孫國強 呂永艷 王 玲
(青島農業(yè)大學動物科技學院,青島 266109)
近年來,由于世界糧食短缺,導致飼料用糧供應日趨緊張,尤其是蛋白質飼料資源更加緊張,奶牛飼料成本不斷攀升;此外,奶牛生產過程中大量的氮排泄造成的蛋白質損失和環(huán)境污染也愈來愈成為公眾關心的焦點。干酒糟及其可溶物(dried distillers grains with solubles,DDGS)是谷物發(fā)酵生產酒精的一種主要的副產品,與其他飼料相比,DDGS的蛋白質、能量和磷等含量較高,由于其纖維物質含量比較高,是取代豆粕和玉米粉的絕佳飼料原料,主要用來飼喂反芻動物[1-3],DDGS 的過瘤胃蛋白質(RUP)比例約為55%[4],在奶牛生產中是一種較好的RUP飼料,科學開發(fā)利用DDGS不僅可以提高蛋白質的利用率、降低飼料成本,同時可以減少氮排泄對環(huán)境的污染,有利于奶牛業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。國內外有關DDGS在奶牛生產中的應用研究主要集中在對產奶性能的影響方面。張忠遠等[5]對瘤胃緩沖劑和DDGS對奶牛產奶量和乳成分影響的研究表明,合理添加DDGS對于提高產奶量和乳脂率均有益處。王萌等[6]研究表明,隨著DDGS添加比例的提高,產奶量有先升高后降低的趨勢,以DDGS占飼糧比例為20%時的產奶量最高。Kleinschmit等[7]研究發(fā)現,在含有15%DDGS的奶牛飼糧中,以苜蓿干草替代玉米青貯,可增加產奶量,使泌乳后期奶牛的乳蛋白產量呈線性增加,以苜蓿干草作為唯一的粗料來源可以提高飼料轉化效率。綜合若干試驗結果得出,當DDGS在奶牛飼糧中的飼喂量不超過20%時,奶牛的生產性能基本不受影響,但超過30%時則會影響奶牛的生產性能[1]。迄今,尚未見就DDGS對奶牛產奶性能和氮排泄的影響同時進行研究的報道。本試驗通過在精料中添加不同水平的DDGS,探討精料DDGS水平對奶牛主要養(yǎng)分采食量、產奶性能、氮排泄的影響,為在奶牛生產中合理利用DDGS、降低氮排泄和提高蛋白質利用率提供理論依據。
本試驗于 2013-11-26—2014-02-14 在威海嘉盛乳業(yè)公司大疃奶牛良種繁育基地進行。試驗期共75 d,其中預試期15 d,正試期60 d。試驗用DDGS由該基地提供,經測定,DDGS營養(yǎng)價值(產奶凈能為計算值,其他指標為實測值)為:干物質(DM)89.79%,粗蛋白質(CP)25.02%,產奶凈能 7.29 MJ/kg,粗脂肪(EE)10.65%,中性洗滌纖維(NDF)35.76%,酸性洗滌纖維(ADF)17.36%,鈣(Ca)0.22%,磷(P)0.79%。
選擇30頭年齡、體重、胎次、產奶量、乳成分和泌乳天數[(115±14)d]相近的健康荷斯坦泌乳奶牛作為試驗動物。
試驗牛集中在同一牛舍,由專人負責,分組飼養(yǎng)。奶牛采用全混合日糧(TMR)(人工將切碎的粗料與精料攪拌均勻,水分含量為52%)飼喂,自由采食,自由飲水,散放式管理,保持圈舍清潔衛(wèi)生,每天隨時觀察牛的食欲、反芻、精神、糞尿等行為情況,做好每一項記錄。每天早(03:00)、中(10:00)、晚(17:00)3次擠奶。
采用單因子完全隨機試驗設計,將30頭奶牛隨機分為5個組,1個對照組,4個試驗組。試驗前各組奶牛產奶量及乳成分經方差檢驗顯示差異不顯著(P>0.05,表 1)。對照組精料不添加DDGS,試驗Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組分別以10.0%、17.5%、25.0%和 32.5%的 DDGS 等比例替代精料中花生粕、棉籽粕、豆粕和玉米。精料組成及營養(yǎng)水平見表2。精料飼喂量每天每頭為9 kg,粗料由苜蓿干草和全株玉米青貯組成,飼喂量為每頭每天6 kg苜蓿干草和22 kg全株玉米青貯,另外每天每頭飼喂5 kg蘋果渣。
表1 試驗前奶牛產奶量及乳成分Table 1 Milk yield and milk composition of dairy cows before test
