甘蔗渣作為粗飼料對奶牛生產(chǎn)性能、養(yǎng)分消化和采食行為的影響

韓志金，陳玉潔，田東海，鄧常勝

由于降雨不規(guī)則和高溫氣候變化導(dǎo)致干旱和半干旱地區(qū)頻繁和長期干旱，同時(shí)全球變暖這些極端天氣因素將在未來被放大，對全年食物供應(yīng)產(chǎn)生負(fù)面影響。干旱的后果是作物產(chǎn)量和牧草生長下降，導(dǎo)致動(dòng)物體重下降和死亡率增加。無刺仙人掌是反芻動(dòng)物日糧中非常重要的粗飼料，特別是在干旱和半干旱地區(qū)的奶牛飼養(yǎng)系統(tǒng)中。仙人掌在旱季容易受昆蟲瘟疫影響。甘蔗主要在我國南方地區(qū)生產(chǎn)，其加工后的廢棄物主要是甘蔗渣，它是甘蔗在提取或直接轉(zhuǎn)化為酒精過程中被壓碎產(chǎn)生的。甘蔗渣是一種品質(zhì)較差的粗飼料，具有40%的可消化纖維和較低的粗蛋白質(zhì)含量，但與傳統(tǒng)粗飼料相比，甘蔗渣的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在飼料短缺時(shí)期具有較高的利用率和較低的成本（王允圃等，2010）。因此，在反芻動(dòng)物飼料原料短缺情況下，甘蔗渣可能成為一種可行的替代原料。目前關(guān)于甘蔗渣的大部分應(yīng)用研究都集中在肉牛身上，目的是使其生長性能最大化（Leme等，2003）。由于奶牛對營養(yǎng)的需求不同于肉牛，因此，本研究旨在評價(jià)甘蔗渣作為唯一粗飼料對泌乳奶牛采食量、消化率、攝食行為、產(chǎn)奶量、乳成分和微生物蛋白合成等方面的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與日糧 試驗(yàn)選擇10頭初始體重為（450±25.6）kg，泌乳天數(shù)為（143.7±30.7）d的雜交奶牛為研究對象，試驗(yàn)采用5×5拉丁方設(shè)計(jì)，飼喂周期為5個(gè)21 d（1～14 d為適應(yīng)期，15～21 d為數(shù)據(jù)采集期）。試驗(yàn)日糧分為對照日糧、45%、50%、55%和60%甘蔗渣日糧。試驗(yàn)原料營養(yǎng)成分見表1，試驗(yàn)日糧原料組成及營養(yǎng)成分見表2。

表1 試驗(yàn)原料營養(yǎng)成分 g/kg

1.2 試驗(yàn)程序 試驗(yàn)期間早上4點(diǎn)和下午4點(diǎn)擠奶，每天分別在早上7點(diǎn)和下午4點(diǎn)飼喂全混合日糧1次。每天對提供的飼料量進(jìn)行修正，使殘余飼料量控制在10%以下。在試驗(yàn)期間每天收集新鮮和殘余飼料樣品，并將其保存在-20℃的密封塑料袋中。在每個(gè)試驗(yàn)周期開始和結(jié)束時(shí)稱量每頭牛的體重。根據(jù)Martin和Bateson（2007）提出的掃描采樣方法從每周期第5天開始連續(xù)2 d（1次/10 min）評估所有奶牛采食行為（反芻、采食和空閑）。

1.3 化學(xué)分析 在每個(gè)周期的第10～19天收集牛奶樣本，對蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、總固形物和尿素進(jìn)行分析。在飼養(yǎng)后第15天，即飼養(yǎng)后4 h，通過尾椎靜脈穿刺取血，取兩管血液，一管含抗凝血?jiǎng)?，另一管含氟化鈉。采集后立即以3000×g離心20 min，血漿-18℃保存，用于測定尿素氮。每一個(gè)試驗(yàn)期15～20 d，在飼喂后不同時(shí)間（6、8、10、12和14點(diǎn)）收集尿樣。尿液經(jīng)紗布過濾，用硫酸稀釋后置于-20℃保存。參考Gonzalez-Ronquillo等（2003）的研究方法對微生物蛋白合成量和效率進(jìn)行測定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用SAS軟件MIX PROC程序?qū)Ω髯兞窟M(jìn)行分析，按統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行方差和回歸分析。采用Dunnett檢驗(yàn)比較各處理組均值（甘蔗渣添加水平）與對照組均值之間的差異性，用正交多項(xiàng)式，即線性和二次曲線效應(yīng)比較飼糧中甘蔗渣水平對各指標(biāo)的影響，P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)分?jǐn)z入及表觀消化率 由表3可知，與對照組相比，45%和50%甘蔗渣組對干物質(zhì)、有機(jī)物和總可消化養(yǎng)分?jǐn)z入量無顯著影響（P＞0.05），而55%和60%甘蔗渣組干物質(zhì)和有機(jī)物表觀消化率最低（P＜0.05）。45%、50%和55%甘蔗渣組粗蛋白質(zhì)攝入量和表觀消化率與對照組無顯著影響（P＞0.05），而45%甘蔗渣組非纖維碳水化合物攝入量和消化率與對照組無顯著影響（P＞0.05）。用熱穩(wěn)定淀粉酶測定中性洗滌纖維發(fā)現(xiàn)，各組中性洗滌纖維和可消化中性洗滌纖維表觀消化率無顯著影響（P＞0.05）。養(yǎng)分?jǐn)z入量隨日糧甘蔗渣添加水平的升高表現(xiàn)為顯著線性降低（P ＜ 0.05）。

