发酵床对育肥羔羊行为、生长性能、养分表观消化率及血清生化指标的影响

2022-06-10车大璐李晓宇赵心念李永亮刘宇琦付艳芳高玉红孙新胜

动物营养学报 2022年5期

车大璐李晓宇赵心念李永亮刘宇琦付艳芳王媛高玉红* 孙新胜

(1.河北农业大学动物科技学院，保定071001；2.围场满族蒙古族自治县林业和草原局，承德068450；3.河北省畜牧总站，石家庄050035；4.河北省羊肉羊产业技术研究院，衡水053400；5.河北农业大学信息与技术学院，保定071001)

随着高效、健康、安全的养羊业发展，养殖环境已经成为现代化养羊业发展的重要环节，环境的好坏直接影响肉羊的生长发育和健康水平，而且近几年出现的肉羊集中育肥区粪污处理和臭气面源污染的问题已经给肉羊产业敲响了警钟[1]。目前肉羊育肥场普遍采用高精料强度育肥的催肥模式，导致大量未消化的营养物质通过粪尿排到体外，粪便恶臭严重，而且育肥舍多采用羊走清粪的素土地面养殖方式，地面长期的粪便积累不仅造成土壤污染和空气污染，也会降低羊的舒适度，影响其生长性能[2-3]。

发酵床作为近几年养殖业的产物，不仅能达到粪污的零排放，减少环境污染，还能提高动物福利和舒适度[4]。发酵床养殖技术以垫料作为基质，在微生物的作用下不断将垫料中的粪尿进行分解，是粪污原位降解和恶臭减排的重要技术，它既能为育肥羊提供安全、卫生、舒适的生活环境，还可防止粪便中病原微生物的滋生，阻断疫病传播，进而改善育肥羊的健康水平，增强其机体的免疫功能[5]。已有研究表明，素土地面铺设垫料可以提高猪和奶牛舒适度，并改善其生长性能，减少疾病发生，提高其健康水平[6-8]。目前，发酵床养殖技术已成功应用于猪场[9-10]和牛场[11-13]，但由于羊产业发展较慢，舍饲与半舍饲养殖的模式仍处于过渡期，发酵床养殖技术仍处于探索阶段，相关文献报道较少[14]。基于此，本研究选择锯末、糠醛、稻壳和玉米芯4种来源广泛、成本低廉的垫料原料，比较不同组合发酵床与传统素土地面对育肥羔羊行为、生长性能、养分表观消化率及血清生化指标的影响，为肉羊育肥环境的改善提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验羊舍

本试验于2019年10—12月份在河北省衡水市某一规模化羊场进行，试验期90 d。试验羊舍的建筑模式为有窗密闭舍。

1.2 试验设计

选择同一品种(小尾寒羊×杜泊羊杂交羊)、体重[(22.21±0.23) kg]相近的健康育肥公羔羊250只，随机分为5组，即对照组(素土地面)、A组(全锯末)、B组(糠醛+锯末，比例1∶2)、C组(稻壳+锯末，比例1∶2)和D组(玉米芯+锯末，比例1∶2)，每组50只羊(1.0 m2/只)。

试验期间各组羊饲喂饲粮和管理方式完全一致。日饲喂2次(07:00和17:00)，自由采食，自由饮水。基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 试验材料与发酵床的制备

试验选择锯末、糠醛、稻壳和玉米芯4种来源广泛的农副产品废弃物为垫料原料，不同垫料材料的物理特性见表2。垫料及其添加的微生物菌剂均购自河北某生物科技股份有限公司。微生物菌剂主要包括酵母菌、黑曲菌、枯草菌和乳酸菌等。地面铺设垫料前，先将各种垫料原料粉碎成0.5 cm的小段，按照上述试验设计中的比例对各组垫料原料进行混合，然后铺于提前处理好的素土地面上，各组的垫料总厚度均为30 cm，最后在垫料上均匀喷洒稀释30倍的微生物菌剂(每平方米喷洒1 kg菌液)，并通过喷洒水雾调整垫料湿度。试验过程中发酵床需定期维护，每周翻抛机翻抛1次，直至试验结束。

