非常规饲料在反刍动物生产中的应用进展
2020-01-11杨英超昝林森
杨英超, 昝林森,2
(1.西北农林科技大学 动物科技学院,陕西 杨凌 712100;2.国家肉牛改良中心,陕西 杨凌 712100)
非常规饲料是一个相对概念,不同地域、不同畜禽日粮所使用的饲料原料是不同的,在某一地区或某一日粮是非常规饲料原料,在另一地区或另一种日粮中可能是常规饲料原料。一般地,非常规饲料资源是指在传统的动物饲养中未作为主要饲料使用过以及(或)家畜家禽商品饲粮中一般不用的饲料。非常规饲料来源广泛,成分复杂,主要是指作物、树木和家畜家禽生产过程的废弃物以及人们消费食品的加工下脚料等。具体可分为以下几类:农作物秸秆、砒壳类饲料,主要包括水稻、小麦、高粱、谷子、玉米、花生等的秸秆和砒壳。林业副产物类,主要包括树叶、树籽、嫩枝和木材加工下脚料。糟渣、废液类饲料糟渣类主要包括酒糟、醋糟、果渣、菌糠等。饼粕类主要有芝麻饼、花生饼、向日葵饼、胡麻籽饼、油茶饼、菜籽饼、橡胶籽饼、油棕饼、椰子饼等。动物性下脚料饲料主要指屠宰厂下脚料,皮革工业下脚料、水产品加工厂下脚料、昆虫等动物性饲料资源。粪便再生饲料资源一般指畜禽排出的粪便中仍含有一定的营养物质,经过适当的处理调制成新的饲料,主要包括鸡、猪、牛粪等。矿物质饲料常用的有天然沸石、麦饭石、膨润土、泥炭等,可以作为矿物质添加剂来饲喂畜禽[1]。非常规饲料资源的共同特点主要包括如下几个方面:(1)营养价值较低,营养成分不均衡;(2)含有多种抗营养因子或毒物,不经过处理不能直接使用或必须限制用量;(3)适口性差,饲用价值较低;(4)营养成分变异很大,质量不稳定,受到产地来源、加工处理以及贮存条件等多方面因素的影响;(5)营养价值评定不太准确,没有较为可靠的饲料数据库,增加了日粮配方设计难度。 本文主要就非常规饲料中的饼粕类、秸秆砒壳类、糟渣类、林业副产物类非常规饲料在反刍动物上饲养方面的应用进展做一梳理和综述。
1 饼粕类饲料
改革开放40年来,我国畜牧业发展迅速,玉米、豆粕等常规饲料资源的短缺及价格的上涨己成为我国畜牧业发展的重要制约因素。据报道,我国每年生产的饼粕类饲料达15×106t以上,但部分饼粕类饲料化利用低或未被开发,造成资源浪费的同时还污染了环境。如果能合理地开发利用这些饼粕类饲料,可以在一定程度上解决我国粮食类饲料不足这一限制我国畜牧业发展的问题,充分缓解人畜争粮的矛盾,变废为宝,保护环境。棕榈仁粕的营养价值棕榈仁粕(PKC)是棕榈籽榨油后的副产品,因其数量大、价格低而受到广大养殖者的关注。樊庆山等[2]用棕榈仁粕、油茶籽粕和茶籽粕替代豆粕应用到以3头安装永久性瘘管的安格斯阉牛中,发现豆粕的DM和OM降解率最高,但是瘤胃CP降解率为油茶籽粕>茶籽粕>豆粕和棕榈仁粕,豆粕的能氮负平衡程度较大,而棕榈仁粕的能氮平衡值最接近0。棕榈仁粕、油茶籽粕和茶籽粕均具有丰富的营养成分,可以一定程度上促进瘤胃发酵,显示出替代豆粕的潜力。樊庆山等[3]用含5%棕榈仁粕、5%油茶籽粕、5%茶籽粕的全混合饲粮饲喂断奶公犊牛,发现棕榈仁粕组犊牛的末重和平均日增重显著高于对照组,且犊牛干物质采食量和体尺指标与对照组差异不显著,期间,茶籽粕组犊牛血清中Ig G、Ig A、Ig M浓度显著高于对照组。由此可见,棕榈仁粕饲粮促进了犊牛的生长;茶籽粕饲粮有提高犊牛免疫力的作用,但降低了犊牛的采食量。
