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饲料青贮对肉羊生产性能及其粪便减排和微生物群体的影响

2021-12-05邹苏燕王梦芝

中国畜牧杂志 2021年4期
关键词:反刍动物青贮饲料消化率

李 闯,邹苏燕,杨 楠,王梦芝*

(1.扬州大学动物科学与技术学院,江苏扬州 225009;2.宜兴市天石饲料有限公司,江苏宜兴 214251)

青贮饲料是反刍动物日粮中最重要的组成部分,能够维持反刍动物良好的瘤胃功能状态,降低瘤胃酸中毒和皱胃移位等疾病的风险,在反刍动物生产上有着重要的生产和健康意义[1]。青贮饲料的产量每年大约在150 000 t,在肉羊饲料配方中占20%以上[2-3]。研究表明,青贮饲料饲喂肉羊可提高日粮中营养物质的消化率[4-6],耗料增重比降低6.98%~42.11 %[7-9],日增重提高9.20%~73.29%[7-11],经济效益提高16.32%~24.13%[7-9,12]。此外,青贮饲料还可以降低畜禽的粪便量以及粪中氨气(NH3)、硫化氢(H2S)含量,解决粪便带来的部分气味问题[13-15]。但相对于其原料,青贮处理对消化、排泄的影响趋势或规律尚不明确。

粪便中微生物组成可在一定程度反映宿主动物的健康状况[16-17]。有研究表明,青贮饲料可以改善粪便微生物组成,如粪便中厚壁杆菌门(Firmicutes)相对丰度从62.67%提高至71.07%,拟杆菌门(Bacteroidetes)由原来的30.51%降低至24.11%,变形菌门(Proteobacteria)相对丰度由0.55%降低至0.38%,纤维杆菌门(Fibrobacteres)的丰度由0.00%增加至0.05%[18]。但目前关于青贮饲料对肉羊粪便微生物结构影响的研究还处在初步阶段,以及青贮处理对消化道微生物的主要影响也不明了。

本文就饲料青贮处理对肉羊生产性能的影响,以及其对粪便减排、理化指标和粪便微生物结构的影响进行综述,为青贮饲料在肉羊生产中的科学使用提供参考,为养殖减排和养殖生态环境改善提供一些思路。

1 饲料青贮处理对肉羊生产的影响

饲料青贮处理可以实现常年供应,适口性较好,易被反刍动物消化吸收,降低反刍动物的耗料增重比,提高日增重,影响反刍动物的生产性能[19]。李林等[20]研究表明,青贮玉米秸杆组的干物质(DM)、粗纤维(CF)消化率较玉米秸秆组分别提高了6.60%和15.15%,对粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、无氮浸出物(NFE)的影响不显著,但消化率均有所提高。张新[21]研究表明,利用马铃薯淀粉渣青贮替代60%的羊草饲喂萨×寒杂交一代育肥公羔的效果最好,DM、CP、中性洗涤纤维(NDF)表观消化率分别提高了21.4%、14.2%、14.9%。杨静竹等[22]研究表明,50%微贮油菜秸秆饲喂肉羊的效果最好,EE、Ash、钙(Ca)、磷(P)、CP、酸性洗涤纤维(ADF)、NFE 的表观消化率较油菜秸秆组分别提高了5.32%、5.75%、7.60%、3.10%、12.86%、9.31%、18.25%。上述研究结果表明,青贮饲料可在一定程度上提高肉羊的消化性能。

另外,饲料的青贮处理对肉羊的生长性能也有一定的影响。李佳等[23]研究表明,全株玉米青贮可以作为肉羊的唯一日粮,且与地方养殖场的日粮配方相比,平均日增重无显著差异,但平均日增重提高了20.02%。唐德娟等[24]研究结果表明,青贮组的日均增重较玉米盘江7 号秸秆组提高了62.66 g/只。刘波等[25]研究发现,与秸秆饲喂组相比,有穗和无穗玉米秸秆的青贮饲料组肉羊日增重分别提高了61.70% 和57.21%。姚燕等[26]研究表明,青贮玉米秸秆组贵州黑马羊的采食量、日增重、饲料利用率较玉米秸秆组分别提高了23.08%、73.29%、41.05%。上述研究表明,青贮饲料可以提高肉羊的日增重,降低耗料增重比,提高肉羊的生长性能。