1.5.1 飼糧主要養(yǎng)分采食量
分別于正試期第0(正試期開始當天)、30和60天,連續(xù)3 d記錄各組奶牛的TMR投料量和剩料量,計算TMR的日均采食量,根據TMR的日均采食量及主要養(yǎng)分含量計算DM、CP、NDF、ADF、Ca、P的采食量。TMR主要養(yǎng)分含量的測定采用張麗英[8]的方法。
表2 精料組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)Table 2 Composition and nutrient levels of concentrates(DM basis) %
1.5.2 日均產奶量
正試期內每隔10 d記錄1次全天產奶量,連續(xù)記錄2 d,用2 d產奶量的平均值作為測定日的日均產奶量。通過利拉伐魚骨式擠奶廳擠奶,自動顯示產奶量。
1.5.3 乳樣采集與乳成分分析
預試期結束后,正試期第 0、10、20、30、40、50、60天采集乳樣,早(03:00)、中(10:00)、晚(17:00)3次按4∶3∶3的比例共收集50 mL乳樣,加入重鉻酸鉀防腐劑(0.6 mg/mL)后混合均勻,-4℃冷藏用于檢測乳常規(guī)成分。乳脂率、乳蛋白率、乳糖率等乳常規(guī)成分的測定采用乳成分分析儀(CombiFoss FT+,丹麥Foss公司),取各天平均值為乳成分含量。
1.5.4 糞樣的采集與制備
于正試期第0、30和60天,連續(xù)3 d全天使用帶蓋的集糞桶進行全收糞,混合每天所收集的糞樣,稱重記錄,而后取總糞重的5%按每100 g糞樣加入10.0%硫酸25 mL固氮,再加入0.5 mL甲苯用于防腐,裝于自封袋。將3 d糞樣充分混合后取其總重的1/3置于烘箱65℃烘干至恒重,過40目篩,混勻保存,用于測定氮含量。
1.5.5 尿樣的采集與制備
于正試期第0、30和60天通過人工接尿方式分別于上午、下午與晚上各采集1次尿液,混勻,取尿樣200 mL,按一定比例加98%濃硫酸以調整尿液pH低于3,在-20℃保存,以備分析尿氮含量以及尿肌酐含量。
1.5.6 糞氮排泄量
采用凱氏定氮法測定糞氮含量,根據排糞量和測定的糞含氮量,計算糞氮排泄量。
1.5.7 尿氮排泄量
采用苦味酸法測定尿肌酐含量。試劑盒由南京建成生物工程研究所提供,測定步驟按照試劑盒說明進行。以尿肌酐(每頭牛每天1 kg體重排出約29 mg)為標記計算奶牛的日排尿量[9];采用凱氏定氮法測定尿氮含量,根據排尿量和尿氮含量計算尿氮排泄量。
1.5.8 總氮排泄量
總氮排泄量=糞氮排泄量+尿氮排泄量。
試驗數據采用Excel進行初步整理分析,采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析,使用LSD檢驗法進行各組間的多重比較,試驗數據用“平均值±標準差”表示。
從表3可以看出,第0、30和60天,試驗Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組與對照組的DM采食量無顯著差異(P>0.05),而顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.05),說明DDGS添加水平在一定范圍內不影響DM采食量,而超過一定范圍后則趨于降低DM采食量。在CP采食量方面,第0、30和60天,4個試驗組間無顯著差異(P>0.05),試驗Ⅰ組、Ⅱ組與對照組之間無顯著差異(P>0.05),而試驗Ⅲ組和Ⅳ組顯著低于對照組(P<0.05)。在 NDF和ADF以及 Ca采食量上,4個試驗組和對照組之間均無顯著差異(P>0.05)。在P采食量上,試驗Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組顯著高于對照組(P<0.05),與試驗Ⅰ組間不存在顯著差異(P>0.05),試驗Ⅰ組與對照組間的差異也不顯著(P>0.05)。
表3 精料DDGS水平對奶牛飼糧主要養(yǎng)分采食量的影響Table 3 Effects of DDGS level in concentrate on main nutrients intake of dairy cows kg/d
