董璦榕, 周 勇, 郭春華*, 柏 雪, 張正帆,李 強(qiáng), 王小強(qiáng), 程蓮, 葉明榮, 羅明亮
(1.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都610041;2.四川省畜牧總站,四川成都610041;3.成都金羊羊科技有限公司,四川成都610058)
我國(guó)的油菜秸稈資源十分豐富, 而我國(guó)對(duì)于油菜秸稈的利用還處于初級(jí)階段,利用效率低下,未能對(duì)油菜秸稈資源做到合理利用。有研究表明,油菜秸稈中含有大量的纖維素(莖部達(dá)53%)、半纖維素(18.34%)等碳水化合物,其粗脂肪和粗蛋白質(zhì)含量明顯高于玉米秸桿,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,可以作為反芻動(dòng)物重要的粗飼料來(lái)源(李浪等,2017;趙蒙蒙等,2011)。但由于油菜秸稈適口性差,消化率低,且自然狀態(tài)下的秸稈質(zhì)地松散、容積大、易霉變,不便運(yùn)輸、貯存和飼喂,導(dǎo)致其飼用化程度不高 (李晟等,2015; 王福春等,2015; 翟明仁,2013)。 采用合理的方法對(duì)油菜秸稈進(jìn)行優(yōu)化處理,如混合青貯(劉睿,2009)、氨化法(孟春花等,2016)、微生物處理(楊得志等,2012;陳麗園等,2010)等,可顯著提高反芻動(dòng)物的采食量和消化吸收率,同時(shí)可延長(zhǎng)油菜秸稈的存儲(chǔ)時(shí)間,以便用作越冬飼料。 利用微生物制劑對(duì)秸稈進(jìn)行發(fā)酵可顯著提高其粗蛋白質(zhì)含量, 降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量(王亮,2013),提升油菜秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,改善適口性。而油菜是四川及其周?chē)貐^(qū)的主要經(jīng)濟(jì)作物, 將油菜秸稈應(yīng)用于反芻動(dòng)物日糧中,將充分發(fā)揮盛產(chǎn)油菜的地區(qū)優(yōu)勢(shì),減少養(yǎng)殖成本,增加經(jīng)濟(jì)效益。
本試驗(yàn)利用微生物發(fā)酵菌劑對(duì)油菜秸稈進(jìn)行發(fā)酵,用發(fā)酵后的油菜秸稈飼喂川中黑山羊,探討其對(duì)川中黑山羊生產(chǎn)性能和養(yǎng)分降解率的影響,并對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估, 為發(fā)酵油菜秸稈在山羊日糧中的合理應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。
1.1 試驗(yàn)材料 油菜秸稈購(gòu)于成都市金堂縣;發(fā)酵菌劑,由河北眾邦生物技術(shù)有限公司生產(chǎn),主要含枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和酵母菌。
1.2 油菜秸稈發(fā)酵處理 將油菜秸稈用切割機(jī)切短至2 ~5 cm,裝入發(fā)酵池中,加入活化后發(fā)酵菌劑(250 g/t 秸稈,用噴霧器均勻噴灑),再加入硫酸銨(40 kg/t 秸稈)和水(使油菜秸稈的含水量控制在55% ~60%),蓋上塑料薄膜,壓實(shí)。 發(fā)酵60 d 后,進(jìn)行山羊飼喂試驗(yàn)。
1.3 試驗(yàn)動(dòng)物與設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選取48 頭健康狀況良好的的斷奶川中黑山羊(樂(lè)至型),根據(jù)性別(母4 頭,公12 頭)和體重[(16.00±4.82)kg],按隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)分為3 個(gè)處理組 (對(duì)照組和試驗(yàn)I、II組),對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧(精粗比為50:50 的全混合日糧),試驗(yàn)I 組和II 組分別用發(fā)酵油菜秸稈替代基礎(chǔ)日糧中粗飼料的10%和20%,預(yù)飼期15 d,正飼期90 d。
1.4 試驗(yàn)日糧 各處理組日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。 粗料為發(fā)酵油菜秸稈和混合野草,精料購(gòu)于成都某飼料公司。 喂料時(shí), 先飼喂發(fā)酵油菜秸稈,其次飼喂精料,最后飼喂混合野草。
