膨化艾草秸秆对湖羊消化代谢的影响

侯沛君，申颖，韩露，张立阳，廉红霞，高腾云，胡文阳，朱河水*，付彤*

（1.河南农业大学动物医学院，河南郑州 450000；2.河南农业大学动物科技学院，河南郑州 450000；3.河南省畜牧总站，河南郑州 450000）

艾草（），多年生草本植物，具有温经、止寒、抗菌、抗过敏等功效。近年来，艾草在我国广泛开发利用造成了艾草需求量增加。据统计，我国艾草年需求量在6 万t 以上，因此会带来大量的副产物——艾草秸杆。目前，我国大量艾草秸杆都是焚烧或者丢弃，造成了资源浪费、环境污染等。合理利用秸秆不仅可缓解我国粗饲料资源短缺的问题，还可以解决秸秆焚烧导致的环境污染问题。据报道，秸秆可作为反刍动物的饲料来源，但是秸秆的粗蛋白质含量低、纤维含量高、消化率差而得不到有效利用。如何提高秸秆的利用价值成了当前亟待解决的问题。研究表明，膨化加工可以降低饲料的抗营养因子，从而改善饲料品质，提高消化率，而且高温高压的能杀灭有害细菌，进而改善饲料的微生物指标。缪宏等研究表明，20% 稻秸秆添加量和玉米进行混合膨化，饲料成型质量、质构指标、膨化度均较优。据赵凤芹等报道，膨化处理玉米秸秆可以破坏纤维素结构，降低其粗纤维含量2.2%～8.6%。王玉婷等研究表明，膨化微贮玉米秸秆可以提高蛋白和纤维的瘤胃降解率。马宏鹏研究表明，膨化加工处理可以提高秸秆的营养价值。而艾草秸秆的中性洗涤纤维高达66%，因此选用膨化工艺可以有效提高艾草秸秆的饲用价值。目前，关于膨化艾草秸秆在反刍动物上的消化代谢研究上鲜有报道。因此，本试验旨在探究膨化艾草秸秆对湖羊生长性能及消化代谢的影响，为膨化艾草秸秆资源利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点 试验于2019 年11 月至2020 年1月在河南省临颍县悦美禾农牧发展有限公司进行。

1.2 试验设计 将72 只3 月龄且平均体重为（25.27±0.57）kg 的健康湖羊随机分为3 组，每组6个重复，每个重复4 只（公母各半）。对照组饲喂基础饲粮，艾草秸秆组用16%艾草秸秆替代基础饲粮中16%干花生秧饲粮、膨化艾草秸秆组用40% 膨化艾草秸秆替代基础饲粮中16%干花生秧饲粮和24%膨化玉米粉。预试期15 d，正试期56 d。在第42 天每组选取6 只体重相近的公湖羊进行消化代谢试验，预试期7 d，正试期4 d。

1.3 饲粮组成与饲养管理 艾草秸秆（粗蛋白质含量7.08%，中性洗涤纤维含量66.74%，酸性洗涤纤维含量46.82%）由河南神农膨化公司提供，膨化艾草秸秆（粗蛋白质含量6.95%，中性洗涤纤维含量54.90%，酸性洗涤纤维含量39.75%）通过将艾草秸秆与玉米以4:6混合均匀，用湿法原料膨化机（EXP160S-110Kw，郑州多勒机械有限公司）进行膨化后获得。对照组和艾草秸秆组饲喂同样的膨化玉米。饲粮采用精粗比为1:1 的全混合饲粮，每天09:00、16:00 饲喂，自由采食，自由饮水，其营养成分见表1。

表1 基础饲粮组成及营养成分（干物质基础）

1.4 样品的采集 消化代谢试验采用全收粪尿法采集样品，正试期每天晨饲前记录每只羊的喂料量和剩料量，并采集每只羊每天的饲粮样品，把同组每天的饲粮样品混匀后65℃烘干备测；称量每只羊每天排粪量，按总重的10% 取样，然后按照每100 g 鲜粪加入10% 稀盐酸10 mL 进行固氮，-20℃保存，待测。收集每只羊每天的尿液总量，然后按照每100 mL 尿加入10%稀硫酸10 mL 进行固氮，然后倒入专用尿样瓶中，-20℃保存。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 生长性能 试验正式开始和结束后，早晨对试验羊进行空腹称重，记为始重和末重。每天记录饲喂量，早晨饲喂前称取剩料量，计算每只羊的干物质采食量和平均日增重及耗料增重比。