從表4可以看出,第0、10、20天,各組間的日均產奶量無顯著差異(P>0.05);而第 30、40、50、60天以及整個正試期的平均值,對照組和試驗Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組的日均產奶量均顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.05),分別提高了 6.17%、8.27%、9.06%和9.59%,這 4 個組間則無顯著差異(P>0.05),從數值來看,試驗Ⅲ組是最高的。在飼料成本方面,4個試驗組間無顯著差異(P>0.05),試驗Ⅰ組、Ⅱ組與對照組之間無顯著差異(P>0.05),而試驗Ⅲ組和試驗Ⅳ組顯著低于對照組(P<0.05)。在經濟效益上,試驗Ⅲ組顯著高于試驗Ⅳ組和對照組(P<0.05),而與試驗Ⅰ組、Ⅱ組間無顯著差異(P>0.05)。
表4 精料DDGS水平對奶牛日均產奶量的影響Table 4 Effects of DDGS level in concentrate on average daily milk yield of dairy cows
從表5可以看出,精料中添加不同水平的DDGS對奶牛乳成分未產生顯著影響(P>0.05)。由于各組乳成分差異不顯著(P>0.05),在整個試驗期日均產奶量上,除試驗Ⅳ組顯著低于對照組(P<0.05)外,其余3個試驗組與對照組間均無顯著差異(P>0.05),說明僅試驗Ⅳ組精料中 DDGS的添加水平對奶牛的產奶性能產生了不利影響。
表5 精料DDGS水平對奶牛乳成分的影響Table 5 Effects of DDGS level in concentrate on milk composition of dairy cows %
從表6可以看出,第0、30和60天糞氮排泄量以及整個正試期的平均值,隨精料DDGS水平的升高有逐漸減少的趨勢,試驗組間無顯著差異(P>0.05),而對照組均顯著高于試驗Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.05),與試驗Ⅰ組間無顯著差異(P>0.05)。
第0天,對照組尿氮排泄量極顯著高于試驗Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.01),顯著高于試驗Ⅰ組(P<0.05),試驗Ⅰ組極顯著高于試驗Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.01),顯著高于試驗Ⅱ組(P<0.05),試驗Ⅱ組極顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.01),顯著高于試驗Ⅲ組(P<0.05),試驗Ⅲ組顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.05);第30天,對照組、試驗Ⅰ組和Ⅱ組尿氮排泄量均極顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.01),對照組、試驗Ⅰ組顯著高于試驗Ⅱ組、Ⅲ組(P<0.05),試驗Ⅲ組顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.05),試驗Ⅱ組與試驗Ⅲ組無顯著差異(P>0.05),對照組與試驗Ⅰ組間差異不顯著(P>0.05);第60天及整個正試期的平均值,對照組、試驗Ⅰ組和Ⅱ組尿氮排泄量均極顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.01),顯著高于試驗Ⅲ組(P<0.05),試驗Ⅲ組顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.05),對照組和試驗Ⅰ組顯著高于試驗Ⅱ組和Ⅲ組(P<0.05),試驗Ⅱ組顯著高于試驗Ⅲ組(P<0.05),而對照組與試驗Ⅰ組間差異不顯著(P>0.05)。
