棉茬地放牧对母羊繁殖性能及血液性状的影响

哈丽代·热合木江，叶尔兰·对山别克，邹 琳，艾比布拉·伊马木(新疆农业大学草业与环境科学学院，新疆草地资源与生态重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830052)

新疆是中国最大的棉区，其面积达146万hm2[1]，棉花(Gossypiumspp.)已成为新疆的支柱性产业之一。棉花的大面积种植带来了丰富的秸秆资源[2]，除部分棉茬地的棉秆被收集加工利用外，大部分区域棉茬地为农牧民繁殖母羊的秋冬季饲养所利用。放牧母羊的生产水平主要依赖于草地牧草的营养供给，而棉茬地植物种群单纯，营养价值低[3-4]，含有游离棉酚[5]，将会影响母羊的健康养殖。放牧母羊的营养供应不足，不但会影响自身的生长发育，而且还会影响其健康进而影响其胎儿的正常生长发育和成活率。冬季母羊由于在棉茬地里主要采食棉叶、棉桃和茎导致游离棉酚慢性中毒，特别是对幼龄羊和妊娠母羊影响最明显，因为幼龄羊瘤胃发育及机能不健全，怀孕母羊体内的胎儿对游离棉酚的抵抗能力低，容易导致中毒、流产，严重可造成死亡[6]。长期棉茬地放牧或棉副产品饲料的大量添加引发了母羊血液游离棉酚浓度的增加，血小板减少和肝功能受损的可能性[7-8]。

目前，在新疆农区和农牧交接区的棉茬地广泛用于母羊冬季放牧，因此本研究对在棉茬地放牧的母羊进行繁殖性能调查，探讨棉茬地放牧对母羊繁殖性能及血液性状的影响，为棉茬地放牧母羊的营养调控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

试验区位于79°31′-83°51′ E，44°02′-45°23′ N，属于大陆性温带气候，夏季炎热，冬季寒冷，降水稀少。年平均气温5.6 ℃，年平均降水量为181 mm。年平均蒸发量1 562.4 mm。极端最高气温44 ℃，极端最低气温-36 ℃。年平均日照时数2 815.8 h，≥10 ℃的积温3 137.9 ℃·d，无霜期169 d，最大积雪深度15 cm。

1.2 试验设计

试验于2015年11月-2016年3月在新疆博乐市达勒特镇二队棉茬地进行。放牧地面积为16 hm2，放牧方法采用固定放牧，每日09:00至19:00自由采食，归牧后饮水。共110只哈萨克羊作为放牧组羊，从中随机选择10只打耳标，观察其体重变化以及血液性状。放牧开始1个月后，另选5只母羊安装粪袋收集全粪供测定采食量和消化率。母羊进入分娩期后，开始每晚归牧后补饲少量精料补充料。

1.3 测定项目及样品处理

1.3.1棉茬地地上生物量、各组成部位以及成分含量 分别在放牧前和放牧后的棉茬地内选5个样地，每个样地选3个样点取2行3 m作样方，每个样方选取10株棉花测定其株高，然后采用刈割法测定其地上生物量[9]。从每个样方的棉秆中随机选取10株，分离棉叶、棉桃、细经和主茎，供计算各部分的构成比例，并根据各部位在放牧后的减少比例制备了母羊采食部位的样品。混合样品经风干粉粹过0.425 mm供测定成分分析。饲料粗蛋白含量用凯氏定氮法、中性和酸性洗涤纤维用范式法、游离棉酚采用间苯三酚法测定。

1.3.2母羊采食量及消化率 消化率利用酸不溶灰分(acid insoluble ash，AIA)测定，选取5只母羊，利用粪袋，连续4 d采集母羊全粪，混合每天全收集粪样，混匀，称重，收集每日排粪量的10%作为样品，添加数滴甲醛保存。取样结束后，将粪样混合均匀，采用四分法分取300 g样品，鼓风干燥箱内干燥后，粉粹过0.425 mm筛供分析酸不溶灰分含量。AIA含量参照GB/T 23743-2009的灼烧处理法，其中的盐酸浓度替换为4 mol·L-1，根据排粪量和消化率推算母羊采食量。

