中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所 云 強(qiáng) 刁其玉* 屠 焰 周 懌
犢牛階段是奶牛一生的重要階段,這一時(shí)期的犢牛處于快速生長時(shí)期,其營養(yǎng)狀況會(huì)影響成年后的生產(chǎn)性能和繁殖效率。開食料是犢牛重要的營養(yǎng)來源,對(duì)犢牛的生長發(fā)育起著至關(guān)重要的作用。國外對(duì)于犢牛開食料的研究,主要集中于粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛生長和氮代謝的影響,但研究結(jié)果并不一致 (Schingoethe 等,1982;Morrill和Melton,1973;Traub 和 Kesler,1971)。 蛋白質(zhì)是動(dòng)物重要的營養(yǎng)物質(zhì),尤其是對(duì)犢牛來說,蛋白質(zhì)對(duì)其組織生長、機(jī)體免疫以及瘤胃發(fā)育等方面起著重要作用。國內(nèi)關(guān)于開食料粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛營養(yǎng)物質(zhì)消化率及氮平衡影響的研究尚未見報(bào)道。因此,亟需結(jié)合我國實(shí)際飼養(yǎng)條件,深入研究不同粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛消化及氮平衡規(guī)律,以確定犢牛日糧中適宜的蛋白質(zhì)水平。本試驗(yàn)通過對(duì)斷奶后犢牛飼喂3種不同粗蛋白質(zhì)水平的開食料,研究開食料中粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率及氮平衡的影響,為科學(xué)培育犢牛提供理論依據(jù),為奶牛養(yǎng)殖業(yè)提供指導(dǎo)。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與分組設(shè)計(jì) 采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì),選取15頭發(fā)育正常健康的8周齡荷斯坦公犢牛,按體重和出生時(shí)間隨機(jī)分為3個(gè)處理組,每組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1頭牛。分別飼喂粗蛋白質(zhì)水平為16.22%(低蛋白質(zhì)組)、20.21%(中蛋白質(zhì)組)和24.30%(高蛋白質(zhì)組)的開食料和苜蓿干草(營養(yǎng)成分見表1)。日飼喂2次,分別在08∶00和18∶00進(jìn)行飼喂。
表1 苜蓿干草的營養(yǎng)成分
1.2 試驗(yàn)日糧 試驗(yàn)用開食料主要由玉米、豆粕、麩皮和犢牛預(yù)混料組成。開食料組成及營養(yǎng)水平見表2。
1.3 樣品采集 每組選取3頭健康正常的犢牛進(jìn)行代謝試驗(yàn)。代謝試驗(yàn)在犢牛的10周齡和13周齡進(jìn)行,預(yù)飼期為3 d,正試期為4 d。采用全收糞、尿法。詳細(xì)記錄每頭犢牛每日實(shí)際排糞量和尿量,采集總量的10%作為混合樣品,然后每100 g鮮糞(尿)加入10%的稀鹽酸10 mL固氮,-20℃冷凍保存,待測。3種開食料及干草樣品的采集在正式期每天早晨飼喂前進(jìn)行,正試期3 d內(nèi)的樣品經(jīng)粉碎、混合后儲(chǔ)存在塑料袋中,-20℃冷凍保存。
表2 開食料組成及營養(yǎng)水平(以風(fēng)干物質(zhì)為基礎(chǔ))
表3 開食料中粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響 %
1.4 測定指標(biāo) 分析測定開食料、糞樣及干草樣品中的的干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、尿樣中的粗蛋白質(zhì)。測定方法參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)(第2版)》(張麗英,2003)。計(jì)算干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的表觀消化率;機(jī)體的沉積氮、氮的總利用率、氮的表觀生物學(xué)價(jià)值(ABV)計(jì)算方法參照《動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)》(楊鳳,2000)。
1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析 對(duì)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)應(yīng)用SAS 8.2統(tǒng)計(jì)處理軟件ANOVA進(jìn)程進(jìn)行單因素方差分析,差異顯著則用Duncan’s法進(jìn)行多重比較。
2.1 開食料中粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響 見表3。
由表3可見,除13周齡粗蛋白質(zhì)的表觀消化率差異顯著(P<0.05)外,其他處理組之間各項(xiàng)營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率差異均不顯著(P>0.05)。在10周齡時(shí),低蛋白質(zhì)組的干物質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的表觀消化率要高于其他兩組。但低蛋白質(zhì)組的粗蛋白質(zhì)的表觀消化率要低于中蛋白質(zhì)組和高蛋白質(zhì)組。在13周齡時(shí),高蛋白質(zhì)組粗蛋白質(zhì)的表觀消化率要顯著高于低蛋白質(zhì)組(P<0.05)。高蛋白質(zhì)組粗脂肪的表觀消化率要分別比低蛋白質(zhì)組和中蛋白質(zhì)組低17.80%和21.22%。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的表觀消化率相似,均隨開食料中粗蛋白質(zhì)水平升高而升高。
