秸秆不同处理方式对奶牛消化率的影响

张 娜

(黑龙江省家畜遗传资源保护中心，黑龙江 哈尔滨 150069)



秸秆不同处理方式对奶牛消化率的影响

张 娜

(黑龙江省家畜遗传资源保护中心，黑龙江 哈尔滨 150069)

反刍动物在消化饲料时因形成甲烷而造成饲料能量的浪费，有研究表明，切段、粉碎等加工处理方式可以有效降低反刍动物消化粗饲料时的甲烷产量。本试验采用揉丝、切段及粉碎三种处理方式利用呼吸测热室测定秸秆对泌乳奶牛甲烷产量及日粮营养物质消化率、能量利用效率的影响，以此找出利于奶牛消化且甲烷排放量小的秸秆最适处理方式。

奶牛；秸秆；甲烷产量

甲烷不仅造成环境污染[1]、全球变暖[2,3]，而且对反刍动物来说也是饲料能量的浪费，根据不同的饲喂水平、日粮组成以及日粮的能量来表观消化率，反刍动物以甲烷形式损失的能量占采食饲料总能的2%～15%[4,5]。国内外研究已证明，粗纤维含量高的乙酸发酵型饲料在瘤胃消化过程中产生甲烷的量要远多于丙酸发酵型饲料。但是有研究证明，凡是通过切断、粉碎、青贮等加工方式处理过的粗饲料，其甲烷产量有降低的趋势，其解释将原因归结为食糜在瘤胃动力学变化造成。因此如何在尽可能降低甲烷产量的同时增大粗饲料的利用效率成为今后研究的重点。本试验旨在通过呼吸测热室测定不同处理方式(揉丝、3cm切段及粉碎)的秸秆对泌乳奶牛甲烷排放量、日粮营养物质、能量利用效率以及食糜瘤胃外流素的影响，最终找到较低甲烷排放量并具有较高秸秆消化率的加工处理方法。

1 试验材料及方法

试验地点和期限：中国农业大学中美奶牛研究中心，期限为2个月。

试验设备：中国农大KF-1型开路循环式双呼吸测热室。

试验动物及日粮：3头带有瘤胃瘘管的泌乳期中国荷斯坦牛，体重600±30kg，胎次2～3胎。根据奶牛饲养标准配置日粮，满足奶牛泌乳和维持需要，日粮精粗比5∶5，试验期内粗料全部为秸秆，三种处理方式(揉丝、3cm切段、粉碎)以干物质基础按量添加。

试验方法：采用3×3拉丁方试验设计。试验分3期，揉丝、3cm切段、粉碎分别为3个处理方法。每期15天，其中预饲期12天，正试期3天。正试期内每24h收集1次粪尿。

①食糜外流速度试验:瘤胃液态标记物为Li-Co EDTA制剂，Cr标记饲料为固态标记物。正试期饲喂标记日粮后每隔3h采集1次瘤胃液和粪便。使用原子吸收光谱仪测定样品中Co和Cr的浓度，计算食糜外流速度。②呼吸代谢试验:进呼吸代谢室前，将试验牛连续2天早饲前称重,取其平均值作为试验牛体重。进入呼吸代谢室后,让牛适应一段时间环境,待牛正常时开始正式试验。正试期内，呼吸测热室微机控制每3min采集1次进(出)气孔气样，同时记录氧气、二氧化碳、甲烷的分压以及气体流速和当时测热室温湿度、大气压力等指标，并计算出各气体消耗和产生量；每3h采集1次瘤胃食糜待日后测定挥发酸浓度；每天记录试验牛干物质采食量及排粪尿量，每天采集日粮及粪尿样品烘干测定其中总能、干物质、粗蛋白、粗脂肪、NDF、ADF以及尿氮含量，计算日粮养分及能量消化率。

动物产生(消耗)气体量和产热量及能量的计算公式：动物O2耗量=(大气O2%-呼吸室O2%)×气体流量(标准容积，1);动物CO2产生量=(呼吸室CO2%-大气CO2%)×气体流量(标准容积，1);动物CH4产生量=(呼吸室CH4%-大气CH4%)×气体流量(标准容积，1);体产热(kJ)=16.1753×O2+5.0208×CO2-2.1673×CH4-5.9873×UN;其中O2为呼出气体的O2耗量，CO2为CO2产生量，CH4为CH4产生量，UN为尿液中氮量(g)。总能=粪能+甲烷能+尿能+体产热+净能

数据统计分析：通过对以上各实验结果的分析，总结出饲喂揉丝与不同切割长度的秸秆对奶牛瘤胃食糜外流速度、日粮养分消化率及甲烷产量的影响。

2 试验结果

表1 不同加工方式对奶牛甲烷产量及能量损失的影响

如表1所示：揉丝可以有效降低奶牛甲烷排放量，其次是粉碎处理组，而简单切段组甲烷排量最高。这可能是因为揉丝后一方面可以增加瘤胃微生物与秸秆内部的接触面积，降低附着过程所需的时间，因此增加了消化率；另一方面，由于揉丝后降低了秸秆的粒度和硬度使其更容易流入消化道后段，这就增加了过瘤胃效率，降低了产生甲烷菌的接触时间，从而减少了甲烷排放量。由表1还可知，揉丝组消化能略低于另外两组，这可能与较快的流通速度有关。但是其能量损失率明显低于另外两组，因此权衡来看，揉丝加工是一种既节能又环保的加工方式。

表2 日粮能量利用效率 ( 单位：MJ/kg DM)

由表2可见，秸秆经揉丝加工后不但可以降低日粮的甲烷排量，减少气体能量损失，并且可以降低尿能和热能损失，从而总的增加了代谢能利用效率。减少尿能可能要归因与揉丝后增加了秸秆中蛋白的利用效率从而减少了尿氮含量。另外，减少了热能损失可能是由于降低了秸秆在瘤胃滞留时间，从而减少了因消化所生成的体增热，而达到减少热能损失的效果。最终揉丝组的沉积能高于其他两组。

3 结论

相比秸秆的三种加工处理方式，揉丝处理可以降低消化过程所产生的热增耗以及尿能和甲烷能损失，虽然日粮消化能略低，但总的计算揉丝处理可以增加日粮能量利用效率，降低甲烷排量。所以，揉丝处理可以有效提高秸秆的利用率，大大降低甲烷的排放量，利于奶牛消化吸收。

[1] Schutz. H, Sciler W,Conrad R. Influence of soil temperature on methance emission from rice paddy field[J]. Biogeochemistry, 1990(11):77-95.

[2] IPCC. Estimated source and sink of nitrous oxide[M]. Cambridge University Press, 1992.

[3] 张运涛，方德罗. 反刍动物甲烷排放及其对全球变暖的影响[J]. 中国畜牧杂志，1999，35(1): 47-48.

[4] 赵玉华, 杨瑞红, 王加启. 反刍动物甲烷生成的调控[J]. 中国饲料, 2005(3): 18-20.

[5] Johnson D E, Hill T M , Carmean B R, et al. Energy Metabolism of Farm Animals[J], 1991: 376-379.

2016-08-08

张娜(1983-)，女，黑龙江望奎人，本科，畜牧师，研究方向为家畜遗传。

10.19369/j.cnki.2095-9737.2016.11.005

S823.5

A

2095-9737(2016)11-0007-02