表2 不同垫料材料的物理特性

1.4 检测指标与方法

1.4.1 生长性能测定

平均日采食量(ADFI)的测定分为3个阶段，即，试验前期(第28～30天)、中期(第58～60天)和后期(第87～89天)，每个阶段末期连续检测3 d各组羊的饲喂量和剩余量，计算ADFI，并于试验结束日(第90天)进行空腹称重，计算平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.4.2 行为测定

每个试验阶段末期连续记录3 d(第28～30天、第58～60天和第87～89天)的行为(包括躺卧、站立、采食和饮水)，每天观察并记录6个时间点(07:00、09:00、11:00、13:00、15:00、17:00)每组羊各种行为的次数，计算每组羊各种行为占全群的比例。

1.4.3 养分表观消化率测定

试验后期(第87～89天)连续采集3 d新鲜粪样与饲料样。粪样和饲料样于65 ℃烘箱内烘48 h，回潮24 h后粉碎过10目和40目筛，按照《饲料分析及饲料质量检测技术》的方法测定干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗蛋白质(CP)、钙(Ca)、磷(P)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)含量。采用酸不溶灰分法计算养分表观消化率：

某养分表观消化率(%)=100-100×(饲粮中酸
不溶灰分含量/粪便中酸不溶灰分含量)×(粪便中
该养分含量/饲粮中该养分含量)。

1.4.4 血清生化指标测定

试验结束日(第90天)早晨每组随机挑选6只羊，空腹前腔静脉采血。用无抗凝采血管每只羊采集10 mL血液，3 500 r/min离心15 min，吸取离心后的上清液于EP管中，放置于-20 ℃冷冻保存。血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)和尿素氮(UN)含量采用GF-D200型半自动生化分析仪进行测定，血清三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)和皮质醇(COR)含量采用BFM-96型多管放射免疫计数器进行测定。

1.5 数据处理

采用SPSS 21.0统计软件对所测数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著时采用Duncan氏法进行多重比较分析。P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著，P>0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 发酵床对育肥羔羊行为的影响

发酵床对育肥羔羊行为的影响如图1所示。除了07:00和17:00，其他4个时间点各组羔羊的平均躺卧比例分别为41.3%(对照组)、47.6%(A组)、46.3%(B组)、49.7%(C组)和47.9%(D组)；A组、B组、C组和D组羔羊的平均躺卧比例较对照组提高了10.1%～56.2%，而平均站立比例较对照组降低了6.4%～17.6%。尤其是09:00，A组、B组、C组和D组羔羊的躺卧比例较对照组提高了19.8%～56.2%，而站立比例较对照组降低了3.3%～19.4%。各组羔羊的采食比例和饮水比例没有表现出明显差异。

图1 发酵床对育肥羔羊行为的影响

2.2 发酵床对育肥羔羊生长性能的影响

发酵床对育肥羔羊生长性能的影响如图2和表3所示。从整个试验期看，A组、B组、C组和D组羔羊的ADG显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01)，较对照组分别提高了7.7%、8.7%、12.1%和7.8%；各组之间羔羊的ADFI和F/G差异不显著(P>0.05)。虽然试验前期和中期各组之间羔羊的ADFI差异不显著(P>0.05)，但试验后期A组、B组、C组和D组羔羊的ADFI显著高于对照组(P<0.05)，较对照组分别提高了4.4%、3.8%、5.4%和3.4%。

数据标注相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Values with the same small letter mean no significant difference (P>0.05), while with different small letters mean significant difference (P<0.05).

图2 发酵床对育肥羔羊各阶段平均日采食量的影响

Fig.2 Effects of fermentation bed on average daily feed intake in each period of fattening lambs

表3 发酵床对育肥羔羊生长性能的影响

2.3 发酵床对育肥羔羊养分表观消化率的影响

发酵床对育肥羔羊养分表观消化率的影响如表4所示。A组、B组、C组和D组的DM、EE和Ca表观消化率均显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01)，其中，A组、B组、C组和D组的Ca表观消化率较对照组分别提高了20.0%、17.9%、25.5%和20.7%。与对照组相比，C组的CP、P和Ash表观消化率显著提高(P<0.05)，其他3组与对照组差异不显著(P>0.05)，但均有所提高。A组、B组、C组和D组的CP、P和Ash表观消化率较对照组分别提高了2.1%～6.3%、10.8%～19.6%和9.8%～19.6%。各组之间的NDF和ADF表观消化率差异不显著(P>0.05)。

