动物营养学报    2019, Vol. 31 Issue (2): 692-698    PDF    
饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛生长性能、养分消化和能量代谢的影响
柏峻1, 赵二龙1*, 李美发1, 辛均平1, 许兰娇1, 瞿明仁1, 易中华1, 杨食堂2, 杨建军2, 李艳娇1     
1. 江西农业大学, 江西省动物营养重点实验室, 江西省营养饲料开发工程中心, 南昌 330045;
2. 国家肉牛产业技术体系高安试验站, 高安 330800
摘要: 本试验旨在研究饲粮能量水平对育肥前期(14~16月龄)锦江阉牛生长性能、能量代谢规律的影响,并建立消化能需要量模型。试验选用50头体况良好、体重[(301.74±30.98)kg]相近的锦江阉公牛,随机分为5组,每组4个重复(栏),每个重复2~3头牛。A组为对照组,B、C、D、E组饲粮的综合净能水平在A组饲粮基础上分别提高6%、12%、18%、24%,5种饲粮的综合净能水平分别为6.02、6.38、6.74、7.10、7.46 MJ/kg。试验预试期10 d,正试期116 d。饲养试验结束后立即进行消化代谢试验,测定锦江阉牛生长性能及养分消化率,并建立育肥前期锦江阉牛消化能需要量模型。结果表明:1)各组间锦江阉牛的平均日增重(ADG)差异不显著(P>0.05),但随着饲粮能量水平的提高而呈逐渐增加的趋势。各组的平均干物质采食量随着饲粮能量水平提高呈逐渐降低趋势,但组间差异不显著(P>0.05)。C、D、E组的料重比均显著低于A组(P < 0.05)。2)各组间锦江阉牛采食总能、消化能、总能消化率及养分表观消化率均差异不显著(P>0.05)。3)育肥前期锦江阉牛ADG与消化能存在高度线性正相关(R2=0.996)。综上所述,在本试验条件下,提高饲粮能量水平能够提高育肥前期锦江阉牛的生长性能;消化能需要量模型为:消化能=0.638W0.75+36.837×ADG。
关键词: 锦江阉牛     生长性能     能量代谢     能量需要量    
Effects of Dietary Energy Level on Growth Performance, Nutrient Digestion and Energy Metabolism of Jinjiang Steers in Early Stage of Fattening
BAI Jun1, ZHAO Erlong1*, LI Meifa1, XIN Junping1, XU Lanjiao1, QU Mingren1, YI Zhonghua1, YANG Shitang2, YANG Jianjun2, LI Yanjiao1     
1. Engineering Research Center of Feed Development, Jiangxi Province Key Laboratory of Animal Nutrition, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China;
2. National Beef Cattle Industrial Technology System of Gao'an Test Station, Gao'an 330800, China
Abstract: This experiment was conducted to investigate the effects of dietary energy level on growth performance, energy metabolism, and to establish the model for digestive energy (DE) requirements of Jinjiang steers in the early stage of fattening (14 to 60 months of age). Fifty steers with good body condition and similar weight of (301.74 ±30.98) kg were randomly divided into 5 groups with 4 replicates per group and 2 to 3 steers per replicate. Group A was the energy control group, and the combined net energy (NEmf) levels of steers in groups B, C, D and E were increased by 6%, 12%, 18% and 24%, respectively on the basis of group A. The NEmf of the 5 diets was 6.02, 6.38, 6.74, 7.10 and 7.46 MJ/kg, respectively. Pre-test period was 10 days and test period was 116 days. The digestive metabolic test was conducted immediately after the feeding test. The growth performance and energy digestibility of Jinjiang steers were measuredl, and the model for DE requirements was established. The results showed as follows:1) the average daily gain (ADG) of Jinjiang steers was not significantly different among groups (P>0.05), but showed a gradual increase with the improvement of energy levels. The average dry matter intake (ADMI) in groups was decreased gradually with the increased energy levels, but the difference was not significant (P>0.05). The dietary energy levels had a significant influence on the feed to gain ratio (F/G), the F/G of groups C, D and E was significantly lower than that of group A (P < 0.05). 2) The total energy intake, DE, total energy digestibility and nutrient apparent digestibility of Jinjiang steers were not significantly different among groups (P>0.05). 3) There was a high degree of positive linear correlation between ADG and DE (R2=0.996). In conclusion, under the experimental conditions, the improvement of dietary energy levels can improve the growth performance of Jinjiang steers; the DE requirement of Jinjiang steers can be estimated by the following equation:DE=0.638W0.75+36.837×ADG.
Key words: Jinjiang steers     growth performance     energy metabolism     energy requirement    

