饲粮能氮比对简州大耳羊生长性能及养分消化代谢的影响

付 敏，陈天宝，赖靖雯，欧阳佚亭，陈 敏，曾洪良

(四川省畜牧科学研究院，动物遗传育种四川省重点实验，成都 610000)

饲粮营养平衡是提高反刍动物生产性能的基础[1]，而且饲粮支出占到养殖成本的70%左右[2]，因此提高动物对营养物质的消化吸收尤为重要。反刍动物对营养物质的消化主要依赖于微生物在瘤胃发酵，只有饲粮提供的能量载体和含氮物质达到微生物需求平衡时，微生物才能达到最佳生长状态，进而有利于营养物质消化吸收。饲粮能量和氮含量不平衡不仅造成营养物质浪费，还会产生环境风险，饲粮适宜的能氮比是优化配置反刍动物饲粮的基础，对提高反刍动物生产性能，减少环境污染具有重要意义。目前，关于饲粮能量、蛋白质水平影响肉羊生长性能和养分消化吸收的研究已有一些报道，如饲粮能量和蛋白质水平过低会降低生产性能，在一定范围内提高饲粮能量、蛋白质水平有利于生产性能的提高[3-9]；柴贵宾等[10]、李闯[11]、张继伟等[12]分别提出了不同饲养方式下本地羊适宜的饲粮能氮比，但不同研究中试验用肉羊品种和计算方法均有较大差异。简州大耳羊是中国南方广泛饲养的新品种山羊，具有生长速度快、体格高大、肉质好等优点[13]，作者所在研究团队前期初步探索了不同代谢能/总氮(ME/N)对简州大耳羊生长及瘤胃发酵的影响[14]，但鲜有不同ME/N对不同性别简州大耳羊养分消化代谢影响的相关研究报道。本试验以山羊日增重(ADG)200 g能量需要量为能量基础，通过改变全价颗粒饲粮蛋白质含量调控饲粮ME/N，研究其对生长育肥期简州大耳羊生长性能、能量代谢、N平衡、养分表观消化率的影响，旨在提出在该能量水平下适宜的饲粮ME/N，为实际生产中生长育肥期简州大耳羊饲粮配制提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验动物及分组

选择健康、体况相近的5月龄简州大耳羊64只，其中公羊32只(体重26.38 kg±2.58 kg)，母羊32只(体重25.98 kg±2.22 kg)，各随机分为4组，共8组，每组8只羊。试验采用2(性别)×4(ME/N水平)双因素设计。饲粮ME/N设4个水平(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)：0.59、0.51、0.43、0.35，饲粮配方及营养水平的设定参考中华人民共和国农业农村部肉羊饲养标准(NY/T 816-2004)[15]山羊ADG 200 g能量需要量。试验饲粮组成及营养水平见表1。试验过渡期5 d，预饲10 d，然后进行30 d饲养试验，期间，试验羊公母分区单栏饲养，全舍饲；饲养试验结束后，从每组选择接近平均体重的4只试验羊，共32只羊(公母各16只)，移入羊代谢笼，单笼饲养，预饲7 d后，开展4 d全收粪尿的代谢试验。

表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

1.2 饲养管理

试验于2020年8月27日-2020年10月22日在简阳市简州大耳羊育种场开展。试验前对试验圈舍、设施用具全面清洗消毒，试验期间按照羊场规范管理，自由饮水，自由采食，每日按照前1天采食量的105%给料，在08:30和16:30分2次喂料，保持采食后料槽内仍有少量余料，在08:00回收前1天余料并称重。代谢试验期间每天收集全部粪便和尿液，准确记录日采食量、粪便产生量、尿液产生量、温度、湿度、试验羊健康状况等。

