石 靖,施晓丽*,刘世仓,苟昌勇
(1.贵州大学动物科学学院,贵州贵阳 550025;2.大方县动物疫病防控中心,贵州大方 551600)
黔北麻羊是贵州省三大山羊品种之一,体貌特征独特,具有耐粗饲、产肉性能好、繁殖率高、抗病性能强等优点。近年来,黔北麻羊产业快速发展,合理配制日粮进行标准化养殖日益受到重视。我国对黔北麻羊开展相关科学研究起步较晚,黔北麻羊的标准化饲养缺乏科学指导,因此明确日粮适宜的能量和蛋白水平对黔北麻羊的高效养殖具有十分重要的现实意义。研究表明,妊娠期母羊摄入高水平能量和蛋白日粮会显著影响其生长性能,母羊体重增加,产奶量上升,从而提高羔羊的生长率[1]。李芸[2]研究发现,给予妊娠期母羊适宜营养水平能增加其体重,生产效果较好,对饲料利用率较充分,从而有益于胎儿的生长发育。孔祥通等[3]试验表明,增加日粮能量水平可显著提高山羊的干物质采食量(Dry Matter Intake,DMI)、平均日增重(Average Daily Gain,ADG)、营养物质的表观消化率,并显著降低耗料增重比(Feed/Gain,F/G)。本研究以20 月龄、妊娠前期黔北麻羊为研究对象,分别饲喂不同营养水平日粮,揭示妊娠前期黔北麻羊的能量蛋白需要与体重和平均日增重之间的变化规律,研究在不同营养水平对日粮营养物质消化率的影响,从而探讨妊娠前期黔北麻羊日粮中适宜的营养水平,为完善黔北麻羊的饲养标准提供基础参数。
1.1 试验设计与饲养管理 选取20 月龄、体重(27.45±0.29)kg、妊娠期(30±3)d、2 胎的36 只健康黔北麻羊母羊,采用单因素试验设计,分成4 个处理组,分别采食60%、80%、100%、120%营养水平的试验日粮,每处理3 个重复,每重复3 只羊。试验期40 d,预试期10 d,正试期30 d。试验前清扫消毒羊舍,记录舍内温度湿度及各项试验数据。每天分别在09:00 和17:00 饲喂,自由采食和饮水。
1.2 试验日粮及营养成分 试验日粮能量、蛋白、钙、磷水平参照《肉羊饲养标准》(NY/T816-2004),微量元素和维生素水平参照NRC 小反刍动物营养需要(2007)中山羊营养需要,设计60%、80%、100%和120%营养水平的日粮配方,其组成与营养成分见表1。
1.3 消化代谢试验 生长试验结束后,准确记录喂料量、剩料量。采用全收粪、全收尿法收集粪和尿7 d,每日利用集粪袋和集尿袋分别收集粪样和尿样,采集总粪样5%和总尿液5%的样本,滴加10%盐酸和几滴甲苯混匀后,置于-20℃冰箱中保存,待试验结束后,将每日收集粪样和尿样分别混合均匀,粪样于65℃烘箱制备风干样本,过40 目筛,保存待实验室养分分析。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 生长性能指标 从正试期开始,记录各组试验羊每天饲料饲喂量和剩料量,于正试期第0 天和第30 天分别记录试羊空腹体重,计算ADG、DMI 和F/G。
F/G=DMI/ADG
1.4.2 养分消化率和代谢率 饲料样品、粪样常规营养成分按国标的方法进行测定。总能(GE)用氧弹燃烧仪(XRY-1A)进行测定,其中尿能(UE)测定用定量滤纸测定能值[4],干物质(DM)含量采用105℃烘干法测定参照《饲料中水分的测定》(GB/T 6435-2014),粗灰分(Ash)采用550℃灼烧法测定参照《饲料中粗灰分的测定》(GB/T 6438-2007),粗蛋白质(CP)含量采用凯氏定氮法测定参照《饲料中粗蛋白质测定方法》(GB/T 6432-94),钙(Ca)参照《饲料中钙的测定方法》(GB/T 6436-2002)中的高锰酸钾法测定,磷(P)参照《饲料中总磷的测定 分光光度法》(GB/T 6437-2002)中分光光度法测定,中性洗涤纤维(NDF)采用范式(Van Soest)的洗涤纤维分析法测定参照《饲料中中性洗涤纤维(NDF)的测定》(GB/T 20806-2006),根据对4 种日粮及其相应粪、尿中养分含量测定结果,计算消化率和代谢率[5]:
有机物(OM)=干物质-粗灰分
养分消化率=(养分摄入量-粪养分排泄量)/养分摄入量×100%
养分代谢率=(养分摄入量-粪养分排泄量-尿养分排泄量)/养分摄入量×100%
