉積氮為9.16～22.49 g/d，氮消化率為50.52%～78.36%，氮沉積率為35.83%～41.80%。在前人的研究中，通過飼喂10.48%～11.53%蛋白質(zhì)水平飼糧，生長期杜X寒F1代公羔的氮消化率為58.04%～63.71%，氮沉積率為41.31%～49.40%（唐丹等，2017）；飼糧蛋白質(zhì)水平為9.79%～14.18%時，生長期杜泊公羊的沉積氮和氮沉積率隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高而提高，其氮消化率為63.73%～64.52%，氮沉積率為34.55%～37.43%（ 鞏 峰 ，2013）； 飼 糧 蛋 白 質(zhì) 水 平 為11.67%～14.07%時，生長期杜泊羊X小尾寒羊的氮消化率為66.30%～67.77%，氮沉積率為33.50%～36.08%（楊維仁等，2004）。本試驗結(jié)果與前人研究結(jié)果具有相似性，但也存在一定差異，這可能與飼糧蛋白質(zhì)添加水平、羊品種、所處生理階段等有關。不同的飼糧蛋白質(zhì)水平影響著羊的食入氮、沉積氮、氮沉積率等，Ludden等（2002）給綿羊飼喂不同蛋白質(zhì)水平（13.2%、15.0%、16.7%）飼糧，發(fā)現(xiàn)攝入氮、氮消化率隨飼糧蛋白質(zhì)水平提高而顯著提高，沉積氮差異不顯著，但有增加趨勢。呂小康等（2017）研究發(fā)現(xiàn)不同飼糧蛋白質(zhì)水平對湖羊羔羊的沉積氮、氮沉積率影響不顯著，但兩者均有上升趨勢。王文奇等（2014）發(fā)現(xiàn)隨著飼糧攝入氮的增加，雜交母羊沉積氮、氮沉積率呈先增加后降低趨勢。本研究結(jié)果表明，生長期云南半細毛羊的食入氮、沉積氮和氮消化率隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高而提高，氮沉積率則呈先增加后降低趨勢，與前人的研究結(jié)果較為一致，此外，本研究發(fā)現(xiàn)10.42%蛋白質(zhì)水平組氮沉積率最高，提示適宜的飼糧蛋白質(zhì)水平有助于提高羊的沉積氮和氮沉積率，過高或過低的蛋白質(zhì)水平會影響瘤胃、小腸等對蛋白質(zhì)的消化吸收，從而降低氮的利用效率。

3.2 飼糧蛋白質(zhì)水平對生長期云南半細毛羊糞尿中養(yǎng)分排放的影響 飼糧蛋白質(zhì)添加水平與反芻動物糞尿中氮、磷、鈣等養(yǎng)分的排放息息相關（陳躍鳳，2017；Funaba等，1991）， 動物體內(nèi)未被消化的氮、磷、鈣主要從糞尿中排出，過多的氮、磷排放不僅會對飼料蛋白質(zhì)資源造成浪費，還會對生態(tài)環(huán)境造成污染。

研究指出，在一定的氮攝入范圍內(nèi)，反芻動物食入氮與糞氮、尿氮排放量呈正比 （Castillo等，2000）。彭津津等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，陶寒雜交F2代公羔的糞氮、尿氮隨著食入氮的增加而增加。Cole等（1999）研究也發(fā)現(xiàn)，飼糧蛋白質(zhì)水平從10%提高到15%時，羔羊的糞、尿排放量不斷增加。在本試驗中，隨著飼糧蛋白質(zhì)水平的提高，生長期云南半細毛羊食入氮、尿氮排放量不斷提高，糞氮排放量呈上升趨勢，與前人的研究結(jié)果一致；且試驗結(jié)果顯示與尿氮排放量的變化相比，糞氮排放量的變化相對穩(wěn)定，這與胡明（2001）、趙若含等（2018）的研究結(jié)果一致，提示飼糧蛋白質(zhì)水平的提高會使尿氮排放量快速提高。在本研究中，飼糧蛋白質(zhì)水平從8.38%提高到19.29%時，生長期云南半細毛羊的氮總排放量從14.22 g/d提高到40.20 g/d，且糞氮占氮總排放量的比例顯著降低，尿氮占比則顯著提高；當飼糧蛋白質(zhì)水平為8.38%～12.49%時，糞尿中氮主要從糞中排出，而當飼糧蛋白質(zhì)水平為14.99%～19.29%時，糞尿中氮主要從尿液中排出。因此，在滿足生長期云南半細毛羊蛋白質(zhì)需要的基礎上，適當降低飼糧蛋白質(zhì)水平能有效減少糞氮、尿氮排放量，從而減少對土壤、水體等的污染。

