垫料床对育肥羔羊生长性能和臭气排放的影响

车大璐，赵俐辰，程素彩，刘爱瑜，李晓宇，赵寿培，王健诚，王媛，高玉红，孙新胜

垫料床对育肥羔羊生长性能和臭气排放的影响

车大璐1，赵俐辰1，程素彩2，刘爱瑜1，李晓宇1，赵寿培1，王健诚3，王媛4，高玉红1，孙新胜5

1河北农业大学动物科技学院，河北保定 071001；2廊坊市农林科学院，河北廊坊 065000；3 河北省畜牧总站，石家庄 0500352；4河北省羊肉羊产业技术研究院，石家庄 050011；5河北农业大学信息与技术学院，河北保定 071001

针对近几年肉羊育肥集中区面临臭气面源污染的难题，探讨垫料床对育肥羔羊生长性能及舍内臭气组分的影响，为育肥羊舍的臭气减排提供技术路径。选择250只体重相近、年龄一致的健康育肥羔羊，随机分为5组，根据垫料床材料不同，分为对照组（素土地面）、A组（全锯末）、B组（糠醛+锯末）、C组（稻壳+锯末）和D组（玉米芯+锯末），试验期90 d（前期1—45 d；后期46—90 d）。采用GC-MS方法，对不同试验期垫料床上部空间和垫料内部空间的臭气组分进行检测，并分析垫料床对育肥羔羊生长性能的影响。（1）4个垫料组与对照组比较，羔羊的日增重较对照组分别提高7.7 %（A组）、8.7 %（B组）、12.1 %（C组）和7.8 %（D组）（＜0.05），但日采食量和料重比未表现出显著性差异（＞0.05）；（2）整个试验期垫料床上部空间和垫料内部空间分别检测出9大类和8大类臭气组分，包括31种挥发性有机物（VOCs）（醇类4种、烷类10种、胺类3种、酚类1种、酯类7种、酮类4种、醛类2种、酸类3种和硫醇类1种）。垫料组与对照组比较，检测出的臭气组分种类基本一致。（3）从臭气组分含量分析，不同试验期不同检测空间均表现为烷类含量占比最高，达52.0 %—77.5 %，但各组间差异不显著（＞0.05），而酚类与胺类含量则表现为试验前期和后期4个垫料组2个检测空间显著低于对照组（＜0.05），其中C组降低最明显。比较前、后期的臭气含量，垫料床上部空间和内部空间均表现为前期醇类、胺类和酚类含量显著高于后期（＜0.05），但后期酯类含量显著高于前期（＜0.05）。（4）试验期间垫料床上部和内部空间检测出的主要致臭物质均为4种，即，2-乙基己醇、N,N-二甲基乙酰胺、苯酚和1H-吲哚-3-硫醇。与对照组比较，各垫料组的4种致臭成分含量均表现出降低趋势，且C组降低最明显（＜0.05）。4种组合垫料不仅改善了育肥羔羊的生长性能，还减少了空气环境中的臭气含量，为羊舍的臭气减排提供技术路径。

