许能祥,董臣飞,张文洁,程云辉,顾洪如,丁成龙
(江苏省农业科学院畜牧研究所,江苏 南京 210014)
甜高粱凋萎青贮料在肉兔全混日粮中适宜添加量的研究
许能祥,董臣飞,张文洁,程云辉,顾洪如,丁成龙*
(江苏省农业科学院畜牧研究所,江苏 南京 210014)
采用蜡熟期甜高粱进行不同时间的凋萎处理,并进行青贮,分析了甜高粱饲用品质和青贮发酵品质的变化,明确甜高粱在凋萎过程中的养分动态以及适宜青贮加工的时间。结果表明凋萎5 h,甜高粱含水量(59.70%)和WSC含量(8.60%)是青贮品质最优。选择凋萎5 h的甜高粱青贮料进行不同添加量(添加量为25%,30%,35%)的肉兔饲喂试验,将不同添加量的青贮料配制成肉兔的全价混合日粮(total mixed ration,TMR)颗粒料进行饲喂。测定肉兔的每周增重,试验结束后进行生化指标分析。结果表明青贮甜高粱在TMR中的添加量从25%增加到35%,饲养5周后肉兔的总增重从871.56 g增加到950.25 g,而TMR颗粒料中青贮甜高粱添加30%~35%时,肉兔血液中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶4种酶的活性均低于对照组,表明在全混日粮中添加30%~35%的凋萎青贮甜高粱有利于肉兔生长。
甜高粱;凋萎青贮;肉兔;添加量
近年来我国南方地区肉兔养殖发展迅猛,但由于饲料质量和养殖方式的制约使得产品品质受到影响。南方地区粗饲料供应存在季节不平衡的问题,使得肉兔的粗饲料来源不稳定,品质难以控制,同时存在饲料霉变、污染、饲料配方不合理等问题。提高肉兔产品品质应从提高粗饲料品质、改善饲料配方及饲喂方式等方面入手。
我国南方地区牧草生产季节多阴雨,不利于调制干草,青贮则较少受到环境影响。青贮料能长期保存,可平衡青粗饲料的周年供应。南方地区牧草水分含量普遍较高,青贮前必须将牧草水分含量调至适宜范围。凋萎是降低牧草水分简单有效的方式[1-2]。甜高粱(Sorghumbicolo)生物产量大,糖分含量高,适应力强,能适用不同土壤和水分环境,可充分利用贫瘠土地进行粗饲料生产,是在我国南方地区利用率较高的优质牧草。高糖甜高粱品种制作的青贮饲料与青贮玉米品质相当或优于青贮玉米[3]。
以往生产中很少用青贮料喂兔,主要原因是用青贮饲料喂兔容易造成兔子消化不良甚至引起酸中毒等。但利用青贮料制作成全混合日粮(total mixed ration,TMR)颗粒料喂兔有可能改善饲喂效果。TMR是根据动物的营养需要,把揉碎的粗料、精料和各种添加剂进行充分混合而得到的营养平衡的全价日粮,适应于规模化、集约化生产,保证精粗比例,避免由挑食而引起的饲料浪费和消化系统机能紊乱,充分发挥动物生长的遗传潜力和繁殖潜力[4]。目前国内大部分规模化奶牛场都已普遍使用TMR并取得良好效果[5-6]。但在肉兔方面与TMR相关的研究和应用报道相对较少。前期虽然有部分兔颗粒料配方的报道,但多采用青草或干草制作[7-8],尚未见到利用青贮牧草配制兔TMR颗粒料的报道。
利用经过凋萎处理的甜高粱青贮料,通过其与精料、添加剂等混合配制兔的TMR颗粒料,可以降低青贮料的酸度,并可以较长时间保存不会发生霉变。为此,本试验采用不同凋萎时间对甜高粱进行青贮,通过分析评价,选择青贮品质优良的甜高粱青贮料制作肉兔的TMR颗粒料,并进行肉兔饲喂试验,选择出适宜的添加量,为提高南方地区肉兔饲养水平提供指导。
甜高粱品种为“大力士”。2013年5月20日,在江苏省农业科学院六合试验基地播种甜高粱,2013年9月2日,甜高粱处于蜡熟期收获青贮,整株切碎后均匀铺于水泥地上凋萎,设置4个凋萎处理时间:刈割后直接青贮(对照)、刈割后凋萎3 h青贮、刈割后凋萎5 h青贮和刈割后凋萎7 h青贮。采用130 L的青贮桶进行青贮,每桶青贮料的质量在60~70 kg。2013年11月2日开桶取样测定青贮品质。
