不同水稻秸秆添加桉树原油对水牛瘤胃发酵、微生物及营养物质消化率的影响

张丽华

（赤峰工业职业技术学院，内蒙古赤峰 024005）

一般情况下，热带地区对饲料的要求往往高于亚热带地区。热带地区的饲料，尤其是水稻秸秆具有纤维和木质素含量高、消化率低的特点（李建臻等，2016）。因此，动物每单位产量需要更多的饲料，由于干物质摄入量与甲烷产量高度相关，因此，提高饲料质量是减少甲烷产量的有效方法之一（冯仰廉，2010）。桉树油被认为是一种具有抑菌、抑菌、抗原生动物、抗炎等多种生物活性的传统药物，可以改变瘤胃发酵特性，降低甲烷排放（Sallam等，2010）。但目前关于桉树油对瘤胃微生物发酵和营养物质消化率影响的研究很少。因此，本研究旨在研究添加桉树油对未经处理和尿素处理水稻秸秆饲养的水牛采食量、瘤胃发酵和营养物质消化率的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与原料 试验采用4×4拉丁方设计，将4头带有瘤胃瘘管的水牛按2×2阶乘法随机分配到4组。试验因子为两种水稻秸秆（普通水稻秸秆和尿素处理水稻秸秆）及添加或不添加桉树原油（每头牛2 mL/d）。浓缩料组成及水稻秸秆营养成分见表1。试验分为4个周期，每个周期21 d。

1.2 数据收集与样品分析 在每个周期的最后7 d，分别在上午和下午饲喂时采集每头水牛的饲料和粪便样本，然后-20℃保存。每一周期结束时，于最后1 d早上饲喂后0、2、4、6 h立即采集瘤胃流体样本，立即用pH计测定pH。之后瘤胃液样品经4层纱布过滤后分成3份。其中2份加入 5 mL 1 mol硫酸终止发酵，然后在3000×g离心10 min。上清液用于测定氨氮和液相色谱测定挥发性脂肪酸。另一份参考周非帆（2014）的滚管技术测定总活菌数、纤维素分解菌、蛋白分解菌和淀粉分解菌数。收集血液样本离心分离血清，用试剂盒测定尿素氮含量。根据Liang等（1994）的方法计算嘌呤衍生物排泄、吸收、微生物蛋白合成及合成效率。

1.3 数据分析 所有数据均采用SAS统计分析系统的一般线性模型程序进行4×4拉丁方阵设计和2×2阶乘处理的方差分析。统计模型包括动物、时期、粗纤维来源、桉树油和粗纤维来源与桉树油粗的相互作用。采用Tukey’s进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

表1 浓缩料组成、水稻秸秆及尿素处理水稻秸秆 营养成分 %

2 结果与分析

2.1 日粮处理对水牛采食量和养分表观消化率的影响 由表2可知，尿素处理水稻秸秆添加桉树油较其他组显著提高了水牛干物质和粗饲料摄入量（P＜0.05）。水稻秸秆类型及桉树油对干物质、粗蛋白质和酸性洗涤纤维消化率均无显著影响（P＞0.05）。与未处理的水稻秸秆相比，无论是否添加桉树油，尿素处理水稻秸秆使中性洗涤纤维消化率显著提高14.29%（P＜0.05）。

表2 粗饲料和桉树原油对水牛采食量和养分消化率的影响

2.2 日粮处理对水牛瘤胃发酵及微生物数量的影响 由表3可知，尿素处理秸秆组瘤胃氨氮浓度较水稻秸秆组显著提高52.21%（P＜0.05）。各处理对瘤胃pH、温度、挥发性脂肪酸总量和丁酸浓度的影响无显著差异（P＞0.05）。水稻秸秆+桉树油组乙酸和甲烷浓度较其他组显 著 提 高4.62%、5.38%、15.47%和10.30%、9.21%、22.96%（P＜0.05），而丙酸含量显著降低18.52%、19.79%和35.29%（P＜0.05）。尿素处理水稻秸秆组血清尿素氮浓度较水稻秸秆组显著提高88.48%（P＜0.05）。水稻秸秆类型及桉树油对细菌总数的影响具有显著交互效应（P＜0.05）。此外，尿素处理水稻秸秆组淀粉和纤维分解菌数量较水稻秸秆组分别显著提高70.83%和157.89%（P＜0.05）。

