黑龙江省常用粗饲料对肉牛瘤胃内环境的影响研究

王洪亮，孙晓玉，赵福忠

玉米秸秆、羊草、玉米青贮和玉米秸秆微贮是黑龙江省肉牛养殖中常用的粗饲料来源，本文旨在通过利用瘤胃瘘管牛，针对北方寒区的养殖特点和4种粗饲料的营养成分特性，研究其在肉牛瘤胃内的营养代谢规律，进一步为今后养牛中粗饲料的饲喂过程中的合理组合与搭配提供一定的理论研究数据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲养管理

试验在香坊牛场试验基地进行，试验动物为4只装有永久性瘤胃瘘管的西门塔尔肉用公牛，体况正常，健康无病且食欲良好。试验分四期进行，每期预饲10d，预饲期试牛的日粮与正式期保持一致，每日分别于早8∶00、晚17∶00以混合搅拌后饲喂，各种饲料精确称重，自由饮水。同时观察试牛采食和反刍情况，并做好记录。

1.2 试验设计与日粮组成

试验采用4×4拉丁方试验设计，分别选用玉米秸秆（设为对照组）、玉米青贮、玉米秸秆微贮、羊草4种常见粗饲料。精粗比为30∶70。测定的粗饲料营养成份表，见下表1。

表1 四种粗饲料营养成分（干基）

1.3 试验方法

经过10d预饲期后正式采样，正式期为2d。分别于早晨饲喂前0h和饲喂后2h、4h、6h、8h、10h用自制负压取样器在瘤胃腹囊部位吸取瘤胃液30mL，立即用酸度计对所取的瘤胃液样品进行pH值的测定。将采集到的瘤胃液直接测定pH值后，滤液经4000r／min离心20min，取5mL上清液移入10mL EP管中，再加25%的偏磷酸1mL、10%的三氯醋酸1mL和2滴饱和氯化汞，混匀，放入－20℃冰柜中保存代分析NH3－N、VFA。

2 结果与讨论

2.1 不同时间点各处理组pH值的动态变化

瘤胃液pH值综合反映了瘤胃中碳水化合物、含氮有机物的发酵代谢过程，它受日粮性质、渗透压、瘤胃中缓冲物质和水分含量、阴阳离子平衡、唾液分泌及瘤胃酸碱性物质的产生、排出、吸收等诸多因素的影响，对瘤胃内微生物群落生存起着至关重要的作用［1］。

本试验由表2和图1可以看出，各组在饲喂后瘤胃pH值均降低，在2h或4h降至最低点，而在采食后8～10h回升至各组采食前水平。并且由图所示，可以看出除秸秆组各时间点瘤胃pH值变化幅度最小外，青贮组、微贮组和羊草组瘤胃pH值变化幅度均较大，这可能是由于未处理的秸秆比较粗硬、适口性低，采食速度慢，导致其在瘤胃中降解率、外排速度低、滞留时间较长。但秸秆组、青贮组、微贮组和羊草组平均值为6.65、6.75、6.68和6.65，均在pH 5.5～7.52的正常范围内，各组在同一时间点pH值差异不显著（P＞0.05）。

图1 不同时间点各处理组瘤胃液pH值的动态变化

表2 不同时间点各处理组瘤胃液pH值的动态变化（珚X±SD）

2.2 不同时间点各处理组NH3－N值的动态变化

NH3－N是由瘤胃氮代谢中外源蛋白质和内源含氮物质降解产物氨基酸脱氨基而产生的，是瘤胃微生物合成菌体蛋白（MCP）的重要原料［2］。其浓度受饲料蛋白质降解率、瘤胃微生物合成速度以及能量水平等诸多因素的影响［3］。因此，瘤胃内NH3－N的浓度变化很大，一般在每100mL瘤胃液10～50mg之间变动［4］。瘤胃中约有80%的细菌能够利用氨作为唯一氮源合成菌体蛋白［5］。可见，NH3－N浓度在一定程度上不仅反映了瘤胃微生物分解含氮物质产氨的速度及其对氨的摄取利用情况，而且反映了特定日粮组成下，蛋白质降解与合成之间所达到的平衡。瘤胃内NH3－N的来源主要有三条途径：①氨基酸的脱氨基作用；②瘤胃内NPN转化而来；③血液循环中的尿素通过瘤胃壁渗入瘤胃液后降解成氨。其去路也有三条：①合成微生物蛋白；②经胃壁进入血液；③随食糜排入后段消化腔。一般情况下瘤胃液NH3－N浓度水平处于动态平衡。

