甘肃高山细毛羊成年母羊四季采食量及消化率测定

2017-09-13张昌吉成述儒张利平滚双宝

草地学报 2017年3期

张昌吉，李成，成述儒，张利平，滚双宝

(甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃兰州 730070)

甘肃高山细毛羊在其繁殖季节，营养需求旺盛之时，恰逢饲草料匮乏之际，加之天寒地冻，营养物质供给与羊的生理需要严重失衡，“夏饱，秋肥、冬瘦、春乏”的恶性循环仍在年复一年地存在着。若要最大限度地发挥放牧甘肃高山细毛羊母羊的生产性能，就需要长年均衡有效地供给营养，而均衡营养供给的前提，需要准确预测放牧羊不同生理阶段采食量及营养需要量，对其不足部分通过科学合理的配合饲料来加以补充，做到既有的放矢，又不浪费饲料资源。放牧羊采食量的测定方法有多种，但有的测定精确度不高，有的实验繁琐，有的费用昂贵、工作量大[1]。链烷法是一种是将植物皮层蜡质中天然存在的奇数链烷作内源指示剂，用商业上生产的偶数链烷作外源指示剂，二者相结合使用的一种双指示剂法[2-3]；而且链烷法测定过程仅仅是一种化学分析过程，并不需要离体消化法校正体内消化率，操作过程简单快捷、分析工作量小和结果重复性好[4]，能够较精确地测定家畜采食量和消化率[5-6]。

1 材料与方法

1.1 试验区自然概况

肃南裕固族自治县境内草原总面积143万 hm2，可利用的草原面积达117万 hm2[7]，2012年甘肃高山细毛羊存栏68.99万只[8]，一般以家庭为单位进行饲养，大多牧户饲养150～200只，70%～80%为成年母羊，15%～20%为后备母羊[9]。本研究试验区域位于肃南康乐草原(100°20′～102°12′ E、37°28′～38°58′ N)，土壤主要为山地栗钙土，属山地草原类，坡地针茅(StipaLinn)草原组。该地区草原严重退化，草原退化面积占到总面积的44.5%，其中重度退化草原面积近30%，且过牧超载情况日趋严重[10]。

1.2 测定时间

1.3 试验材料

1.3.1测定方法本试验采用偶数碳原子和牧草中奇数碳原子饱和链烷烃指示剂相结合的方法测定放牧采食量和牧草消化率。

1.3.2供试羊类型与管理在选取的每个试验区放牧羊群中，分别随机选取年龄4～6岁，体况良好的成年母羊15只作为试验羊。试验羊全天放牧，不进行任何补饲，出牧前和归牧后设水槽自由饮水。每期试验预试期为7天，正试期5～7天。从预饲期开始第1天起，给每只羊投服缓释胶囊1枚，直至试验结束，第7天起开始收粪。(缓释丸由新疆塔里木大学郭雪峰提供，C32释放率49±0.5 mg·d-1)。

1.3.3粪样采集与处理从正试期第1天(试验第8天)开始直肠取粪，每只羊每天收集3次，每次15 g装入密封袋放入冰箱冷冻保存。将5～7天不同时间点内采集到的粪样分别制成混合样本，在-20℃条件下保存。将同一试验羊5天不同时间点混合样在65℃下烘至恒重，烘干样本粉碎过40目筛，制成分析样备用。

1.3.4牧草样本采集与处理采用模拟采样法和样方采样法相结合采集草样，样方为正方形(1 m×1 m)，试验羊只随群放牧，在草场中采食稳定时，接近羊只观察其单位时间内采食口数，以及每种牧草的采食口数和牧草部位，在家畜采食点附近，模拟家畜采食的牧草种类、高度和数量进行手采。确定羊只采食的高度，随着羊走动，收集样品。每天测定5次采食速度，每次测定延续5 min。混合，称牧草鲜(干)重，在-20℃条件下保存。牧草样本处理方法同粪样。