1.3 样品采集与处理

1.3.1 饲粮样品采集 试验饲粮按照试验用料量一次性加工完成，保存于饲料库房。在生长试验第1、15、30天采集饲粮样品，检测营养物质含量。

1.3.2 尿液样品采集 每天收集尿液之前，在接尿桶(5 000 mL)中加入15 mL 4.5 mol/L H2SO4防止尿氮挥发。在次日08:00统计前1天尿液总量，混匀后，调整pH≤3.0(记录加酸量)，按照尿液总重20%取样，于4 ℃保存。代谢试验结束后将同1只试验羊4 d的尿液样品混合均匀，取500 mL于-20 ℃保存。

1.3.3 粪便样品采集 用干净带盖塑料桶分别收集试验羊全部粪便，并于次日08:00统计前1天粪便总量，混匀后，按照总重的20%取2份样品，其中1份按照每100 g新鲜粪便加入5 mL 4.5 mol/L H2SO4，并加2滴甲苯,装入密封袋，编号，4 ℃保存，用于测定总氮含量；另1份加2滴甲苯，混匀后装入密封袋，编号，4 ℃保存，用于测定其他养分含量。代谢试验结束，将同1只试验羊4 d粪便样品分别混合均匀，按照四分法取样500 g于-20 ℃保存，待测相关指标。

1.4 检测指标及方法

1.4.1 生长性能测定 分别在生长试验的第1和30天08:00称取每只试验羊空腹体重，分别记为初始体重(IBW)和终末体重(FBW)，结合试验天数计算ADG。记录每天投料量和剩料量，计算干物质采食量(DMI)，根据ADG和DMI计算料重比(F/G)。

1.4.2 养分消化代谢指标测定及计算方法 饲粮和粪便干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)、磷(P)含量的测定参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[16]。总能(GE)采用氧弹式量热仪(IKA C6000)测定，尿能(UE)采用滤纸法测定，用能量仪测定滤纸和尿液的总能值，总能值(滤纸+尿液)与滤纸能值之差为UE值[12]。主要指标计算公式[17]如下：

饲粮中某养分表观消化率(%)=(摄入养分量-粪排泄养分量)/摄入养分量×100%

根据摄入氮(NI)、粪氮(FN)和尿氮(UN)计算如下指标：

沉积氮(NR)=NI-(FN+UN)

净蛋白利用率(NPU,%)=(NR/NI)×100%

氮的生物学价值(BV,%)=NR/(NI-FN)×100%

根据试验羊摄入饲粮的GE、粪能(FE)计算：

消化能(DE)=GE-FE

1.5 数据统计分析

采用SPSS 19.0统计软件中的一般线性模型(GLM)对饲粮ME/N和性别进行双因素方差分析，统计模型中主效应包括饲粮ME/N和性别以及两者间的交互作用。当交互作用显著时，单个试验组间采用One-Way ANOVA进行单因素方差分析，差异显著则用 Duncan 氏法进行多重比较，结果以平均值±标准差表示，以P<0.05表示差异显著。

2 结 果

2.1 饲粮ME/N对简州大耳羊生长性能的影响

由表2可知，饲粮ME/N水平显著影响试验羊ADG和DMI(P<0.05)，随着ME/N降低，试验公羊ADG和DMI均先升高后降低，在ME/N为0.43 时达到最佳；公羊ADG和DMI显著高于母羊(P<0.05)，性别和饲粮ME/N对DMI有显著的交互作用(P<0.05)。

表2 各组简州大耳羊生长性能

2.2 饲粮ME/N对简州大耳羊能量消化代谢的影响

由表3可知，饲粮ME/N水平显著影响试验羊UE(P<0.05)，ME/N降低，UE增加，但GEI、FE、DE和GE表观消化率无显著变化(P>0.05)。性别对GEI、FE、DE均有显著影响(P<0.05)，试验公羊的较高；性别对UE的影响不显著(P>0.05)。性别和饲粮ME/N对GEI、FE、DE、UE和GE表观消化率均无显著的交互作用(P>0.05)。

