日粮类型对内蒙古绒山羊能量代谢的影响

张晓东，韦癑瑞，李科南，娜梅拉，杜海东，娜仁花

（内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特 010018）

日粮的营养水平是影响动物体内能量代谢的重要原因之一。在动物机体内，能量转换与物质代谢密切相关，只有通过分解营养物质来获得能量，才能进行产物合成，而为了保障其生长和高质量的生产性能，就需要在日粮中获取充足的能量，因为能量的不均衡也会导致动物生长和生产性能降低，因此，合理的能量水平有助于提升动物的生长速率（吴淑军，2012）。内蒙古绒山羊是我国著名的绒山羊品种之一，具有产绒性能好、羊绒品质高等优点，长期的自然放牧使其形成了适应性强、耐粗饲的特点（杨硕，2018）。随着人们对羊绒、羊肉等畜产品的需求量加大以及国家对草原资源的保护，集约化、规模化养羊成为必然趋势，在这样的饲养方式下，日粮类型的选择成为关键的饲养技术。本试验选择了内蒙古中西部地区主要的饲料类型，利用消化代谢试验与呼吸测热试验结合的方式，研究日粮类型对内蒙古绒山羊能量代谢水平的影响，为促进其能量平衡，增加饲养效率，减少养殖成本，降低环境污染提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计 本试验于2019 年11月在内蒙古呼和浩特土默特左旗金莱牧业和内蒙古农业大学动物科学学院营养代谢室进行。选用24 只体况良好、体重相近（平均体重为25 kg）的内蒙古绒山羊，随机分为4组，每组6 只。饲喂不同的日粮，即苜蓿组、苜蓿补饲精料组、玉米秸秆组、玉米秸秆补饲精料组。预试期20 d，正试期20 d。在正试期内通过动物呼吸代谢测定系统（Sable 6 nmvkit）进行CH4排放量的检测。系统内连接了6 个呼吸代谢笼，从而能够同步计算6 只羊的CH4产量。于正试期第12、14、16、18 天分四批将羊只放入代谢笼测定，在试验前羊只进入呼吸代谢笼内必须先适应24 h，然后连续24 h 测其CH4排放量。在正试期内连续5 d 采用全收粪尿法进行消化代谢试验。

1.2 饲养管理 试验开始前，对所有试验羊进行检疫驱虫，每天饲喂两次，补饲精料组的补饲时间为17：00。玉米秸秆及苜蓿青干草购自当地，精料为大北农提供精补料与玉米粒的混合料（每只补饲量200 g，饲粮精粗比约为2.5：7.5）。饲料组成及营养水平见表1。自由饮水，其他饲养条件相同。正试期记录每只羊体重变化及日采食量。每个呼吸代谢笼内均设有料槽和水槽，以确保试验羊在进入代谢笼期间能够自由采食与饮水。

表1 饲粮组成及营养水平（干物质基础）

1.3 样品采集与处理 在消化代谢试验期内用自制的粪尿采集设备每天采集试验羊的全部粪便，记录排粪量后取样冷冻保存，用于粪能的测定。用预先添加硫酸的塑料桶收集尿液（固氮），每天记录每只羊的尿液体积后混匀取样，用于尿能的测定。