垫料；羊；生长性能；臭气；挥发性有机物

0 引言

【研究意义】随着养羊业的高效健康发展，养殖环境的改善已经成为现代化羊业发展的必经之路，尤其近几年面临的肉羊集中育肥区域臭气面源污染问题，严重阻碍了羊产业的可持续发展，也影响了周边居民的正常生活[1-2]。虽然羔羊育肥产业带动了周边的经济发展，但育肥羊舍传统的素土地面及羊走圈清的粪污管理方式导致了臭气的污染。据研究，臭气主要来自家畜粪污的分解，且臭气成分复杂，主要为挥发性有机物（VOCs），包括芳香烃类、烷烃、烯烃、苯系物、醛类、酮类、含硫有机物、含氮有机物和挥发性脂肪酸等，VOCs极易造成大气污染，对眼、鼻、咽喉等器官造成损害，也会通过肺、消化道和皮肤吸收进入血液，影响机体的代谢和抗病力，甚至引发免疫抑制性疾病，给人畜健康带来严重的威胁[3-5]，可见，畜牧场的臭气减排研究意义重大。【前人研究进展】针对畜牧场臭气减排国内外已经做了大量工作，如喷洒生物或化学除臭剂[6-8]、调整饲料结构[9]和添加酶、菌、酸等饲料添加剂[10-11]，但由于投入成本、管理方式和效果不稳定等诸多因素，限制了其在实际生产中的推广和应用。本研究团队于2020年采用植物提取液和微生物除臭剂对育肥羊舍进行喷洒除臭，虽然可去除舍内部分氨气，但由于育肥羊舍产生的臭气成分复杂，臭气组分至今尚不清楚，除臭效果并不理想[1]。【本研究切入点】为了从根源上达到臭气减排的目的，垫料床作为近几年养殖业的新生产物，不仅可达到粪污的零排放，减少环境污染，还提高了家畜的福利和生长性能，增强机体免疫力[12-13]。目前垫料养殖技术已成功应用于猪场[14-16]和牛场[17-19]，但应用于羊场的案例较少[20]。【拟解决的关键问题】基于育肥羊舍臭气污染的问题，选择锯末、糠醛、稻壳和玉米芯4种来源广泛的垫料床原料，采用气相色谱-质谱联用（GC- MS）检测技术，比较不同组合垫料床和素土地面对育肥羊舍空气环境中臭气组分的变化，并研究垫料床对育肥羊生长性能的影响，为育肥羊舍的臭气减排提供技术路径。

1 材料与方法

1.1 试验羊舍选择

试验于2019年10—12月在河北省衡水市某一规模化羊场进行，试验期90 d。试验羊舍的建筑模式为有窗密闭舍。

1.2 垫料床的制备与维护

试验选择4种来源广泛的垫料原料，即，锯末、糠醛、稻壳和玉米芯，其物理特性如表1所示。垫料及其添加的微生物菌剂均购自河北金土生物科技股份有限公司。微生物菌剂主要包括酵母菌、黑曲菌、枯草菌和乳酸菌等。羊舍地面铺设垫料前，先将各种垫料原料粉碎成0.5 cm的小段，按试验设计将垫料原料铺于提前处理好的素土地面上，铺设厚度均为30 cm，边铺垫料边混菌。试验中垫料床需定期维护，每周翻抛机翻抛1次，直至试验结束。

表1 不同垫料床材料的物理特性

1.3 试验动物与试验设计

选择健康、体重相近（22.21±0.23 kg）的杜寒杂交一代育肥羔羊250只，随机分为5组，每组50只羊（1.0 m2/只），即，对照组（素土地面），A组（全锯末）、B组（糠醛+锯末，比例1﹕2）、C组（稻壳+锯末，比例1﹕2）和D组（玉米芯+锯末，比例1﹕2），每组设3栏。

试验期间的饲喂和管理方式完全一致。全混合日粮（TMR）日饲喂2次（6:00和18:00），自由采食，自由饮水。试验期间所有羔羊的基础日粮完全相同（表2）。整个试验期采用电子温湿度记录仪（型号：KTH-350-I）和手持式电子风速记录仪（型号：WFWZY-1）对舍内温湿度和风速进行记录。

1.4 检测指标与方法

1.4.1 生长性能测定 试验初和试验末对所有育肥羔羊逐只进行空腹称重，并对各组羊的饲喂量和剩料量进行称重并记录，计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

表2 基础日粮组成及营养水平（风干基础）

预混料为每千克日粮提供：I 0.28 mg，Fe 12.6 mg，Cu 2.8 mg，Mn 10.5 mg，Zn 35 mg，Se 0.14 mg，Co 0.14 mg，VA 1638 IU，VE 17.5 IU

Premix provided the following per kilogram of the diet: I 0.28 mg，Fe 12.6 mg，Cu 2.8 mg，Mn 10.5 mg，Zn 35 mg，Se 0.14 mg，Co 0.14 mg，VA 1638 IU，VE 17.5 IU