表4 開食料中粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛氮平衡的影響
2.2 開食料中粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛氮平衡的影響 見表4。由表4可見,犢牛的采食氮隨各組的粗蛋白質(zhì)含量升高而升高。在10周齡時(shí),高蛋白組顯著高于低蛋白質(zhì)組(P<0.05),而在13周齡時(shí)差異極顯著(P<0.01)。10周齡和13周齡犢牛的糞氮、尿氮、吸收氮和沉積氮均隨日糧中粗蛋白質(zhì)水平的升高而升高。10周齡時(shí),不同組之間氮的總利用率極為相似,但在13周齡時(shí)低蛋白質(zhì)組比其他兩組分別低7.67%和10.04%。10周齡時(shí),高蛋白質(zhì)組氮的生物學(xué)價(jià)值要低于其他兩組,但在13周齡時(shí),高蛋白質(zhì)組和中蛋白質(zhì)組氮的生物學(xué)價(jià)值相似,要略高于低蛋白質(zhì)組,但差異不顯著(P > 0.05)。
3.1 開食料中粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響
3.1.1 對(duì)犢牛干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)表觀消化率的影響 本試驗(yàn)中10周齡時(shí),低蛋白質(zhì)組的干物質(zhì)消化率高于其他兩組,而13周齡時(shí),三組干物質(zhì)的消化率則相似;10周齡和13周齡粗蛋白質(zhì)的表觀消化率均隨飼料粗蛋白質(zhì)水平升高而升高,且高蛋白質(zhì)組顯著高于低蛋白質(zhì)組(P<0.05),這與Driedger和Loerch(1999)的研究結(jié)果一致。湯文杰等(2008)認(rèn)為,動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的消化率會(huì)隨日糧中蛋白質(zhì)水平升高而降低;而董國忠等(1997)認(rèn)為,隨著日糧粗蛋白質(zhì)水平的升高,粗蛋白質(zhì)的表觀消化率增加,但蛋白質(zhì)真消化率保持不變。動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化率受許多因素的影響,如動(dòng)物品種、年齡、日糧組成和采食量等。本試驗(yàn)中蛋白質(zhì)消化率與湯文杰等的研究結(jié)果不一致,主要是由于本試驗(yàn)中采取限飼,動(dòng)物采食量小于自由采食量,蛋白質(zhì)的實(shí)際攝入低于最大攝入量所致??紫楹疲?006)等研究了粗蛋白質(zhì)水平對(duì)綿羊日糧養(yǎng)分消化的影響,結(jié)果表明,在定量飼喂的情況下,干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)消化率均隨飼料中蛋白質(zhì)水平的升高而升高,與本研究的結(jié)果基本一致。此外,本研究中,犢牛處于快速生長時(shí)期,其對(duì)蛋白質(zhì)的需求較大,這也使試驗(yàn)中蛋白質(zhì)的消化率較高。
3.1.2 對(duì)犢牛碳水化合物表觀消化率的影響B(tài)artlett等(2006)報(bào)道,飼喂不同蛋白質(zhì)水平代乳粉對(duì)脂肪的表觀消化率無顯著影響。本試驗(yàn)中10周齡時(shí),低蛋白質(zhì)組犢牛粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的消化率高于中蛋白質(zhì)組和高蛋白質(zhì)組(P>0.05),這可能是由于犢牛斷奶時(shí)間較短,受斷奶應(yīng)激的影響,對(duì)固體飼料消化能力不足,高粗蛋白質(zhì)水平抑制了動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化。而13周齡時(shí),粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的消化率則隨粗蛋白質(zhì)水平的升高而升高(P > 0.05),這與孔祥浩等(2006)的研究結(jié)果一致。Ludden等(2002)報(bào)道,給綿羊分別飼喂粗蛋白質(zhì)水平為13%、15%和17%的日糧,結(jié)果中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的消化率均隨飼料中粗蛋白質(zhì)水平的升高而升高。這很可能是由于提高蛋白質(zhì)水平,為瘤胃微生物提供了充足的氮源,促進(jìn)了瘤胃微生物的合成,進(jìn)而提高了微生物對(duì)碳水化合物的發(fā)酵能力。
3.2 粗蛋白質(zhì)水平對(duì)犢牛氮平衡的影響 試驗(yàn)中采用限飼,致使在飼喂量相同的情況下,食入氮隨開食料中蛋白質(zhì)水平升高而升高。湯文杰等(2008)報(bào)道,糞氮、尿氮、表觀可消化氮(吸收氮)、沉積氮均隨日糧中蛋白質(zhì)水平的升高而升高,這與本研究的結(jié)果一致。氮的沉積量、利用率直接與氮的攝入量有關(guān)。Han等(2001)認(rèn)為,氮沉積的下降主要是由于日糧蛋白質(zhì)水平降低,引起氨基酸不平衡,從而影響氮的吸收和沉積。Ludden等(2002)關(guān)于日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)羔羊氮代謝的研究也有類似的報(bào)道。此外,Cole(1999)研究也證明,尿氮的排放和氮的存留會(huì)隨日糧中的蛋白質(zhì)水平升高而升高。