表4 发酵床对育肥羔羊养分表观消化率的影响

2.4 发酵床对育肥羔羊血清生化指标的影响

发酵床对育肥羔羊血清生化指标的影响如表5所示。A组、B组、C组和D组的血清GLU含量显著高于对照组(P<0.05)，较对照组分别提高了11.3%、10.4%、15.3%和10.9%。A组、B组、C组和D组的血清UN含量显著或极显著低于对照组(P<0.05或P<0.01)，较对照组分别降低了11.6%、8.7%、17.8%和13.4%。各组之间血清TP、ALB和GLB含量差异不显著(P>0.05)。A组、B组、C组和D组的血清T4含量显著高于对照组(P<0.05)，较对照组分别提高了11.3%、10.4%、15.3%和10.9%。A组、B组、C组和D组的血清COR含量显著低于对照组(P<0.05)，较对照组降低了8.7%～11.4%。

表5 发酵床的育肥羔羊血清生化指标的影响

续表5项目Items对照组Control group A组Group AB组Group BC组Group CD组Group D球蛋白 GLB/(g/L)25.58±2.0725.51±1.5325.98±0.9527.64±1.8626.61±1.37三碘甲状腺原氨酸 T3/(ng/mL)25.73±0.4327.07±0.3727.24±0.4528.47±1.7427.65±1.21甲状腺素 T4/(ng/mL)1 058.29±37.51a1 140.36±43.11b1 131.49±34.65b1 182.08±46.26b1 136.72±26.00b皮质醇 COR/(ng/mL)30.66±0.44a27.91±0.36b27.98±0.42b27.17±1.74b27.42±0.69b葡萄糖 GLU/(mmol/L)4.14±0.13a4.62±0.07b4.50±0.07b4.88±0.27b4.69±0.08b尿素氮 UN/(mmol/L)7.91±0.10Bb7.56±0.10ABa7.51±0.14ABa7.36±0.14Aa7.46±0.11ABa

3 讨论

3.1 发酵床对育肥羔羊行为和生长性能的影响

垫料是发酵床舍的重要组成部分，发酵床是家畜日常生活和休息的主要场所。发酵床的舒适程度直接影响家畜的行为和健康，对家畜生长性能起着重要作用[15-16]，关于发酵床在实际生产中的应用已涉及猪[17]、牛[18-19]和鸡[20-22]的研究。已有研究表明，舒适的环境可以降低动物站立时间，减少能量消耗，促进机体生长[23]。张振斌等[24]和李若玺[25]研究认为，采用木屑、稻壳和干牛粪的发酵床可以提高奶牛的舒适度，增加躺卧行为，而降低站立时间，可以最大程度地减少应激，从而提高生长性能。这与本试验结果基本一致。本试验采用全锯末以及锯末与稻壳、玉米芯、糠醛分别进行2∶1组合制成4类发酵床，发现铺设发酵床的4组羔羊躺卧比例均高于未铺设发酵床的对照组，其中稻壳+锯末组躺卧比例最高，较对照组提高了56.2%，而铺设发酵床的4组羔羊站立比例较未铺设发酵床的对照组降低了6.36%～17.61%。这主要是由于垫料排湿性能好，且透气、表面松软、舒适感强。关于垫料材料的研究指出，锯末碳氮比高(300～1 000∶1)[26]，利于维持发酵床的使用周期，而稻壳和糠醛表面积大，透气性能好，可为发酵床微生物提供更多的氧气[27]，玉米芯具较强的吸附性，容易吸附粪尿中的水分，所以这些材料进行组合作为发酵床既可以延长其使用周期，减少成本，又可增加床的舒适度，有利于羊的躺卧和休息，进而提高其生长性能。

本试验中，铺设发酵床的4组羔羊ADG和ADFI均有所提高，稻壳+锯末组ADG最高，较对照组提高了12.1%，且在试验后期稻壳+锯末组的ADFI与对照组相比显著提高，说明发酵床不仅改善了圈舍环境，而且对于羔羊的生长发育具有促进作用，这与吴学红等[14]的研究结果基本吻合，其研究认为，组合发酵床(30%锯末+50%玉米秸秆+20%其他原料)不仅有助于发酵床的发酵，增加粪尿的分解，对山羊的ADG和ADFI也表现出提高趋势，这可能是由于发酵床改善了羊的行为特性，增加了躺卧时间，同时改善了营养代谢等功能，进而提高了其生长性能。关于奶牛躺卧时间延长进而提高产奶量的研究也有很多报道[28-29]。总之，发酵床可改善家畜舒适度和健康水平，进而提高生长性能。