1.4.2 空气样品采集 空气样品采集采用大气采样仪（TQC-1500Z）进行，采气流量2 L·min-1。整个试验期（前期d 1—45和后期d 46—90）共采集2次（d 45和d 89）。每个试验期每组采样的位点均选择垫料床的上方空间（距床垂直高度0.8 m处）和垫料内部空间（10—15 cm处），每个采样空间均设3—5个取样点，每个采样点采集空气3 L。垫料内部的气体采集采用主动土壤气采样法，将大气采样仪的采气管直接插入孔内，启动大气采样仪抽取孔内气体，直接存入采样袋中，采集的气体送至河北省地质实验测试中心进行臭气组分测定。

1.4.3 臭气检测 利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS，型号7890B-5977B，美国安捷伦科技有限公司）对采集的空气进行测定并分析。

（1）气相色谱条件

气相色谱条件设定为：色谱柱：30 m×0.25 mm× 0.25 μm，DB-624MS柱。进样口温度：210 ℃；

进样方式：采用不分流进样，隔垫吹扫流量设为3 mL·min-1；柱流量设为1.0 mL·min-1；

（2）质谱条件

质谱条件设定如下：

离子源温度：235 ℃；传输线温度：280 ℃；电子轰击电离（EI）模式，离子化能量70 eV；溶剂延迟时间：5 min；数据采集方式：全扫描；扫描范围：40—350 amu。

（3）测定方法

1．2．2 青少年心理韧性量表 该量表由胡月琴等［7］共同编制而成，共27个项目，包括个人力和支持力两个因素，其中前者包含目标专注、情绪控制和积极认知3个因子，后者包含家庭支持和人际协助2个因子，各因子相关系数在0．12～0．56之间，量表内部一致性信度为0．83。个人力得分为目标专注、情绪控制和积极认知3个因子得分相加；支持力得分为家庭支持和人际协助2个因子得分相加。该量表采用5点评分法，1级（完全不符合）、2级（比较不符合）、3级（说不清）、4级（比较符合）、5级（完全符合），各因子得分越高，表明其心理韧性水平越高，抗击挫折的能力越强。

按照仪器操作要求，从低浓度到高浓度依次测定，利用GC-MS软件，未知化合物质谱图经计算机检索，与NIST library质谱库相匹配，并结合人工图谱解析及资料分析。

1.5 统计分析

采用SPSS 21.0统计软件对所测数据进行单因素方差分析，差异显著时采用Duncan，s法进行多重比较分析。＜0.05表示差异显著，＞0.05表示差异不显著。

2 结果

2.1 垫料床对育肥羔羊生长性能的影响

整个试验期羊舍环境的平均温度、湿度和风速分别为6.9 ℃、67.0 %和0.16 m/s。垫料床对育肥羔羊生长性能的影响如表3所示。4个垫料组与素土地面组（对照组）比较，羔羊的ADG显著增加（＜0.05），A组（全锯末）、B组（糠醛+锯末）、C组（稻壳+锯末）和D组（玉米芯+锯末）分别较对照组提高了7.7 %、8.7 %、12.1 %和7.8 %，但羔羊的ADFI和F/G均未表现出显著性差异（＞0.05）。

表3 垫料床对育肥羔羊生长性能的影响

同行小写字母不同表示差异显著（＜0.05)，无字母表示差异不显著（＞0.05）。下同

In the same row，different small letters indicate significant difference (＜0.05)，and no letter means no significant difference (＞0.05). The same as below

2.2 垫料床对舍内空气环境臭气组分的影响

素土地面铺设垫料床对床上部空间和垫料内部空间臭气组分的影响如表4、5所示。由表4、5可知，整个试验期共检测出31种VOCs，包括醇类4种、烷类10种、胺类3种、酚类1种、酯类7种、酮类4种、醛类2种、酸类3种和硫醇类1种。

从臭气分布的空间可以看出，试验前期与后期上部空间中检测出的臭气组分共9大类，包括醇类、烷类、胺类、酚类、酯类、酮类、醛类、酸类和硫醇类。试验前期与后期比较，除烷类和酚类的组分完全相同外，其他类臭气的组分均表现出一定的差异。醇类，前期与后期各组垫料床上部空间均含三甲基硅醇，但前期各组的上部空间多一种致臭成分2-乙基己醇；从胺类和酯类看，前、后期各组均检测出N,N-二甲基乙酰胺和乙酸三甲基硅酯，但后期各组均检测出2种酯类（水杨酯和三甲基硅乙酸酯）；从酮类分析，前、后期各组的上部空间中酮类组分不同，前期除A组和B组外，其他组均含2,6-二羟基苯乙酮，而后期各组均含丙酮；从醛类看，前期B组、C组和D组空间中均含2,5-二羟基苯甲醛，而后期则未检出醛类成分，但后期检出酸类（2-甲基丙酸）与硫醇类（1H-吲哚-3-硫醇）成分。