随着肉牛产业发展和养殖水平的提高,以及饲养方式的改变,能量及其他营养成分需要量也会发生改变,加之我国幅员辽阔,肉牛地方品种多,各地气候和饲料原料也不尽相同,我国2004年颁布的《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)已经不能满足我国肉牛生产需要的研究。因此,需要对肉牛饲养标准进行研究与修订。

能量是维持动物正常生命活动、健康和生产性能的重要营养因素,对其他营养成分的消化吸收与利用也具有重要影响。因此,研究动物能量需要量及其消化、代谢利用规律的研究十分重要[1-3]

锦江牛是江西著名的地方品种,在南方饲养量大,已入选中国畜禽遗传资源名录。近年来,本课题组对锦江阉牛(6~10月龄)能量代谢规律及需要量进行了初步研究,积累了一定的数据[4],但还不完善,数据量较少。在本试验中,以育肥前期(16~18月龄)锦江阉牛为研究对象,以《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)为参照基础,研究饲粮能量水平对其生长性能、能量代谢规律的影响并建立消化能需要量模型,为充分开发利用锦江牛资源,提高其饲养水平,发挥其生产性能提供技术支撑,同时为修订、完善我国《肉牛饲养标准》提供参考。

1 材料与方法 1.1 试验动物

本试验于2017年1—5月在高安裕丰农牧有限公司育肥场进行。试验选取50头体重接近、健康状况良好的14~16月龄锦江阉牛,牛只体重为(301.74±30.98) kg。常规免疫。

1.2 试验设计与饲粮

本试验采用单因素完全随机设计,将50头牛随机分为5组,即A、B、C、D和E组。每组10头牛,每组4个重复(栏),每个重复2~3头牛。预试期10 d,正试期116 d。A组为能量对照组[按照我国《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)中300 kg肉牛日增重1.2 kg所需综合净能配制],B、C、D、E组饲粮综合净能水平在A组的基础上分别提高6%、12%、18%、24%,5组综合净能水平分别为6.02、6.38、6.74、7.10、7.46 MJ/kg。饲粮由精料和粗料组成,精料由常用饲料原料组成,粗料为青贮料,试验饲粮组成及营养水平见表 1

表 1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis)
1.3 饲养管理

试验牛采用舍饲散养的方式,使50头牛在同一栋牛舍中,日喂2次(06:00及16:00),自由采食和饮水。常规程序免疫,其他饲养管理工作按试验场的常规程序进行。

1.4 消化代谢试验

饲养试验结束后,每组随机选取3头试验牛进行消化代谢试验。消化代谢试验为期3 d,每头试验牛单栏饲养,其他试验条件与饲养试验一致。试验采用全收粪法。

1.5 粪样的处理及采集

每组选取体重长势相近的3头牛,采用全收粪法,于试验的最后3 d每天收集每头牛全部粪便,每6 h收粪1次,将每天收集的粪样混匀、称重,取每头牛鲜粪总重的10%,再取鲜粪样500 g加20 mL 10%稀硫酸,混匀。将采集好的粪样置于烘箱中65 ℃烘干至恒重。试验结束后,将粪样粉碎后过40目筛,保存备测。