2014年4月2日采用青贮品质最佳的凋萎青贮料制作颗粒料。制作前进行简单晾晒,水分控制在85%左右,去除部分酸类物质,降低青贮料的酸度。全价混合日粮颗粒料配方设置4个处理组(表1),其中酵母粉由河北世翔生物技术有限公司生产,主要成分有饼粕类、糠麸、玉米蛋白粉和活性酵母菌(粗蛋白≥50%,总菌数≥40亿/g,成活率86%以上)。每kg复合微量元素含有碘酸钾0.4 g,氯化钴1.0 g,硫酸亚铁163.4 g,硫酸锌102.2 g,硫酸锰18.0 g,硫酸铜102.2 g,硫酸镁612.9 g。复合维生素由杭州建德康瑞牧业有限公司生产,每kg复合维生素含有维生素A 540000 IU,维生素D31080000 IU,维生素E 18000 IU,维生素K35 g,维生素B16 g,维生素B220 g,维生素B610 g,维生素B120.025 g,叶酸0.5 g,烟酸50 g,泛酸 28 g,生物素0.1 g。青贮甜高粱添加量分别为0,25%,30%和35%。
2014年4月9日-2014年5月14日在江苏省农业科学院六合动物科学基地 (南京市六合区)选择3月龄,体重基本接近、公母比例一致的新西兰白兔60只,分成4组,分别采用4种不同全价混合日粮颗粒料饲喂(表1),即对照组,处理组Ⅰ,处理组Ⅱ和处理组Ⅲ,试验时间为35 d。
预饲7 d,试验前调整公母比例、体重,4组间差异不显著。
全部试验组管理条件一致,单笼饲养,全混合日粮颗粒料统一配制,同量饲喂。分别于7:00和16:00分两次统一饲喂,前3周每只兔子饲喂75 g,最后2周每只兔子饲喂100 g。
表1 颗粒化全价混合日粮配方Table 1 Formula of granular total mixed ration
1.4.1甜高粱干物质含量 样品按照试验设计要求收集后在烘箱中105 ℃杀青30 min,接着保持在75 ℃烘48 h至恒重,计算干物质含量。然后粉碎过粒径0.38 mm的网筛,草粉存于自封袋中备用。
1.4.2饲用品质相关性状 非结构性碳水化合物(nonstructural carbohydrate, NSC)的测定方法参考Yoshida[9]的方法[NSC由可溶性糖(water soluble carbohydrate, WSC)和淀粉组成];粗蛋白(crude protein, CP)用丹麦产的蛋白分析仪测定(KJEI TEC2300,Foss,Denmark);中性洗涤纤维(neutral-detergent fiber, NDF)和酸性洗涤纤维(acid-detergent fiber, ADF)采用范氏纤维法测定[10];干物质体外消化率(invitrodry matter digestibility, IVDMD)的测定方法参考胃蛋白酶-纤维素酶两步法[11]。粗纤维(crude fibre,CF)和总能依据杨胜[12]的硫酸蒸煮法和燃烧法分析。
1.4.3青贮料品质 青贮料开袋后充分混匀,称取20 g样品,放入250 mL的三角瓶里,加入180 mL去离子水后置于4 ℃冰箱内浸提24 h,然后通过2层纱布和滤纸过滤,将滤液置于-20 ℃冰箱中冷冻保存,用于测定pH值、乳酸(lactic acid, LA)、氨态氮(ammoniacal nitrogen, AN)。pH值使用梅特勒台式pH计(FE20K, 瑞士)测定;LA采用对羟基联苯法测定[13];AN采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[14]。
1.4.4肉兔体重及血液生化指标 饲养试验7 d称重1次,试验期5周。试验期间自由采食,自动饮水,每周早晨饲喂前空腹进行称重。
第5周(即饲养试验结束) 采集血样,每组选取5只,采用注射器耳缘静脉采血,离心机4000 r/min 离心10 min,分离血清,-20 ℃保存用于血液相关指标的测定,测定的血清指标有总蛋白质、白蛋白质、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、γ-谷氨酰转肽酶、乳酸脱氢酶和肌酸激酶、甘油三脂、总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白,均按照试剂盒(南京建成生物科技有限公司)规定的方法进行检测。
用Excel初步处理数据,采用SAS 8.2统计软件进行两因素方差分析,并用LSD法进行多重比较。