1.3.5测定指标与方法测定不同生长时期牧草样品中干物质、粗蛋白质、钙和磷和总能；测定牧草样品中链烷烃浓度：C25，C27，C29，C31，C32，C33，C35，C37；粪样测定指标同牧草样。

他深情地朝江岸上望了最后一眼：“永别了，老婆；永别了，儿子。从今天开始，我就是一条真正的鱼了！老婆，这几年咱俩打工挣的钱都在你那儿呢，你和儿子好好过日子吧。你们娘儿俩还不知道，我得病了，要活下去一年就得花十几、二十万。这种病咱看不起，咱也不看了……”

样品常规营养成分和总能的测定参考张丽英[11]方法进行；链烷含量测定参照相关文献[2，6]方法进行，由北京绿欣康农牧科技有限公司完成，测定过程为：

①链烷提取与分析

准确称取牧草样品1.0000 g或粪样0.8000 g，无损转移至Pyrex玻璃瓶中，加0.2 mg C22、0.2 mg C32标准样和10 mL乙醇化KOH(1.5 mol·L-1)，封口置于90℃烘箱中皂化4.5 h，取出后加入7 mL庚烷和5 mL蒸馏水，摇匀后在2 000 r·min-1的离心机离心5 min，上清液置于试管中，在 Pyrex瓶中再加入7 mL庚烷，摇匀后离心5 min，上清液置于同一试管中，溶液用2 g胶过滤提纯，用庚烷反复清洗试管，用空气泵吹干滤液中的庚烷得到链烷，然后溶解到1 mL庚烷中，取1 μL于气相色谱中分析链烷含量。

②色谱条件

色谱柱为TC-1型毛细柱(30.0 m×0.25 μm×320 μm)，配置火焰离子检测器 (Flame inoization detector，FID)，He、N2和 H2速率分别为1.0，40和30 mL·min-1。柱箱程序升温：起始200℃，后以20℃·min-1升至250℃，再以10℃·min-1升至300℃，以6℃·min-1升至324℃，以3℃·min-1升至350℃，最后在3 min内从350℃降温到200℃。检测器温度340℃，柱温280℃，压力18.82 psi，进样量1.0 μL，总流量6.5 mL·min-1；数据采集频率20 HZ，最小峰宽0.01 min。测定前30 min，用1 mL庚烷溶解需要测定的样品，待气相色谱的基线平稳后，即可开始进样，每个样品测定3次，确保测定的准确性。

1.3.6 计算公式

①牧草干物质采食量计算公式:

式中：Dj—日食入C32烷烃的量，即缓释丸C32的释放速度49±0.5 mg·d-1；

Fi—粪中天然奇数链烷C33的浓度；

Fj—粪中偶数链烷C32浓度；

Hi—牧草中天然奇数链烷C33的浓度；

Hj—牧草中偶数链烷C32浓度。

②用C35作指示剂，草样中干物质消化率计算公式：

消化率%=(1-H35/F35)×100×0.95

式中：H35—牧草样中C35的浓度；

F35—粪样中C35的浓度；

0.95为C35的平均回收系数。

③牧草蛋白质消化率公式：

蛋白质消化率= [(食入蛋白量-粪中蛋白量)/食入蛋白量]×100%；

蛋白质食入量(g·d-1)=干物质采食量(g·d-1)×蛋白质含量(%)。

1.3.7数据处理与分析样品中所测得营养成分利用SPSS 19.0统计软件对数据进行方差分析，所测结果均以“平均数±标准差”表示。

2 测定结果

2.1 甘肃高山细毛羊成年母羊四季采食量

四季草样及成年母羊粪样中链烷含量如表1和表2所示；将缓释丸C32的释放量49±0.5 mg·d-1、牧草样和粪样中C32和C33含量分别代入干物质采食量公式，计算结果如表3所示；根据成年母羊四季干物质采食和牧草中营养物质含量，则成年母羊风干基础上的营养物质摄入量测定结果如表4所示。