表4 试验前、后期垫料床上部空间环境的臭气组分

表5 试验前、后期垫料内部环境的臭气组分

从两个试验期垫料内部空间中臭气组分分析，垫料内部空间共检到8大类臭气成分。与垫料床上部空间的臭气组分相比，垫料内部空间不含醛类。从检出的醇类、烷类和酚类看，各组前、后期垫料内部空间的3类臭气组分与上部空间组分基本一致；从胺类可知，前、后期各组垫料内部空间均检出N,N-二甲基乙酰胺，但前期A组也检出甲酰胺；前、后期垫料空气中检出的酯类组分有所不同，前期各组垫料空间均含乙酸三甲基硅酯，而后期各组垫料空间含水杨酯和乙酸三甲基硅酯，且对照组也检出苯甲酸乙酯；从酮类、酸类和硫醇类分析，后期各组垫料中均检出丙酮、2-甲基丙酸和1H-吲哚-3-硫醇，而前期垫料中基本没有检出后期垫料中排放的臭气组分，仅检测到异佛尔酮（对照组和A组）、3-羟基扁桃酸（A组）和1H-吲哚-3-硫醇（B组）。

2.3 垫料床对舍内空气环境臭气含量的影响

2.3.1 垫料床对上部空间臭气含量的影响 垫料床对上部空间环境中臭气含量的影响如表6所示。从前期臭气组分含量可知，4个垫料组的酚类与胺类含量均显著低于对照组（＜0.05），其中C组含量最低；与对照组相比，4个垫料组醇类分别减少31.2 %（A组，＞0.05）、46.2 %（B组，＜0.05）、47.8 %（C组，＜0.05）和46.9 %（D组，＜0.05），其他臭气组分含量不同组间差异均未表现出显著性差异（＞0.05）；从后期臭气组分可以看出，A组、C组和D组的胺类含量均低于对照组（＜0.05）与B组（＜0.05），且B组的酚类含量显著高于其他各组（＜0.05），C组的酮类含量显著低于其他组（＜0.05），分别降低81.7 %（对照组）、82.9 %（A组）、76.6 %（B组）和68.5 %（C组）。另外，对照组与B组硫醇类分别占比1.1 %和0.5 %，而其他组不含该组分。其他组分含量不同组间无显著性差异（＞0.05）。

表6 试验前、后期垫料床上部空间的臭气含量

同一时期同列间小写字母不同表示差异显著（＜0.05)，无字母表示差异不显著（＞0.05）。下同.

In each period，different small letters in same row indicate significant difference (＜0.05)，and no letter means no significant difference (＞0.05). The same as below.

2.3.2 垫料床对内部空间臭气组分的影响 垫料床内部空间臭气组分的含量检测结果如表7所示。从前期垫料内部空间的臭气含量可知，除胺类和酚类外，其他组分含量组间差异不显著（＞0.05）。各垫料组胺类和酚类含量均显著低于对照组（＜0.05），C组降低最多，4个垫料组胺类含量较对照组分别降低13.7 %（A组）、13.8 %（B组）、18.4 %（C组）和16.5 %（D组），酚类含量较对照组分别降低25.1 %（A组）、26.8 %（B组）、37.0 %（C组）和32.4 %（D组）；从后期垫料内部空间分析，除醇类、烷类和酯类外，胺类、酚类、酮类、酸类和硫醇类含量组间差异均达显著水平（＜0.05），其中胺类和酚类，各垫料组显著低于对照组（＜0.05），且B组显著高于C组和D组（＜0.05）；对于硫醇类，对照组显著高于垫料组（＜0.05），对照组是4个垫料组的2.4倍（A组）、1.9倍（B组）5.8倍（C组）和3.2倍（D组）。比较前、后期垫料内部空间臭气含量发现，其规律性与垫料上方空间的臭气含量表现出一致的规律。前、后期垫料内部空间臭气组分占比烷类最高，达52.9 %—77.5 %，前期的醇类、胺类和酚类含量显著高于后期（＜0.05），且后期不含有醛类物质，但烷类与酯类含量显著高于前期（＜0.05），而前期垫料空气中不含硫醇类物质（除B组），其他组分含量各组间差异不显著（＞0.05）。