1.3.3母羊繁殖性能 跟踪分别记录母羊分娩日期和产羔数、死亡数，计算羔羊产羔率、成活率及繁殖成活率，舍饲母羊作为对照，舍饲组依棚圈内舍饲饲养为主，每天在玉米(Zeamays)茬地里放牧2～4 h。

1.3.4血液性状及游离棉酚浓度 试验结束时(06:00)每组随机选择3只试验羊进行空腹颈静脉无菌采血，采血样品立即放入含有冰袋的保温箱内保存，并用日立7020全自动生化仪测定血浆血常规指标及总蛋白(total protein，TP)、白蛋白(albumin，ALB)、血糖(glucose，GLU)、尿素氮(urea，Urea)、谷草转氨酶(aspartate transaminase，AST)、R-谷氨酰转肽酶(glutamyl transpeptidase，GGT)和血液矿物成分，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。血液游离棉酚含量利用岛津LC98Ⅱ型高效液相色谱仪采用国标法测定[10]。游离棉酚测定色谱条件:色谱柱为C18柱，250 mm×4.6 mm，5 μm，流动相，甲醇∶磷酸溶液=85∶15，流速为1.0 mL·min-1，柱温为40±1 ℃，测定波长235 nm，进样体积10 μL。

1.4 数据处理

应用Excel 2010对试验数据进行整理，采用SPSS 17.0进行统计分析，结果用平均值±标准误表示，以P<0.05作为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 现存生物量构成及营养成分

放牧开始前棉茬地内现存生物量为6 178.60 kg·hm-2，棉叶和棉桃等母羊可食部位的比例超过65%(表1)。经过3个月的放牧，棉秆各部位的构成中，棉叶的比例显著下降(P<0.05)，而主茎等粗糙部位的比例显著增加。随着放牧天数增加，棉秆的粗蛋白质含量显著下降，而中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量增加(P<0.05)。放牧前后棉秸的游离棉酚浓度均超过了350 mg·kg-1。

2.2 放牧母羊采食量及消化率

棉茬地内棉花秸秆的理论分配量为每只羊平均4.0 kg·d-1。补饲之前的棉茬地纯放牧期内测定结果，母羊的平均干物质采食量达(1.98±0.19) kg·d-1，包括分娩期内的少量补饲精料，其采食量达到了(2.23±0.12) kg·d-1。母羊对棉花秸秆的干物质消化率为(45.10%±3.60%)。

表1 放牧前后棉茬各部分构成及营养成分比较Table 1 Comparison of components and nutrients of cotton stubble between before grazing and after grazing

同行数据不同小写字母或大写字母表示差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)。下同。

Values with different lowercase letters or capital letters within the same row indicate significant difference between before grazing and after grazing at 0.05 or 0.01 level; similarly for the following table and figures.

2.3 母羊繁殖性能

棉茬地放牧组母羊的产羔率为91.82%，接近当地舍饲为主羊群的水平，但棉茬地放牧组羔羊出生后的死亡率高达12.87%，导致繁殖成活率的降低(P<0.05)(图1)。

2.4 血液游离棉酚浓度

一般舍饲羊的补饲饲料中包括棉籽、棉籽饼粕等棉副产品类饲料原料，血液中含有一定比例的游离棉酚。但是母羊进入棉茬地放牧开始后，随着放牧时间的延长，母羊血液游离棉酚浓度呈上升趋势，放牧结束时血液游离棉酚浓度达到131.70 mg·L-1，是舍饲组母羊血液游离棉酚浓度的两倍左右(图2)。

图1 棉茬地放牧对母羊繁殖性能的影响Fig. 1 Effect of grazing in cotton stubble land on reproductive performance of ewes

图2 棉茬地放牧对血液游离棉酚的影响Fig. 2 Effect of grazing in cotton stubble land on blood free gossypol content of ewe

2.5 血液性状

棉茬地放牧组与舍饲组间血液中的白细胞数目、血小板数目之间差异显著(P<0.05)。棉茬地放牧组的白细胞数目高于舍饲组，肝功能和矿物质指标R-中谷氨酰转肽酶显著高于舍饲组，而镁含量显著低于舍饲组(P<0.05)，血小板数目舍饲组高于棉茬地放牧组(表2)。