第60天和整個正試期的平均值,對照組和試驗Ⅰ組、Ⅱ組總氮排泄量均極顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.01),對照組顯著高于試驗Ⅰ組(P<0.05),極顯著高于試驗Ⅱ組、Ⅲ組(P<0.01);試驗Ⅰ組顯著高于試驗Ⅱ組和Ⅲ組(P<0.05);試驗Ⅱ組顯著高于試驗Ⅲ組(P<0.05);試驗Ⅲ組顯著高于試驗Ⅳ組(P<0.05)。4個試驗組整個正試期總氮排泄量的平均值分別比對照組下降了4.19%、9.36%、12.08%和18.02%,僅從試驗期總氮排泄量方面考慮,試驗Ⅳ組是最少的。
表6 精料DDGS水平對奶牛糞氮、尿氮、總氮排泄量的影響Table 6 Effects of DDGS level in concentrate on excretions of fecal nitrogen,urinary nitrogen and total nitrogen of dairy cows g/d
DDGS具有較好的適口性,在飼糧中添加DDGS時,在適宜的范圍內一般不會對DM采食量和產奶量有負面影響[1]。本試驗中DDGS在奶牛精料中的添加水平為 0、10.0%、17.5%和 25.0%時,奶牛的DM采食量沒有顯著性差異,當添加水平增加到32.5%時,奶牛的DM采食量雖然與對照組相比無顯著性差異,但與3個試驗組相比卻出現顯著下降,與歐陽增理等[10]的報道基本一致。分析原因可能是當DDGS在奶牛精料中的添加水平由10.0%增加到25.0%時,瘤胃降解蛋白質雖然逐漸減少,但并沒有影響瘤胃微生物特別是纖維素分解菌的生長繁殖,當增加到32.5%時,瘤胃降解蛋白質的減少達到了抑制瘤胃微生物生長繁殖的程度,進而影響了飼料特別是粗料在瘤胃中降解,使瘤胃排空速度下降,從而降低了DM采食量。也可能是其他什么原因,有待于進一步研究探討。
本試驗在整個試驗過程中,DDGS在奶牛精料中的添加水平為 0、10.0%、17.5%和 25.0%時,日均產奶量沒有出現明顯差異,當增加到32.5%時,日均產奶量顯著降低。許多前人的研究結果[6,11-14]與本試驗是相似的或一致的,但也有不一致的研究報道[15-16],可能與 DDGS 來源以及精、粗料組成等方面有關,應做進一步的研究。本試驗在整個試驗過程中,對照組與各試驗組間在乳脂率、乳蛋白率、乳糖率及總固形物率方面均無顯著性差異,這與一些前人的研究[9,13-14,17-18]結果是基本一致的,也有的研究[5,18]與本試驗結果不一致,可能與DDGS質量、飼糧中精料組分、賴氨酸水平、粗料品質等有關。本試驗中,對照組與試驗Ⅲ組、Ⅳ組在飼料成本上的差異主要是精料DDGS水平不同而造成飼糧CP含量及其采食量不同之故;而在經濟效益上,對照組和試驗Ⅳ組低于試驗Ⅲ組是因為日均產奶量和飼料成本2方面的原因。
本試驗由于DDGS替換相應比例的餅粕和玉米而使試驗組飼糧的CP水平和采食量依次降低,這可能是4個試驗組與對照組相比以及4個試驗組間相比,奶牛糞氮排泄量出現逐漸降低趨勢的原因,也是試驗Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組奶牛糞氮排泄量顯著低于對照組的原因。這與趙鵬[19]的研究結果相似,而與翟少偉[20]的研究結果不一致。本試驗結果表明,CP采食量顯著影響尿氮的排泄量,這與趙鵬[19]和翟少偉[20]的研究結果是一致的。
日總氮排泄量為糞氮、尿氮日排泄量的總和。奶牛飼糧CP水平和總氮排泄量之間具有直接的關系。當蛋白質飼喂過量時,75%~85%來自于飼料中的氮被排泄掉[19]。本試驗結果表明,隨著CP采食量的減少,總氮排泄量顯著減少,這與翟少偉[20]和趙鵬[19]的研究結果是一致的;同時本試驗隨著CP采食量的減少和精料DDGS水平的增加,試驗組的RUP水平也在提高,說明適當提高飼糧中的RUP比例,可以減少瘤胃氨態(tài)氮的損失和尿氮的排泄,提高氮的消化率和代謝率,減少總氮排泄量,這與倪麗麗等[9]的研究結果是一致的。
綜合考慮奶牛產奶性能、經濟效益和氮排泄,在本試驗條件下,奶牛精料中適宜的DDGS水平為 25.0%。
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