许文斌[4]研究发现加拿大双低菜籽粕、国产双低菜籽粕和豆粕3种原料中,国产双低菜籽粕的总碳水化合物含量最高,豆粕的含量最低;关于ADL、NDF、ADF,国产双低菜籽粕的最高,豆粕的含量最低;豆粕的粗蛋白含量显著高于加拿大双低菜籽粕和国产双低菜籽粕;国产双低菜籽粕的中性洗涤不溶蛋白、酸性洗涤不溶蛋白显著高于豆粕和加拿大双低菜籽粕,并且3种饲用蛋白源体外发酵液中挥发酸浓度、瘤胃微生物菌群差异不大。豆粕组的干物质以及蛋白可降解部分最高,国产双低菜籽粕组的纤维有效降解率显著低于豆粕全混合日粮和加拿大双低菜籽粕全混合日粮;且3种全混合日粮体外发酵理论最大产气量差异不显著。由此可见,在营养品质上,菜籽粕可以尝试替代反刍动物饲粮中的豆粕,从而降低饲料成本。许文斌[4]用这3种原料饲喂奶牛后发现,加拿大双低菜籽粕全混合日粮组的产奶量最高,饲喂豆粕全混合日粮组的产奶量最低;但是乳蛋白含量最高,国产双低菜籽粕组含量最低;饲喂加拿大双低菜籽粕组的乳脂率最低。综上所述,从3种蛋白源营养物质的组成及其含量,体外发酵产气特性与现场饲喂的差异性得出,用菜籽粕代替豆粕饲喂奶牛,奶牛生产性能更好,并且饲料成本更低,性价比更高。曹平等[5]采用32头荷斯坦奶牛分成14.5%和12.5%两个蛋白水平进行了加拿大双低菜粕替代精料中全部豆粕和棉粕的试验,结果表明,蛋白含量为14.5%的双低菜粕组可以提高产奶量,平均每头奶牛每天多产奶0.76 kg,而对乳成分没有显著影响,与对照组相比,双低菜粕组的平均乳脂量、乳蛋白量显著增加。在奶牛日粮中蛋白含量为12.5%时,双低菜粕组对奶牛产奶性能并没有显著的影响。由此可见,适当添加加拿大双低菜粕可以提高奶牛的生产性能,提高生产效益。曹善勇[6]采用尼龙袋法研究了24种肉牛常用饲料的瘤胃降解特性,其中,豆粕的DM、OM、NDF和ADF的有效降解率均为最高,分别为66.56%,65.20%,56.39%和52.26%。菜籽粕的CP有效降解率最高,为68.07%。花生粕的NDF和ADF以及菜籽粕的NDF有效降解率较高,在30%以上,其余在30%以下。米糠粕各成分的有效降解均最低,分别为46.96%,45.46%,45.12%,18.29%和12.67%。糟渣类产品:豆渣的DM、OM、CP、NDF的降解率均较高,在60%以上。啤酒糟均最低,木薯渣和白酒糟居中。花生粕、菜籽粕、豆渣可以作为蛋白源替代豆粕应用到反刍动物的饲粮当中,缓解常规粮食饲料作为饲料源的压力。O.A.Saeed等[7]将玉米作为能量来源添加到经棕榈仁饼尿素处理的稻草的基础日粮中,发现以PKC尿素处理的水稻秸秆为基础的饮食补充玉米作为能量来源增加了肌肉的PUFA浓度,提高肉质。W.Polviset等[8]以全棉籽(WCS)和葵花籽(SFS)为油料来源饲喂泰国本土牛和荷斯坦牛,经过肉质和血液分析发现,WCS组皮下脂肪中SFA含量较高,但单不饱和脂肪酸显著低于SFS,血浆中脂肪酸的含量没有明显差别。
2 秸秆砒壳类粗饲料
秸秆的主要成分是粗纤维,经物理、化学或微生物加工处理,可改善适口性、提高蛋白质含量。杨志林等在当地农户家调查测定发现,当地农户利用青贮玉米秸、微贮玉米秸、氨化麦秸、热喷麦秸养羊,经济效益明显。
涂远璐等[9]采用体外产气法,研究南方农区小麦秸秆(WS)与非常规饲料喷浆玉米皮(SCB)、大豆皮(SH)、橘子皮(OPT)、苹果渣(CGP)分别按0∶100,25∶75,50∶50,75∶25,100∶0比例两两组合后的体外产气特性。结果表明,小麦秸秆与4种非常规饲料组合后,理论最大产气量(HM)显著增加,产气速率加快,产气延滞时间缩短。WS与SCB组合的乙酸丙酸摩尔比显著低于WS。小麦秸秆与4种非常规饲料组合后,实现了饲料间营养素的互补,可有效改善小麦秸秆的发酵能力,WS∶SCB为75∶25,WS∶OP为50∶50,WS∶AP为75∶25,WS∶SH为75∶25时正组合效应最佳。小麦秸秆与喷浆玉米皮组合中随着SCB所占比例的增加丙酸摩尔浓度增加,由于丙酸转化为能量的效率高于乙酸,因此丙酸摩尔浓度增加更有利于提高饲料的转化效率,更适合家畜育肥。
