2. 承德市农业农村局科技教育工作站, 承德 067000;
3. 河北省肉羊产业技术研究院, 衡水 053400
2. Technology and Education Station of Chengde Municipal Bureu of Agriculture and Rural Affairs, Chengde 067000, China;
3. Sheep Industry Technology Research Institute of Hebei, Hengshui 053400, China
我国北方地区春冬季节气候寒冷，长期持续的冷刺激会对羔羊的生长发育和健康水平造成一定的损害[1-3]。研究指出，寒冷的环境条件严重影响了育肥羊的生长性能[4]和脂肪沉积[5-6]。近几年，关于冬季缓解家畜冷刺激的研究较多，大多通过提高建筑保温性能或增设供暖设备来改善畜舍环境，如改善外围护结构[7-8]、增设保温灯[9]、增加卧床或垫草[10]等措施，虽然这些措施可在一定程度上缓解冷刺激对家畜的负效应，但成本相对较高。也有学者通过营养调控提高能量利用率的方法缓解冷刺激，如调整饲粮配方的能量水平[11-12]或者在饲粮中添加谷氨酰胺[13]、L-精氨酸[14]等，但在实际生产中也具一定的局限性。
冬季饮用温水是提高家畜福利、减少因冷刺激引起生长性能下降的可行方法，这已在奶牛和肉牛生产上被验证并广泛应用。李欣等[15]研究认为，饮用14.6 ℃温水可以提高奶牛产奶量；而陈昭辉等[16]研究表明，16~18 ℃的温水可以提高肉牛的饮水次数和平均日增重(ADG)。关于仔猪饮水的研究也有相关报道，冬季饮用30 ℃温水可以降低断奶仔猪的腹泻率并提高其对养分的利用率[17]。相比单胃动物，反刍动物饮用温水效果会更好，因为饮水温度直接影响瘤胃微生物的菌群结构和功能，进而影响其发酵效率和营养物质的消化吸收[18]。羊作为反刍动物，饲养较为粗放，舍饲养殖刚刚起步，河北省羊产业技术创新团队连续3年对羊舍环境的调研发现，冬季寒冷环境导致的羔羊腹泻和死亡的比例居高不下，经济损失较大，这已经引起了业内人士的重视。为此，本试验从改善饮水环境入手，研究不同饮水温度对公、母育肥羔羊生长性能、屠宰性能以及消化、生理特性的影响，为冬季寒冷地区羔羊的健康养殖提供数据。
1 材料与方法 1.1 试验羊舍试验选择承德坝上地区某规模化羊场，试验羊舍建筑结构为有窗密闭式小钟楼舍，舍顶部阳坡设置阳光板，地面设置塑料漏缝地板。羊舍剖面图如图 1所示。
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图 1 羊舍剖面图 Fig. 1 Sectional view of sheep house |
试验于2019年12月至2020年3月进行，周期120 d。试验期间舍内平均温度为(5.22±0.30) ℃，相对湿度为(69.25±3.35)%。试验选择180只3月龄、体重[(22.52±0.77) kg]相近的杜泊羊×小尾寒羊杂交羔羊，公、母羔羊各90只。将公羔和母羔各随机分为3个饮水温度组，即5、15和25 ℃组，共计6个组。水温由自动恒温饮水槽控制，并设水表，同时每天定时(05：00、13：00和17：00)测量水温，确保水温保持在试验设定范围内。
1.3 饲养管理试验开始前对羊舍进行清洁消毒，对试验羊进行羊痘、口蹄疫和小反刍兽疫疫苗免疫。每组于1栏内饲养，饲养面积为32 m2。试验期间保持饲粮营养水平一致，全混合日粮(TMR)组成及营养水平见表 1。每日于05:00和17:00定时饲喂，自由饮水。试验羊舍为刮粪板清粪，每日于07:00和16:00定时清理。
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表 1 TMR组成及营养水平(风干基础) % Table 1 Composition and nutrient levels of the TMR (air-dry basis) |
分别于试验第1天和最后1天对各组羔羊逐只进行空腹称重，记录初始体重(IBW)及终末体重(FBW)。并于试验结束前3 d对各组的饲料饲喂量、剩余料量和饮水量进行称量，计算试验期羔羊的ADG、日均饮水量(ADW)、干物质采食量(DMI)和料重比(F/G)。
