闫益波,张玉换,2*
(1.山西省佳源生态农业研究院,山西太原030031;2.山西省农业科学院畜牧兽医研究所,山西太原030032)
肉羊全混合日粮技术应用研究进展
闫益波1,张玉换1,2*
(1.山西省佳源生态农业研究院,山西太原030031;2.山西省农业科学院畜牧兽医研究所,山西太原030032)
全混合日粮(TMR)技术主要应用于反刍动物,目前在奶牛生产上应用广泛,而在肉羊生产中的应用才刚起步。随着肉羊产业的标准化规模化的快速发展,相关研究逐渐增多,取得了积极的进展。本文介绍了TMR技术的历史、现状和优势,重点就其在肉羊生产中的应用研究进展进行了综述,以期对未来的研究和应用提供参考。
全混合日粮技术;肉羊;反刍动物
全混合日粮(TMR)技术是根据反刍动物不同生长发育阶段和生产目的的营养需要标准,即反刍动物对能量、粗蛋白质、粗纤维、矿物质和维生素等营养素的特定需要,采用饲料营养调控技术和多饲料搭配的原则,用专用的搅拌机将各种粗饲料、精饲料及饲料添加剂进行充分混合加工而成的营养平衡的日粮。TMR饲养技术最早在奶牛产业上应用,现已经非常成熟,而目前我国绵山羊的饲喂制度主要仍然沿袭过去精粗分饲、混群饲养的习惯,饲料营养研究基础还比较薄弱。当前肉羊产业主推的舍饲圈养技术、肥羔生产技术、当年羔羊当年出栏技术、杂交育肥技术和精准饲养技术等需要成熟TMR饲养技术支撑,本文就TMR饲养技术在羊产业中的应用情况和进展进行综述,以期对未来的研究和应用提供参考。
反刍动物都具有一定的挑食性,传统的精粗分饲、混群饲养的养殖制度,粗料自由采食,精料限量饲喂,饲喂的随意性较大,日粮组成不稳定且营养平衡性差,瘤胃pH值变化幅度大,破坏了瘤胃内消化代谢的动态平衡,不利于粗纤维的消化,导致饲料利用率低,粗饲料浪费严重,生产水平低下,不同程度上造成了反刍动物生长缓慢、饲养周期长、生产成本高、商品化程度低且产品质量差等问题,不适应现代畜牧业集约化规模生产和产业化发展的需要。而TMR饲料是应用现代营养学原理和技术调制出来的能够满足肉羊相应生长阶段和生产目的营养需求的日粮,能够保证各营养成分均衡供应,实现反刍动物饲养的科学化、机械化、自动化、定量化和营养均衡化,克服传统饲养方法中的精粗分饲、营养不均衡、难以定量和效率低下的问题。研究表明,使用TMR饲喂技术,瘤胃内的碳水化合物与蛋白质的分解利用更趋于同步,从而使瘤胃pH值更加趋于稳定,有利于微生物的生长繁殖,改善了瘤胃机能,提高了饲料利用率(Rakes,1969)。TMR可以降低适口性较差饲料的不良影响,某些利用传统方法饲喂适口性差、转化率低的饲料,如鱼粉、棉籽饼、糟渣等经过TMR技术处理后适口性得到改善,有效防止动物挑食,在减少了粗饲料浪费的同时进一步开发饲料资源,提高干物质采食量和日增重,降低了饲料成本(Michael,1995)。TMR还可以减少消化道疾病、食欲不良及营养应激等问题(Ostergaard等,2000)。另外,颗粒化TMR有利于贮存和运输,饲喂管理高效,有利于大规模工厂化饲料生产,满足了反刍动物集约化生产的饲料需求(张永根等,1999)。