2.3 日粮处理对水牛氮代谢和微生物蛋白合成的影响 由表4可知，尿素处理水稻秸秆组氮摄入量和粪氮排泄量较水稻秸秆组分别提高108.44%和84.78%（P＜0.05），同时，氮吸收和氮沉积量分别提高130.52%和158.50%（P＜0.05），尿囊素吸收、尿囊素排泄及微生物蛋白合成量分别提高19.96%、56.45%和57.47%（P＜0.05）。水稻秸秆类型及桉树油对尿囊素排泄量无显著影响（P＞0.05），但尿素处理水稻秸秆添加桉树油较水稻秸秆组（不加桉树油）微生物氮合成效率显著提高42.50%（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 水稻秸秆类型和桉树油对水牛采食量和养分消化率的影响 水稻秸秆类型（尿素处理与否）与是否添加桉树油对养分消化率的影响无交互效应，但尿素处理过的水稻秸秆显著提高了水牛干物质和粗饲料的摄入量以及中性洗涤纤维表观消化率。由于水稻秸秆在尿素处理的过程中，以氢氧化铵形式存在的浓碱剂会通过化学方式破坏木质素、半纤维素和纤维素之间的酯键，使其结构纤维膨胀，这些作用使瘤胃微生物更容易消化结构碳水化合物，从而获得更高的摄入量和可降解性（Fadel Elseed等，2003）。

表3 粗饲料和桉树原油对水牛瘤胃发酵及微生物数量的影响

表4 粗饲料和桉树原油对水牛氮代谢和微生物蛋白合成的影响

本研究中补充桉树油对瘤胃氨氮浓度和血清尿素氮水平无显著影响。Benchaar等（2007）发现，泌乳奶牛以0.75或2 g/d的剂量补充桉树油时，瘤胃氨氮浓度没有显著变化。另一方面，与未处理水稻秸秆相比，用尿素处理的水稻秸秆饲喂水牛后发现氨氮浓度和血清尿素氮含量更高，这可能是尿素处理水稻秸秆组氮摄入量更高的结果。与此同时，桉树油降低了乙酸的比例，增加了丙酸的比例，这一结果与Agarwal等（2009）的报道一致。此外，桉树油对瘤胃细菌总数、纤维分解菌、蛋白分解菌和淀粉分解菌数量无显著影响。

在本研究中，未处理或处理过的水稻秸秆补充桉树油对氮的利用和微生物蛋白的合成无显著影响。Tekipper等（2011）报道，在泌乳奶牛中补充500 g牛至油对尿液和粪便的流失、尿液嘌呤衍生物和微生物蛋白的合成没有显著影响。用嘌呤衍生物估计的氮沉积量和微生物蛋白合成量在尿素处理水稻秸秆组中较高，这一结果与Patra（2011）的研究结果一致，报道表明，与未经处理的水稻秸秆相比，经过尿素或氨处理的水稻秸秆氮沉积量有所增加。但用尿素处理后的水稻秸秆添加桉树油较未处理的水稻秸秆可以显著提高微生物氮效率。作者推断，水稻通过尿素处理后，其物理结构受到破坏，一方面可以提高养分的释放，增加有机物的消化率，另一方面，尿素中的氮元素可以附着在秸秆表明，提高了秸秆氮含量，进而为微生物提供了更多的氮源，提高了微生物氮利用效率。

4 结论

日粮添加尿素处理水稻秸秆可以提高水牛的采食量、营养物质消化率和瘤胃发酵效率。日粮补充2 mL/d桉树油可以作为瘤胃发酵及微生物的调控剂，具有提高微生物蛋白合成，降低甲烷生成的潜力。