本试验结果见表3和图2，由此可以看出，各组瘤胃液NH3－N浓度随时间呈类似倒“V”形变化，在饲喂2h后，均出现NH3－N的释放高峰，秸秆组、青贮组、微贮组和羊草组上升幅度分别为31.85%、59.23%、98.07%和68.11%，其中微贮组升幅最高，这可能是由于微贮组微生物的活性要高于其它组所致，随后各组NH3－N浓度又都下降，6～8h降至最低。

另外根据能氮同步释放理论，反刍动物体内能量和蛋白质之间的分配利用具有一定的互作效应。如果蛋白质不足或利用不充分，则会降低碳水化合物（CHO）的消化率；反之，如果CHO和蛋白质的利用不匹配，则会造成氮素（主要以氨的形式）损失。因此，能氮同步释放不仅能够增加MCP的合成量，而且能够优化微生物生长［6］。但能氮同步释放还受到可利用能量的适宜释放时间以及能量和氮逐渐或均匀的释放速度的影响。本试验从全天平均值来看，青贮组、微贮组和羊草组均低于秸秆组，分别低27%、5%和4.12%。表明三组饲料能氮释放更加合理，其中青贮组和羊草组NH3－N平均值最低，表明在肉牛饲养中青贮和羊草是较好的粗饲料来源。

图2 不同时间点各处理组瘤胃液NH3－N浓度的动态变化

表3 不同时间点各处理组瘤胃液NH3－N浓度的动态变化（珚X±SD）

2.3 不同时间点各处理组VFA值的动态变化

VFA是反刍动物主要的能量来源及合成乳脂肪和体脂肪的原料，主要包括乙酸、丙酸、丁酸等。VFA作为反刍动物生长发育的直接能量来源之一，其提供的能量占反刍动物所需能量的70%～80%［7］。反刍动物的瘤胃微生物在一定程度上将饲料中碳水化合物发酵产生VFA。VFA的比例主要取决于饲粮的组成，纤维素和半纤维素含量较高时，在瘤胃中发酵产生的乙酸比例较高；精饲料含量较高时，在瘤胃中发酵产生的丙酸较多。

本次试验由表4可以看出试验中的4种粗饲料对应的乙酸、丙酸及TVFA的浓度变化规律总体趋于一致，都是在采食后上升，在第2～4h达到最高值，然后逐步下降。这主要是因为采食后日粮在瘤胃内迅速发酵，产生大量乙酸、丙酸等挥发性脂肪酸，随着时间的向后推移，瘤胃微生物对其利用及瘤胃壁对其吸收增加，挥发性脂肪酸浓度又逐渐下降。其中秸秆组、青贮组、微贮组和羊草组的乙酸平均值分别 为 52.32mmol／L、53.41mmol／L、52.26 mmol／L和52.29mmol／L，4组乙酸水平相接近，经化验分析，秸秆NDF含量较高，在相同干物质采食量的情况下乙酸水平也应较高，而本试验中测得的乙酸含量并未显著提高，表明未经处理的秸秆其适口性很差，采食时间较长，纤维素和半纤维素难于分解，虽然采食的NDF较高，反而实际NDF的有效降解率较低。

VFA其提供的能量占反刍动物所需能量的70%～80%，试验中青贮组和羊草组的丙酸平均值分别为16.32mmol／L和17.81mmol／L，比秸秆组高3.34mmol／L和4.83mmol／L；青贮组和羊草组的TVFA含量同样最高，为78.64mmol／L、79.68 mmol／L，分别比秸秆组高6.75mmol／L 和7.79 mmol／L，表明饲喂青贮和羊草能为反刍动物提供更多能量，尤其是丙酸含量的提高有利于反刍动物体内脂肪的蓄积。因此，饲喂青贮和羊草有利于肉牛育肥。

玉米秸秆经过微生物发酵后纤维素与木质素表面之间的结合被破坏，并使部分木质素、矿质、栓质溶解，纤维素和半纤维素表面保护层结构变化增加了柔软性和膨胀度。但本试验微贮组与秸秆组相比乙酸、丙酸和TVFA含量均相接近，有待进一步研究。