试验期间天气晴好,温度、相对湿度、气压等气象因子条件相似(表2)。甜高粱在自然凋萎实验期间的气压变动幅度较小,集中在1.010×108~1.012×108Pa,平均风速0.7~2.6 m/s。温度最高值出现在13:00(32.2 ℃),相对湿度变化较小。
表2 甜高粱凋萎期间气象因子Table 2 Weather factors during wilting period
随着凋萎时间的延长,甜高粱的饲用品质呈逐渐下降的趋势(表3)。从DM含量来看,随凋萎时间的延长,DM含量呈显著提高趋势(P<0.05)。IVDMD随着凋萎时间的延长呈下降趋势,凋萎7 h时的IVDMD显著低于0 h(P<0.05)。凋萎0~3 h时的NSC含量下降不显著,而凋萎5 h后下降达显著水平(P<0.05)。凋萎0~3 h时CP含量显著下降(P<0.05),3~5 h平缓呈不显著降低,5 h后又达显著下降水平(P<0.05)。NDF含量凋萎7 h以上达显著下降水平(P<0.05),而ADF含量凋萎5 h以上达显著下降水平(P<0.05)。
表3 不同凋萎时间的甜高粱饲用品质Table 3 Feeding quality of sweet sorghum under different treatment of wilting %
注:同列不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著。**表示同列在P<0.01水平差异显著,*表示同列在P<0.05水平差异显著。下同。
Note: Different lowercase letters in the same column mean significant differences atP<0.05 level. ** mean significant difference atP<0.01 level in the same column, * mean significant difference atP<0.05 level in the same column. The same below.
随着凋萎时间的延长,甜高粱的淀粉含量呈直线下降趋势(图1),从10.16%下降到7.02%,下降幅度达30%以上,5 h以后下降趋势显著(P<0.05)。而WSC含量随着凋萎时间的延长呈先升后降的趋势,0~3 h时差异不显著,3 h以后呈显著下降(P<0.05)。甜高粱青贮后的可溶性糖和淀粉含量均呈大幅下降趋势,特别是可溶性糖含量下降更多,为2.51%~1.33%,不同凋萎时间的可溶性糖含量有一定幅度的下降,3~5 h时呈平缓下降。甜高粱青贮后淀粉含量为5.97%~3.91%,不同凋萎时间的淀粉含量显著下降(P<0.05)。
随着凋萎时间的延长,青贮甜高粱的DM含量呈显著上升趋势(P<0.05)。IVDMD随着凋萎时间的延长呈低-高-低趋势,凋萎 5 h最高,达47.01%,显著高于其他处理(P<0.05)。随着凋萎时间的推迟,青贮甜高粱的NSC含量呈逐渐下降趋势,3~5 h时下降趋势差异不显著,7 h时显著低于0~5 h(P<0.05)。凋萎7 h时,青贮甜高粱的CP含量才呈显著下降水平(P<0.05)。凋萎0~7 h青贮甜高粱的NDF含量的变化范围为54.69%~56.56%,凋萎7 h时,呈显著升高水平(P<0.05)。凋萎0~7 h青贮甜高粱的ADF含量的变化范围为32.32%~34.41%,凋萎3和7 h显著高于0 h(表4)。
图1 不同凋萎时间的可溶性糖和淀粉含量变化Fig.1 Changes of water soluble carbohydrates (WSC) and starch contents under different treatment of wilting 不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著。Different lowercases mean significant differences at P<0.05 level in different wilting time.