向日葵花盘是生产瓜子后的废弃物,质优价廉,且在我国分布广泛,营养价值丰富,若能得到恰当的处理,是良好的牲畜饲料。张伶俐等[10]将葵花盘和籽用南瓜按照干物质基础1∶1比例混合,加入其他辅料和菌剂,发酵60 d后进行营养价值评定,结果显示,其发酵后的混合物色泽、气味和质地都有明显的改善,可作为家畜资源予以利用。葛翠翠等[11]研究比较了玉米秸秆、柠条、葵花盘在滩羊瘤胃的体外发酵特性,葵花盘组干物质消化率显著高于玉米秸秆和柠条组,消化液中总挥发性脂肪酸浓度和乙酸浓度显著高于柠条组,丙酸产量位居第二,柠条组最低,且不同组间差异显著。分析认为葵花盘饲喂价值相对较高,可以作为良好的饲料资源进行开发利用。陈亮等[12]采用葵花盘+玉米秸秆混贮(试验组)替代稻草+玉米秸秆酶贮(对照组)饲喂肉牛,结果表明;试验组(葵花盘添加比例为20%)酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量比对照组降低明显,并且粗蛋白含量上升明显,试验组肉牛头均累计增重和平均日增重比对照组显著提高,经济效益比对照组高394.66元/头,说明在育肥肉牛日粮中添加葵花盘混贮代替稻草+玉米秸秆酶贮,可达到促进肉牛生长、提高增重效果、降低饲养成本、增加经济效益的目的。
马铃薯秧是马铃薯植株的地上部分,是收获马铃薯块茎后剩余的副产品。2016年农业农村部正式发布《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》,将马铃薯作为主粮进行产业化开发,马铃薯成为继小麦、稻谷、玉米之后的我国第四大主粮作物。马铃薯秧有较好的饲用价值,有研究表明,马铃薯秧藤含胡萝卜素80 mg/kg,干物质8.3%,粗蛋白1.8%,粗纤维1.8%,粗脂肪0.4%,钙0.14%,磷0.13%,667 m2马铃薯秧藤含的饲料蛋白和可消化蛋白分别比玉米高出26.8 kg和0.62 kg。孙楼等[13]采用不同比例的马铃薯秧干草替代苜蓿干草饲喂育肥羔羊进行试验发现,马铃薯秧干草粗蛋白质含量达14.7%,马铃薯秧干草40%替代组羔羊的日均干物质采食量、平均日增重、体重和料肉比与对照组羔羊差异不显著,而80%替代组羔羊的生长性能指标低于对照组和40%替代组,且对瘤胃发酵具有抑制作用。研究表明,马铃薯秧替代40%的苜蓿干草饲喂育肥羔羊,不会对其生长性能和营养物质消化率产生不利影响。杨宇为等[14]研究霜降前、霜降后刈割马铃薯秧对其青贮效果的影响,结果表明,霜降后组青贮气味、色泽、质地评分均高于霜降前组,霜降前组与霜降后组青贮评定等级分别为腐败、中等;霜降后组干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量极显著高于霜降前组,pH值、龙葵素含量极显著低于霜降前组;霜降前组乙酸、丙酸含量较低,丁酸、异丁酸含量极显著高于霜降后组,总体上霜降后组青贮品质优于霜降前组,霜降后刈割马铃薯秧可获得较好的青贮品质。封晔等[15]研究添加不同比例的全株玉米与马铃薯茎叶混合青贮对其青贮品质的影响,结果发现马铃薯茎叶青贮将马铃薯茎叶和全株玉米按照4∶6的比例进行混合青贮可以提高青贮马铃薯茎叶的感官品质和营养价值。
3 糟渣类粗饲料
果渣是水果加工后的废渣,富含蛋白质、脂肪和粗纤维等营养成分,开发和利用果渣作为反刍动物饲料,不仅可以减少环境污染,还可提高果品的综合利用价值,有着广阔的市场前景和发展空间。
沙棘果渣是沙棘果榨取果汁后的副产物,约占沙棘果鲜重的20%,其营养丰富,富含纤维、蛋白质、脂肪、维生素、黄酮类化合物等,在动物营养、抗氧化和免疫方面有极大的利用价值。郑玮才等[16]测定了沙棘果渣、青贮玉米秸秆、谷草秸、燕麦草4种饲料营养成分以及探究了其瘤胃降解特性,结果发现沙棘果渣的CP和EE含量(8.20%)均最高,青贮玉米秸秆和谷草秸含NDF、ADF较高;DM和CP瘤胃有效降解率以燕麦草最高,沙棘果渣次之,OM、NDF和ADF有效降解率以沙棘果渣最高,综合来看沙棘果渣饲用价值最高,可作为动物的饲料原料,综合利用开发前景广阔。Hao等[17]将不同比例的沙棘渣应用于绵羊日粮中,研究发现沙棘果渣可以提高羊的DMI采食量和ADG,但添加的比例过高不利于营养物质的消化率,该试验下显示最佳比例为16%。
