低品质牧草日粮氮的添加量和频率对肉牛采食和代谢的影响

史正明，石福岳

（1.甘肃省平凉职业技术学院，甘肃平凉 744000；2.甘肃省畜牧兽医研究所，甘肃平凉 744000）

热带牧草是北方地区肉牛的主要饲料资源。但在旱季可能表现出较低的干物质产量和消化率，其主要特征是木质化增加，粗蛋白质含量降低，从而影响瘤胃微生物的采食量和纤维消化（Detmann 等，2014）。如果动物代谢所得到的氮水平较低会对机体蛋白代谢效率、能量利用和氮的沉积产生负面影响。当动物采食低品质的牧草时，瘤胃微生物生长所需的氮不仅来源于日粮中的瘤胃可降解蛋白，还来源于吸收的氮和氨基酸代谢所产生的尿素氮循环，这种循环利用的氮可显著促进瘤胃氮的供应（Batista 等，2016）。因此，增加瘤胃可降解蛋白供应是肉牛饲养的主要目标（Souza 等，2010）。更大质量的循环氮可以在不补充尿素氮循环的情况下满足白天的氮需求。但有研究表明，不经常补充氮可能会降低动物对氮的利用效率，因为大量的循环氮会由于尿排泄增加而丢失（Farmer 等，2004）。目前关于不经常补充氮对动物消化和代谢影响的研究很少。因此，本研究旨在评估低品质牧草饲喂肉牛的氮补充量和频率对其养分摄入量及代谢的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲养管理 试验选择10 头平均体重为（262±20）kg 的肉牛，随机分为5 组，每组2 头。对照组不添加氮，T1 组为日提供110 g粗蛋白质，T2 组为每隔3 d 提供110 g 粗蛋白质，T3 组为日提供220 g 粗蛋白质，T4 组为每隔3 d提供220 g 粗蛋白质。氮补充物由酪蛋白、尿素和硫酸铵组成（粗蛋白质水平为1140 g/kg，表1）。在试验开始前30 d 进行瘤胃插管，同时在试验开始前15 d 进行饲喂（适应期）。每天对肉牛饲喂两次。日提供的粗蛋白质水平根据瘤胃可降解蛋白推算（Valadares Filho 等，2010）

1.2 样品采集 每个试验周期持续24 d，最初的9 d 用于动物对补充剂的适应，最后的15 d 用于数据收集。在每个试验期的第10 ～16 天分析养分摄入量，同时在试验第11 ～16 天收集粪样，汇总后-80℃保存。从第16 ～18 天使用漏斗容器收集尿液，-80℃保存。在19 ～21 d 颈静脉采血，分离血清，同时从瘤胃瘘管采集瘤胃液，-80℃保存。

表1 牧草成分及供应量 g/kg

1.3 样品分析 尿、粪样品用于测定含氮量。瘤胃液用于分析挥发性脂肪酸含量和测定pH。用商品试剂盒分析血清尿素氮、葡萄糖、甘油三酯、IGF-1（胰岛素样生长因子-1）、非酯化脂肪酸。参考Detmann 等（2014）的方法对相关微生物蛋白合成及氮平衡进行计算。

1.4 统计分析 试验结果用SAS 软件多因素方差分析模型进行分析，分别研究氮补充剂量、补充频率及交互效应。同时对比对照组与氮补充组各指标的差异。采用Tukey 法进行多重比较，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 氮添加量和频率对低品质牧草摄入量的影响 由表2 可知，与对照组相比，补充氮除了显著提高粗蛋白质和可消化有机物摄入量外（P＜0.05），对其他养分摄入量无显著影响（P ＞0.05）。但氮补充量和频率对所有养分摄入量的影响均具有显著交互效应（P ＜0.05），同时每隔3 d 补充220 g 粗蛋白质可显著降低养分摄入量（P＜0.05）。