1.4.2 养分表观消化率测定于试验结束前3 d收集饲料样品和粪样。采用四分法收集饲料样品，采用点收粪法于采食后收集粪便，每组随机收集6只羔羊的新鲜粪便，每只羔羊300 g，分装2份，一份加10%盐酸(每100 g粪样加10 mL 10%盐酸)以备测粗蛋白质(CP)含量；另一份不加酸以备测总能(GE)及干物质(DM)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)和磷(P)含量，有机物(OM)含量为计算值，公式如下：
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上述样品均保存于-20 ℃冰箱。饲料和粪样的DM、OM、CP、EE、NDF、ADF、Ca和P含量参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[19]中的方法进行测定。
各养分表观消化率测定采用酸不溶灰分(AIA)内源指示剂方法计算，公式如下：
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于试验后期利用小米智能摄像机连续录制3 d羔羊饮水后的反刍行为，每组随机选择6只羔羊进行标记。试验结束后，导出视频，利用秒表和计数器记录饮水后的反刍行为。反刍行为的检测内容包括：每个反刍周期持续时间、每个反刍周期逆呕食团数、每个食团咀嚼时间、每个食团咀嚼次数及两食团吞咽逆呕间隔时间。
1.4.4 近瘤胃体表温度测定于试验后期每组随机选择6只羔羊并剃毛，利用Testo-890红外热成像仪拍摄并记录其饮水后的近瘤胃体表温度。
1.4.5 血清生化指标测定于试验末每组随机选择6只健康育肥羔羊，早晨空腹采血，前颈静脉采血10 mL，3 000 r/min离心15 min，血清于-20 ℃保存备测。血清皮质醇(COR)、三碘甲状腺原氨酸(T3)和甲状腺素(T4)含量采用BFM-96型多管放射免疫计数器进行检测；血清葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量采用GF-D200型半自动生化分析仪进行测定。
1.4.6 屠宰性能及器官发育测定于试验末每组随机选择6只健康育肥羔羊进行屠宰，待宰前禁食12 h，屠宰前称活体重量。静脉放血屠宰后记录其胴体重及心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏重量，计算各组屠宰率及器官指数。
1.5 数据分析采用SAS 9.4统计软件对所测数据进行双因素分析，其中P≤0.05表示差异显著，P≤0.01表示差异极显著，P＞0.05表示差异不显著。并利用Testo IRSoft2软件对近瘤胃体表温度进行分析。
2 结果 2.1 饮水温度对育肥羔羊生长性能的影响饮水温度对育肥羔羊生长性能的影响如表 2所示。不同饮水温度组之间IBW无显著差异(P>0.05)，但公羔和母羔的FBW差异极显著(P < 0.01)。与5 ℃组相比，15和25 ℃组的ADW分别极显著提高了43%和52%(P < 0.01)，公羔和母羔的ADW差异极显著(P < 0.01)。不同饮水温度组之间DMI和ADG无显著差异(P>0.05)，但公羔和母羔的DMI和ADG差异极显著(P < 0.01)。与5 ℃组相比，15和25 ℃组的F/G显著降低(P < 0.05)，公羔和母羔的F/G差异显著(P < 0.05)。同时，DMI表现出饮水温度与性别的交互影响(P < 0.01)。
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表 2 饮水温度对育肥羔羊生长性能的影响 Table 2 Effects of drinking water temperature on growth performance of fattening lambs |
饮水温度对育肥羊血清生化指标的影响如表 3所示。与5 ℃组相比，15和25 ℃组的血清COR、T3和T4含量显著或极显著降低(P < 0.05或P < 0.01)，血清GLU和ALB含量显著提高(P < 0.05)；公羔和母羔的血清COR、T3和T4含量差异极显著(P < 0.01)。不同饮水温度组之间血清TP和UN含量无显著差异(P>0.05)。同时，血清T3和T4含量表现出饮水温度与性别的交互影响(P < 0.01)。
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表 3 饮水温度对育肥羔羊血清生化指标的影响 Table 3 Effects of drinking water temperature on serum biochemical parameters of fattening lambs |