3.2 发酵床对育肥羔羊养分表观消化率和血清生化指标的影响

本试验中，发酵床提高了育肥羔羊的养分表观消化率，同时改善了血清生化指标。一般认为，家畜对饲料的消化率越高，对营养物质的消化吸收越好，越有利于家畜的生长发育[30]。郭彤等[31]研究表明，发酵床显著提高了肥育猪的DM、CP、EE和CF表观消化率，同时也提高了肥育猪的生长性能，这与本研究结果基本一致。本试验中，发酵床提高了育肥羔羊的DM、CP、EE、Ca、P和Ash表观消化率，尤其是稻壳+锯末组，以上6种养分表观消化率显著提高，这可能与发酵床的舒适度有关。与素土地面比较，羔羊更喜欢松软干燥的发酵床，且稻壳疏松、透水性好，这无疑增加了羔羊的躺卧时间，同时减少了能量损耗，可使较多的能量用于羔羊的消化，也可能是由于发酵床提高了羔羊的福利和健康水平，间接提高了其消化功能，更深入的发酵床促消化机理还有待于进一步研究。

甲状腺激素(T3和T4)含量的变化反映了家畜的营养代谢水平，而其营养代谢水平直接影响家畜的养分表观消化率和生长性能[31]。本试验中，铺设发酵床组的羔羊血清T3和T4含量均表现出增加趋势，较对照组增加了10.4%～15.3%，说明发酵床改善了羔羊的营养代谢水平。秦枫等[32]关于育肥猪舍铺设发酵床的研究也指出，木屑/酒糟发酵床可提高血清T3的分泌，进而提高猪对营养物质的消化和吸收，改善其生长性能，这与本研究结果基本一致。另外，本试验中血清TP、GLU和UN等营养代谢分子指标也因发酵床的使用而发生了一定的变化。血清TP作为机体蛋白质代谢的重要指标，为ALB和GLB的总和。ALB是机体蛋白质的重要来源，GLB则与机体免疫密切相关[33]。本试验结果发现，虽然各组之间血清TP、ALB和GLB含量均未达到显著差异水平，但铺设发酵床组的这3类蛋白质含量均有所提高，这与DM、CP和EE等养分表观消化率提高也基本吻合，说明各类组合发酵床改善了圈舍环境，为育肥羔羊创造了干燥、舒适和健康的躺卧和生长环境，提高其健康水平，进而增强了机体营养消化、代谢功能及免疫力，这与顾亚兰等[34]提出的发酵床(木屑+稻壳)饲养方式可提高育肥猪的蛋白质合成并改善其生长性能的结果一致。血清GLU和UN也是评价家畜营养代谢水平的重要指标，本试验中，铺设发酵床组的羔羊血清GLU含量显著升高。这与李健等[9]的研究结果一致，该研究应用木屑、菌糠、酒糟等材料制成的发酵床明显改善了育肥猪的血清GLU含量。血清UN含量可反映机体对饲粮蛋白质的利用率，血清UN含量越低，说明动物对饲粮中的蛋白质利用率越高[35]。相关研究表明，发酵床饲养模式可降低肉鸡血清UN含量，提高蛋白质的利用率[36]。本试验中，采铺设发酵床组的羔羊血清UN含量显著降低，说明发酵床可以改善羔羊对蛋白质的利用率。

另外，发酵床可以减少素土地面泥泞潮湿环境的刺激，由于育肥羔羊高精饲料的养殖方式，部分羊排出的粪便往往呈团状而非传统的颗粒状，长时间的粪便持续堆积和羊群踩踏，圈舍素土地面的泥泞和潮湿程度显而易见，素土地面的这种恶劣环境对于羊而言就是一种应激。研究已证实，血清COR含量是反映应激的重要指标。本试验中，采铺设发酵床组的羔羊血清COR含量显著降低，说明发酵床舒适的躺卧环境可以缓解羔羊的应激，提高羔羊的福利和生长性能。