1.4 测定指标与计算方法 能量用氧弹测热法进行测定。4 个日粮组的甲烷产量见表2。

表2 不同日粮组甲烷产量

甲烷能的计算公式为：

甲烷能（MJ/d）=[甲烷产量（L/d）×39.54（kJ/L）]/1000；

消化能=总能摄入量-粪能；

代谢能=总能摄入量-粪能-尿能-甲烷能；

总能消化率/%=消化能/总能摄入量×100；

总能代谢率/%=代谢能/总能摄入量×100。

1.5 数据统计分析 试验数据结果以Excel 2016 整理，SAS 9.2 进行单因素方差分析和显著性检验，结果以“平均值±标准偏差”表示。

2 结果与分析

由表3 可知，在两个不补饲组中，苜蓿组的干物质采食量及总能摄入量高于玉米秸秆组12.73%、17.32%，两个补饲组的干物质采食量及总能摄入量差异不显著（P ＞0.05）。补饲组的粪能高于不补饲组，苜蓿差异不显著（P ＞0.05），玉米秸秆差异显著（P ＜0.05），粗料为苜蓿时，补饲组的粪能高于不补饲组21.44%，粗料为玉米秸秆时，补饲组的粪能高于不补饲组25.23%。粗料为玉米秸秆组的粪能与总能摄入量比高于粗料为苜蓿组，差异显著（P ＜0.05）。两个不补饲组尿能差异不显著（P ＞0.05），苜蓿补饲组尿能比玉米秸秆补饲组高出68.75%，差异不显著（P ＞0.05）。尿能与摄入总能之比4 组差异不显著（P＞0.05）。粗料为苜蓿时，甲烷能差异不显著（P ＞0.05），玉米秸秆时，不补饲组高于补饲组15.28%，差异显著（P ＜0.05），在不补饲组中，玉米秸秆组甲烷能极显著高于苜蓿组（P ＜0.01），较苜蓿组高40.68%，补饲组中，玉米秸秆组高于苜蓿组44.00%，差异显著（P ＜0.05）。粗料相同时，甲烷能与摄入总能之比差异显著（P ＜0.05），补饲组低于不补饲组。玉米秸秆组消化能显著低于其他3 组（P ＜0.05），分别低28.92%、36.7%、25.98%。代谢能玉米秸秆组最低，显著低于其他组（P ＜0.05），低于玉米秸秆补饲组33.50%，低于苜蓿组与苜蓿补饲组39.37%、45.31%。粗料为苜蓿的组总能消化率及总能代谢率均显著高于玉米秸秆组（P ＜0.05）。

表3 日粮类型对内蒙古绒山羊能量代谢的影响

3 讨论

3.1 日粮类型对内蒙古绒山羊能量代谢损失的影响 为了保证自身的生命机能及生产性能，动物需从外界饲料中得到营养，再通过其消化道的消化吸收之后传递到机体不同组织，饲粮内的蛋白质、碳水化合物与脂类在动物体内经由一连串的消化过程和吸收以及代谢功能所形成的能量，最后再以ATP 形式满足其机体的需要。饲料中的能量并不能被动物体所完全利用，会受到日粮、动物等各种因素的直接影响，在动物机体转化和使用能量的同时也经由各种渠道损失掉了一部分。其中粪便能是动物能量损失的主要组成部分，大约占摄食总能的1/3（王新谋，1997），而粪能的多少则与饲料的种类、质量、养分特性、日粮精粗比有关，反刍动物采食低质粗饲料时，粪能占摄入总能的60%，采食精料时占20%～30%（杨凤，2006）。本试验中，在不补饲精料或补饲条件相同的情况下，粗料为玉米秸秆组的粪能均高于粗料为苜蓿组，相较于玉米秸秆，苜蓿是更为优质的粗饲料，但在本试验中，粪能占总能摄入之比4 个试验组较其他研究均偏高，可能是受到饲养环境、饲料适口性、动物应激反应的影响。粪能随着总能摄入量的增加而增加（Tyrrell，1975），本研究中，粗料条件相同时，补饲精料均显著增加了粪能的排出量。

尿能是消化能中不能被完全利用，随尿液排出而损失的能量，主要是尿液中含氮有机物的能量。反刍动物的尿能约占总能的3%～5%（王新谋，1997）。尿能主要受饲料结构、营养水平的影响，尤其是日粮蛋白质水平，本试验中，苜蓿补饲精料组的蛋白质水平高于其他组，其尿能也高于其他组92.86%、145.45%、68.75%，尿能占总能摄入量在2.5%～ 4.4%。杨在宾等（2000）的研究显示，尿能与尿中含氮物质的含量呈正相关，尿氮含量又随日粮蛋白质水平的提升而升高（李志静，2014）。王思宇等（2021）研究了日粮蛋白质水平对云南半细毛羊空怀母羊能量代谢的影响，表明随着蛋白质水平的提升，尿能随之提升。

甲烷是反刍动物瘤胃发酵产物。据研究，以甲烷形式所损失的热能约占饲粮总能的2%～12%（Johnson，1995）。反刍动物排放甲烷的产量受到饲料类型、饲养环境、动物品种等因素的影响。饲粮中饲料的种类和用量对肠道甲烷产量有直接影响，可以通过改变瘤胃发酵模式来实现缓解策略（Benchaar，2001）。日粮组成可以影响瘤胃中的挥发性脂肪酸（VFA）组成，也因此对甲烷产生有一定影响。增加日粮中的精料比例，淀粉含量相应增加，瘤胃内乙酸生成量减少，丙酸生成量增多，导致氢气生成量降低，从而抑制甲烷产生。本试验中两个补饲组的甲烷产量较不补饲组均有所下降，甲烷能随之下降。粗饲料中蛋白质含量、营养价值的升高也会使单位采食量的甲烷产量下降（朱伟云，2010）。根据Benchaar 等（2001）的预测模型，紫花苜蓿替代另一种牧草可使CH4产生减少21%。本试验中苜蓿组甲烷产量显著低于玉米秸秆组和玉米秸秆补饲组，可能是因为相较玉米秸秆，苜蓿是更为优质的粗饲料，其含有较高的蛋白且粗纤维较低，玉米秸秆粗纤维含量较高，其在瘤胃内停留时间延长，也会增加甲烷产量。此外，牧草在收获时的成熟度和保存方法也可用于控制反刍动物的甲烷产量，与成熟牧草相比，饲粮中添加早期刈割牧草降低了甲烷产量，提高了有机物（OM）和中性洗涤纤维（NDF）消化率（Brask，2013）。本试验中4 组甲烷能占总能5.58%、3.99%、9.14%、6.13%，与之前的报道一致。