饮水温度对育肥羔羊屠宰性能及器官发育的影响如表 4所示。与5 ℃组相比，15和25 ℃组的胴体重显著提高(P=0.05)；15和25 ℃组的屠宰率极显著提高(P < 0.01)，分别提高了4.72%和6.76%。与5 ℃组相比，15和25 ℃组的肾脏、肝脏指数显著提高(P < 0.05)，25 ℃组的肾脏重量也显著提高(P < 0.05)。不同饮水温度组之间其他器官重量及器官指数无显著差异(P>0.05)。同时，各指标未表现出饮水温度与性别的交互影响(P>0.05)。
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表 4 饮水温度对育肥羔羊屠宰性能及器官发育的影响 Table 4 Effects of drinking water temperature on slaughtering performance and organ development of fattening lambs |
饮水温度对育肥羔羊表观消化率的影响如表 5所示。与5 ℃组相比，15和25 ℃组的GE、EE、CP和Ash表观消化率显著或极显著增加(P < 0.05或P < 0.01)，25 ℃组的ADF表观消化率显著增加(P < 0.05)。同时，Ash和DM表观消化率表现出饮水温度与性别的交互影响(P < 0.01)。
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表 5 饮水温度对育肥羔羊表观消化率的影响 % Table 5 Effects of drinking water temperature on nutrient apparent digestibility of fattening lambs |
饮水温度对育肥羔羊近瘤胃体表温度及反刍行为的影响如图 2及表 6所示。与5 ℃组相比，15和25 ℃组的近瘤胃体表温度显著增加(P < 0.05)，分别提高了1.40和2.90 ℃。与5 ℃组相比，15和25 ℃组的每个反刍周期持续时间(P=0.07)及每个食团咀嚼时间(P=0.08)也有所增加。近瘤胃体表温度及反刍行为未表现出饮水温度与性别的交互影响(P>0.05)。
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图 2 近瘤胃体表温度热像图 Fig. 2 Infrared thermograph of surface temperature near rumen |
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表 6 饮水温度对育肥羔羊近瘤胃体表温度及反刍行为的影响 Table 6 Effects of drinking water temperatures on surface temperature near rumen and ruminating behavior of fattening lambs |
我国北方地区春冬季节气候寒冷，持续的低温不仅给家畜生产带来较大的经济损失，并且对畜体的健康造成一定的负面影响[20-21]。试验期间羊舍日均温度为5.22 ℃，持续的低温天气对羊本身造成了一定程度的冷刺激。饮水对动物采食和机体内分泌、代谢和生长发育都具有重要作用[22]。李泽强等[17]研究表明，冬季8~17 ℃的环境下，饮用30 ℃的水可以提高仔猪ADG；张智等[23]研究也表明，25 ℃温水比13和30 ℃温水可显著增加仔猪饮水量，分别提高了20.08%和64.10%，同时还会提高采食比例和生长性能。本试验结果表明，随着饮水温度(5~25 ℃)的提高，羊的饮水量提高，饮用15和25 ℃的温水比饮用5 ℃的冷水，ADW分别提高了43%和52%。但相比饮用15和25 ℃的温水，饮用5 ℃的冷水羔羊的DMI有所增加，而且DMI还受到饮水温度与性别的交互影响。这可能是由于寒冷条件下的羔羊需要更多的能量维持正常代谢[24]，导致DMI增加。这与王哲奇[25]的研究结果一致，低温环境会提高机体代谢，引起DMI的增加，但体重增加减缓甚至有所下降，这与试验结果中5 ℃组血清T3和T4含量显著增高的结果相一致。因为寒冷环境会激活下丘脑-垂体-甲状腺轴，促进促甲状腺激素分泌，引起血清T3和T4含量升高，加强机体糖原异生和肝糖原合成，从而增加产热以提高机体对低温环境的抵抗力[20]。同时本研究还表明，随着饮水温度的提高，血清COR含量降低，这说明饮用温水可以缓解动物对寒冷气候的负效应，因为COR常作为动物应激的重要指标，寒冷条件下血清COR含量往往升高[21]。在本试验中，随着饮水温度的增加，F/G降低，说明温水提高了饲料利用率，这与蒋涛等[26]研究结果一致，冬季饮用温水可以提高饲料利用率(16.67%)。因此，冬季饮用温水可以一定程度缓解冷刺激的负面影响，并提高饲料利用率。