1.5 試驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)圈舍進(jìn)行清理消毒,山羊進(jìn)圈后進(jìn)行稱(chēng)重后分組,分欄飼喂,每日飼喂2 次(7:00 和18:00),自由采食和飲水,飼喂前1 h 清理剩料。
1.6 測(cè)定指標(biāo)及方法 采食量測(cè)定:每天記錄每欄的總采食量和總剩余量,除以每欄頭數(shù),為每頭山羊的平均采食量。
日增重測(cè)定: 于試驗(yàn)開(kāi)始的第1、60 天和90天早上空腹稱(chēng)量每頭山羊的體重, 按下列公式計(jì)算日增重:
日增重/(g/d)=(結(jié)束體重—起始體重)/試驗(yàn)天數(shù)。
糞樣采集:于試驗(yàn)?zāi)┢冢ǖ?7 ~89 天)連續(xù)收集3 d 糞樣,將每天收集的鮮糞混勻稱(chēng)取100 g,按10%的比例加入10%的稀硫酸進(jìn)行固氮,-20 ℃低溫保存。
表1 各處理組日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))%
采用酸不容灰分法 (AIA) 測(cè)定各養(yǎng)分消化率,并按下式計(jì)算養(yǎng)分表觀消化率。
某養(yǎng)分表觀消化率/%=[100-(飼料中AIA 含量/糞中AIA 含量)×(糞中某養(yǎng)分含量/飼料中某養(yǎng)分含量)]×100。
1.7 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)通過(guò)Excel 2010 處理后,再使用SPSS 18.0 進(jìn)行二因素方差分析, 采用Duncan's 法進(jìn)行多重比較,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”的形式表示,P <0.01 表示差異極顯著,P <0.05表示差異顯著,P >0.05 表示差異不顯著。
2.1 發(fā)酵油菜秸稈對(duì)山羊生長(zhǎng)性能的影響 由表2 可知, 試驗(yàn)I 組和II 組在各個(gè)階段的干物質(zhì)采食量與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P >0.05)。試驗(yàn)I 組在1 ~60 d 階段和全期日增重均較對(duì)照組顯著提高(P <0.05),但60 ~90 d 的日增重與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P >0.05);而試驗(yàn)II 組在各個(gè)階段的日增重與對(duì)照組均無(wú)顯著差異(P >0.05),但在1 ~60 d 內(nèi)比對(duì)照組日增重提高了6.71%,在60 ~90 d 內(nèi)日增重降低了10.10%, 全期降低了1.55%。
表2 飼喂油菜秸稈對(duì)山羊生長(zhǎng)性能的影響
2.2 發(fā)酵油菜秸稈對(duì)山羊養(yǎng)分消化率的影響由表3 可知,試驗(yàn)I 組和II 組日糧干物質(zhì)(DM)消化率均高于對(duì)照組, 且試驗(yàn)I 組效果顯著 (P <0.05); 試驗(yàn)I 組和II 組山羊?qū)Υ值鞍踪|(zhì)(CP)、NDF 和ADF 的消化率均極顯著高于對(duì)照組(P <0.01),且兩組之間無(wú)顯著差異(P >0.05),試驗(yàn)I組日糧DM、CP、NDF、ADF 相比對(duì)照組分別提高了5.68%、19.69%、20.12%、24.77%, 試驗(yàn)II 組分別提高了2.90%、14.81%、15.58%、19.97%。
表3 飼喂發(fā)酵油菜秸稈對(duì)山羊養(yǎng)分消化率的影響%
2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析 根據(jù)山羊的生長(zhǎng)性能及當(dāng)前山羊售價(jià)和飼料原料價(jià)格計(jì)算出經(jīng)濟(jì)效益。 由表4 可知,全期(1 ~90 d)對(duì)照組、試驗(yàn)I 組和試驗(yàn)II 組的攝入成本分別為1.53、1.58 元/d 和1.58元/d。 根據(jù)各試驗(yàn)組的增重,以山羊價(jià)格34 元/kg計(jì)算,與對(duì)照組相比,全期(1 ~90 d)試驗(yàn)I 組和II 組收益增長(zhǎng)了17.78%和-9.89%。 可以看出,用發(fā)酵油菜秸稈替代10%的粗料可提高山羊的經(jīng)濟(jì)效益。
表4 經(jīng)濟(jì)效益分析表