表4 不同凋萎时间甜高粱青贮料饲用品质变化Table 4 Changes of the feeding quality of sweet sorghum silage under different treatment of wilting %
随着凋萎时间的延长,pH呈低-高-低-高的变化趋势,凋萎0~7 h青贮甜高粱的pH为4.21~4.34,0和 5 h分别显著低于3和7 h(P<0.05)。随着凋萎时间的延长,LA含量呈低-高-低趋势,5 h时LA含量最高,达61.66 g/kg DM,显著高于其他处理(P<0.05)。而AN/TN随着凋萎时间的延长呈高-低-高的变化趋势,5 h时AN/TN显著低于0和3 h(P<0.05)(表5)。
表5 不同凋萎时间甜高粱青贮料发酵品质变化Table 5 Changes of fermentation quality of sweet sorghum silage under different treatment of wilting
由表6可以看出,各处理间的初始重差异均不显著(P>0.05),饲喂不同全价混合日粮颗粒料对前3周增重差异均不显著(P>0.05)。随着全价混合日粮颗粒料中青贮甜高粱量的增加,第4周和第5周体重也显著增加(P<0.05)。总增重和日增重均以处理组Ⅲ,即青贮甜高粱添加量35%时最高(P<0.05)。从增重幅度可以看出处理组Ⅲ全价混合日粮颗粒料饲料转化效率最高,达到51.12%。
表6 不同添加量甜高粱青贮料对肉兔体重的影响 Table 6 Effects of sweet sorghum silage under the additional amount on rabbit’s weight
从各生理生化指标的参考值(表7)来看,各处理组指标基本在正常范围内,处理组Ⅲ的谷丙转氨酶、肌酸激酶、甘油三脂均显著低于对照组(P<0.05)。多个血清生理生化指标值说明采食了凋萎青贮甜高粱的全混合日粮颗粒料的肉兔没有健康不良。相反随着全混合日粮颗粒料中青贮甜高粱添加量的增加,肉兔机体活力更高,更健康。
注:同行不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著。
Note: Different lowercase letters in the same line mean significant differences atP<0.05 level.
甜高粱含水量高是影响其青贮品质的重要因素,降低其含水量是甜高粱青贮成功的关键。凋萎是简单有效降低甜高粱含水量的方法。本研究中凋萎时间5 h,甜高粱含水量降低到59.70%,比凋萎3 h时的含水量降低了3.43个百分点;凋萎7 h时含水量进一步下降到54.45%(表3)。由表2可见,凋萎3 h(13:00)~5 h(15:00)时气温最高,而水分下降最多是在5 h(15:00)~7 h(17:00),这是由于温度的滞后效应,植物体内的液流启动滞后于空气温度,水分蒸腾速率发生了变化[15]。
甜高粱植株中的淀粉含量随凋萎时间的延长呈持续下降趋势,而WSC含量随着凋萎时间的延长呈先升后降的趋势,凋萎0~3 h差异不显著,3 h以后呈显著下降(P<0.05)(图1)。许能祥等[16]研究发现稻草中的WSC含量随着凋萎时间的延长呈降-升-降的趋势,本研究与其有相似之处。这可能是凋萎过程中植株水分含量迅速下降,对植物产生了一个胁迫环境,使得淀粉分解。青贮原料中的WSC可为乳酸菌发酵直接提供底物,有助于乳酸产生,青贮快速达到稳定状态;而淀粉难以被乳酸菌直接利用,需要水解成可溶性糖才能利用。因此WSC含量的增加有利于快速改善青贮品质。
随着甜高粱含水量的下降,其饲草IVDMD、CP、NSC含量等也随之下降,而由于植株体内可溶性物质的分解消耗,性质稳定的结构性物质(NDF、ADF等)的百分含量相应增加(表3)。随着凋萎时间的延长,青贮料的品质呈低-高-低的趋势,这与张文洁等[17]在几种C4植物凋萎青贮品质的变化趋势一致。这可能是由于凋萎初期甜高粱水分含量较高,导致青贮料缓冲能较大,达到稳定发酵状态的时间较长,容易引起梭状芽孢杆菌(Clostridiumpraz-mowski)的活动,造成丁酸型发酵,使青贮难以成功。而随着凋萎时间的延长,牧草水分含量持续降低,与此同时WSC含量随着凋萎时间的延长呈一定程度的上升(图1),从而改善了青贮发酵品质。而凋萎时间持续延长,WSC含量开始下降,青贮品质也随之下降。本研究中凋萎5 h青贮的甜高粱干物质体外消化率、乳酸含量最高(P<0.05),pH值最低(P<0.05),有利于青贮料的长期储存,因此凋萎5 h是青贮品质最佳时期。