2 饲料青贮对肉羊粪便排泄的影响

青贮可以提高畜禽对饲料养分的消化性能,生产上可以利用青贮饲料来减少畜禽的粪便排泄量、粪便中氮排泄量等,从而提高饲料利用率和改善养殖环境[13,20]。

2.1 饲料青贮处理对排便量和含水量的影响 林萌萌等[27]利用青贮杂交构树替代10%、30% 以及50%的日粮饲喂肉羊,结果表明,随着青贮杂交构树添加量的增加,肉羊粪便量也在增加,但差异不显著,说明青贮杂交构树的摄入量与粪污的排放量呈正比。娜仁花等[13]研究结果表明,玉米秸秆青贮(精粗比40:60 与60:40)为粗饲料饲喂荷斯坦奶牛所产生的粪便量低于玉米秸秆组(精粗比40:60),而且青贮玉米秸秆组中40:60 组粪便量低于60:40 组,即玉米秸秆青贮的使用量高则其粪便排泄量相对降低。

另外,胡登林等[15]研究表明,利用青贮的玉米秸秆饲喂荷斯坦青年母牛后,即使青贮玉米秸秆组的含水量为75.45%,60%精料组的含水量是11.18%,但是两组粪便含水量分别为83.04%和79.79%,粪便中的含水量并未受到青贮玉米秸秆的影响。以上研究表明,可以通过控制青贮饲料的比例降低粪便的产生量,而青贮饲料对粪便中的含水量没有影响。

2.2 饲料青贮对粪便中氮排泄的影响 胡登林等[15]的研究表明,相比日粮中含有90%的苜蓿干草(CP 含量11.75%)组,日粮中含有90% 的玉米青贮(CP 含量8.15%)更有利于降低荷斯坦青年母牛粪便中NH3的释放。Kebread 等[28]通过对5 个奶牛氮平衡试验的10 种青贮饲料和6 种精料进行模型预测得到,在相同的氮摄入量水平下,日粮可发酵能量含量增加导致粪便中排出的氮量更大,尿液中排出的氮量明显下降。Arndt 等[14]研究表明,相比饲喂泌乳奶牛苜蓿青贮与玉米青贮20:80(CP 含量16.6%)时,调整该青贮比例为80:20(CP 含量18%)时,提高了19.47%的粪氮排泄量。以上研究结果表明,青贮饲料的使用可以改善牛粪便中氮的排放,究其原因,粪便中粪氮、尿氮等指标与青贮饲料中CP 含量和消化率有一定的关系。Seok 等[29]对于肉羊的研究也有类似的结果。目前,关于饲料青贮对粪便中氮排泄影响的研究在肉羊较少,有待进一步研究阐明。

2.3 饲料青贮处理对粪便中其他养分排泄的影响 粪便中还含有其他一些养分排泄物,如P、铜(Cu)、锌(Zn)、挥发性脂肪酸(VFA)、共轭亚油酸(CLA)等,青贮处理对这些养分的排泄也有一定影响。Hao 等[30]研究表明,与未添加大麦青贮组相比,84% 大麦籽粒和15%青贮大麦混合饲喂杂交种公牛降低了种公牛粪便中VFA 含量,但增加了CLA 含量,解决了粪便所带来的部分气味问题。Sun 等[31]研究表明,与日粮中未添加青贮辣木相比,日粮中添加青贮辣木能够显著降低奶牛粪便中短链脂肪酸(尤其是丙酸和异戊酸)浓度。但也有研究结果不尽一致。张娣[18]的研究表明,与含21%海鲜菇根的基础日粮相比,含21% 海鲜菇菌渣青贮饲料的基础日粮提高了肉牛丁酸排放量。此外,娜仁花等[32]研究表明,当奶牛粗饲料中青贮玉米秸秆达到60%时,粪便中Zn、P 的排放量分别为1.22、61.85 g/d,显著高于40% 青贮玉米秸秆与干玉米秸秆,说明青贮饲料对奶牛粪便中Zn、P 排放也有一定影响。但目前关于饲料青贮处理对上述物质排放影响的相关报道还较少,尤其是在肉羊上的研究,鉴于目前青贮饲料在肉羊中的较大面积使用,其具体的影响还需进一步研究阐明,以更好地在肉羊生态健康养殖中利用青贮饲料。