3.1 發(fā)酵油菜秸稈對(duì)山羊生長(zhǎng)性能的影響 油菜秸稈具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值, 而飼喂效果不佳的主要原因是油菜秸稈木質(zhì)化程度較高, 木質(zhì)素與纖維素之間存在堅(jiān)固的酯鍵結(jié)構(gòu), 瘤胃微生物難以降解,導(dǎo)致油菜秸稈在瘤胃中的消化率較低。而微生物發(fā)酵可以有效的降解木質(zhì)素, 破壞酯鍵結(jié)構(gòu),促進(jìn)纖維向可溶性糖類(lèi)轉(zhuǎn)化,而可溶性糖類(lèi)能夠與硫酸銨等碳源一起被微生物利用, 增加菌體蛋白并產(chǎn)生維生素B, 提升營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 (丁琳等,2018;王亮,2013;Tuyen 等,2013)。 陳宇等(2018)研究發(fā)現(xiàn), 以發(fā)酵油菜秸稈替代20%粗料時(shí),對(duì)山羊的采食量和各階段的日增重均無(wú)顯著影響。李浪等(2017)以75%的發(fā)酵油菜秸稈替代日糧中的玉米秸稈來(lái)飼喂西雜牛,結(jié)果發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)組日增重與對(duì)照組無(wú)顯著差異。本研究中,當(dāng)發(fā)酵油菜秸稈替代粗料比例為20%時(shí),山羊的總采食量和日增重與對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異, 與上述報(bào)道一致。 但當(dāng)發(fā)酵油菜秸稈代替粗料比例為10%時(shí),1 ~60 d 階段和全期日增重均比對(duì)照組顯著提高,60 ~90 d 的日增重比對(duì)照組有所升高但無(wú)顯著差異。原因可能是發(fā)酵后的油菜秸稈,木質(zhì)素含量降低,易降解程度增加,且富含多種益生菌及其代謝產(chǎn)物,瘤胃中有益菌群豐度增加,促進(jìn)了山羊的瘤胃發(fā)酵,提升了養(yǎng)分降解率,進(jìn)而提高日增重。但是添加量過(guò)高時(shí)會(huì)降低增益效果,增加養(yǎng)殖成本,降低收益。
3.2 發(fā)酵油菜秸稈對(duì)山羊養(yǎng)分消化率的影響粗飼料在瘤胃中的降解對(duì)反芻動(dòng)物至關(guān)重要。 粗飼料中的半纖維素、纖維素經(jīng)過(guò)瘤胃微生物發(fā)酵,產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸(VFA),為反芻動(dòng)物提供能量。劉彩娟等(2011)研究表明,復(fù)合益生菌能夠穩(wěn)定奶牛瘤胃的pH,為瘤胃微生物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境,促進(jìn)微生物快速增殖,提升木聚糖酶、 羧甲基纖維素酶和水楊苷酶等纖維降解酶的活性,加快粗纖維的降解。王福春等(2015)研究發(fā)現(xiàn),將油菜秸稈與皇竹草按照3:7 混合,并添加150 mg/kg 乳酸糞腸球菌進(jìn)行微貯, 可提高其總能(GE)、DM、有機(jī)物(OM)、CP、NDF 和ADF的表觀消化率。本研究中,以發(fā)酵油菜秸稈替代部分粗料可提高山羊?qū)M、CP、NDF 和ADF 的消化率,與上述報(bào)道結(jié)果相似。 有研究表明,真菌發(fā)酵可提高木質(zhì)素降解酶活性(龔劍明等,2015),酵母菌對(duì)木質(zhì)素致密的秸稈飼料的降解有顯著的促進(jìn)作用(丁耿芝,2014),提高纖維成分的降解率。Gudes 等(2008)和Chaucheyras-durand 等(2001)的研究發(fā)現(xiàn),酵母菌能夠顯著提高飼料中NDF 的降解率。究其原因,酵母菌能夠增加微生物對(duì)飼料的黏附作用, 提高厭氧真菌和纖維降解細(xì)菌的數(shù)量,從而促進(jìn)纖維降解。 芽孢桿菌耐酸堿和高溫,保藏性好,有利于發(fā)酵產(chǎn)品的儲(chǔ)存,而且能夠分泌蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶等,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在瘤胃中的消化吸收(謝璽文,2001)。 另外,枯草芽孢桿菌還可分泌產(chǎn)生抗菌肽和多種抗菌素, 能夠抑制多種致病菌的繁殖,保護(hù)胃腸道健康。
本試驗(yàn)條件下, 用發(fā)酵油菜秸稈替代部分粗料,對(duì)山羊的采食量無(wú)顯著影響,但可提高日增重和養(yǎng)分的消化率,提升經(jīng)濟(jì)效益,以10%的替代比例效果最佳,但過(guò)量添加會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效果。