1.6 测定指标和方法

平均干物质采食量(ADMI):每天准确称量与记录试验牛的采食量和剩料量,最后计算试验牛ADMI。

平均日增重(ADG):正式试验开始前,连续2 d在07:00对试验牛进行空腹称重,取平均值作为初始体重;整个试验结束后连续2 d在07:00对试验牛进行空腹称重,取平均值作为终末体重;依据2次称重平均值结合试验天数计算ADG和料重比(F/G)。

营养成分:测定饲粮和粪样中干物质、粗蛋白质、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量。饲粮和粪样的能量分别以饲喂状态形式和风干物形式采用上海昌吉地质仪器有限公司生产的XRY-1B型氧热量计进行测定。操作方法及指标计算公式如下:

饲粮和粪样中的干物质含量参照GB/T 6435—2006的烘箱干燥法测定;总能参照ISO 9831—1998的方法,使用氧热量计测定;粗蛋白质含量参照GB/T 6432—1994中的凯氏定氮法,使用KDY-9820凯氏定氮仪测定;中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量采用Van Soest等[5]方法测定;粗灰分含量参照GB/T 6438—2007的高温灼烧法测定。

能量模型的建立:根据析因法原理,锦江阉牛的能量需要量可剖分为维持需要量和增重需要量2个部分。采用的数学模型[6]如下:

式中:ER为能量(消化能或代谢能)需要量(MJ/d);W0.75为单位代谢体重(kg);ADG为平均日增重(kg/d);a和b为多元回归系数。

根据饲养试验和消化代谢试验所得试验结果,用单位代谢体重、ADG与表观消化能分别进行回归分析,即可得出不同体重和ADG的锦江阉牛消化能需要量模型。

1.7 数据统计分析

试验数据先采用Excel 2007进行初步处理,再用SPSS 20.0软件进行统计分析,试验结果以平均值±标准差表示。差异显著性检验采用单因子方差分析(one-way ANOVA)和Duncan氏法多重比较,P < 0.05表示差异显著;回归分析采用多元回归分析(multiple regression)法进行分析,模型以ER=a×W0.75+b×ADG表示。

2 结果与分析 2.1 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛生长性能的影响

表 2可知,各组间锦江阉牛的ADG差异不显著(P>0.05),但随着饲粮能量水平的提高而呈逐渐增加的趋势;各组ADMI随着饲粮能量水平提高呈逐渐降低趋势,但组间差异均不显著(P>0.05);C、D、E组F/G均显著低于A组(P < 0.05)。

表 2 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary energy level on growth performance of Jinjiang steers in early stage of fattening (n=4)
2.2 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛能量消化率的影响

表 3可知,各组间锦江阉牛的采食总能、消化能及总能消化率均没有显著差异(P>0.05),C组总能消化率高于其余各组。

表 3 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛能量消化率的影响 Table 3 Effects of dietary energy level on energy digestibility of Jinjiang steers in early stage of fattening (n=3)
2.3 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛养分表观消化率的影响

表 4可知,各组间锦江阉牛的养分表观消化率均没有显著差异(P>0.05)。饲粮干物质的表观消化率随着饲粮能量水平提高而增加,其中D组的干物质表观消化率最高;对于有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率均随着饲粮能量水平的提高呈先增加后降低的趋势,其中D组最高,分别为84.34%、81.91%、76.37%、67.21%。

表 4 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛养分表观消化率的影响 Table 4 Effects of dietary energy level on nutrient apparent digestibility of Jinjiang steers in early stage of fattening (n=3)
2.4 育肥前期锦江阉牛消化能需要量模型的建立

根据饲养试验和消化代谢试验所得试验结果,用单位代谢体重、ADG与表观消化能分别进行回归分析,得出不同体重和ADG的锦江阉牛消化能需要量模型如下:

式中:DE为消化能需要量(MJ/d);W0.75为单位代谢体重(kg);ADG为平均日增重(kg/d)。

由以上回归方程可知,在本试验条件下,育肥前期锦江阉牛消化能需要量与ADG呈高度正相关,且相关系数为0.996;据此模型推出,锦江阉牛育肥前期的维持消化能需要量为0.638 MJ/(kg W0.75·d);育肥前期每千克增重的消化能需要量为36.837 MJ。

3 讨论 3.1 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛生长性能的影响

育肥前期亦为生长育肥期,主要是指肉牛生长到4~6个月或者11~18个月,此阶段肉牛生长发育最快,相对生长强度大,是肉牛育肥的关键时期[7]。本次试验结果表明,随着饲粮能量水平的提高,育肥前期锦江阉牛ADG逐渐增加,而F/G则显著下降。这与王鸿泽[8]、刘爽[9]研究报道相一致。而配制饲粮的能量水平越高,在保证充足采食的前提下,其用于生产的能量也就越多。因此,饲粮能量水平越高,ADG也就越高,这也符合肉牛育肥前期的生长规律[10]。本试验中,各组肉牛通过采食所获得消化能几乎相同,而各组ADG差异不同可能与饲粮配比及肉牛原有体重相关,仍需进一步探讨。本试验中,各组间锦江阉牛ADG差异不显著,ADG为0.41~0.52 kg/d,范围偏窄。这可能与育肥前期锦江阉牛自身采食量相关,朱昊鹏等[11]在研究精料补饲水平对锦江牛生产性能的影响时,得出对照组体重350 kg锦江牛的采食量为5.17 kg/d。本试验中,当饲粮能量水平从6.02 MJ/kg增加到7.46 MJ/kg时,育肥前期锦江阉牛ADMI呈现逐渐下降的趋势。这也在一定程度上反映了饲粮能量与采食量之间的关系:当饲粮中能量水平低时,采食量增加,当饲粮中能量水平提高时,采食量降低[12]

3.2 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛能量消化率的影响

在本试验条件下,随着饲粮能量水平的提高,育肥前期锦江阉牛的总能消化率呈先增加后降低的趋势,其中C组的总能消化率达到最大值86.94%。目前,国内外对肉牛能量利用率的研究根据动物的品种、年龄和生理阶段的不同,其能量的利用率也存在着一定的差异。刘道杨[13]在研究12~13月龄湘中黑牛能量代谢规律时,发现随着饲粮能量水平的增加,湘中黑牛对饲粮的总能消化率和总能代谢率先升高后降低,总能消化率、总能代谢率平均值分别为67.51%和58.00%。穆阿丽[14]报道,4~6月龄利×鲁杂交牛总能消化率、总能代谢率及消化能代谢率分别为66.60%、56.95%、85.51%;7~10月龄利×鲁杂交肉牛的总能消化率、总能代谢率及消化能代谢率分别为64.12%、54.20%、84.53%。本试验中,育肥前期锦江阉牛总能消化率随饲粮能量水平的变化规律与上述研究结果相一致,其总能消化率略高于上述研究结果。这可能是因为品种不同,锦江牛较耐粗饲,可能对能量消化率和代谢率较其他品种高。