2.1全混合日粮技术对肉羊瘤胃发酵环境的影响瘤胃是羊最重要的消化器官,瘤胃微生态的好坏直接影响羊对饲料的消化和利用,由于TMR饲料营养均衡全面,使得各种瘤胃微生物活动更加协调一致,维持瘤胃pH值的相对稳定,从而提高了瘤胃的发酵效率。史清河等(1999b)研究显示,在全混合日粮中以尿素蛋白精料取代豆饼、玉米秸的碱化处理及TMR的颗粒化加工对瘤胃的消化代谢均未产生不利影响。郝正里(2002)研究显示,以精料为主的TMR饲喂羔羊,各组羔羊瘤胃液氨氮浓度处于微生物的耐受范围内,而且采食后氨氮浓度下降,这是由于这种TMR适口性好,动物采食快,使得瘤胃内容物被迅速稀释,从而瘤胃微生物能很快从易消化碳水化合物发酵过程中获得充足的能量,并有效利用氨合成菌体蛋白。蒋涛等(2008)研究了TMR对延边半细毛羊瘤胃发酵特性的影响,结果发现TMR饲喂组羊瘤胃氨氮浓度在饲喂9h后显著低于常规精粗分离组,瘤胃pH值趋于稳定,同时TMR饲喂组瘤胃原虫数高于精粗分离组,尤其是0h和9h时TMR饲喂组显著高于精粗分离组,增加了氮在瘤胃内的周转和消耗,这与Nocek等(1986)和蔡珣(2005)在奶牛上的研究结果基本一致。
2.2全混合日粮技术对肉羊饲料利用率的影响TMR饲料在维持瘤胃微环境稳态的基础上,由于其精粗比合适,营养价值全面,符合肉羊相应生产阶段和生产目的的营养需求,所以大大提高了饲料利用率。杨文博等(2011)研究显示,使用传统饲喂方式,精料、苜蓿、青贮、棉壳的利用率分别为100%、90%、85%、95%,而采用TMR技术饲喂,各种草料经过混合加工处理,适口性更好,饲料的综合利用率达到95%以上。柴君秀等(2014)研究显示,使用TMR饲喂技术的肉羊150 d料重比为12.44,而传统精粗分饲组肉羊料重比为16.82,TMR饲喂组肉羊的饲料利用率显著提高了35.2%。
2.3全混合日粮技术对肉羊生长性能的影响TMR饲料营养均衡,适口性好,充分满足了肉羊的营养需求,与传统饲喂方式比较,具有明显的促进生长作用。程胜利等(2001)研究发现,不同营养水平的TMR饲料对羔羊生产性能的提高程度不同,0.9倍NRC营养水平的TMR饲料对羔羊各阶段日增重的促进作用明显优于其他各组。罗军等(2004)研究表明,使用TMR颗粒饲料补饲半放牧的羔羊,补饲组的日增重显著高于未补饲组。杨文博等(2011)研究结果显示,TMR饲料对6个品系中国美利奴羔羊的初生重、断奶重和断奶毛长都有不同程度的提高。马春萍(2012)使用中国美利奴后备公羊,对比了TMR饲喂与常规饲喂的效果,结果显示,TMR饲喂组平均月增重5.53 kg,常规饲喂组平均月增重3.04 kg,TMR饲喂组显著高于常规饲喂组,而且TMR饲喂组周岁平均毛长12.74 cm,常规饲喂组周岁平均毛长10.87 cm,表明TMR饲喂技术对绵羊的生长发育和羊毛生长都具有促进作用。柴君秀等(2014)研究显示,使用TMR饲喂技术的肉羊150 d平均增重12.88 kg,而传统精粗分饲组肉羊平均增重9.74 kg,相比较提高了32.23%,差异显著。俞联平等(2014)以适度规模的肉羊繁育场和养羊户为研究对象,比较了TMR饲喂技术与传统精粗分饲技术的饲喂效果,结果显示,饲喂TMR饲料的妊娠母羊哺育羔羊的断奶重提高2.4~2.6个百分点(P<0.05)。
2.4全混合日粮技术对肉羊抗病力的影响营养与抗病力紧密相关,一般认为,均衡全面的营养能够保障和提高动物的抗病力。TMR饲料充分满足了肉羊的营养需求,在保障羊群健康水平方面显示出良好的效果。杨文博等(2011)在新疆紫泥泉种羊场从改善羊只的营养状况入手,利用TMR饲喂技术,结合其他综合性防控措施,使羔羊腹泻病的发病率大幅度下降,同时羔羊断奶成活率2010年较2009年提高了17.61%,达到95.16%。