3 青贮饲料对肉羊粪便微生物群体的影响

近年来,变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)[33]、16S rRNA高通量测序技术[34]、宏基因组(Metagenomics)[35]等分子技术快速发展,研究人员能够快速鉴别微生物的多样性和结构组成。研究青贮饲料对反刍动物粪便的影响有助于更好地了解粪便微生物群在饲料间、畜禽个体间、畜禽的不同阶段间以及养殖场间等的差异,从而发现其变化规律,以更好地提高健康养殖及其管理技术。

3.1 饲料青贮对肉羊粪便微生物多样性的影响 张娣[18]研究表明,相对于含21%海鲜菇菌日粮,给牛饲喂65 d含21% 海鲜菇菌渣青贮饲料日粮,其粪便菌群的多样性(Shannon)、物种丰度(Chao1、ACE)并没有发生明显变化,说明饲喂青贮海鲜处理菇菌渣对粪便菌群多样性无显著影响。Sun 等[31]采用16s rDNA 基因测序技术研究青贮辣木饲喂的奶牛粪便微生物群落特征,所检测的30 个样品中有13 门93 属,与基础日粮组相比,随着青贮辣木比例由50%升到100%,其微生物多样性虽有下降趋势,但未有明显影响。李玲玉[36]研究表明,与饲喂肉牛新鲜玉米秸秆相比,微贮稻草能够降低粪便中细菌以及真菌的丰度,但差异不显著。以上研究表明,饲料青贮处理对粪便中微生物多样性的影响不明显。

3.2 青贮饲料对肉羊粪便微生物组成的影响 张娣[18]研究发现,相比含21%海鲜菇菌渣日粮,含21%海鲜菇菌渣青贮饲料日粮组的粪便中增加了Fibrobacteres(由0.00% 增加至0.05%),Firmicutes 相对丰度显著增加(由62.46%增加至70.80%),Bacteroidetes 相对丰度显著减少(0.51%),青贮组的Bacteroidetes 相对丰度平均值为24.11%,Firmicutes 与Bacteroidetes 仍然是粪便中的优势菌群。Sun 等[31]研究表明,Firmicutes 和Bacteroidetes 是优势菌门(分别占到54.59%和36.25%)。李玲玉[36]研究表明,与饲喂新鲜玉米秸秆相比,给肉牛饲喂微贮稻草可以降低粪便中厚壁菌门细菌的表达丰度和增加粪便中子囊菌门真菌的表达丰度。杨静竹等[22]研究表明,与饲喂油菜秸秆相比,肉羊日粮中添加50%或100%微贮油菜秸秆可以提高粪便中有益菌群(乳酸菌、双歧杆菌),降低有害菌含量(大肠杆菌)。孟令凯等[37]研究表明,相比高丹草牛鞭草青贮(普贮),以黑曲霉、乳酸菌、酵母菌以及尿素进行青贮(微贮)的高丹草和牛鞭草不仅可以增加黑山羊粪中酵母菌、黑曲霉和乳酸菌数量,而且也减少粪中大肠杆菌数量。以上研究表明,饲料青贮虽然可能对粪便微生物的多样性影响不大,但对粪便中菌群结构、种类以及其比例有一定影响,但具体的影响趋势或规律还有待进一步开展试验研究予以阐明。

4 结语与展望

近年来的研究发现,饲料青贮处理可以提高肉羊的消化性能和生长性能,其消化率的提高也在一定程度上降低了排粪量和排粪氮量,也在一定程度上改变了肉羊粪便的理化性质。而且,关于饲料青贮处理对所排泄粪便微生物结构影响的研究也取得了一定进展。但截至目前,饲料青贮对肉羊粪便排泄量、形状、营养素及微生物群体影响的研究还相对较少。因此,还需要进行更加深入的研究,以阐明在肉羊养殖中饲料青贮对减排和其粪便微生物的影响规律,为其在肉羊生态健康养殖生产中的科学应用提供一些参考。

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