饲粮非纤维性碳水化合物与中性洗涤纤维比例对山羊生长性能、营养物质表观消化率及血清生化指标的影响

贾 战 杨 东 王文义 屠 焰 刁其玉 马 涛* 成述儒

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院，兰州 730070；2.中国农业科学院饲料研究所，农业农村部饲料生物技术重点实验室，北京 100081；3.巴彦淖尔市农牧业科学研究所，巴彦淖尔 015100)

我国羊产业历史悠久，近年来羊出栏量和羊肉产量均居于世界首位，养羊业已经成为国民经济发展过程中不可缺少的产业[1]。肉羊产业作为我国北方包括内蒙古自治区在内的传统优势产业，对于推动乡村振兴具有重要意义，能有效提高当地经济收入和国家肉类供给[2]。长期以来，我国对羊的饲养标准及其营养物质代谢规律的研究落后于发达国家，也落后于国内其他畜种[3]。近年来，本团队已经系统开展了肉用绵羊的营养需要量研究，且取得一定的进展[4]，但国内对于山羊营养需要量的研究仍相对缺乏[5]。我国每年山羊出栏数量在1.5亿只左右，占总出栏量的1/2，且有着丰富的山羊品种资源，其中二郎山白绒山羊作为内蒙古白绒山羊的一个类型，表现出优良的绒肉兼用性能。适宜的饲粮非纤维性碳水化合物与中性洗涤纤维比例(NFC/NDF)对于反刍动物的营养供给和健康至关重要，能够有效刺激瘤胃发育、维持瘤胃正常运作等功能；但两者比例失调时，会影响瘤胃发育，进而对反刍动物生长性能产生负效应[6-8]，而适宜的饲粮NFC/NDF对于山羊生长性能具有促进作用[9-13]。因此，本试验通过饲养试验和消化代谢试验等方法，旨在探究饲粮不同NFC/NDF对二郎山白绒山羊生长性能、营养物质表观消化率和血清生化指标的影响，为我国山羊营养需要量参数设定提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

本试验于2021年5—9月在巴彦淖尔市农牧业科学研究所试验基地进行。试验期127 d，其中预试期7 d，正试期120 d。

1.2 试验动物与试验设计

选择72只体况良好的二郎山白绒山羊公羊，按照随机区组试验设计，将羊只按体重范围分为3个组：A组(5～10 kg)、B组(10～15 kg)、C组(15～20 kg)，每个体重范围24只，同一个体重范围内的8只羊单栏饲养并分别饲喂NFC/NDF为0.78(精粗比为45∶55，Ⅰ组)、0.87(精粗比为52∶48，Ⅱ组)、0.96(精粗比为60∶40，Ⅲ组)的全混合日粮(TMR)。于试验第106～118天，每个重复随机选取2只，共18只在消化代谢笼中进行消化代谢试验。

1.3 饲养管理与饲粮

试验羊舍严格消毒，试验羊均注射疫苗，采用耳标标记，称重后分栏饲养，每栏8只进行饲养。每天06：00和18：00各饲喂1次，试验期间自由采食、饮水，水槽保持干净，羊舍保持干燥卫生。每天清扫料槽、水槽，定期全群消毒。试验饲粮组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.4 指标测定与方法

1.4.1 生长性能测定

正试期第1、30、60、90、120天晨饲前进行空腹称重，每只羊称5次，记录始重(IBW)和末重(FBW)。每天记录每栏饲喂量、剩料量。计算干物质采食量(DMI)、平均日增重(ADG)及饲料转化效率(FCR)，计算公式[14]如下：

ADG(g/d)=(末重-初重)/试验天数；FCR=DMI/ADG。

1.4.2 营养物质表观消化率测定

饲粮和粪尿中干物质(DM)含量采用烘干恒重法测定(GB/T 6435—2014)；粗灰分(Ash)含量采用灼烧法测定(GB/T 6438—2007)；钙(Ca)含量采用高锰酸钾滴定法测定(GB/T 6436—2018)；磷(P)含量采用钒钼黄分光光度法测定(GB/T 6437—2018)；粗蛋白质(CP)含量采用凯氏定氮法(GB/T 6432—2018)，使用半自动凯氏定氮仪(Kjeltec 8400，丹麦 FOSS公司)测定；粗脂肪(EE)含量采用全自动脂肪仪测定(GB/T 6433—2006)；中性洗涤纤维(NDF，GB/T 20806—2006)和酸性洗涤纤维(ADF，NY/T 1459—2007)含量采用纤维仪测定。营养物质表观消化率计算公式[15]如下：

营养物质表观消化率(%)=100×(食入营养物质含量-粪中营养物质含量)/食入营养物质含量。

1.4.3 血清生化指标测定

试验结束时，每个重复选择2只体重相近的山羊，共18只，晨饲前颈静脉采血于10 mL真空采血管(含抗凝剂)中，于1 500×g离心30 min，收集上层血清于-20 ℃保存待测。血清生化指标含量采用标准试剂盒(北京金海科隅生物科技发展有限公司)测定，测定指标包括总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、尿素氮(UN)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量。