在本試驗中，生長期云南半細毛羊糞鈣排放量以19.29%蛋白質(zhì)水平組最高，8.38%蛋白質(zhì)水平組最低；而尿鈣排放量隨飼糧蛋白質(zhì)水平的升高呈先降低后升高趨勢，以14.99%蛋白質(zhì)水平組最低，為0.11 g/d。有研究指出，與低蛋白質(zhì)水平組相比，高蛋白質(zhì)水平組顯著增加了成年考力代羊的尿鈣排放量（Funaba等，1990），也有研究發(fā)現(xiàn)隨著飼糧蛋白質(zhì)水平的升高，空懷期云南半細毛羊的尿鈣排放量呈先降低后升高趨勢 （李衛(wèi)娟等，2019），本研究結(jié)果與前人的研究較一致，提示飼糧蛋白質(zhì)水平的高低影響著尿鈣排放量的變化，當飼糧蛋白質(zhì)水平在適宜的范圍內(nèi)時，能降低尿鈣排放量。此外，本研究結(jié)果顯示糞鈣占鈣總排放量的比例為93.33%～97.43%，而尿鈣占鈣總排放量的比例為2.57%～6.67%，提示羊體內(nèi)中多余的鈣主要從糞便中排出，尿液中排出的量很少。

有研究指出，飼糧蛋白質(zhì)水平顯著影響著反芻動物糞磷和尿磷排放量（李衛(wèi)娟等，2019；陳躍鳳，2017）。本研究中，飼糧蛋白質(zhì)水平由8.38%提高至19.29%時，生長期云南半細毛羊磷總排放量、糞磷排放量逐漸提高，尿磷排放量則呈先增加后降低趨勢，以14.99%蛋白質(zhì)水平組尿磷排放量最高；此外，磷總排放量占食入磷的比例以10.42%蛋白質(zhì)水平組最低，說明飼糧蛋白質(zhì)水平為10.42%時能有效提高羊體內(nèi)磷的利用率。Funaba等 （1991）研究發(fā)現(xiàn)飼糧蛋白質(zhì)水平為19.6%時，綿羊的尿磷排放量顯著高于9.9%蛋白質(zhì)水平組，本研究結(jié)果與之相一致。研究發(fā)現(xiàn)，畜禽體內(nèi)不同養(yǎng)分的排放在糞、尿之間的占比不同，其中磷主要存在于糞中，尿中含量較少（柏兆海，2015）；反芻動物從糞便中排放的磷約占總排放量的95%～98%，剩余則通過尿液和乳汁排出（顏瓊嫻和譚支良，2009）。本試驗結(jié)果顯示飼糧蛋白質(zhì)水平為8.38%～19.29%時，生長期云南半細毛羊糞磷排放量變化較大，而尿磷排放量變化較小，糞磷占磷總排放量的99.33%～99.65%，尿磷占磷總排放量的0.35%～0.67%，與前人的研究結(jié)果一致，說明生長期云南半細毛羊磷總排放量主要以糞磷排放量為主，且通過控制飼糧蛋白質(zhì)水平，能有效降低磷總排放量，提高磷的利用效率。

4 結(jié)論

隨著飼糧蛋白質(zhì)水平的提高，生長期云南半細毛羊食入氮、沉積氮、氮消化率均不斷增加，氮沉積率則呈先增加后降低趨勢。當飼糧蛋白質(zhì)水平為10.42%時，氮沉積率最佳；生長期云南半細毛羊糞尿氮、糞尿磷總排放量隨飼糧蛋白質(zhì)水平的提高而增加，而糞尿鈣總排放量沒有顯著變化；生長期云南半細毛羊體內(nèi)多余的氮主要從尿中排出，而鈣、磷以從糞中排出為主；飼糧蛋白質(zhì)水平為8.38%～10.42%時，對氮、磷、鈣總排放量沒有顯著影響，且排放量較低，對環(huán)境的污染小。