苹果渣是新鲜苹果经破碎压榨提汁后的剩余物,主要由果皮、果核和残余果肉组成,含有可溶性糖、维生素、矿物质及纤维素等丰富的营养物质,是良好的饲料资源。Fang等[18]以日本和牛为试验材料,对不同苹果渣(AP)配比(CAP 0%,LAP 5%,MAP 10%,HAP 20%)的全混料青贮饲料(TMR)发酵质量、消化率、瘤胃发酵及偏爱性进行了评价,随添加苹果渣比例的增加,乙醇产量显著增加,瘤胃中醋酸浓度显著升高,铵态氮浓度显著降低。LAP、MAP和HAP处理的养分消化率均低于CAP处理,而动物对HAP的偏爱程度最高。该研究认为,营养物质消化率的降低可能与AP天然产生的乙醇有关。因此,TMR青贮饲料中AP的比例应小于日粮DM的5%。
酒糟,别名红糟、酒醅糟、粕等等,是米、麦、高梁等酿酒后剩余的残渣。曹水清等[19]研究了酒糟、玉米秸秆和高粱秸秆的营养价值及瘤胃降解特性后发现,酒糟的CP含量和瘤胃有效降解率显著高于玉米秸秆和高粱秸秆,NDF含量低于这两种粗饲料,但DM、ADF和NDF的瘤胃有效降解率均显著低于这两种粗饲料,因此酒糟是补充CP的优质粗饲料。陈应波等[20]用饲喂白酒糟(占比30%)全混合颗粒饲粮饲喂高黔北麻羊断奶羔羊,结果表明可显著提高黔北麻羊断奶羔羊生长性能,且对血浆生化指标没有显著影响。由此可见,白酒糟是有益的饲料资源,值得开发利用。李平等[21]在日粮中添加不同比例的干玉米酒糟饲喂中国荷斯坦奶牛,试验结果表明,日粮添加干玉米酒糟显著提高了泌乳奶牛干物质采食量,产奶量,且产奶量呈剂量依赖效应,而不同干玉米酒糟添加比例对奶牛的干物质采食量无显著影响。瘤胃液成分显示乙酸摩尔比值显著降低,丙酸和丁酸摩尔比值显著提高,NH3-N浓度降低。该研究认为可以使用干玉米酒糟替代部分玉米和豆粕来配合奶牛日粮,且以20%的添加量较为合适。布登付等[22]用不同比例(30%组和15%组)的酒糟饲喂后备奶牛,结果表明,饲喂酒糟显著提高了粗蛋白质和纤维的表观消化率。且30%组育成牛日粮粗蛋白质表观消化率分别比15%组和对照组育成牛高出4.55%和6.82%,30%组中性洗涤纤维表观消化率分别比15%组和对照组育成牛高6.70%和7.44%,而15%酒糟添加组和对照组育成牛日粮中性洗涤纤维表观消化率差异不显著。综上所述,育成牛日粮中可以添加酒糟替代部分玉米和大豆榨油副产物。马吉锋等[23]研究发现在日粮精料中添加10%的发酵酒糟可改善母牛血液生化指标水平,提高淘汰母牛的育肥性能。刘启燕等[24]用含15% SW DGS的日粮饲喂小母牛发现添加1.5%的脂肪可以有效改善肉牛的生产性能。
糠是糟渣、废液类中重要的一族,一般是指以棉籽壳、锯木屑、玉米芯、甘蔗渣、农作物秸秆和工业废物(如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆液等)为主要原料栽培食用菌后的废弃培养基。刘启燕等[25]研究表明,金针菇菌糠经发酵处理后蛋白含量显著提升且稳定性好,饲喂奶牛后显著提高奶牛产奶量,并且改善奶牛健康状况。张莹莹[25]研究表明,菌糠对肉牛生产性能的作用近似于玉米秸秆青贮,但对瘤胃发酵和血清生化指标的影响低于玉米秸秆青贮,是良好的肉牛粗饲料。
4 林业副产物类粗饲料