2.2 氮添加量和频率对瘤胃氮平衡和发酵特性的影响 由表3 可知，各处理对粪氮量无显著影响（P ＞0.05），补充氮可显著提高氮平衡量、氮效率和瘤胃氮平衡（P ＜0.05），但对微生物氮合成量和效率无显著影响（P ＞0.05）。此外增加补充氮改善（P ＜ 0.05）ENU 表示，RNB，瘤胃微生物氮生产。此外，氮补充频率对微生物氮同化和氮沉积无显著影响（P ＞0.05）。补充氮并不影响瘤胃pH（P ＜0.05），但每隔3 d 较每天补充组瘤胃pH 表现最大（P ＜0.05）。与对照组相比，氮补充组氨氮浓度更高（P ＜0.05），同时110 较220 g补充组显著降低了瘤胃氨氮浓度（P ＜0.05）。各处理组对瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸及乙酸与丙酸比值无显著影响（P ＞0.05）。

表2 氮添加量和频率对低品质牧草摄入量的影响

表3 氮添加量和频率对瘤胃氮平衡和发酵特性的影响

表4 氮添加量和频率对肉牛血液代谢物及尿氮排泄的影响

2.3 氮添加量和频率对肉牛血液代谢物及尿氮排泄的影响 由表4 可知，各处理对血清葡萄糖、甘油三酯、非酯化脂肪酸、氨基酸、尿肌酸酐排泄量均无显著影响（P ＞0.05）。与对照组相比，氮补充组显著提高了血清IGF-1 浓度、尿素氮和总氮排泄量以及肾小球过滤氮量和氮排泄分数（P＜0.05），同时220 较110 g 补充组也显著提高了这两个指标（P ＜0.05）。

3 讨论

Detmann 等（2009）报道，饲喂低品质牧草补充氮可促进瘤胃纤维分解菌的生长，增加纤维在瘤胃中的消化、饲料摄入量和非纤维碳水化合物的能量利用。但本研究未发现补充氮对采食量和瘤胃挥发性脂肪酸有显著影响。本研究同时也观察到补充氮主要影响粗蛋白质和可消化有机物摄入量，这些影响可能是因为日粮中添加了高水平蛋白和高消化成分的原因。但由于补充物无中性洗涤纤维，补充物对可消化中性洗涤纤维摄入量无显著影响。尽管补充氮会增加瘤胃氨氮浓度，但中性洗涤纤维的摄入量均未显著增加，牧草中可消化中性洗涤纤维约占总中性洗涤纤维的55%，说明本试验牧草的纤维质量很差。

氮补充量与补充频率之间的交互作用表明，当补充量为220 g 时采食量降低，这一模式表明，氮补充频率可能会根据氮的供应量而产生不同的效果，这可能是由于高氮水平补充量给瘤胃一次性提供的氮量高，反过来也解释了瘤胃氨氮浓度提高的结果，这与Drewnoski 等（2011）的研究结果一致，其研究结果表明，瘤胃氨氮浓度过量意味着循环血和细胞内环境中氨过量，在这种情况下，动物的不适可能是由于血液中氨过量造成的，因此，机体为了达到舒适水平，本能的减少氮摄入量。

本研究中氮补充提高了氮平衡和氮利用效率，其中氮补充量提高可改善氮利用效率，氮补充频率对其无显著影响。因为氮利用效率与动物的生长表现直接相关，Morais 等（2009）研究结果也显示，降低氮补充频率并不影响低品质牧草饲养的牛的生长性能。此外，氮补充量的提高增加了氮利用率可能与微生物氮的提高增加了可代谢蛋白的供应有关。但即使在不增加微生物氮供应的情况下，当氮补充量为110 g 粗蛋白质时氮利用率也会得到改善。

4 结论

对饲喂低品质牧草的肉牛补充氮可以通过代谢作用来改善动物的生产性能，使瘤胃氮平衡，提高氮的沉积和利用效率。给饲喂低品质牧草的肉牛每隔3 d 补充1 次氮并不影响其消化、氮利用和代谢。但当每隔3 d 补充过量的氮会对采食量产生负面影响。