表7 试验前、后期垫料床内部空间的臭气含量

2.4 垫料床对舍内环境主要致臭成分的影响

垫料床对上部空间和垫料内部空间主要致臭成分的影响如表8和表9所示。不管是垫料上部空间还是垫料内部空间，试验期间检出的主要致臭成分均为4种，即，2-乙基己醇、N,N-二甲基乙酰胺、苯酚和1H-吲哚-3-硫醇。

4个垫料组与素土地面的对照组比较，试验前、后期上部空间和垫料内部空间的4种致臭成分含量均表现出降低趋势，2-乙基己醇、N,N-二甲基乙酰胺、苯酚和1H-吲哚-3-硫醇含量较对照组分别降低5.0%—12.9%、17.8%—23.2%、18.8%—35.4%和30.2%—70.6%。4个垫料组中，稻壳+锯末组（C组）的4种致臭成分含量均表现为最低，且显著低于对照组（＜0.05，后期上部空间苯酚除外）。另外，不同试验期检测到的致臭物质略有不同，N,N-二甲基乙酰胺和苯酚在试验前期和后期均已检测到，且前期含量显著高于后期（＜0.05），而2-乙基己醇仅在前期检测到，1H-吲哚-3-硫醇仅在后期可以检测到。

表8 垫料床对上部空间主要致臭成分含量的影响

表9 垫料床对内部空间主要致臭成分含量的影响

比较垫料上部空间和垫料内部空间的致臭成分可以看出，前期垫料上部空间的2-乙基己醇、N,N-二甲基乙酰胺和苯酚含量较内部空间分别降低42.1%— 46.7%（＜0.05）、15.4 %—16.9 %（＜0.05）和31.3%—44.8 %（＜0.05），后期分别降低5.5%—38.2%（N,N-二甲基乙酰胺，＞0.05），74.0%—92.6%（苯酚，＜0.05）和68.6 %—94.5%（1H-吲哚-3-硫醇，＜0.05）。

3 讨论

3.1 垫料床对育肥羊生长性能的影响

垫料类型、质量及其管理水平不仅对舍内环境产生直接影响，对家畜生长性能和健康水平也会产生直接或间接影响。目前垫料床常用的材料主要有稻壳、锯末、米糠、麸皮和玉米芯等农产品加工副产品，其中锯末碳氮比较高（300—1 000﹕1）[21]，利于维持垫料床的使用周期，而稻壳和糠醛表面积大，透气性能好，可为垫料微生物提供更多的氧气[22]，玉米芯则具较强的吸附性，容易吸附粪尿中的水分。根据以上垫料材料特性，本试验中采用来源广、产量高的锯末与稻壳、玉米芯、糠醛进行2﹕1组合制成垫料床，该原料组合既保证垫料床的使用周期，又保证垫料中适宜的碳氮比以满足微生物发酵所需要的条件。本试验结果表明，相比素土地面，各种组合垫料床均改善了育肥羔羊的生长性能，尤其提高了羔羊的ADG，这与吴学红等[20]的研究结果基本一致。该研究认为，组合发酵床（30 %锯末+50 %玉米秸秆+20 %其他原料）有助于垫料床的发酵，显著提高了山羊的ADG和ADFI。单春花等[23]将稻壳/牛粪（4﹕6）组合垫料用于奶牛的卧床垫料，发现该组合垫料可改善奶牛的泌乳性能，增加奶牛的趴卧比例。可见，铺设垫料可以提高反刍动物的福利，进而改善其生产性能指标。这主要是由于垫料排湿性和透气性好，且表面松软，舒适感强，可以最大程度地减少应激，并增强机体的免疫力，改善机体的营养代谢功能。对于组合发酵床用于猪的研究也有相似报道，以锯末和稻壳（比例1﹕1）为材料的发酵床显著提高了育肥猪的ADG和饲料利用率，降低F/G[24]。由此可见，垫料床可提高家畜舒适度和健康水平，进而改善家畜的生产性能与饲料效率。