表3 各组简州大耳羊能量代谢相关指标的测定结果

2.3 饲粮ME/N对简州大耳羊氮消化代谢的影响

由表4可知，随着饲粮ME/N降低，试验羊NI和氮的表观消化率均显著提高(P<0.05)，并在ME/N为0.35 时最高，但NR、NPU和BV无显著变化(P>0.05)。试验公羊NI、NR、NPU、BV显著高于试验母羊(P<0.05)，性别对氮表观消化率无显著影响(P>0.05)；性别和饲粮ME/N对氮的消化代谢无显著的交互作用(P>0.05)。

表4 各组简州大耳羊氮平衡的测定结果

2.4 饲粮ME/N对简州大耳羊其他养分表观消化率的影响

由表5可知，随着饲粮ME/N降低，EE和ADF的表观消化率均表现为先升高后降低(P<0.05)，DM、OM、P、Ca、NDF表观消化率均无显著变化(P>0.05)。性别显著影响DM、P、ADF、NDF表观消化率(P<0.05)，试验公羊高于试验母羊。性别与饲粮ME/N对养分表观消化率无显著交互作用(P>0.05)。

表5 各组简州大耳羊养分表观消化率的测定结果

3 讨 论

3.1 饲粮ME/N对简州大耳羊生长性能的影响

生长性能是反映动物生长情况最直观的指标。研究表明，生产中4～6月龄简州大耳羊公羔ADG为139.83 g/d，母羔ADG为130.33 g/d[18]，志莉等[6]提高4～5月龄雌性简州大耳羊精料蛋白质水平，其ADG从119 g/d增加到152 g/d，F/G从18.98降到12.33。本试验结果显示，无论试验公羊还是母羊ADG和F/G均优于上述研究。原因可能是饲养方式不同：本试验是全价颗粒饲粮，全舍饲饲喂，饲粮营养成分能满足肉羊快速生长，且试验羊运动量较小，导致能量消耗量较小。公羊ADG高于母羊，这与赵寿培等[19]研究结果一致，可能是公羊对养分的消化代谢优于母羊，本研究消化试验的结果与之相符。

研究表明，反刍动物采食全价颗粒饲粮会增加食糜通过消化道的速度，进而提高DMI，而对处于生长育肥期的肉羊，增加其DMI有利于提高其生产效率[20]，而本试验中公羊DMI较母羊高，这也是公羊ADG高于母羊的原因之一。本试验结果表明，随着饲粮ME/N降低，试验羊ADG均先升高后降低，在ME/N为0.43时达到最高。张继伟等[12]研究了不同ME/N饲粮对育成期燕山绒山羊公羊生产性能的影响，发现在中等能量和中等蛋白质水平(CP 12.94%，ME 9.9 MJ/kg)条件下，ADG最高(222 g/d)。Atti等[21]研究也表明山羊的生长性能受蛋白质水平的影响，当蛋白质水平达到一定的阈值时，山羊ADG随蛋白质水平的增加而下降，本试验结果与前人研究结果基本一致。

3.2 饲粮ME/N对简州大耳羊能量消化代谢的影响

能量是反刍动物的限制性营养素，也是影响肉羊生产性能的重要因素，因此饲粮能量在体内消化代谢情况直接影响动物生长。张继伟等[12]研究表明，当饲粮ME浓度一致，饲喂CP水平分别为8.5%、9.5%、10.5%全价饲粮的育成期燕山绒山羊，其对GEI、FE、DE、UE和GE表观消化率无显著差异；王春昕等[22]研究表明，当饲粮ME浓度一致，饲喂CP水平为13.25%、14.33%、15.53%、16.60%的饲粮对100日龄苏博美利奴羊的GEI、FE、UE无显著影响。在本研究中，试验饲粮能量水平一致，提高饲粮蛋白质水平对生长育肥羊的GEI、FE、DE和GE表观消化率无显著影响，与前人研究结果一致。当饲粮CP达到17.47%时，试验羊的UE显著增加。原因可能是当饲粮能量浓度一致的条件下，氮的摄入量增加，导致多余的氨和氨基酸通过肝脏合成尿素，一部分经肾脏随尿液排出，导致UE增加。