3.2 日粮类型对内蒙古绒山羊能量代谢的影响我国的粗饲料资源丰富，但缺乏优质粗饲料，随着养殖业的飞速发展，开发利用秸秆成为近年来的热点，但未经处理的秸秆饲料粗纤维含量高，不易消化。在Gislon（2020）试验中，完全以干草为饲料源的日粮饲喂效率明显低于青贮饲料，表明干草的饲喂价值低于青贮饲料。本试验中，玉米秸秆组的消化能显著低于其他组，总能消化率、总能代谢率均低于苜蓿组，尽管补饲精料后有所提高，但相对来说还是较低。发酵玉米秸秆可以改善其消化代谢。李术娜等（2015）研究多功能复合菌剂发酵玉米秸秆对育肥羊能量代谢的影响，发现经发酵处理的秸秆降低了育肥羊的甲烷能、粪能与尿能，提升了动物能量代谢水平。王晓佳等（2012）发现，青贮处理后玉米秸秆的消化能和代谢能显著高于未处理组，因为青贮处理改善了粗饲料的纤维特性和成分，提高了玉米秸秆的营养价值。姜雨轩（2018）研究表明，氨化处理秸秆饲料，可显著提高消化能与代谢能，氨化过程中不同压强的处理也会对能量代谢水平有影响。

日粮营养水平对动物能量代谢有重要影响。Tovar-Luna 等（2007）研究证实，高营养水平日粮组的能量消化率超过了低营养水平组。本试验中苜蓿组的营养水平高于玉米秸秆组，不论是否补饲精料，其总能消化率、代谢率均高于玉米秸秆组。精粗比对能量代谢也有一定影响。在本实验中，补充饲喂精料显著提高了绒山羊的消化率。刘洁等（2012）发现，随着精料比例的增加，肉羊日粮的消化能、代谢能和总能量消化率总体呈上升趋势，王文奇等（2014）用不同精粗比的颗粒饲料喂养母羊，它们的消化能、代谢能、总能量消化率和总能量代谢率随着精料比例的增加而显著增加。王吉峰等（2004）研究了精粗比为30：70、50：50 和65：35 的日粮对泌乳奶牛能量代谢的影响，发现随着精粗比的增加，消化能和总能量消化率显著增加。本试验中补饲精料后消化能均升高，苜蓿组总能消化率和总能代谢率在补饲后出现降低，可能是因为本试验中精料与粗料分开饲喂的原因，这种饲喂方法因粗饲料采食量、饲料适口性和动物因素的差异造成试验羊日粮精粗比不稳定。

部分饲料添加剂也会对反刍动物能量代谢产生影响。有研究表明，在饲粮中添加胍基乙酸（GAA）可以提高瘤胃液总VFA 含量，降低乙酸含量（Li，2020），刘笑梅等（2021）在绵羊羔羊饲粮中添加900 mg/kg GAA 时摄入总能量、表观消化能、表观代谢能、总能表观消化率和总能代谢率均升高，主要是因为添加胍基乙酸可以提高绵羊羔羊瘤胃液中总VFA 含量，促进了机体对能量的利用率，反刍动物最主要的能量来源是乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸。冯仰廉（2006）认为，VFA所提供的能量约占动物经饲料摄入消化能的70%～ 80%。崔乔等（2021）在饲料中添加肉桂醛发现，3 个添加组的消化能和总能表观消化率显著高于对照组。程光民等（2019）发现，在全株玉米青贮饲料中添加0.1%的植物乳酸片球菌和0.5%的尿素可以提高杜泊羊的能量和蛋白质消化率和利用率。目前关于饲料添加剂提高反刍动物能量利用水平，改善能量平衡具体机理研究较少，有待进一步深入研究。

4 结论

本试验条件下，补饲精料可提高绒山羊总能摄入量、消化能、代谢能，但降低了甲烷能。不论是否补饲精料，粗饲料为苜蓿时，绒山羊消化能、代谢能、总能消化率、总能代谢率均高于粗饲料为玉米秸秆组。