1.4.4 经济效益分析

饲养试验结束后，参照巴彦淖尔地区山羊育肥饲粮价格计算饲料成本，根据羊只增重指标计算平均增重收益；经济效益等于增重收益与总饲料成本的差值(不包含管理、疫苗药物等成本)，计算公式如下：

总饲料成本=饲料单价×总采食量；增重收益=活羊价格×总增重。

1.5 数据分析

采用Excel 2019进行数据整理，利用R studio的lme4和lmerTest数据包，采用MIXED模型对数据进行分析，饲粮NFC/NDF(处理因素)为固定效应，体重范围(区组因素)为随机效应，具体模型(model)如下：

Model=lmer(y～NFC/NDF+(1|BW), data=Data, REML=TRUE)。

式中：y包括生长性能、营养物质表观消化率、血清生化指标等数据；NDF/NFC为处理因素；BW为区组因素；Data为数据；REML为约束最大似然法。

P<0.05为差异显著，0.05≤P<0.10为存在差异趋势。

2 结 果

2.1 饲粮NDF/NFC对山羊生长性能的影响

由表2可知，NFC/NDF方面，Ⅰ组的末重最低，显著低于其他2组(P<0.05)；Ⅱ组的DMI显著低于Ⅰ组和Ⅲ组(P<0.05)；Ⅲ组ADG最高，显著高于其他2组(P<0.05)，FCR最低，显著低于其他2组(P<0.05)。体重范围方面，A组DMI和ADG显著低于B组、C组(P<0.05)。

表2 饲粮NFC/NDF对山羊生长性能的影响

2.2 饲粮NDF/NFC对山羊营养物质表观消化率的影响

由表3可知，NFC/NDF方面，Ⅲ组DM和OM表观消化率显著高于Ⅰ组(P<0.05)，Ⅱ组的DM和OM表观消化率与其他2组差异不显著(P>0.05)；各组间CP、NDF、ADF表观消化率差异均不显著(P>0.05)；Ⅲ组和Ⅱ组的EE表观消化率差异不显著(P>0.05)，且均显著高于Ⅰ组(P<0.05);体重范围方面，各组间营养物质表观消化率差异均不显著(P>0.05)。

表3 饲粮NFC/NDF对山羊营养物质表观消化率的影响

2.3 饲粮NDF/NFC对山羊血清生化指标的影响

由表4可知，NFC/NDF方面，饲粮NDF/NFC对山羊血清TP、ALB、GLB、UN、IgA、IgG、IgM含量均无显著影响(P>0.05)；体重范围方面，各组间血清生化指标均无显著差异(P>0.05)。

表4 饲粮NFC/NDF对山羊血清生化指标的影响

2.4 经济效益比较

由表5可知，Ⅲ组与其他2组相比，毛利润提高了36.4%以上。

表5 饲粮NDF/NFC对山羊经济效益的影响

3 讨 论

3.1 饲粮NFC/NDF对山羊生长性能的影响

宋善丹[9]研究发现，川中黑山羊羔羊饲喂NFC/NDF为1.66的饲粮比NDF/NFC为1.16的饲粮表现出更高的营养物质消化率和瘤胃挥发性脂肪酸含量。相较于山羊的研究，绵羊饲粮NFC/NDF的研究较多，李美鑫等[11]研究发现，饲喂NFC/NDF为0.80的饲粮比NFC/NDF为0.63的饲粮提高了绵羊的营养物质消化率；李蒋伟等[12]研究发现，饲粮NFC/NDF为2.69时，与NDF/NFC为1.43相比，提高了育肥藏羊的ADG并促进了瘤胃发酵功能；普宣宣[13]研究发现，饲粮NFC/NDF为1.37时，可提高卡拉库尔羊的营养物质消化率，改善瘤胃发酵并降低甲烷排放。上述研究表明了在肉羊育肥阶段适宜NFC/NDF的重要性，本试验结果与上述研究的结果存在差异，原因可能是动物品种、试验饲粮原料组成和营养水平不同所致。武斌等[16]研究发现，动物生长性能并非受到单一因素的影响，不仅受到饲粮蛋白质水平的影响，还会受到遗传基础、育肥阶段的影响。本试验中，Ⅲ组ADG显著高于Ⅰ组、Ⅱ组，FCR显著低于Ⅰ组、Ⅱ组的原因可能和Ⅲ粗饲粮CP含量较高有关。尽管体重范围(区组因素)对于山羊DMI和ADG有显著影响，但FCR在各区组间差异不显著，表明不同生长阶段山羊的FCR对于饲粮NFC/NDF的反应是一致的。