氮的表觀生物學(xué)價(jià)值(ABV)主要受動(dòng)物對(duì)氮的沉積能力和飼料中蛋白質(zhì)的平衡程度的影響。湯文杰等(2008)試驗(yàn)表明,ABV價(jià)值則隨日糧蛋白質(zhì)水平升高而降低,與本試驗(yàn)10周齡時(shí)的結(jié)果一致。段志富和陳代文(2005)認(rèn)為,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的攝入量低于動(dòng)物最佳生長需要量時(shí),機(jī)體會(huì)作出適當(dāng)調(diào)整,增加對(duì)吸收后蛋白質(zhì)的沉積。但是,本試驗(yàn)在13周齡時(shí),低蛋白質(zhì)組的ABV略低于中蛋白質(zhì)組和高蛋白質(zhì)組。這可能是由于犢牛在這段時(shí)間生長較快,飼喂量不足,造成了低蛋白質(zhì)組蛋白質(zhì)的攝入量不能滿足動(dòng)物的需要,限制了動(dòng)物對(duì)氮的利用。還有研究表明,當(dāng)日糧中的蛋白質(zhì)水平高于某一值時(shí),雖然可消化氮顯著增加,但大部分氮通過尿氮排出,造成沉積氮和氮的利用率降低(郭熠潔等,2009)。
4.1 日齡對(duì)犢牛營養(yǎng)物質(zhì)的消化率存在影響,10周齡時(shí)低蛋白質(zhì)組的消化率高于其他兩組,而13周齡時(shí)營養(yǎng)物質(zhì)的消化率則隨日糧中蛋白質(zhì)水平升高而增加。
4.2 犢牛的采食氮、糞氮、尿氮、吸收氮、沉積氮和氮的總利用率會(huì)隨飼料中蛋白質(zhì)水平的增加而增加,但氮的排放也會(huì)增加。
[1]董國忠,周安國,楊鳳,等.飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)早起斷奶仔豬氮代謝的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),1997,9(2):19 ~24.
[2]段志富,陳代文.不同理想蛋白質(zhì)水平對(duì)早起斷奶仔豬生產(chǎn)性能及蛋白質(zhì)利用的影響[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,23(3):344 ~348.
[3]郭熠潔,王濰波,顧小衛(wèi),等.15N示蹤法對(duì)日糧不同蛋白質(zhì)水平山羊氮代謝的影響[J].中國飼料,2009,12:21 ~25.
[4]孔祥浩,賈志海,張玉枝,等.粗蛋白水平對(duì)綿羊日糧養(yǎng)分后腸道消化的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2006,18(1):32 ~36.
[5]湯文杰,孔祥峰,劉志強(qiáng),等.日糧不同蛋白質(zhì)水平對(duì)肥育寧鄉(xiāng)豬養(yǎng)分消化率和氮能代謝的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2008,20(4):458 ~462.
[6]楊鳳.動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)(第二版)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000,22,172.
[7]張麗英.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)(第二版)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2003.
[8]Bartlett K S,McKeith F K,VandeHaar M J,et al.Growth and body composition of dairy calves fed milk replacers containing different amounts of protein at two feeging rates[J].J Animal Sci,2006,84:1454 ~1467.
[9]Cole N A.Nitrogen retention by lambs fed oscillating dietary protein concentrations[J].J Animal Sci,1999,77:215 ~222.
[10]Driedger L J,Loerch S C.Effects of protein concentration and source on nutrient digestibility by mature steers limit-fed high-concentrate diets[J].J Animal Sci,1999,77:960 ~966.
[11]Han I K,Lee J H,Piao X S,et al.Feeding and management system to reduce environmental pollution in swine production[J].Asian-Australasian J Animal Sci,2001,14:432 ~444.
[12]Ludden P A,Wechter T L,Hess B W.Effects of oscillating dietary protein on nutrient digestibility,nitrogen metabolism,and gastrointestinal organ mass in sheep[J].J Animal Sci,2002,80:3021 ~3026.
[13]Morrill J L,Melton S L.Protein required in starters for calves fed milk once or twice daily[J].J Dairy Sci,1973,56:927 ~931.
[14]Schingoethe D J,Voelker H H,Ludens F C.High protein oats grain for lactating dairy cows and growing calves[J].J Animal Sci,1982(55):1200 ~1205.
[15]Traub D A,Kesler E M.Effect of dietary protein-energy ratios on digestion and growth of Holstein calves at ages 8 to 18 weeks,and on free amino acids in blood[J].J Dairy Sci,1971,55:348 ~352.