1.5 统计分析 采用SPSS 18.0 软件进行数据分析。调用非参数检验过程的单样本K-S 检验分析数据正态性,Levene Statistic 进行方差齐次性检验后,用One-Way ANOVA 进行单因素方差分析,用Duncan´s 法进行均值多重比较。调用Regression 过程进行线性和二次曲线回归分析营养水平的效应。
表1 试验日粮组成及营养成分
2.1 营养水平对妊娠前期母羊生长性能的影响 由表2可知,4 组山羊初始体重相近(P>0.05)。从整个试验期看,随着营养水平的加,DMI 和ADG 逐渐增加,120% 组显著高于60% 组、80% 组。F/G 逐渐降低,120%组F/G 最低,较60%、80%组和100%组分别显著降低了45.16%、39.83%和20.33%。
表2 营养水平对妊娠前期母羊生长性能的影响
2.2 不同营养水平下妊娠前期母羊生长性能的回归分析以营养水平为自变量X,生长性能各指标作为因变量Y,建立一元一次回归方程Y=b0+b1X(b0代表常数项,b1代表自变量X 的系数,b 为负值表示营养水平这个自变量对因变量有显著的负向影响)。由表3 可知,随着日粮营养水平的增加,DMI 和ADG 呈线性升高,F/G 呈线性降低,各组间差异显著。
表3 不同营养水平下妊娠前期母羊生长性能的回归分析
2.3 营养水平对妊娠前期母羊日粮养分消化率和能量代谢率的影响 如表4 所示,随着营养水平提高,DM、OM、GE、CP、Ca 和P 的摄入量显著增加。100% 水平组母羊NDF 摄入量最低。粪中除CP 外,其余养分数量均随日粮营养水平的升高呈二次增加,其中,120%组粪中Ca 含量比100%显著升高了26.89%;UE和尿蛋白均随营养水平的增加而升高,120% 组尿蛋白较80%组和60%组分别高出13.77%(P<0.05)和59.37%(P<0.05);对妊娠前期母羊能量摄入量(gross energy intake,GEI)与能量消化率(Y)的关系进行回归方程,得到回归方程:Y=-281.27+55.63GEI-2.13GEI2(P=0.009,R2=1.000)。
2.4 不同营养水平下妊娠前期母羊日粮养分消化率和代谢率的回归分析 以营养水平为自变量X,各营养养分消化率和能量、蛋白代谢率作为因变量Y,建立一元二次回归方程Y=b0+b1X+b2X2,式中:b0代表方程的常数项,b1和b2分别代表方程一次项和二次项的系数。由表4 和表5 可知,4 组间DM、NDF 的消化率和ME/DE 差异不显著;OM、CP、P 消化率均随日粮营养水平的提高呈线性增加,CP 代谢率呈二次曲线增长(P<0.05);DE/GE、ME/GE 与Ca 消化率有二次变化的趋势,均以100%组最高。
3.1 营养水平对妊娠前期母羊生长性能的影响 不同营养水平日粮影响羊的生长性能,合理配置日粮便于提高羊的生长性能以提高经济价值。动物的生长性能一般用ADG、日采食量和F/G 来表示[6]。有研究证明,动物会根据日粮能量水平调整采食量,从而影响自身增重[7]。唐鹏等[8]研究显示,提高日粮能量和蛋白水平增加了陕北白绒山羊的DMI,ADG 显著提高。王晓薇等[9]研究表明,与高营养水平相比,低营养水平组DMI 增多,妊娠前期母羊ADG 从25.56 g 上升到66.67 g。Malisetty 等[10]报道,随日粮精料水平提高,内洛尔羊的DMI 显著增加。动物品种、月龄、体况、营养成分和浓度均影响DMI。前人研究结果显示,虽然山羊品种和月龄不同,但试验结果中DMI 和ADG 均有提高,说明提高饲粮营养水平有利于山羊生长性能的提升。本试验结果中,营养水平120%组DMI 显著高于80%和60%组,随营养水平的上升,母羊ADG 从56.79 g 提高至113.33 g。60%组和80%组DMI 低可能是因为粗饲料含量高,在消化系统中的消化速度和流通速度减慢,降低采食量。在妊娠阶段,能量除了用于自身的维持需要和生长外,还大量用于满足胎儿生长[11],营养补充不足会影响胎儿发育,但能量供应过量会导致体内脂肪沉积增加,体躯过肥会影响动物的繁殖性能[12]。因此,在提高饲粮中能量和蛋白水平时应综合考量动物年龄、体况以及胎儿在母体中的存活、生长及养分在母体和胎儿中的分配等各种因素。国内外对不同品种羊的营养需要开展了较系统的研究,妊娠前期营养需要与空怀期相近[13-16]。但研究表明,妊娠早期的营养水平会改变孕激素浓度,高营养水平增加孕激素分泌,可减少30%妊娠损失[17],适宜营养水平促进妊娠相关基因表达,明显提高胎儿大小[18]。因此,妊娠早期母羊参照空怀母羊维持水平饲喂仍值得商榷。