3.2 饲粮NFC/NDF对山羊营养物质表观消化率的影响

DM是饲粮营养成分的载体，可在一定程度上反映各营养物质的消化代谢情况[17]。饲粮NFC/NDF往往与精粗比呈正相关，有研究表明，饲粮精粗比与DMI呈二次曲线相关，即当精粗比到一定范围后DMI会降低[18-19]。适宜的NFC/NDF可以提高反刍动物对饲粮中营养物质的利用，但是过高的易发酵碳水化合物(如淀粉)浓度会影响瘤胃功能，进而降低营养物质消化率[20-21]。研究发现，绵羊CP消化率会因品种、年龄、饲粮精粗比的不同而改变[22]；Malisetty等[23]研究发现，随着饲粮精粗比的增加，CP消化率呈正比相关；本试验CP表观消化率组间差异不显著，可能是由于本试验饲粮CP含量接近(梯度较小)、品种特异性造成。有研究表明，NDF消化率与饲粮精粗比无关[24]，与本试验结果相似。在单胃动物上，关于脂肪消化率的研究较多，而对于反刍动物多聚焦在外源添加、过瘤胃保护，饲粮本身EE消化率研究较少。本试验中，饲粮精粗比和体重范围对山羊的EE表观消化率存在交互作用，一方面可能是由于饲粮脂肪含量不同，另一方面也可能是由于羊只不同生长发育阶段消化功能不同，随着发育消化功能趋于完善，导致饲粮EE在消化道前段分解较多，需要进一步对消化功能相关指标研究分析进行论证。另外也有研究发现，EE消化率和CP消化率存在相关联系[25]，可能是蛋白质会对酶产生影响，从而影响脂肪消化，相关机制有待进一步研究。对于山羊育肥，短期高精料水平的集中育肥方式较为普遍；但是研究表明，高精料供给会对反刍动物造成严重负效应[26-27]；梁玉生等[28]研究表明，反刍动物瘤胃存在高精料饲粮适应机质，但是具有局限性，本试验未进行瘤胃相关指标检测，有待进一步分析研究。

3.3 饲粮NFC/NDF对山羊血清生化指标的影响

血清生化指标是衡量动物机体健康和生理代谢的重要指标[29-30]。血清TP含量是反映机体营养状况和蛋白质消化率的重要指标[31]，它的含量可反映动物机体摄入氨基酸情况。本试验结果表明，各组间血清TP含量无显著差异，与CP表观消化率结果一致。血清UN含量是反映体内蛋白质分解代谢和氨基酸平衡状况的一个重要指标[32]。李辉等[33]研究发现，饲粮蛋白质水平过高，会影响肝脏代谢，从而引起血清UN含量增加。同时，过低的饲粮蛋白质水平也会引起血清UN含量增加[34]。本试验结果表明，饲喂NFC/NDF为0.78的饲粮，血清UN含量低于其他2组，与上述研究结果相似；但组间血清UN含量差异不显著，可能是反映了各组肉羊对于饲粮蛋白质的利用程度基本一致，与CP表观消化率结果一致。血清ALB含量可以反映出动物机体的免疫能力[34]；血清IgA、IgM、IgG可以作为免疫抗体，参与到动物机体的免疫应答的过程中[35]，上述结果在各组间差异不显著，说明本试验条件下，饲粮精粗比对山羊的免疫功能可能无显著影响。

3.4 饲粮NFC/NDF对山羊经济效益的影响

根据市场行情，山羊育肥饲粮3 000元/t，活羊价格34～40元/kg，整个试验期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组饲料成本计算值分别为396.3、379.6、386.2元/只；各组按ADG计算增重收益分别为604.8、625.1、721.0元/只；各组不计算管理、医药成本，试验期平均毛利润分别为208.5、245.5、334.8元/只。Ⅱ组较Ⅰ组收益增加17.7%，Ⅲ组较Ⅱ收益增加36.4%。近年来我国豆粕进口量持续增加，深刻揭示了我国大豆缺口大，无法满足内需的状况。畜牧业豆粕减量提上日程[36-37]。本团队已有研究表明，肉羊育肥期饲粮使用杂粕代替豆粕是可行的，并且给养殖户带来更好的效益[14]，本试验饲粮设计使用杂粕替代豆粕，在山羊育肥上也达到了较好的效果，结合当地山羊育肥效果分析经济效益可观。

4 结 论

综上所述，在本试验条件下，二郎山白绒山羊饲喂饲粮NFC/NDF为0.95的TMR时，ADG增高，改善了FCR，各营养物质表观消化率提高，表现出较好的育肥效果，且经济效益更佳；另外考虑到本试验中体重范围(区组)对部分指标如DMI、ADG有显著影响，后续研究有必要针对特定体重范围开展二郎山白绒山羊研究，精准确定其育肥阶段的营养需要量。