柴君秀等(2014)在TMR与传统精粗分饲技术效果对比试验中发现,TMR技术对改善饲养环境卫生、提高羊只抗病力作用明显,TMR试验组肉羊正试期(150d)健康状况良好,疾病发生率低,仅1只羊患消化系统疾病死亡,死亡率为3.33%(1/ 30),而对照组肉羊正试期(150 d)健康状况相对较差,有3只羊患消化系统疾病死亡,死亡率为10%(3/30),TMR试验组肉羊死亡率明显低于传统精粗分饲对照组。俞联平等(2014)选择适度规模的肉羊繁育场和养羊户,对比了TMR与传统精粗分饲技术的试验效果,结果显示,妊娠母羊采用TMR,较精粗分饲的传统饲养方式流产率降低1.0~2.8个百分点,羔羊成活率提高2.3~3.0个百分点。另外,TMR颗粒饲料在生产过程中一般要经过一定的高温处理,从而可有效杀灭饲料原料中存在的部分病原微生物或寄生虫,在一定程度上进一步降低发病率(李旺和高旺平,2003)。
2.5全混合日粮技术对肉羊养殖效益的影响TMR技术适应了当前肉羊产业向集约化、规模化和标准化发展的需要,许多应用TMR饲喂技术的羊场,综合养殖效益大大提高。史清河等(1999a)研究认为,使用TMR技术利于开发、利用原来单独饲喂时适口性差的饲料资源(如尿素、NaOH干法处理的秸秆等),从而降低饲料成本,提高养殖效益。杨文博等(2011)在新疆紫泥泉种羊场应用TMR饲喂技术,培育的种羊质量好,单价提高了0.2万元,扣除当年TMR技术的成本,新增产值22.336万元,而且羊场的储备棉壳、青贮料和苜蓿的利用率都有显著提高,共节约饲料成本2.88万元,提高断奶羔羊成活率创造产值11.25万元,综合经济效益提升明显。柴君秀等(2014)在TMR与传统精粗分饲技术效果对比试验中发现,TMR试验组饲养效益极显著优于传统精粗分饲组,TMR试验组肉羊150 d的只均净收益为173.27元,对照组肉羊则为95.69元,TMR试验组肉羊比对照组肉羊只均多增收77.58元,只均收益提高了81.07%(P<0.01)。俞联平等(2014)对比了TMR与传统精粗分饲技术的经济效益,结果显示,平均每只产羔母羊较对照增加56元,经济效益显著。江喜春等(2012)使用3种不同类型粗料的TMR饲料对湖羊羔羊进行短期育肥试验,结果显示,添加青贮玉米秸和青贮苹果渣的TMR饲料育肥效果最好,育肥期平均每只羊日增重202.3 g,纯收入达127.03元/只,经济效益好。
2.6全混合日粮颗粒化的饲喂效果TMR饲料主要有人工混合的散状和颗粒状两种形式,前者适合于肉羊场自己加工自己消费,后者更适合于规模化商业生产,同时有利于保存和运输。有研究显示,颗粒化TMR更有利于肉羊生长性能的发挥。Metha(1981)研究结果显示,TMR的颗粒化可通过减少瘤胃原虫数目,降低尿素转化为氨的速度或加快微生物对尿素释放出的氨的利用速度,从而降低瘤胃液氨氮浓度。Singhal和Mudgal(1983)用以碱处理的小麦秸与尿素、谷物类等组成的TMR饲喂绵羊,发现颗粒化TMR组绵羊瘤胃液氨氮浓度显著低于散状TMR组。Reddy和Reddy(1985)研究了TMR饲料散状和颗粒状两种形式对绵羊的饲喂效果,结果显示,相对于散状TMR,颗粒化TMR可明显提高氮的存留率,消化率也显著提高。林嘉等(2001)将TMR中粗饲料碱化处理后再进行颗粒化加工,通过饲喂幼龄湖羊,发现TMR饲料的颗粒化处理使得试验羊日增重、日采食量和饲料转化率分别提高83.16%、54.74%、15.52%,每只羊每日获利分别可增加69.68%,和未颗粒化加工组比较效益非常显著。周丰岑等(2001)研究显示,使用颗粒饲料对山羊进行舍饲,其经济效益远大于放牧,而改良品种对颗粒料的利用率较高,其增重每只羊每月为4.60 kg,比对照组提高50.33%。张红岗等(2011)用颗粒化TMR饲喂舍饲羔羊,研究颗粒化TMR对舍饲羔羊生产性能的影响,结果表明,饲喂膨化的颗粒TMR饲料,舍饲羔羊的平均日增质量提高31.22%,饲料转化率提高17.25%。