表4 营养水平对妊娠前期母羊日粮养分消化率和代谢率的影响
3.2 营养水平对妊娠前期母羊日粮养分消化代谢的影响
3.2.1 营养水平对妊娠前期母羊日粮 DM、OM 和NDF消化影响 相关研究表明,日粮营养水平直接影响反刍动物瘤胃内环境,进而影响营养物质的养分消化率和代谢率[19]。DM 和OM 消化率是动物对饲粮消化特性的综合反映。唐志高等[20]研究显示,随着日粮精料比例从20%提高到40%,妊娠前期小尾寒羊DM 和OM 消化率呈上升趋势。Zhang 等[21]研究报道,随着日粮营养水平的升高,妊娠前期湖羊DMI 和OMI 增加,DM和OM 消化率随之下降。本试验结果与Zhang 等[21]研究结果相似,DMI 线性增高,120%组较100%组DM消化率低。这可能是由于胎儿生长对营养物质的需求量变大,所以加大了采食量,但随着胎儿增大,导致瘤胃容量受限,所以其消化率降低。也可能是因为营养水平上升提高了日粮采食量,刺激胃肠道蠕动,使食糜通过胃肠道的速度加快,缩短了日粮与消化酶相互作用的时间,导致饲料消化不充分,降低消化率[22]。可以看出,饲喂100%营养水平日粮组的试羊对DM 的消化效果较好。由于山羊瘤胃食糜流通率低,食糜在瘤胃中受微生物作用时间较长,而瘤胃内富含有活力的纤维分解菌,因此,山羊对纤维具有较强的分解能力。王文奇等[23]研究指出,提高日粮营养水平可有效提高DM 和OM的消化率,高营养水平组NDF 消化率显著高于低营养水平组。而本研究中,NDF 的消化率随日粮水平的升高有降低的趋势。NDF 消化率下降可能是因为采食量上升加快了瘤胃流通速度[24],导致瘤胃微生物对纤维素的降解不完全[25-26]。
3.2.2 营养水平对妊娠前期母羊能量和蛋白消化代谢的影响 饲粮中的能量和蛋白应保持适宜的比例,比例不当会影响营养物质利用率。有研究表明,在胚胎附植期(妊娠13~20 d)和胎盘发育期(妊娠20~60 d)胎儿对母体能量和蛋白缺乏较敏感[27]。Kawasa 等[28]研究显示,补充谷物可满足生长所需的能量和蛋白需求,因为饲料中结构碳水化合物含量低,易于瘤胃微生物降解,从而可提高动物的消化率和养分利用率。Mtenga等[29]指出,日粮蛋白质水平增加会引起羊对DE 和CP摄入量增加,降低饲料转化率。Chowdhury 等[30]研究表明,提高日粮营养水平能够促进氮的沉积并提高蛋白质的代谢率。本试验结果与上述研究结果相似,当GEI为26.12 MJ/(d·只)时,GE 消化率最大;与对照组相比,100%组和120%组GEI 和CPI 显著高于对照组,随营养水平的提高粪GE 和粪CP 有逐渐降低的趋势,说明提高日粮能量和蛋白水平能增加GEI 和CPI,从而提高GE 和CP 的消化率,进而表现出较好的增重效果。结果显示,100%组GE 消化率最高,而120%组CP 消化率最高。王惠[16]研究发现,空怀期陕北绒山羊对能量的消化率和代谢率分别为65.3%和54.7%。在本试验条件下,妊娠前期黔北麻羊对能量的消化率和代谢率分别为74.20%~81.29%和63.74%~70.12%,该结果高于上述报道,可能与羊的品种和饲料有关,也可能是因为本试验提高了日粮营养水平,提升了能量的利用率。
3.2.3 营养水平对妊娠前期母羊日粮 Ca 和P 消化的影响钙离子参与黄体孕酮的合成,也是卵母细胞成熟所需的物质。P 参与体内能量代谢并能促进营养物质的吸收。饲粮严重缺Ca 可导致胎儿发育阻滞,甚至死亡。饲粮缺P 是母畜不孕和流产的原因之一。Jarrett 等[31]研究报道,粗饲料含量增加会降低Ca 和P 的消化率。杨俊霞等[32]研究指出,增加日粮精料比例可有效提高Ca、P 的消化率。上述试验论证,蛋白质含量高的日粮可促进Ca、P 的吸收。本试验中,随日粮营养水平的增加,Ca、P 的消化率呈上升趋势。这说明提高日粮营养水平促进了Ca、P 的沉积。但试验结果中120%组Ca 消化率低于100%组,说明120%组Ga 沉积可能被抑制,Ca 沉积被抑制,则可能导致母羊骨Ca 的动员,从而影响母羊的繁殖性能[33]。因此,100%组的Ca 供给更能够满足妊娠母羊的营养需要量。
在黔北麻羊妊娠前期,采食120% 营养需要试验日粮,能显著提高母羊ADG 和DMI,F/G 显著降低;100%~120%营养水平具有提高母羊日粮营养物质消化率的效应。