柠条是我国荒漠干旱地区种植较多的一个树种,优点是耐旱、耐贫瘠、再生能力强、生物量大,具有防风固沙、改善环境、增加土壤肥力等作用;另外,柠条由于含有较高的蛋白质,并且其他类的营养成分也较为全面,其嫩枝叶可直接饲喂,也可将柠条加工成蛋白质饲料,柠条还可作为优质的饲料使用,具有良好的饲用价值。葛翠翠等[26]研究柠条、葵花盘、的滩羊体外瘤胃发酵特性后发现,尽管其营养价值较高,但干物质降解率相对较差,且消化液中挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸含量相对较低,体外消化率最低,饲喂价值较低,这是其作为饲料资源开发利用的瓶颈所在。王保平等[27]研究表明,添加剂、添加量及交互作用极显著影响柠条嫩枝叶青贮饲料各营养成分含量;玉米粉处理组干物质和粗蛋自质极显著高于其他处理组,酸性洗涤纤维含量显著低于其他处理组,不同添加剂可改善柠条嫩枝叶青贮饲料的品质,其中,以添加14%玉米粉的青贮效果最好。
陕西关中地区种植有大面积的猕猴桃果树,大量的猕猴桃叶子随地而落,没有得到很好的应用,尹红等[28]研究表明,猕猴桃叶对波尔山羊具有良好的适口性,其粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和粗灰分的含量及无氮浸出物分别为16.56%,22.93%,4.38%,11.18%及44.85%,从其营养成分看,猕猴桃叶具有良好的饲喂价值。
构树为桑科构属落叶乔木,具有作为饲料资源、造纸原料、入药功能等多重经济价值,并且抗逆性强、耐干旱、耐污染、耐修剪,适应于各种类型的土壤。王福传等[29]选择玉米全株青贮组、构树青贮组和玉米秸黄干贮组(对照)饲喂肉牛后发现,全株玉米青贮饲料组和构树青贮组分别比黄干贮组肉牛总增质量多249,148.8 kg,差异显著;而全株玉米青贮饲料和构树青贮组相比,差异不显著。全株玉米青贮组、构树青贮组和玉米秸黄干贮组纯收入分别为11 495.2元,10 179.8元,7 085.2元;全株玉米青贮比构树青贮组多增收1 315.4元,比黄干贮组多增收4 410元。综合增质量耗草耗料比及经济效益分析,全株玉米青贮饲料组优于构树青贮组和黄干贮组,构树青贮组优于黄干贮组。华金玲等[30]设计不同比例(0%,25%,50%,75%)构树替代粗饲料探究对黄淮白山羊瘤胃发酵特性、消化代谢、生产性能及肉品质的影响,试验发现处理组NH3-N浓度、瘤胃微生物蛋白(MCP)含量、进食氮、可消化氮、沉积氮含量均高于对照组,25%组各养分的消化率高于其他处理组,氮利用率最高,且与其他各处理组差异显著,50%组熟肉率最高且与其他处理组间差异显著,山羊后腿肌肉肉色a*值和背最长肌亮度L*值均显著高于其他组。司丙文等[31]研究表明,饲粮中添加杂交构树青贮提高了肉羊生长性能、免疫力和抗氧化能力,同时提高了肉羊背最长肌中n-3 PUFA含量,改善了羊肉脂肪酸的构成。
5 小 结
综上所述,目前多种非常规饲料在反刍动物生产中的研究和应用已陆续开展,反刍动物相对体型较大,采食量多,且饲养周期长,开辟反刍动物的新饲料来源,可有效缓解我国目前饲料原料紧张的局面,还大大的降低畜牧业养殖生产成本。但由于非常规饲料原料来源广,品类杂,目前在反刍动物生产中的应用仍存在较多问题,一是非常规饲料由于其产地不同,其营养物质成分存在较大差异,需按照因地制宜的原则在其原产地进行营养物质成分分析,建立相应的数据库,为其应用开发提供数据参考;二是非常规饲料大多不易保存,且含有多种抗营养因子,直接饲喂效果不佳,需要开拓更多的处理方法更加有效地利用非常规饲料;三是目前的研究大多停留在其对经济效益的影响,而作用机理不详,若能从机理入手,能够更准确更全面地利用好非常规饲料。非常规饲料在我国来源极广,产量极大,深入研究其在反刍动物生产中的应用可有效节约粮食资源,保护生态环境,具有重要的战略价值及应用前景。