3.2 垫料床对育肥羊舍臭气组分和含量的影响

畜牧场排放的臭气主要由舍内粪尿的分解而产生，臭气污染可对人畜的生长发育和健康产生不利影响，尤其各种有害气体的混合效应危害更大，而粪便发酵产生的臭气是多种气体的混合物，成分多而复杂。据研究，牛粪尿发酵可产生94种VOCs，猪、鸡粪尿发酵可分别产生230种和150种VOCs，包括酸类、酮类、酯类、醛类、胺类、酚类以及硫化氢、甲苯、苯乙烯等恶臭物质[25]。但由于品种、饲料、管理和年龄等原因，不同的试验结果也不尽一致。例如，周谈龙等[26]、沈玉君等[27]和张朋月等[28]在猪粪好氧发酵中分别检测出81种、31种和9种VOCs，牛粪好氧发酵可检出31种VOCs[29]。羊排放的粪尿相对猪牛排放量小，羊粪特点也不同于其他畜禽，对环境造成的污染往往被忽视，目前关于羊舍臭气排放的研究很少。但近几年随着短、平、快的肉羊集中育肥区越来越多，且规模越来越大，再加上高精育肥模式的流行，羊舍排放的臭气已经造成面源污染。

本研究中4种组合垫料床的采用不仅改善了育肥羔羊的生长性能，还减少了空气环境中的臭气含量，改变了部分臭气组分。本研究共检出31种VOCs，主要包括醇类4种、烷类10种、胺类3种、酚类1种、酯类7种、酮类4种、醛类2种、酸类3种和硫醇类1种。其中主要恶臭物质为醇类（2-乙基己醇）、胺类（N,N-二甲基乙酰胺）、酚类（苯酚）和硫醇类（1H-吲哚-3-硫醇）。育肥羊舍地面铺设组合垫料床后，空气环境中检出的酚类和胺类含量均显著降低，比传统素土地面降低12.5 %—30.0 %和11.8 %—66.8 %。其原因可能由于垫料床与粪尿混合并进行发酵，减少了这些有机物的排放，且垫料床质地疏松并具吸附性，可不同程度地降低舍内的臭气含量。据研究，酚类物质是造成环境水污染的重要污染物[30-32]，该物质具有毒性并伴有恶臭气味，若长期饮用会引起头昏、贫血、出疹、皮痒及各种神经系统疾病，过量摄入则会出现急性中毒症状[33]。本试验前、后期均在空气中检出苯酚，至于羊舍内环境中的苯酚是否对人畜健康造成危害仍需进一步研究与探讨。胺类作为畜牧场常见的一种恶臭成分，主要来自于粪尿和污泥的分解[34]，不仅存在于畜牧场，垃圾场和污水处理厂也经常检测到该类臭气物质。陈文和等[35]研究表明，污泥的干化过程容易产生大量含胺类的恶臭物质。本研究中检出的胺类物质主要为N,N-二甲基乙酰胺，且试验前期空气中的胺类含量高于后期，这可能与羔羊的年龄和垫料床的使用周期有关。

虽然地面铺设垫料床可有效减少臭气排放，但不同组合的垫料床排放的臭气含量不同，这与垫料材料本身的特性有关。本研究中锯末+稻壳组排放的臭气组分含量最低，且主要致臭成分（2-乙基己醇、N,N-二甲基乙酰胺、苯酚和1H-吲哚-3-硫醇）产生量最少，其次是锯末+玉米芯组，全锯末组和锯末+糠醛组产生的主要致臭成分含量基本相近。这可能是因为锯末富含纤维素、木质素和半纤维素，可为微生物提供稳定的碳源，而稻壳疏水性和透水性较好，两者组合的垫料床可延长床的寿命，同时也可保持床面干燥松软的特性，而且排放到垫料床的尿液和粪液很容易渗到垫料下部，既利于粪尿有机物的降解，又可掩蔽臭味的排放，所以该组合垫料床形成的空间环境中臭气成分含量较少。