表4 不同时间点各处理组瘤胃液VFA浓度的动态变化（珚±SD）

表4 不同时间点各处理组瘤胃液VFA浓度的动态变化（珚±SD）

时间点 乙酸／mmol·L－1 丙酸／mmol·L－1 丁酸／mmol·L－1 TVFA／mmol·L－1 乙酸／丙酸／mmol·L－1 37 4.94±0.86 2h 64.20±3.39 15.91±1.27 8.09±0.68 88.21±1.44 4.04±0.54 4h 62.76±10.29 15.74±1.60 6.80±2.43 85.30±9.46 3.99±0.25 6h 55.70±17.78 14.45±5.38 7.90±3.60 78.05±27.66 3.85±0.83 8h 40.95±4.94 12.87±6.28 4.85±1.32 58.67±7.78 3.18±0.36 10h 36.81±1.59 8.05±1.53 5.72±3.09 50.57±6.89 4.57±1.14平均值 52.32 12.98 6.60 71.89 4.09秸秆组0h 53.50±8.76 10.84±0.10 6.23±0.28 70.57±8.7.03 3.48±0.55 2h 63.68±3.40 21.09±2.23 12.64±1.62 97.41±7.25 3.02±0.16 4h 60.89±3.82 19.93±0.08 11.62±1.79 92.44±2.11 3.06±0.18 6h 57.90±6.13 17.97±0.30 10.06±1.66 85.93±4.76 3.22±0.29 8h 41.90±8.95 12.22±4.86 4.88±0.08 59.00±13.73 3.43±0.69 10h 37.78±5.45 9.97±0.62 3.87±0.41 51.62±6.48 3.79±0.31平均值 53.41 16.32 8.91 78.64 3.33青贮组0h 58.31±9.04 16.76±5.11 10.38±2.88 85.45±1 1.15 4.62±0.98 2h 66.34±2.60 17.39±1.02 8.55±0.10 92.27±3.72 3.82±0.08 4h 62.11±10.42 14.70±2.52 9.03±0.76 85.84±13.70 4.23±0.01 6h 55.10±10.98 14.27±6.13 9.06±4.41 78.43±21.52 3.86±0.98 8h 39.93±4.47 8.35±2.24 5.04±1.85 53.32±8.56 4.78±0.77 10h 37.44±3.77 9.38±1.49 4.89±0.91 51.71±6.17 3.99±0.23平均值 52.26 12.58 7.05 71.88 4.22微贮组0h 52.64±11.33 11.39±0.05 5.70±0.23 69.73±1 4.06 2.79±0.89 2h 55.54±0.08 19.23±6.54 10.30±2.51 85.07±9.14 2.89±1.04 4h 59.66±1.88 22.85±0.09 11.54±1.98 94.06±0.01 2.61±0.07 6h 57.93±7.97 18.16±1.65 10.60±1.44 86.69±4.88 3.19±0.73 8h 47.67±1.84 14.76±3.67 9.34±1.98 71.77±7.50 3.23±0.70 10h 40.35±2.53 13.06±4.89 5.50±1.23 58.91±8.65 3.09±1.04平均值羊草组0h 52.56±4.30 18.82±7.12 10.21±2.64 81.59±1 52.29 17.81 9.58 79.68 2.97

3 结论

饲喂玉米秸秆对肉牛瘤胃内pH值影响较小，饲喂玉米青贮、玉米微贮和羊草虽然变化幅度较大，但从全天平均值来看均在正常范围内；从NH3－N数据表明饲喂青贮和羊草瘤胃内微生物合成菌体蛋白的活性较高，更趋于能氮平衡，同时从VFA来看表明，青贮和羊草除能提供必要的乙酸外，与玉米秸秆相比还能在一定范围内提供较高丙酸及TVFA，可以为肉牛育肥提供更多的能量需要。

综上，在肉牛育肥饲养中玉米青贮和羊草是有效地粗饲料来源，建议搭配使用以获得较高的利用效率，而玉米秸秆微贮可以作为补充粗饲料来源。

［1］赵广永，冯仰廉.绵羊瘤胃渗透压与挥发性脂肪酸、氨态氮或pH值的相关研究［C］.中国畜牧兽医学会动物营养分会第六届全国会员代表大会及第八届学术研讨会论文集（下）.哈尔滨：黑龙江人民出版社.2000：555－558.

［2］张永根.瘤胃脲酶抑制剂氢醌对反刍动物作用的研究［D］.东北农业大学博士论文.2001.

［3］贺永惠.北方地区玉米秸秆复合碱化和快速氨化技术及其在幼羊生长中应用的研究［D］.东北农业大学硕士学位论文.2001.

［4］卢庆萍.用体内、体外法研究纤维素酶、酵母培养物对瘤胃发酵的影响［J］.中国草食动物，1999，5（1）：4.

［5］史清河.反刍动物全混合日粮及其在幼羊生长中的应用［D］.东北农业大学硕士学位论文，1997.

［6］Rooke J A，N H Lee，D G Armstrong.The effects of intrarumial infusions of urea，casein，glucose syrup and a mixture of casein and glucose syrup on nitrogen digestion in the rumen of cattle receiving grass－silage diets.Br.J.Nutr.1987，57－89.

［7］王加启.反刍动物瘤胃内碳水化合物和氮代谢研究进展（上）［J］.国外畜牧科技，1992，19（4）：24－26.