牛至油与稀土不同添加组合对奶牛氮排泄的影响

邢德芳 袁腾 丁大伟 徐天伟 孙国强

牛至油与稀土不同添加组合对奶牛氮排泄的影响

邢德芳①袁腾②丁大伟②徐天伟③孙国强②*

（①山东省莱阳市团旺畜牧兽医站 265217 ②青岛农业大学动物科技学院 山东 青岛③山东省烟台市荷牧园牧业有限责任公司 山东 莱阳）

本试验旨在研究牛至油和稀土不同添加组合对奶牛氮排泄的影响。选取年龄、体重、产奶量及泌乳期相近、体况良好的荷斯坦牛40头，随机分为10组，每组4头。对照组(C组)饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中添加不同水平组合的牛至油和稀土，其中牛至油设3个水平，分别为11.5、13、14.5g/(d·头)；稀土也设3个水平，分别为20、23、26g/(d·头)，共组成低低、低中、低高、中低、中中、中高、高低、高中、高高9个试验组。预试期15d，正试期60d。结果表明：各试验组奶牛氮排泄均极显著低于对照组(P<0.01)，低低和中低2个试验组极显著低于其余试验组(P<0.01)，而这2个试验组间差异不显著(P>0.05)。由此可见，在本试验条件下，低低组，即牛至油11.5g/(d·头)与稀土20g/(d·头)为最佳添加组合。

牛至油 稀土 氮排泄

奶牛粪尿中大量的氮素被直接排放到环境中，这不仅造成了蛋白质资源的浪费，还加剧了环境的污染[1]。通过添加瘤胃发酵调控剂提高奶牛对饲料特别是蛋白质饲料的利用率，不论对于提高奶牛产奶性能还是降低氮排泄减少环境污染都具有极为重要的意义。牛至油和稀土都是新型的瘤胃发酵调控剂，研究表明在奶牛饲粮中分别添加牛至油和稀土都能显著降低奶牛氮排泄[1, 2]；有关牛至油和稀土单独添加对奶牛产奶性能等方面影响的研究报道已不鲜见，但是尚未见牛至油和稀土组合添加对奶牛氮排泄影响的研究报道，本试验拟就不同水平的牛至油和稀土组合添加对奶牛氮排泄的影响进行探讨，以期寻找最适宜的组合，同时也为牛至油和稀土联合应用于奶牛生产提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料 本试验所用牛至油购自青岛润博特生物科技有限公司，为白色粉末状物质，其中牛至油含量≥10%，水分含量≤12%；所用稀土购自徐州英美尔生物科技有限公司，成分含量为有机稀土(ReC6O7H8·3H2O)≥36%，其中铅(Pb)≤0.002%，砷(As)≤0.005%。

1.2 试验设计 本试验选取年龄、胎次、体重、产奶量及泌乳期相近的体况良好的健康荷斯坦奶牛40头，随机分为10组，1个对照组和9个试验组，每组4头。对照组饲喂基础日粮(TMR)，各试验组在基础日粮(TMR)中添加不同添加水平组合的牛至油和稀土，牛至油设低、中、高3个水平，分别为11.5、13和14.5g/(d·头)；稀土也设低、中、高3个水平，分别为20、23和26g/d·头)，共组成9个不同水平的组合，试验设计方案列于表1。每天从每头奶牛饲粮中预留出0.5kg麸皮作为载体，将预留的0.5kg麸皮与牛至油和稀土混匀后，平均分成两份，分2次/d随TMR饲喂。试验地点为烟台市荷牧园牧业有限责任公司(莱阳)。

表1 试验设计方案 g/(d·头)

1.3 饲养管理 试验牛采用分栏散养，自由采食、自由饮水和自由运动，整个试验期共75d，其中预试期为15d，正试期为60d。试验牛每日使用荷兰进口的SAC全自动挤奶器挤奶3次(4:00、12:00、18:00)，每日使用牵引式TMR搅拌车加料2次(4:30、18:30)，每日确保有20h以上的时间奶牛能够接触到TMR以保证其自由采食，按常规对试验牛进行驱虫、光照及其它管理。