3.3 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛养分表观消化率的影响

饲粮养分表观消化率是反映饲粮组成是否合理以及各种营养物质是否均衡的重要指标。动物对养分的消化利用情况受试验动物、采食量、饲粮组成及加工方式等诸多因素的影响,动物采食的目的在于满足自身能量及养分的需要,而能量是肉牛生长的第一限制性因素,在饲粮的配制过程中需遵循一定的比例和浓度,否则会影响养分的利用效率并导致营养障碍[15]。杨俊[16]研究表明,中能组(6.50 MJ/kg)犊牦牛干物质、有机物、总能表观消化率显著高于低能组(5.60 MJ/kg),说明适宜的饲粮能量水平有利于提高饲粮养分的消化率,与本试验结果相一致;而高能组犊牦牛对养分的消化率较中能组低,分析认为可能是幼畜体内分泌的消化酶,特别是淀粉酶、麦芽糖酶等糖酶满足不了消化大量物质的需要,而消化底物和酶的不平衡会直接影响物质的分解效果,进而影响物质的消化率[17]。武婷婷等[18]在研究饲粮中用玉米替代象草,增加能量水平对育肥期肉牛消化率的影响时发现, 各组采食量及干物质表观消化率的规律均为高能组>中能组>低能组。本试验中,饲粮干物质表观消化率随着饲粮能量水平增加而增加,其中较高能量的D、E组的干物质表观消化率较高也印证了这一说法。这说明在育肥前期,随着肉牛体内消化机能的成熟,提高饲粮能量水平有助于提高该时期的养分消化率。

3.4 育肥前期锦江阉牛消化能和代谢能需要量模型的建立

Garrett[19]采用比较屠宰试验表明,荷斯坦阉牛用于维持的能量需要比海福特牛高23%。高艳霞等[20]对体重为300~350 kg的荷斯坦育成牛进行能量代谢规律的研究中发现,育成牛的消化能和代谢能维持需要量与牛只的体重密切相关,分别为0.730 14和0.616 90 MJ/(kg W0.75·d),而穆阿丽[14]利用7~10月龄杂交牛所测得的代谢能需要量为0.520 9 MJ/(kg W0.75·d),说明杂交肉牛能量利用率较高,造成这一结果的原因是维持能量在不同品种之间存在着个体差异[21]。近年来,我国本地肉牛品种的能量需要量的研究逐步增多。刘道杨[13]在对12~13月龄湘中黑牛能量代谢规律和需要量的研究中得出湘中黑牛的维持消化能和代谢能需要量分别为0.648、0.506 MJ/(kg W0.75·d),维持消化能转化为代谢能的转化效率为0.78;每千克增重的消化能和代谢能需要量分别为33.12、32.15 MJ,而其得出的11~12月龄夏南牛的维持消化能和代谢能需要量分别为0.517、0.402 MJ/(kg W0.75·d),增重消化能和代谢能的需要量为40.17、36.02 MJ/kg,用于增重的消化能转化为代谢能效率为0.90。这为湘中黑牛和夏南牛的饲养制定了相应的理论标准,从而可以更加充分发挥其生产性能,提高饲养效益。据张晓明[22]报道,生长期秦川牛维持消化能和维持代谢能需要量分别为0.778、0.668 MJ/(kg W0.75·d),每千克增重消化能和每千克增重代谢能需要量分别为37.05、33.49 MJ。本试验得到的育肥前期锦江阉牛消化能的维持需要量为0.638 MJ/(kg W0.75·d);育肥前期每千克增重的消化能需要量为36.837MJ,与上述报道存在差别。而通过公式代谢能=消化能×0.82,我们可以进一步推导出育肥前期锦江阉牛代谢能需要量模型:代谢能=0.494W0.75+33.843×ADG(R2=0.989),从而得出育肥前期锦江阉牛代谢能的维持需要量为0.494 MJ/(kg W0.75·d),育肥前期每千克增重的代谢能需要量为33.843 MJ。综上所述,肉牛的品种、年龄和其所处的饲养环境和对应的生理阶段等对肉牛能量需要量均有影响。

4 结论

① 本试验条件下,饲粮能量水平对锦江阉牛ADG的影响不显著,但随着饲粮能量水平的提高而呈逐渐增加的趋势。饲粮能量水平对锦江阉牛的F/G有显著影响,饲粮能量水平越高,F/G越低。

② 饲粮能量水平对锦江阉牛的采食总能、消化能、总能消化率及养分表观消化率均没有显著影响。

③ 育肥前期锦江阉牛ADG与消化能存在高度线性正相关(R2=0.996),其消化能需要量模型为:消化能=0.638W0.75+36.837ADG。

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