表1 四季牧草样中链烷含量Table 1 The alkanes contents in seasonal forages

表2 母羊四季粪样中链烷含量Table 2 The alkanes contents in seasonal ewe faeces

表3 成年母羊四季采食量测定结果Table 3 The seasonal grazing intake of ewes

注：同列不同字母表示差异显著(P<0.05)，下同

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.05 level, the same as below

表4 成年母羊四季营养物质摄入量(风干样基础)Table 4 The seasonal nutrient intake of ewes (air dry basis)

注：代谢能摄入量(MJ·d-1)=牧草总能(MJ·kg-1) ×采食量(kg)×干物质消化率(%)×0.82(平均转换系数)

Note: Metabolic energy intake(MJ·d-1)=Gross energy (MJ·kg-1)×feed intake (kg)×dry matter digestibility (%)× 0.82 (mean conversion factor)

2.2 甘肃高山细毛羊成年母羊采食牧草消化率测定结果

根据营养成分分析结果，成年母羊采食牧草样和四季粪样营养成分含量如表5和表6所示；消化率计算结果如表7所示。

表5 四季牧草样中营养成分含量Table 5 The nutrient contents in seasonal forage samples

表6 成年母羊四季粪样中营养成分含量Table 6 The nutrient contents in seasonal feces

表7 四季牧草干物质和蛋白质消化率Table 7 The digestibility of dry matter and protein in seasonal forages

3 讨论

3.1 甘肃高山细毛羊成年母羊四季采食量变化

从表3中可以看出，甘肃高山细毛羊成年母羊秋季和夏季平均采食量分别为1.48 kg·d-1和1.36 kg·d-1；冬季和春季分别为0.75 kg·d-1和0.85 kg·d-1。如果换算成每kg代谢体重采食量，则春夏秋冬四季分别为61.72，93.86，93.83和47.99 g·(w0.75kg)-1。若用采食量占体重的百分比表示，则冬季成年母羊采食量占体重的1.92%、春季占2.55%、夏季为3.84%，秋季为3.78%。不同研究者在不同地区、不同时间段、采用不同的方法测定过甘肃高山细毛羊采食量，如邹继范[12]在甘肃天祝县河东牧场，在围栏放牧条件下，用差额法测定出甘肃高山细毛羊羔羊日食干草量为体重的3%左右，成年羊每日每只采食干草量128 2 g，占体重的3.5%～4%。刘金祥等[13]在祁连山东段草原，利用食道瘘管绵羊及全收粪法测得成年羯羊7月份青草期采食干物质1 115.91 g·d-1，占自然体重的2.5%；8月份夏秋草场为1 397.04 g·d-1、占绵羊自然体重的3.11%；10月份黄草期为1 314.69 g·d-1、占绵羊自然体重的2.51%；1月份冬春草场只有715.55 g·d-1、占绵羊自然体重的1.42%。折算成每kg代谢体重牧草干物质采食量，分别为64.69,80.61,67.49 和37.84 g·(w0.75kg)-1。肖金玉等[14]用9只体重为51.56±10.89 kg甘肃高山细毛成年公羊，测得春夏秋冬四季干物质采食量分别为60.51,91.27,81.81和73.53 g·(w0.75kg)-1。罗天照[15]用 4只体重54.80±5.44 kg的空怀母羊，用计数法估测得10月份干物质采食量为0.70±0.12 kg，占体重的2.18%。

可见，同为甘肃高山细毛羊，因年龄、性别、体重、测定时间、测定地点的不同，采食量之间存在差异。这种差异是合理的，因为放牧家畜采食量的个体变异较大，是由放牧草场的牧草种类和不同季节牧草养分差异较大造成的[16]。Barry等[17]认为放牧家畜干物质采食量常在40～90 g·(w0.75kg)-1；奥德和冯宗慈[18]等多次试验也认为处于正常采食状态的放牧绵羊采食干物质量占体重的百分比均在2%～4%。本研究甘肃高山细毛羊成年母羊干物质采食量，冬季处于报道的下限，而秋季处于报道的上限。