3.3 饲粮ME/N对简州大耳羊氮消化代谢的影响

国内外有较多关于肉羊对饲粮氮利用的研究，认为未被利用的氮主要以FN和UN的形式排出体外[12]，不但增加环境风险，还会增加动物肝脏和肾脏负担，影响动物健康。本试验结果显示，在能量水平不变的条件下，随着饲粮ME/N降低，试验羊NI和氮的表观消化率均显著增加，而NR、BV均无显著变化，这与牛骁麟等[23]用GE一致、CP水平分别为11.5%、14%和16.5%的饲粮饲喂32.25 kg湖羊的研究结果一致。此外，樊艳华等[24]和Marini等[25]也得出了相似的试验结果。FN主要来源于未消化的日粮氮、未被消化的微生物氮和内源氮，其排泄量一般比较稳定[26]，因此，当NI增加时，将导致氮的表观消化率增高。本试验结果还表明，公羊的NI、NR、NPU、BV均显著高于母羊，可能是公羊的DMI和ADG均高于母羊，用于机体合成代谢所需要的氮增加，因此NR和NPU高于母羊。

3.4 饲粮ME/N对简州大耳羊其他养分表观消化率的影响

营养物质表观消化率反映了动物对饲粮的消化能力，是评价饲粮营养价值的重要指标。本试验结果显示，饲粮ME/N对试验羊DM、OM、P、Ca和NDF的表观消化率均无显著影响，这与张继伟等[12]和张英慧等[27]研究结果一致。一方面，不同处理组饲粮形态和营养物质的成分较一致，导致通过胃肠道的时间较一致，因此营养物质的表观消化率变化不大；另一方面，饲粮能量水平是影响DM消化率的主要因素，而本试验各组饲粮能量浓度是相同的。ADF和NDF消化率是反映反刍动物对结构性碳水化合物利用能力的有效指标，牛骁麟等[23]在育肥湖羊上的研究结果表明，饲粮CP浓度为16.5% 的ADF表观消化率显著高于CP水平为11.5% 和14%，Broderick等[28]和Lee等[29]研究结果也表明适当提高奶牛饲粮CP浓度，ADF表观消化率提高。本研究结果表明，在饲粮能量水平一致的情况下，ME/N降低，试验羊EE和ADF的表观消化率先升高后降低。分析其原因，当日粮中可发酵碳水化合物能够满足羊生长需求时，CP的摄入成为限制瘤胃微生物活性的主要原因，饲粮CP水平降低将导致瘤胃微生物活性降低，从而影响营养物质的消化率[22]，而且，在饲粮CP水平较低时，动物对能量的需要量也降低，因此碳水化合物分解供能的数量减少，这与本研究中ME/N 0.59组FE最高的结果一致；当饲粮CP水平升高到一定程度后，可能导致瘤胃内能量和氮浓度不平衡，进而影响瘤胃微生物发酵，导致养分表观消化率降低。本试验中公羊的养分消化率高于母羊，这可能与试验公羊的基础代谢更加旺盛有关。

4 结 论

在饲粮能量水平一致的条件下，适当降低饲粮ME/N可以提高生长育肥期简州大耳羊生长性能，以及氮、EE和ADF表观消化率，但对能量代谢、氮代谢及其他养分表观消化率无显著影响；继续降低饲粮ME/N不能提高生长育肥期简州大耳羊生长性能，但增加了UE的排泄，降低了EE、ADF的表观消化率。在本试验条件下，生长育肥期简州大耳羊全价颗粒饲粮最适ME/N为0.43(ME为9.67 MJ/kg，CP为14.07%)。相同条件下，生长育肥期简州大耳羊公羊的生长性能及养分消化代谢率高于母羊。