不同栽培时期收割的玉米青贮料对肉牛生长性能、养分消化及甲烷排放的影响

于新芹，路晓云*，王鹏翔

（1.河南省安阳市农业环境监测站，河南安阳 455000； 2.河南省安阳市畜产品质量安全监测检验中心，河南安阳 455000）

反刍动物肠道发酵产生的甲烷排放近年来引起了农业行业的关注，因为它们对全球变暖有贡献。甲烷排放也代表了动物能量的损失，因为其排放量约占总能摄取量的0.02～0.12（Johnson和Johnson，1995）。但肠内甲烷缓解策略需要在不影响动物生长性能的前提下进行，其中提高动物生产力和调控营养策略是两种具有减少甲烷排放潜力的策略是最可行的选择（孙凯佳等，2015）。通过增加精料，特别是增加动物饲料中淀粉比例来控制日粮，可以降低日甲烷产量，提高动物生长性能（Lovett等，2003）。众所周知，青贮玉米具有较高的淀粉含量和较高的消化率，与青贮草料相比，它可以提高动物生产性能，还能减少甲烷产量（Beauchemin等，2008）。但玉米作为晚熟作物，目前，关于不同栽培时期收割的玉米青贮对肉牛生产及降低甲烷产量的信息有限，因此，本研究旨在用不同栽培时期收割的玉米青贮后作为原料饲喂肉牛，评估其对生长性能、养分消化及甲烷排放的影响。

1 材料与方法

1.1 原料收集与动物分组第一批玉米在2019年4月30号播种（T1组），T2～T4玉米分别比T1依次早5天播种，各组玉米在同一时间收割，即T1玉米105 d收割，T2～T3组玉米分别为110、115和120 d收割。参考Keane（2002）的方法对玉米进行青贮。将（528.98±0.21）kg的75头荷斯坦肉牛随机分为5组，每组3个重复，每个重复5头（其中2头带有瘤胃瘘管）。T1～T4组饲喂不同栽培时期收割的青贮玉米，同时每天每头补充2.5 kg浓缩料，T5组自由采食浓缩料，同时每天每头补充1.9 kg青贮牧草（T5作为常规饲喂的对照组在文中加以表示），饲喂期为15周。浓缩料组成及营养水平见表1。

表1 两种饲喂模式浓缩料组成

1.2 试验记录分别在试验结束后对每头牛进行称重，每天记录肉牛浓缩料和青贮料的投喂量，根据饲料养分的含量计算每个重复每头牛每天的养分摄入量及饲料效率。试验结束后，每个重复选择2头肉牛称重后进行屠宰，计算屠宰率，分离内脏后，称量胴体重。

1.3 样品采集将200 g青贮玉米烘干，粉碎过筛。样品用于分析常规营养成分。分别收集每个重复带有瘤胃瘘管的肉牛的瘤胃液50 mL，瘤胃液经四层纱布过滤后注入血清瓶，置于39℃的振荡培养箱中培养24 h。分别参考Wang等（2002）和王荣等（2019）的方法分析养分体外消化效率及甲烷产量。

1.4 统计分析利用SPSS软件单因素方差分析模型对数据进行分析，采用Turkey法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同栽培时期收割的玉米青贮后品种比较

由表2可知，早栽培的玉米青贮后干物质、淀粉、水溶性化合物含量及代谢能均显著提高（P＜0.05），但粗灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量及pH无显著差异（P＞0.05）。

表2 不同栽培时期收割的玉米青贮品质

表3 不同栽培时期收割的玉米青贮料对肉牛生长性能和胴体性状的影响

2.2 不同栽培时期收割的玉米青贮料对肉牛生长性能和胴体性状的影响由表3可知，T2组干物质和青贮料的摄入量均显著高于其他组（P＜0.05），而T2和T5组代谢能摄入量显著高于其他组（P＜0.05），T5组蛋白质摄入量最高（P＜0.05）。T2组肉牛的日增重显著高于T1、T3和T4组（P＜0.05），T5组肉牛的末重、胴体重和饲料效率显著高于T1、T3和T4组（P＜0.05）。各组肉牛的屠宰率无显著差异（P＞0.05）。

2.3 不同栽培时期收割的玉米青贮料对肉牛体外养分消化和甲烷排放的影响由表4可知，T5组干物质、粗蛋白质和中性洗涤纤维体外消化效率最高（P＜0.05），同时T5组淀粉体外消化效率显著高于T2、T3和T4组（P＜0.05）。此外，T5组甲烷排放重量、甲烷产量/采食量及甲烷产量/胴体增重最低（P＜0.05），该组甲烷产量/总能摄入量也显著低于T1、T2和T3组（P＜0.05）。

表4 不同栽培时期收割的玉米青贮料对肉牛体外养分消化及甲烷排放的影响

3 讨论

在以玉米青贮饲料为基础的饲粮中，植物淀粉含量和消化率是影响其营养品质的重要因素。本研究中所有玉米青贮的淀粉含量均大于300 g/kg。Di Marco等（2002）研究表明，玉米在收获时早熟对干物质表观消化率没有显著影响，但体内中性洗涤纤维消化率有所下降，因为更多的淀粉摄入对纤维消化的负关联效应。

本研究结果发现，所有玉米青贮处理组的日增重都大于1.0 kg/d，这意味着采用以青贮玉米为基础的饲喂方案可能会缩短饲喂周期，降低饲喂成本。收获时玉米成熟度对牛生长速率没有影响，可能是由于本研究中玉米青贮的淀粉含量和体内干物质消化率的范围较窄。但尽管T2组代谢能摄入量增加，但未观察到增重的改善。收获时玉米成熟度对胴体重增加的不影响反映了体重增加的不显著差异。

日粮营养调控是减少反刍动物甲烷排放的一个明显策略。在本试验中，尽管甲烷排放量大于Nishida等（2007）的报道结果。但当甲烷产量相对于干物质摄入量表示时，其数值与Nishida等（2007）报道的数值非常相似。甲烷产量相对于干物质摄入量呈线性下降趋势，这与玉米在收获时的成熟期提前有关。有报道称，玉米青贮化学成分的这种变化会使瘤胃发酵转向丙酸的形成，从而导致醋酸盐与丙酸盐的比例下降。丙酸的形成是瘤胃中一个净质子利用过程，与产甲烷竞争H+，从而为甲烷生产提供了一个替代的H+池（Sutton等，2000）。随着玉米成熟时间的延长，玉米淀粉消化率降低，但本试验的情况并非如此，在本试验中，淀粉消化率没有下降迹象。此外，瘤胃pH的降低与日粮淀粉含量的增加有关，其同时可以降低甲烷产量（Moss等，2000）。低的瘤胃pH限制纤维消化，从而抑制产甲烷菌的后续活性，间接减少甲烷产量（Van Kessel和 Russell，1996）。

4 结论

早栽培的玉米青贮后干物质、淀粉、水溶性化合物含量及代谢能有一定程度的提高，用其饲喂肉牛可以显著改善饲料效率，且早栽培的玉米青贮后饲喂肉牛可以降低甲烷排放量。