2.2 采食行為 由表4可知，對照組和甘蔗渣組奶牛采食時(shí)間無顯著差異（P＞0.05），而45%、50%和55%甘蔗渣組與對照組對奶牛反芻和空閑時(shí)間無顯著影響（P＞0.05）。60%甘蔗渣組較對照組顯著降低了奶牛反芻時(shí)間，顯著提高空閑時(shí)間（P＜0.05）。奶牛反芻時(shí)間、反芻和采食效率隨日糧甘蔗渣添加水平的升高表現(xiàn)為顯著線性降低（P＜0.05），而空閑時(shí)間隨飼糧中甘蔗渣含量的增加呈線性增加（P＜0.05）。

表2 試驗(yàn)日糧組成及營養(yǎng)水平 g/kg

表3 日糧添加不同水平甘蔗渣對奶牛養(yǎng)分?jǐn)z入及表觀消化率的影響

表4 日糧添加不同水平甘蔗渣對奶牛采食行為的影響

表5 日糧添加不同水平甘蔗渣對奶牛泌乳性能、乳成分、血液和乳中氮代謝的影響

2.3 泌乳性能、乳成分、血液和乳中氮代謝 由表5可知，與對照組相比，45%和50%甘蔗渣組奶牛日產(chǎn)奶量無顯著差異（P＞0.05），而55%和60%甘蔗渣組日產(chǎn)奶量顯著降低（P＜0.05）。甘蔗渣組和對照組對乳中脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖和總固形物含量的影響無顯著差異（P＞0.05）。與對照組相比，飼喂甘蔗渣的奶牛乳和血漿中的尿素氮含量顯著升高（P＜0.05）。45%和50%甘蔗渣組與對照組對乳中尿囊素濃度的影響無顯著差異（P＞0.05）。隨著日糧甘蔗渣添加水平的增加，日泌乳量、脂肪校正乳、乳中尿囊素、微生物蛋白合成量呈顯著線性降低（P＜0.05），而微生物蛋白合成隨飼糧甘蔗渣添加量的增加呈線性下降（P＜ 0.05）。

3 討論

對照組日糧中觀察到較高的營養(yǎng)成分與無刺仙人掌的添加量有關(guān)。無刺仙人掌具有較高的適口性和較高的營養(yǎng)物質(zhì)消化率。對照組的能量和蛋白質(zhì)充分平衡，提高了含氮化合物的使用效率。與甘蔗渣為基礎(chǔ)飼糧相比，對照組奶牛乳中尿素氮含量較低，且該值低于推薦的最大值（21.71 mg/dL）（Torrent，2000）。45%和50%甘蔗渣組干物質(zhì)、有機(jī)物、總可消化養(yǎng)分?jǐn)z入量無顯著差異，但泌乳量顯著高于其他甘蔗渣組，作者推測這與濃縮料添加水平高有關(guān)，飼料效率也有類似結(jié)果。

隨著甘蔗渣添加水平的增加，日糧中干物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)攝入量降低，這與甘蔗渣不可消化纖維含量的增加有關(guān)，導(dǎo)致瘤胃膨脹，使瘤胃充盈（Van Soest，1994），這一結(jié)果在奶牛采食行為上得到證實(shí)，如反芻時(shí)間和效率均有所下降。甘蔗渣添加水平升高，不可消化纖維水平增加，干物質(zhì)和中性洗滌纖維消化率下降。甘蔗渣中性洗滌纖維消化率較低、木質(zhì)素含量高，降低了養(yǎng)分通過胃腸道的消化率，增加了滯留時(shí)間。隨著飼養(yǎng)時(shí)間的增加，甘蔗渣組對干物質(zhì)攝入量無顯著影響。

日糧中甘蔗渣含量分別為55%和60%的奶牛產(chǎn)奶量較低，其原因是日糧中干物質(zhì)和總可消化養(yǎng)分的攝入量較低，低于該類別奶牛的能量需求和產(chǎn)奶量水平。當(dāng)甘蔗渣濃度為45%和50%時(shí)，除總可消化養(yǎng)分?jǐn)z入量增加外，微生物蛋白合成量增加也是產(chǎn)乳前體的重要來源，其氨基酸質(zhì)量高，小腸吸收的大部分氨基酸來自微生物蛋白（Titgemeyer，2003）。能量攝入與微生物蛋白合成有關(guān)，因?yàn)榱鑫钢械湍芰康目衫眯允窍拗莆⑸锷L的主要因素（Clark等，1992）。隨著甘蔗渣添加量的增加，微生物蛋白合成呈線性下降，45%甘蔗渣組微生物產(chǎn)量最高，為1127 g/d。因此，甘蔗渣是一種有價(jià)值的替代品，建議在濃縮料中添加水平為45%～50%，當(dāng)其添加水平為55%和60%時(shí)可以用于于低產(chǎn)奶量的奶牛日糧中。

4 結(jié)論

雖然甘蔗渣在肉牛飼料中大量使用，但目前還沒有用于泌乳奶牛的甘蔗渣。甘蔗渣會(huì)降低奶牛日泌乳量，但在濃縮料中添加45%～50%時(shí)可以使雜交奶牛泌乳量達(dá)到12 kg/d。