3 讨论

新疆是我国五大牧区之一，放牧畜牧业占主导地位。虽然新疆冬草地面积所占比例最大，但产草量并不高，导致草畜不平衡。在新疆产棉区，收获后的棉茬地，因棉株上含有大量枝叶和少量未成熟棉桃，其营养丰富，母羊喜食，棉株间又生有杂草，是母羊秋末和冬季放牧地[11-14]。

表2 棉茬地放牧对母羊的血液性状的影响Table 2 Effect of grazing in cotton stubble land on blood biochemicals of ewes

棉茬地植物种群单纯、可采食牧草种类单一，且棉花秸秆含有大量游离棉酚，将会影响母羊的健康养殖。棉花秸秆中棉叶、棉桃壳营养较丰富，特别是棉叶中的粗蛋白含量高达17.8%，对棉花秸秆全株而言，其中粗蛋白含量也高于6%(粗脂肪2.64%，粗纤维40.67%)，可作为粗饲料应用[3]。魏敏等[4]测定出新疆棉花秸秆中粗蛋白、纤维素、半纤维素和木质素的含量分别为6.5%、44.0%、10.7%和15.3%，比玉米秸、稻草和小麦(Triticumaestivum)秸的粗蛋白含量都要高，但木质素是其他3种秸秆的2～3倍，半纤维素是其他秸秆的1/3～1/4，采用尼龙袋法和体外产气技术对棉花秆的营养价值进行了初步评价，得出棉花秸秆的干物质的瘤胃降解率为33.3%，分别为玉米秸秆、稻草和小麦秸秆干物质的有效降解率的54.1%，67.7%，88.3%。张苏江等[14]研究了不同化学处理法对棉花秸秆营养价值的影响，利用装有永久性瘤胃瘘管的成年卡拉库尔羊研究了不同化学处理后的棉花秸秆在瘤胃内的降解规律，棉花秸秆经过2.5%石灰+3.5%尿素+3%食盐混合溶液处理效果最好，瘤胃降解较高，干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的有效降解率比无任何添加剂的对照组提高最为显著，处理后的棉花秸秆质地柔软气味芳香，适口性得到改善，饲料的转化效率得以提高。热沙来提汉·买买提等[15]对粉碎棉花秸秆的化学及高温发酵处理或食用担子菌接种处理试验[16]的结果表明，化学处理以Ca(OH)2和尿素并加效果最佳，提高消化率58.67%；高温发酵处理后粉碎棉花秸秆的粗蛋白含量和消化率分别达到10.15%和41.07%；80%棉花秸秆为主配料接种平菇培养1个多月，也能显著提高粗蛋白含量和消化率，分别达到11.6%和69.5%。利用不同脱毒法对粉碎棉花秸秆进行棉酚脱毒试验结果显示，棉花秸秆经Ca(OH)2+尿素化学处理或食用担子菌平菇接种培养60 d后的脱毒效果最佳，脱毒率超过50%[5]。许宗运等[17]用生物菌发酵法对棉花秸秆进行微贮，结果证明粗纤维含量平均降低了22.50%，棉酚含量降低了38 mg·kg-1。陈勇等[18]在棉花秸秆中添加多山梨醇酯80，经体外发酵24 h后干物质、有机物质、纤维素和半纤维素的降解率均被提高，挥发性脂肪酸的总量显著增加。赛买提·艾买提等[19]采用尿素(4%、6%、8%)处理棉花秸秆，不仅达到脱棉酚的目的，而且能改善其适口性和消化率，增加饲料的转化效率。杨皓[20]利用生物发酵后的棉花秸秆饲喂牛羊，结果显示，经生物发酵技术处理，可使棉花秸秆质地变得柔软，并具有酸醇香味，既提高了牛羊的适口性，又节省了部分精饲料和青干草。岳斌[21]将铡短粉碎、清水滤净处理过的棉花秸秆以20%～50%比例添加在肉羊日粮中并搭配精料，进行了3个月育肥试验，结果显示，与棉花秸秆直接饲喂对照组相比处理组采食量和日增重量显著提高，以棉花秸秆40%添加组生长速度最快。方雷等[22]报道，秸秆专用添加剂可使干物质日均采食量增加11.9%，而对消化率无明显影响。上述研究结果表明，由于棉花秸秆营养价值低，通过各种处理可改善营养价值，提高利用率。