1.4 采食量、产奶量测定 预试期的第1、5、9、13天记录采食量，每次连续记录3d TMR投料量及剩料量，据此计算出每头试验牛在预试期内的平均采食量。正试期的记录时间为第1、10、20、30、40、50、58天，记录方法同预试期。采用荷兰进口的SAC全自动挤奶器挤奶，挤奶时自动显示奶量。在预试期和正试期期间，每隔5d记录1次试验牛产奶量，每次连续记录3d，取3d产奶量的平均值。

1.5 饲料样和粪样的采集与指标测定 预试期第1天、正试期第28天、第58天时连续收集3d试验牛饲料样和粪样。饲料样采用五点取样法收集，收集的饲料样放入65℃烘箱中烘干、粉碎待用。粪样采集采用直肠采粪法，通过4N盐酸不溶灰分法结合采食量测定奶牛的日排粪量，采集的粪样加硫酸进行固氮，硫酸浓度为10%，每100g样品中加25ml硫酸，并于-20℃冷冻保存。样品中干物质和粗蛋白质的测定分别参照《中华人民共和国国家标准》(GB/T6435-2006)[3]和《中华人民共和国国家标准》(GB/T6432-2018)[4]。

1.6 尿样采集与指标测定 参照朱雯[5]点收尿法，结合人工接尿和膀胱取尿收集尿液。尿样采集时间为预试期前3d、正试期第28、29、30、58、59、60天。尿样中加入浓度为10%的硫酸调整pH，使pH<3，-20℃保存。使用KjeltecTM8200凯氏定氮仪(丹麦FOSS)测定尿氮含量，使用苦味酸比色法、UV-1800PC分光光度计(上海MAPA DA)测定尿肌酐含量，参照Valadares等[6]的方法，以尿肌酐(每头牛每天1kg体重排出约29mg)标记测定奶牛的排尿量。试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.7 氮代谢指标的计算 粪氮(g/d)=日排粪量×粪中CP含量×0.16；尿氮(g/d)=每日排尿量×尿中氮含量；氮总排泄量(g/d)=粪氮+尿氮；氮表观消化率(%)=[(食入氮-粪氮)/食入氮]×100。

1.8 数据处理 使用Excel2010软件对试验数据进行初步处理，使用SPSS20.0软件进行单因素方差分析，Duncan氏法多重比较检验组间差异显著性，以P<0.05和P<0.01分别表示差异显著和差异极显著，结果以平均值±标准误表示。

2 结果与分析

由表2可知，各试验组奶牛氮排泄均极显著低于对照组(P<0.01)，低低和中低2个试验组极显著低于其余试验组(P<0.01)，而这2个试验组间差异不显著(P>0.05)，尤以低低组的提高幅度最大，为19.23%，且低低组用材料最少成本最低。

表2 牛至油和稀土不同添加组合对奶牛氮排泄的影响 (g/d、%)

注：同列数据，肩标不同的小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同的大写字母表示差异极显著(P<0.01)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。