2.7全混合日粮中粗饲料类型、比例和加工处理方式对饲喂效果的影响粗饲料是羊的主要营养来源,适宜的粗饲料类型及精粗比例是科学养羊的基础,同时对羊不易利用的粗饲料进行合理加工将进一步提高饲料的利用率。史清河等(1999a)用4只装有永久瘘管的羔羊,研究了进行4种不同处理的全混合日粮(TMR)对羔羊消化代谢的影响,证明在TMR中,以尿素蛋白精料等氮取代豆饼、玉米秸的碱化处理及TMR的颗粒化加工均具有理论可行性。史清河等(1999)还研究了不同加工处理组合对全混合日粮干物质(DM)、有机物(OM)、粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)及总能(GE)表观消化率的影响,结果表明以尿素精料等氮代替豆饼对日粮DM、OM、CP、NDF、ADF及GE的表观消化率均无明显不利影响,而玉米秸的碱化处理对上述指标的表观消化率均有不同程度提高,对含尿素精料及碱化玉米秸的TMR进行颗粒化加工,与加工前相比,日粮DM、OM、NDF、ADF及GE的表观消化率均有所下降,CP的表观消化率略有所提高。林嘉等(2001)将湖羊的TMR进行粗饲料碱化处理,与未进行碱化处理的TMR比较,含40%碱化粗饲料的TMR组试羊的日增重、日采食量和饲料转化率显著提高了39.71%、21.52%和13.06%,每只羊每日获利可增加48.28%。谢小来等(2003)试验表明,随着TMR中精料水平的提高,日增重、饲料转化效率呈上升趋势。钱勇和钟声(2011)使用不同精粗比的TMR对波尔山羊和徐淮山羊杂交羔羊进行短期育肥试验,结果表明,精粗比为60∶40的TMR组对波杂羔羊短期育肥的效果优于精粗比为50∶50和40∶60的日粮组。谭建华和李发弟(2012)选用24只空怀期小尾寒羊母羊研究了不同营养水平、不同粒度TMR对绵羊瘤胃内环境的影响,结果表明,饲喂1.5倍营养水平TMR有利于提高绵羊生产性能,饲喂粉碎TMR可以提高蛋白质利用率。王文奇等(2014)研究了不同精粗比TMR饲料对母羊营养物质表观消化率、氮代谢和能量代谢的影响,以确定母羊日粮适宜精粗比,结果表明,在试验条件下,母羊对精粗比为70∶30和55∶45(NDF水平分别为37.78%和45.80%)的TMR颗粒饲料消化吸收较好。
2.8发酵全混合日粮发酵全混合日粮(FTMR)是一种新型的TMR日粮,是根据肉羊不同生长阶段的营养需要,将秸秆、青贮、干草等粗饲料切割成一定长度,并与精饲料、矿物质、维生素等添加剂按设计比例搅拌混合后,通过一个密闭空间的厌氧发酵(产生乳酸)而调制成的一种营养相对平衡的日粮。发酵TMR实质上是将调制好的TMR进行再加工处理(微生物厌氧发酵)的日粮,其优点是,可以有效利用含水量高的饲料原料,而且可以长期贮存、便于运输,饲料开封后的好气稳定性增强,适口性也有所改善。邱玉朗等(2013)将FTMR与TMR和精粗分离日粮进行比较,结果显示,相比TMR和精粗分离饲料,FTMR具有促进肉羊生长、提高饲料效率和提高营养物质消化率的作用,并且对提高机体免疫力、改善肉羊消化吸收功能和增强蛋白质合成也有一定效果。