1.5.2 消化代谢指标 干物质（DM）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）含量参考张丽英主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》进行测定；中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）采用半自动纤维分析仪（ANKOM A2000i 型，美国Ankom 公司）测定；粗蛋白质（CP）、粪氮和尿氮采用全自动凯氏定氮仪（K9860，济南海能仪器有限公司）测定；总能、粪能和尿能采用氧弹测热法测定（ZDHW-8000，微机全自动量热仪，鹤壁华诺电子科技有限公司）。营养物质表观消化率、氮代谢、能量代谢参照贾鹏等计算公式。

1.6 统计分析 数据用Excel 初步处理，SPSS 20.0 进行单因素方差分析，并用Duncan's 多重比较检验，<0.05 认为差异显著，<0.01 认为差异极显著，结果用平均值±标准差表示。

2 结果

2.1 膨化艾草秸秆对湖羊生长性能的影响 由表2 可知，与对照组相比，艾草秸秆组平均日增重提高了8.77%（<0.05），干物质采食量增加了6.1 %（<0.01）。膨化艾草秸秆组平均日增重与艾草秸秆组差异不显著，但干物质采食量增加了5.81%（<0.01）。

表2 膨化艾草秸秆对湖羊生长性能的影响

2.2 膨化艾草秸秆对湖羊饲粮营养物质表观消化率的影响 由表3 可知，膨化艾草秸秆组EE 表观消化率较艾草秸秆组提高了14.43%（<0.05）。与对照组相比，艾草秸秆组和膨化艾草秸秆组有机物（OM）表观消化率分别下降了5.30%（<0.05）、5.95%（<0.05），ADF表观消化率分别下降了16.75%（>0.05）、19.51%（<0.05），CP的表观消化率分别提高了6.13%（<0.05）、6.47%（<0.05），3 组的DM 和NDF 表观消化率差异不显著。

表3 膨化艾草秸秆对湖羊饲粮营养物质表观消化率的影响 %

2.3 膨化艾草秸秆对湖羊饲粮能量代谢的影响 由表4可知，与对照组相比，艾草秸秆组摄入总能、粪能、消化能和代谢能均升高（<0.05），总能表观消化率和总能代谢率均降低（<0.05）。膨化艾草秸秆组摄入总能、消化能和代谢能低于艾草秸秆组（<0.05）。

表4 膨化艾草秸秆对湖羊饲粮能量代谢的影响

2.4 膨化艾草秸秆对湖羊氮代谢的影响 由表5 可知，膨化艾草秸秆组和艾草秸秆组的摄入氮、表观可消化氮、沉积氮、氮表观可消化率、氮利用率、氮生物学价值差异均不显著，但均高于对照组（<0.05），3 组粪氮、尿氮和总排出氮无显著差异。

表5 膨化艾草秸秆对湖羊氮代谢的影响

2.5 膨化艾草结秸秆对湖羊经济效益的影响 由表6 可知，艾草秸秆组、膨化艾草秸秆组毛利润较对照组分别提高了10.9%、3.7%。

表6 膨化艾草秸秆的对湖羊经济效益的影响

3 讨 论

3.1 膨化艾草秸秆对湖羊生长性能的影响 通过机械加工可改变秸秆其物理特性以提高育肥羊的生长性能是近年来常用的营养策略。Kim 等研究发现，饲喂艾草可增加绵羊采食量。本研究也发现，艾草秸秆组湖羊的采食量和日增重均高于对照组，可能是艾草秸秆含有挥发油，这种特殊的气味受动物偏爱，进而增加采食量；也可能是艾草中的生物活性物质抑制了有害菌的生长，增加了有益菌数量，进而促进机体发育，增加日增重。王玉婷等研究表明，饲喂膨化微贮玉米秸秆的西门塔尔杂交母牛的日增重显著高于黄贮组和干玉米秸秆组。蔡景义等研究发现，原料膨化后饲喂肉兔可以提高肉兔断奶前期的生长性能。徐炜琳等试验发现，添加15% 膨化发酵玉米秸秆可显著提高育肥猪的日增重，并增加经济效益。而本研究发现，相比于艾草秸秆组，膨化艾草秸秆组提高了湖羊的干物质采食量，并未提高其日增重，这是因为膨化加工提高了饲料的适口性，进而促进动物采食，而过高的采食量导致饲粮消化率低，进而影响其生长。综上所述，艾草秸秆可以提高湖羊的生长性能，但膨化后的艾草秸秆只促进湖羊采食。