青贮后的甜高粱草料中含有大量的乳酸,带有特有的酸香味,能促进动物的采食量,从而有效增加肉兔的体重,且能降低肉兔血液中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、甘油三脂等含量,明显提高肉兔的健康水平(表5~表7)。
以往生产中很少用青贮料喂兔的主要原因是青贮料开封后易受到霉菌侵袭而霉变,霉变后产生黄曲霉素等毒素。而兔对变质饲料反应极为敏感,容易中毒[18];另外一个原因是兔的盲肠发达,是消化纤维素的主要场所。盲肠内有大量的微生物和原虫,这些微生物生长繁殖需要一个微碱性环境。如果由于饲料的酸度增加,圆小囊分泌的碱性液体无法中和,过酸的环境无法使肠内微生物生长繁殖,将致使微生物分泌纤维素酶数量减少[19]。所以,用青贮饲料喂兔,容易造成消化不良甚至引起酸中毒等不良效果。本研究中利用130 L的青贮桶进行青贮,每桶青贮料的质量在60~70 kg,密度在450 kg/m3以上,压实较紧,质量适中,使得一个小型农户兔场可以一次开桶全部利用,随用随开,确保青贮料不发生霉变,解决了南方不能用青贮料喂兔的难题。
另外,在制作颗粒料前对青贮料进行简单晾晒,去除部分酸类物质,降低青贮料的酸度。再根据动物营养需求配制TMR颗粒料,确保喂兔安全,解决了因青贮饲料的酸度增加、容易造成兔消化不良甚至引起酸中毒的难题。
凋萎甜高粱青贮料在肉兔全混日粮中的添加量增多并没有降低肉兔的生长速度,相反在一定程度提高。本研究中青贮甜高粱在TMR颗粒料中的添加量从25%增加到35%,即粗纤维含量从13.35%增加到16.07%(表1),饲养5周后的总增重从871.56 g增加到950.25 g,均高于对照组。当青贮甜高粱添加量30%~35%时,肉兔体重增加幅度高于对照(表6),这表明青贮甜高粱添加量35%时仍然是适宜的添加量。纤维源对家兔生长性能的影响要远高于粗纤维水平[20]。家兔对粗纤维的需要量不仅依赖于粗纤维的供给量还在于粗纤维的品质。适宜添加量的优质凋萎甜高粱青贮料中的粗纤维, 给断乳仔兔提供了良好的消化道内环境, 使消化机能处于良好状态。
另外,肉兔日龄的增加也会提高对粗纤维的采食量。崔文典[21]研究表明,随着日龄的增加,动物不断大量采食粗纤维,刺激消化道的发育,消化道和酶系统逐渐成熟,该时期内酶活性不断增加,并达到一个稳定程度。2月龄獭兔盲肠纤维素酶的活性远大于1月龄幼兔,对营养物质的消化率有一定程度的提高。Carrilho等[22]、Marguenda等[23]研究也证明了日粮中粗饲料的增加并未对肉兔生长产生不利影响。本研究中肉兔已有3月龄,消化器官发育基本成熟,对营养物质的消化能力逐渐提高,对一定范围内粗纤维含量的饲料消化能力没有差异,饲料的转化效率没有显著差异。家兔饲料中含有适量粗纤维是保证合理饲粮结构及维护正常消化生理功能所必需的,粗纤维过量或不足对家兔的生长性能均有不利影响,过低或过高, 均影响消化和吸收[24]。
适当增加日粮中青贮甜高粱添加量有利于肉兔的机体活力提高,使肉兔生长性能处于较好的状态。酶是有机体新陈代谢的调节剂,酶活性直接影响机体代谢化学反应的速率,进而影响畜禽的生长发育、健康状况及适应能力,相应地影响畜禽的生产性能[25]。日粮中青贮甜高粱添加30%~35%时,肉兔谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶4种酶的活性均低于对照组。而这4种酶都属于组织内酶,当组织细胞在某些因素的作用下,发生损伤、病变时,会大量逸入细胞外围的组织间液而进入血液[26],这4种酶活力降低表明肉兔的生理机能提高。本研究结果表明对照组的血清总蛋白和白蛋白最高,说明适当增加日粮中青贮甜高粱添加量有利于肉兔的机体活力提高,使肉兔生长性能处于较好的状态,有利于肉兔体重的增加。
凋萎5 h青贮的甜高粱干物质体外消化率、乳酸含量最高,pH值最低。青贮甜高粱在肉兔TMR中的添加量从25%增加到35%,肉兔饲养5周后的总增重从871.56 g增加到950.25 g,而TMR中青贮甜高粱添加量为30%~35%时,肉兔血液中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶4种酶的活性均低于对照组,生理机能得以提高。表明在全混日粮中添加30%~35%的凋萎青贮甜高粱有利于肉兔生长。
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Thesuitableadditionamountofsweetsorghumwiltedsilageinthetotalmixedrationofrabbits
XU Neng-Xiang, DONG Chen-Fei, ZHANG Wen-Jie, CHENG Yun-Hui, GU Hong-Ru, DING Cheng-Long*