3.1肉羊各阶段饲养标准的建立和常用饲料营养参数的制定TMR日粮配方的设计是建立在原料营养成分准确测定和不同阶段肉羊的饲养标准明确基础上的,而我国目前所用的肉羊饲养标准大多参考国外标准,适合我国国情的肉羊饲养标准和羊常用饲料的营养参数尚不完备。尤其是饲料原料中干物质含量和营养成分由于受产地、品种、部位、批次、收获时间和加工处理方式等的影响而常有变化,个别指标甚至还变化比较大,常常导致实配TMR饲料的营养含量与标准配方的营养含量有差异,所以,为避免差异太大,有条件的羊场应定期抽样测定各饲料原料养分的含量,但一般肉羊场做到这点还较困难。
3.2肉羊精细分群饲喂还存在很大困难TMR技术是针对肉羊不同生理阶段和生产目的而建立的营养供需平衡方案,所以,肉羊分群技术是实现TMR定量饲喂工艺的重要前提。目前肉羊场应用TMR饲喂技术还未严格科学分群,一定程度上影响了TMR技术应用的效果。理论上讲分群分的越细越好,但是考虑到生产实践操作的便利性以及频繁分群导致的应激问题,分群的数目主要视羊群的生产阶段、羊群大小和现有的设施设备而定,主要有三种分群方案。方案一:分2个群,即将公羊和母羊分开;方案二:分3个组群,即舍饲育肥群、种母羊群、种公羊群;方案三:分7个组群,即哺乳羔羊群、生长育肥群、空怀配种母羊群、妊娠母羊群、后备母羊群、后备公羊群、种公羊群,该方案适合于大、中型羊场(刁其玉,2009)。另外,我国肉羊饲养标准(NY/T 816-2004)中将绵羊划分为6个阶段,山羊划分为5个阶段,也可以作为分群的参考,生产中可以根据实际情况灵活调整。
3.3全混合日粮饲料质量监控环节多TMR饲料的质量的好坏,关键是做好日常的质量监控工作,这包括水分含量、搅拌时间、细度、填料顺序等。其中,原料水分是决定TMR饲喂成败的重要因素之一。刘欢和李德允(2013)研究认为,水分含量直接影响TMR饲料配制时精粗饲料的分离程度,进而影响瘤胃内pH值的变化,间接影响瘤胃内纤毛虫数和酶活力的变化,研究显示,50%水分含量有助于维持瘤胃内微生物生态环境的稳定。在实际生产中,一般认为TMR水分含量以35%~45%为宜,过干或过湿都会影响羊群干物质的采食量,可用手握法简单判定TMR水分含量是否合适,即紧握不滴水,松开手后TMR蓬松且较快复原,手上湿润但没有水珠渗出则表明含水量适宜(含量45%左右)。
原料预处理方面也有诸多注意事项,如大型草捆应提前散开,牧草铡短、块根类冲洗干净。部分种类的秸秆等应在水池中预先浸泡软化等,这些都有助于后续的加工处理。搅拌时要注意原料的准确称量,掌握正确的填料顺序,一般立式混合机是先粗后精,按“干草-青贮-精料”的顺序添加混合(刘海燕等,2009)。在混合过程中,要边加料加水,边搅拌,待物料全部加入后再搅拌4~6 min。如采用卧式搅拌车,在不存在死角的情况下,可采用先精后粗的投料方式(陈明等,2010)。在原料添加过程中,要防止铁器、石块、包装绳等杂质混入,造成搅拌机损伤。
另外,搅拌的时间要控制合适,时间太短导致原料混合不匀,时间过长使TMR太细,有效纤维不足,使瘤胃pH值降低,造成营养代谢病发生(曾银等,2010)。因此要在加料的同时进行搅拌混合,最后批次的原料添加完后再搅拌4~6 min即可。搅拌时间要根据日粮中粗料的长度适当调整,比如粗料长度小于15 cm时搅拌时间适当缩短。通过TMR搅拌机的饲料原料的细度也要控制合适,一般用宾州筛测定,顶层筛上的物重大约应占总重的6%~10%,生产中可根据实际情况做适当调整。
TMR饲料的品质好坏一般需要有经验的技术人员鉴定,外观上看,精粗饲料混合均匀,精料附着在粗料表面,松散而不分离,色泽均匀,质地新鲜湿润,无异味,柔软而不结块。在实际生产中,技术人员要定期检查TMR饲料的品质,首次饲喂肉羊时做好饲料过渡期的新旧料调整工作,确保TMR饲料的饲喂效果。