3.2 饮水温度对育肥羔羊屠宰性能及器官发育的影响屠宰率是屠宰性能的重要评价指标。本试验表明，饮用温水可以增加羔羊的胴体重和屠宰率，饮用15和25 ℃的温水分别比饮用5 ℃冷水的羔羊屠宰率提高了4.72%和6.76%。另外，内脏器官的重量和器官指数在一定程度上反映出动物机体的机能状况。本试验中，羔羊器官重量及器官指数均处于正常值范围内[27]，随着饮水温度的提高，肾脏、肝脏重量和肾脏指数增加。有研究表明，肝脏是动物体内新陈代谢的重要器官，同时也是动物消化系统最大的消化腺，其发育与动物所摄取的营养物质和动物体重的增加存在正相关[28]，而肾脏的重要功能也是促进机体代谢[27]。这可能是因为随着饮水温度的提高，羊的饮水量也随之升高，从而促进了机体新陈代谢。
3.3 饮水温度对育肥羔羊消化、生理的影响研究认为，寒冷条件下机体的消化性能会降低，环境温度每降低1 ℃，养分表观消化率降低4%[4]。这是由于低温环境下动物会加快肠道蠕动，食物在消化道内停留时间缩短，导致肠道微生物及消化酶不能发挥作用[29]。也有研究认为，过低的饮水温度会影响瘤胃正常发酵[30]。本试验结果表明，随着饮水温度的增加，羔羊对GE、EE、CP和ADF等表观消化率增加，这与李泽强等[17]研究结果基本一致，饮用30 ℃温水相较饮用5 ℃冷水有助于提高断奶仔猪对GE、CP和EE表观消化率。Christopherson[31]研究表明，寒冷条件下氮的利用率降低，而本试验中通过提高饮水温度提高了CP表观消化率。同时，TP、ALB和UN是蛋白质代谢的主要指标，并且血清ALB含量的提高有利于提高机体免疫功能。通常情况下，GLU可供给机体能量，当GLU的供能速度无法满足机体需求时会动员体内的蛋白质和脂肪进行分解，导致血清TP含量的变化，血清UN和TC含量作为蛋白质和脂肪的代谢产物也会发生相应变化[32]。本试验中，随着饮水温度的升高，血清ALB和TP含量均有提高，血清UN作为代谢的产物含量有所下降，这可能与CP表观消化率的提高有一定关联。而血清GLU含量增加也增加，同样随着饮水温度的升高GE表观消化利用率也提高了，说明饮水温度的增加减少了家畜因抵御寒冷而造成的能量损失，可为家畜的生长提供更多的营养和能量[17, 32]。Zhang等[33]研究认为，温水可以改善肠道菌群，从而提高EE的利用率，这与本研究结果一致。
瘤胃发酵温度一般为38~41 ℃，当摄入低温饮水会导致瘤胃温度瞬间降低[18]，这将会影响瘤胃的发酵和消化效率。陈昭辉等[16]研究表明，通过提高饮水温度可以提高近瘤胃表皮温度，该处温度在一定程度上可体现瘤胃温度[34]，这与本研究结果一致。本研究中，随着饮水温度的提高，近瘤胃体表温度显著提高，饮用15和25 ℃的温水与饮用5 ℃的冷水相比，近瘤胃体表温度分别提高了1.40和2.90 ℃。赵广永等[30]通过体外发酵法研究发现，温水可以提高瘤胃发酵效率，进而提高动物饲料利用率。由此可见，提高动物冷应激下的瘤胃温度有助于提高其消化性能。另外，反刍行为作为动物福利的指标，也可体现动物的消化性能。反刍可以将食糜颗粒磨碎，从而缩短发酵时间，同时还可以促进唾液的分泌，为瘤胃微生物提供适宜的环境。本研究中，随着饮水温度的增加，每个反刍周期持续时间和每个食团咀嚼时间延长。而公羔较母羔反刍时间要长，逆呕食团数量低，这与刘兴俊等[35]研究一致，母羊咀嚼速度较快。反刍行为不仅受到性别和环境的影响，还受到饲粮组成的影响，饲粮ADF水平对反刍行为有较大的影响。本试验结果中，较高的饮水温度有助于ADF消化，这可能与较长的反刍时长有关。
4 结论育肥羔羊饮用15~25 ℃温水可缓解因冬季低温造成的不利影响，通过增加瘤胃温度、改善反刍行为提高养分表观消化率来提高生长性能和饲料利用率；且饮用温水可提高羔羊的屠宰性能及器官发育，促进机体代谢。
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