3 讨论

牛至油不仅能抑制有害菌群的生长和繁殖，而且有助于正常菌群的构建，增加瘤胃内容物的含量，延长营养物质在消化道中停留的时间，促进蛋白质等营养物质的消化吸收，有助于提高可消化氮、氮沉积和氮表观消化率[7]。在奶牛的饲粮中添加牛至油，有助于延长营养物质，特别是蛋白质在消化道的停留时间，使营养物质得到充分的吸收[8]。经脱氨基作用产生的氨氮(NH3-N)是饲粮蛋白质在瘤胃中的降解产物之一，也是瘤胃微生物生长所需的主要氮源。林波等[9]认为瘤胃内的脱氨基作用是由两种不同的细菌主导的，其中一类数量巨大，包括瘤胃内的一些主要菌群，但是每种细菌的脱氨基作用并不高；第二类种群数量较少，但每种细菌均具有较强的脱氨基活性和特异性，统称为高效产氨菌。瘤胃原虫具有较强的脱氨基能力，却不能利用NH3-N进行生长繁殖，原虫被认为是瘤胃内NH3-N净产生微生物，因此驱除原虫可以降低NH3-N的浓度，提高瘤胃的氮存留率[10]。Benchaar等[11]在植物精油调控瘤胃发酵的研究中指出，植物精油降低氨氮(NH3-N)浓度的重要原因在于抑制了瘤胃产氨菌。植物精油在瘤胃内主要抑制瘤胃原虫和高效产氨菌，而这两种微生物均是瘤胃内氨氮(NH3-N)产生的主要微生物[9]。业内通晓牛至油是畜牧生产中常用的植物精油之一。张凯祥等[1]报道在奶牛饲粮中添加适量牛至油，可显著提高奶牛瘤胃微生物蛋白产量。能提高瘤胃微生物蛋白产量，必然是通过提高瘤胃微生物利用NH3-N合成微生物蛋白的速度和能力的结果，因此氮排泄的降低也是必然的结果。吴丹丹等[2]报道饲喂稀土后奶牛粪尿中的氮含量降低，氮素排泄量降低，氮的有效利用提高。之所以出现这样的结果，认为是由于稀土能提高瘤胃微生物利用NH3-N合成微生物蛋白的速度和能力，减少了瘤胃NH3-N的损失，从而减少了氮的排泄量[2]。牛至油既能抑制瘤胃原虫和产氨菌降低瘤胃NH3-N浓度又能促进瘤胃微生物利用NH3-N合成微生物蛋白，加之稀土同样也能促进瘤胃微生物利用NH3-N合成微生物蛋白，即牛至油和稀土都能提高氮素利用率，因此本试验在奶牛饲粮中组合添加牛至油和稀土较大幅度地降低了奶牛氮排泄。

4 结论

牛至油与稀土组合添加能降低奶牛氮排泄，在本试验条件下，低低组，即牛至油11.5g/(d·头)与稀土20g/(d·头)为最佳添加组合。

[1] 张凯祥, 邢德芳, 高许雷等. 牛至油对奶牛瘤胃微生物蛋白产量、产奶性能和氮排泄的影响[J]. 动物营养学报, 2018, 30(5): 1902-1910.

[2] 吴丹丹, 程志伟, 李金林等. 稀土对奶牛尿中嘌呤衍生物排出量、奶牛产奶性能和氮排泄的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2016, 52(15): 42-47.

[3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T6435-2006饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2007.

[4] 中华人民共和国国家市场监督管理总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T6432-2018饲料中粗蛋白测定方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018.

[5] 朱雯. 粗料来源对奶牛乳蛋白前体物生成与生产性能的影响与机制研究[D]. 浙江大学: 杭州, 2013.

[6] Valadares R F D, Broderick G A, Valadares F SV, etal. Effect of replacing alfalfa silage with high moisture corn on ruminal protein synthesis estimated from excretion of total purine derivatives[J]. Journal of Dairy Science, 1999, 82(12): 2686-2696.

[7] Manzanilla E G, Perez J F, Martin M, etal. Effect of plant extracts and formic acid on the intestinal equilibrium of early-weaned pigs[J]. Journal of Animal Science, 2004, 82(11): 3210-3218.

[8] 韩飞, 李瑾, 潘悄悄等. 新型天然植物抗生素牛至油的研究进展[J]. 中国新药杂志, 2015, 24(3): 303-307.

[9] 林波, 纪苗苗, 梁权等. 肉桂油和牛至油及其主要成分对体外瘤胃发酵和甲烷产生的影响[J]. 中国兽医学报, 2011, 31(2): 279-282+287.

[10]Mcintosh F M, Williams P, Losa R, et al.Effects of essential oils on ruminal microorganisms andtheir proteinme-tabolism [J]. Applied and Environmental Microbiology, 2003, 69(8): 5011-5014.

[11] Benchaar C, Calsamiglia S.A review of plant-derived essential oils in ruminant nutrition and production[J].Animal Feed Science and Technology, 2008, 145(1): 209-228.

山东省现代农业产业技术体系牛产业创新团队(SDAIT-09-08)

（2020–02–26）

S816.76

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1007-1733(2020)06-0009-03