3.4全混合日粮饲料制作的设备选型目前,国内外使用的TMR搅拌机都是针对奶牛设计的,包括立式TMR搅拌机、卧式TMR搅拌机、牵引式TMR搅拌机、自走式TMR搅拌机和固定式TMR搅拌机等(陈星,2012)。由于国内针对肉羊使用的TMR搅拌机研究较少,所以一些奶牛用的TMR搅拌机也应用到肉羊生产上来,并取得了积极的效果,在肉羊生产上应用也逐渐增多。对TMR搅拌机进行选择时,要充分考虑设备的各种耗费,包括节能性能、维修费用及使用寿命等因素,日常使用中要做好机器日常的保养和维护工作,避免超时间、超负荷使用。目前最重要的问题是TMR搅拌机价格较贵,一般用户难以接受,而且日常使用和维护都需要一定的专业技术能力,大面积推广应用尚需时日,未来要进一步降低购机成本,研发更适合于肉羊生产的机型。
随着养羊业的快速发展,制约肉羊产业健康持续发展的两个重要问题逐渐凸显,一个是品种问题,一个是饲料营养问题,这两个问题解决的好坏直接关系到肉羊产业标准化规模化发展的快慢和质量。品种问题的解决需要一个长期的过程,目前已经引起政府的高度重视。目前传统单纯放牧的养羊模式已经逐渐过渡到舍饲圈养为主的模式,标准化规模化养殖已是大势所趋,开展经济杂交生产育肥用羔羊,使用TMR技术饲喂育肥已经逐渐成为主流的生产模式,由于TMR技术充分满足了肉羊不同生产阶段的营养需求,所以能够充分挖掘羊的生产和繁殖潜力,而且TMR技术能够充分利用当地丰富的饲料资源,不同程度降低了饲料成本,综合效益非常显著,可以说,TMR技术是我国肉羊产业转型升级的必然需求,是未来肉羊产业持续健康发展的关键技术,应用前景广阔。
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Total Mixed Ration(TMR)technology is mainly used in ruminants,especially has been widely used in dairy cattle production,but its application in mutton sheep production has just begun.With the rapid development of standardization and scale of mutton sheep production,research is gradually increasing,and achieved positive progress.This article summarized the advantages of TMR technology,and its application in mutton sheep production,in order to provide some
for the future research and application.
Total Mixed Ration(TMR)technique;mutton sheep;ruminants
S816
A
1004-3314(2016)02-0019-06
10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160205
山西省农业科技攻关项目(20130311025-4、20130311025-1)