3.2 膨化艾草秸秆对湖羊营养物质表观消化的影响 不同的加工方式影响饲粮的物理特性，进而影响动物的消化特性。本试验结果表明，饲喂艾草秸秆和膨化艾草秸秆增加了DM 采食量，但降低了DM 消化率和OM 消化率。采食量的增加与消化率的降低有关，这可能是因为瘤胃内容积有限，过高的采食量导致瘤胃内消化率降低，也可能是膨化后的艾草秸秆通过胃肠道的速度加快，减少了消化酶与饲粮的作用时间，降低了消化率。而范铤研究发现，低NDF 日粮组奶牛的DM 和OM表观消化率显著高于高NDF 日粮组。本试验中，对照组的日粮NDF 含量低于艾草秸秆组和膨化艾草秸秆组，这也解释了艾草秸秆组和膨化艾草秸秆组DM 和OM消化率降低的原因。Gaebe 等报道，饲喂膨化谷物后，牛的NDF 和ADF 消化率降低。而本试验中膨化艾草秸秆组ADF 表观消化率降低，可能是膨化处理使艾草秸秆产生了大量糊化淀粉，被微生物快速发酵，产生了大量脂肪酸，降低了瘤胃pH，抑制了纤维分解菌。艾草秸秆组的CP 表观消化率显著高于对照组，这可能是艾草中的活性物质精油抑制了蛋白分解菌，增加了过瘤胃蛋白，提高了蛋白在小肠的利用率。膨化艾草秸秆组和艾草秸秆组CP 表观消化率无显著差异，说明膨化未影响湖羊的CP 表观消化率。Thomas 等研究表明，膨化加工处理可以使脂肪易与淀粉基质结合形成淀粉-脂肪复合物，易于脂肪的消化，因此饲喂膨化艾草秸秆增加了EE 表观消化率。

3.3 膨化艾草秸秆对湖羊能量代谢的影响 反刍动物的能量代谢受日粮结构组成、饲料加工方式、采食量的多少和食糜在消化道滞留时间等因素影响。粪能约占饲粮摄入总能的1/3，是饲粮摄取能量中损失最多的，粪能排出量的多少受饲粮原料组成及特性的影响，且随着摄入总能的增加而增加。尿能主要为尿中含氮有机物的能量，尿能的损失受饲粮结构，特别是能量摄入高低、氨基酸平衡状况、饲粮蛋白质水平等影响。夏科等研究表明，添加玉米秸秆降低了能量利用率。本研究结果也表明，饲喂艾草秸秆降低了总能表观消化能率和总能代谢率，这与DM、OM 和NDF 表观消化率降低一致，可能是艾草秸秆纤维含量高，饲料品质差，从而减少了能量利用。膨化艾草秸秆组未能显著降低能量利用率，可能是膨化工艺降低了抗营养因子，加快了微生物利用供能。

3.4 膨化艾草秸秆对湖羊氮代谢的影响 氮代谢是反映反刍动物氮素消化水平的重要指标。饲粮蛋白质水平及氨基酸平衡状态影响氮素利用，在动物新陈代谢中，饲粮中内源分泌物、微生物包含的氮、一部分未消化的氮与代谢产生的尿素会随粪、尿排出体外，未排出的氮称作沉积氮，氮沉积率可以反映饲粮中蛋白质在动物体内被消化吸收的程度。Ko 等研究表明，用艾草代替稻草可以提高氮的利用效率。本试验结果也显示，艾草秸秆组促进了氮沉积，提高了氮利用率，这主要是较高的氮摄入量和较高的CP 表观消化率。膨化艾草秸秆组与艾草秸秆组的氮代谢指标无显著差异，说明膨化加工未对氮代谢造成显著影响。

3.5 膨化艾草秸秆对湖羊经济效益的影响 我国现有秸秆资源丰富，如何利用好秸秆资源成为肉羊产业发展的关键。饲料的选择既要保证肉羊的日增重，又要保证经济效益，才有利于肉羊产业发展。本试验中，艾草秸秆组和膨化艾草秸秆组的饲料成本高于对照组，但是由于湖羊日增重的增加，使得毛利润高于对照组。艾草秸秆组和膨化艾草秸秆组的毛利润较对照组分别提高了10.9%、3.7%。因此，无论是饲喂膨化还是未膨化艾草秸秆都能提高经济效益，且未膨化的艾草秸秆经济效益最高。

4 结 论

本研究结果表明，艾草秸秆提高了湖羊的生长性能及氮利用率，增加了经济效益；膨化后的艾草秸秆可促进湖羊采食，改善粗脂肪表观消化率，但对能量代谢、氮利用无显著影响，因此选用未膨化艾草秸秆饲喂可最大程度提高经济效益。