4 结论

素土地面铺设不同材料组合的垫料床不仅改善了育肥羔羊的生长性能，提高了平均日增重，也改变了舍内的臭气组分，减少了胺类、酚类、醇类、酮类和硫醇类的含量。垫料床的上部空间和内部空间共检出31种挥发性有机物，主要致臭物质为2-乙基己醇、N,N-二甲基乙酰胺、苯酚和1H-吲哚-3-硫醇。4个组合垫料床中，锯末+稻壳（2:1）的组合垫料床臭气减排效果最好。

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Effect of Litter Bed on Growth Performance and Odor Emission in Fattening Lamb

1College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, Hebei;2Langfang Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Langfang 065000, Hebei;3Animal Husbandry Station of Hebei, Shijiazhuang 050035;4Hebei Mutton Sheep Industry Technology Research Institute, Shijiazhuang 050011;5College of Information and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, Hebei

In view of the problem of odor non-point source pollution in fattening area of mutton sheep in recent years, the effects of bedding bed on growth performance of fattening lambs and odor components in the house were discussed, so as to provide technical path for odor emission reduction in fattening sheep house.Two-hundred fifty healthy fattening lambs with similar weight and age were used and randomly divided into 5 groups according to different bedding materials, which were control group (plain soil), group A (full-sawdust), group B (furfural + sawdust), group C (rice husk + sawdust), and group D (corn cob + sawdust). The trial period was 90 days (d 1-45 in early period; d 46-90 in late period). The odor components in environment above and inside the litter bed were detected by using GC-MS method during different periods, and the effect of litter bed on production performance in fattening lambs was also analyzed.(1) Compared with the control group, the four groups with litter bed demonstrated an increase in daily feed intake (＜0.05), which was increased by 7.7 % in group A and 8.7 % in Group B, 12.1 % in Group C, and 7.8 % in Group D. However, the daily gain and ratio of feed to gain exhibited no difference (＞0.05).(2) Nine kinds and eight kinds of odor components were detected throughout test period above litter bed and inside litter bed, respectively, and the components consisted of 31 kinds of volatile organic compounds (VOCs), including 4 alcohols, 10 alkanes, 3 amines, 1 phenol, 7 esters, 4 ketones, 2 aldehydes, 3 acids, and 1 thiol.The odor kinds detected in 4 litter groups were basically same as the control group. (3) From content analysis of odor components, the alkane content was the highest with 52.0 %-77.5 % among all odor components, no matter experimental period or detected space; however, no difference was observed among all groups (＞0.05). Also, the content of phenol or amine in litter groups demonstrated a decrease (＜0.05) in two detected spaces in early and late periods, compared with the control, exhibiting the decrease in group C was obvious.Besides, the content of alcohol, amine, or phenol was higher (＜0.05) in early period than that in late period both upper and inner spaces of litter bed; however, the ester content in late period was higher (＜0.05) than that in early period.(4) During entire experimental period, four kinds of key odor-causing substances were detected both in upper and inner of litter bed, including 2-ethylhexanol, N,N-dimethylacetamide, phenol, and 1 H-indole-3-thiol.For the contents of the four odor-causing components, each litter group showed a decreasing trend, compared with the control group, and the decrease in group C was the most obvious (＜0.05).In summary, four combined litter beds in this study could improve growth performance in fattening lambs, and decrease odor content in environment. The results would provide a technical pathway for reduction of odor emission in sheep barn.

litter; sheep; growth performance; odor; volatile organic compound

2021-09-27；

2022-08-04

河北省重点研发计划（20326612D）、河北省现代农业产业技术体系羊产业创新团队建设专项（HBCT2018140205）、河北省高等学校科学技术研究项目（ZD2021323）、河北省自然科学基金（C2021204128）

车大璐，E-mail：1349896101@qq.com。通信作者高玉红，E-mail：gyhsxs0209@126.com。通信作者孙新胜，E-mail：2002444908@sohu.com

（责任编辑 林鉴非）