虽然新疆棉茬地以冷季放牧场形势广泛利用，但有关棉茬地放牧对母羊生产性能方面的研究极少。本研究利用能繁母羊在棉茬地进行冬季放牧，探讨了棉茬地放牧对母羊繁殖性能及血液生化指标的影响。结果表明，放牧开始前棉茬地现存生物量为6 457.08 kg·hm-2，3月内可采食部分超过65%。主要采食部分为棉叶和棉桃；根据前后差异法实际减少部分计算的母羊采食量为3.07 kg·只-1，进行补饲之前，在棉茬地内的采食量可达1.98 kg·只-1，但根据棉秸的营养成分计算，采食量和营养素满足不了母羊在分娩哺乳期的营养需求，从这一点出发，提出每日每只羊的精料补充，增加营养摄取量；棉茬地放牧组母羊羔羊成活率和繁殖成活率显著低于舍饲组母羊，因母羊本身对营养的需求高，放牧期间母羊的生产水平主要依赖于草地牧草的营养供给，如没有一定的补饲，草质量差会直接影响母羊的繁殖和生长[23]；随着放牧时间的推移，母羊血液游离棉酚浓度呈上升趋势，放牧结束时血液游离棉酚浓度达到 131.70 mg·L-1，是舍饲组母羊血液游离棉酚浓度的两倍左右，这与前人研究结果一致[7]。有关研究表明[24]，4月龄断奶肉用细毛羔羊棉酚的摄入量为127～254 mg·d-1，30 d内羔羊耐受量可达254 mg·d-1，临床上未出现显著的中毒症状，而日粮中游离棉酚含量超过400 mg·kg-1，则在40 d以后对日增重有显著影响。高棉酚含量的棉副产品随饲喂量和饲喂时间延长，对消化代谢和整个机体损伤程度会增加，影响到正常代谢，使正常的生产性能和繁殖性能受到影响。

棉酚中毒的实验室诊断依据为红细胞和血红蛋白减少，红细胞压积容量降，白细胞增加[25]。机体发生病变时，经常会通过白细胞数量的显著变化而表现出来。血小板具有特定的形态结构和生化组成，在正常血液中有固定的数量，在止血、伤口愈合、炎症反应等生理和病理过程中起着重要作用，急慢性炎症、缺铁性贫血及癌症患者常见血小板增多现象。本研究结果显示，放牧组母羊血液血小板数目显著低于舍饲组(P<0.05)，且低于母羊血液血小板数目正常值(4.80×1011·L-1)，原因为棉酚可与铁离子结合，从而影响血液中血红蛋白的合成，引起缺铁性贫血[26]。尿素氮常被作为一项衡量动物体内蛋白质代谢和氨基酸平衡的一个重要指标，放牧组尿素氮含量低于舍饲组，而且含量显著低于母羊血液尿素氮正常值(5.3±1.85) mmol·L-1,会影响机体对氮的正常吸收利用。这跟棉茬地棉花秸秆粗蛋白含量有关，因粗蛋白含量低，给母羊提供的蛋白质含量也低，导致母羊体内蛋白的缺乏。R-谷氨酰转肽酶是常用的肝功能指标，由于细胞的更新，会有少量释放入血液中，当浓度过高时说明肝功能受损[27-28]，本研究放牧组血液R-谷氨酰转肽酶较舍饲组显著升高，这样的变化情况跟赵红波等[24]的研究结果一致。

4 结论

冷季节畜体能量消耗大，母羊妊娠、哺乳对营养的需求高，营养价值低的牧草不能满足母羊的需求，反而导致体重增长缓慢，生产水平下降等现象，研究结果表明，与舍饲组相比棉茬地放牧羔羊成活率和繁殖成活率显著低；棉茬地放牧能降低母羊饲养成本，但对母羊健康来讲，棉茬地长期放牧影响母羊生产性能并有损坏母羊肝脏的可能性。因此，在棉茬地放牧的同时应适当对家畜进行补饲以满足母羊机体的营养需求。

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