3.2 甘肃高山细毛羊成年母羊四季牧草消化率与营养物质摄入量

从表5中可以看出，四季牧草半干样中营养成分变异较大。夏季牧草中粗蛋白质(CP)含量高达14.06%，秋季牧草中CP含量为11.55%，冬季牧草中CP为5.26%，春季为7.57%，说明夏秋两季牧草品质远优于冬春两季的；夏季、秋季牧草中钙磷含量显著高于冬春两季，这也是夏秋季牧草营养水平比较高的体现。从表7可以看出，放牧细毛羊成年母羊采食牧草中干物质消化率和蛋白质消化率随季节变化，总体上以夏季为最高，秋季次之，夏秋两季显著高于冬春两季(P<0.05)，夏秋两季间差异不显著。

四季牧草中总能值差异不显著，但因不同季节采食量和干物质消化率亦不同，夏秋两季放牧绵羊代谢能的摄入量显著高于冬春两季(P<0.05)，四季蛋白质、钙、磷摄入量与能量摄入量相似。由表3可知，甘肃高山细毛羊成年母羊四季放牧营养物质摄入量代谢能摄入量，春夏秋冬分别为6.11，13.30，13.99 和5.08 MJ·d-1只；四季粗蛋白质摄入量分别为71.49，212.31，188.26和43.83 g·d-1；钙摄入量分别为2.27，8.22，9.61和2.58 g·d-1，磷摄入量分别为0.94，4.98，5.87和1.01 g·d-1。王洪荣等[19]认为绵羊不同季节牧草营养成分和采食量差异极显著，消化率和采食量变化趋势一致，即消化率高则采食量高，反之则采食量低。这与吴天星等[20]和耿明等[21]的报道一致。

3.3 影响采食量和消化率的因素

本研究放牧甘肃高山细毛羊成年母羊的采食量、牧草干物质和蛋白质消化率夏秋季显著高于冬春季的原因之一，可能是牧草生物量变化，特别是可食牧草量的变化，许贵善等[22]认为牧草养分的变化与季节的变更和牧草的新陈代谢有密切的关系。冬春季节绵羊采食量少的原因，首先是草地上饲草贮量少，草低且稀疏，绵羊只能摄取很少的牧草；其次是放牧时间短，一般冬季的放牧时间仅为6～7 h；此外冬春季节气候多变，常影响绵羊的采食。冬季地上可食牧草减少且木质化程度增高，粗蛋白含量降至最低点，适口性更差，采食量进一步降低，导致消化率下降。

放牧高山细毛羊冬季采食量低的另外一个原因可能是试羊采食不到足够的蛋白质。当饲粮粗蛋白质含量低于8%时，不能满足绵羊瘤胃微生物对氮的需要，微生物活性受到抑制，绵羊对食入牧草的消化能力降低，干物质采食量随之降低[23]。奥德和冯宗慈[24]认为当纤维物质含量高时，延长了食糜在瘤胃内滞留时间，致使羊食欲降低，减少了随意采食量；另有研究认为纤维性物质的增加，势必导致内源蛋白质的周转量和损失量增加，所以家畜会反馈性地减少采食来降低蛋白质的损失，这也是动物的一种保护性反射，本试验冬季采食量恰好证实了这种观点。另外，寒冷的天气也会导致消化率降低，冷应激状态下，温度每下降1℃，绵羊对干物质的消化率下降0.31%[25]。甘肃肃南牧区，冬季气温常在-15℃以下，可能是引起放牧甘肃高山细毛羊消化率降低的原因之一；春季5月份气温升至10℃左右，牧草开始返青，质地幼嫩，粗蛋白质含量高，但因总量少而导致绵羊采食量有限，放牧羊摄入的牧草仍以质地粗硬的部分为主，总体表现出消化率低。