InstituteofAnimalScience,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences,Nanjing210014,China
The objective of this experiment was to investigate the suitable addition amount of sweet sorghum (Sorghumbicolo) wilted silage in total mixed ration for rabbits. The dynamics of feeding and fermentation quality of sweet sorghum with different wilting times were firstly analyzed, so as to select a suitable wilting time for sweet sorghum harvested at wax ripeness stage. The results indicated that wilting for 5 hours was the optimum time, when water content dropped to 59.7% and the nonstructural carbohydrates content was 8.6%. Four different addition amounts (control, 25%, 30% and 35%) of the 5-hour wilted silage were used to make a total mixed ration (TMR) for rabbits, so as to investigate the effects and identify the optimum addition for rabbit growth and health. Weekly increased weight and biochemical indicators after the test were determined. The results showed that when the addition amount increased from 25% to 35% in TMR, the total weight gain after 5 weeks increased from 871.56 g to 950.25 g. When the addition amount was increased from 30% to 35%, the activities of alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, alkaline phosphatase and lactate dehydrogenase enzyme were lower than in the control group. The results indicate that 30%-35% is the suitable addition amount of sweet sorghum wilted silage in rabbit TMR.
sweet sorghum; wilted silage; rabbit; addition amount
10.11686/cyxb2017075http//cyxb.lzu.edu.cn
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XU Neng-Xiang, DONG Chen-Fei, ZHANG Wen-Jie, CHENG Yun-Hui, GU Hong-Ru, DING Cheng-Long. The suitable addition amount of sweet sorghum wilted silage in the total mixed ration of rabbits. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(12): 194-202.
2017-03-02;改回日期:2017-04-10
公益性行业科研专项(201303061)和国家牧草产业技术体系项目(CARS-35-31)资助。
许能祥(1976-),男,江苏句容人,副研究员,硕士。E-mail: xunengxiang97@aliyun.com*通信作者Corresponding author. E-mail: dingcl@jaas.ac.cn