1 材料与方法
1.1 试验设计
表1 玉米秸秆、羊草和玉米秸秆青贮的营养水平(风干基础)Table 1 Nutrient levels of corn stalk, Leymus chinensis and corn stalk silage (air-dry basis)% |
| 项目 Items | 玉米秸秆 Corn stalk | 羊草 Leymus chinensis | 玉米秸秆青贮 Corn stalk silage |
|---|---|---|---|
| 干物质 DM | 90.72 | 90.77 | 30.16 |
| 粗蛋白质 CP | 4.06 | 4.81 | 7.05 |
| 粗脂肪 EE | 0.41 | 1.12 | 1.16 |
| 中性洗涤纤维 NDF | 76.20 | 67.59 | 58.53 |
| 酸性洗涤纤维 ADF | 50.80 | 45.70 | 44.80 |
| 钙 Ca | 2.40 | 1.70 | 4.80 |
| 磷 P | 0.07 | 0.09 | 0.21 |
实测值 | |
measured values。 |
表2 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis)% |
| 项目 Items | 组别 Groups | ||
|---|---|---|---|
| A | B | C | |
| 原料 Ingredients | |||
| 玉米秸秆 Corn straw | 50.00 | 16.70 | |
| 羊草 Leymus chinensis | 16.70 | ||
| 玉米秸秆青贮 Corn straw silage | 33.30 | 33.30 | |
| 玉米 Corn | 37.00 | 36.50 | 40.50 |
| 小麦麸 Wheat bran | 4.30 | ||
| 棉籽粕 Cottonseed meal | 9.00 | 6.40 | 3.70 |
| 玉米蛋白粉 Corn gluten meal | 1.00 | 3.00 | |
| 食盐 NaCl | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
| 石粉 Limestone | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
| 小苏打 NaHCO3 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 磷酸氢钙 CaHPO4 | 0.40 | 0.20 | 0.20 |
| 预混料 Premix1) | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
| 合计 Total | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
| 营养水平 Nutrient levels2) | |||
| 综合净能 NEmf/(MJ/kg) | 6.48 | 6.48 | 6.48 |
| 粗蛋白质 CP | 9.54 | 9.55 | 9.54 |
| 粗脂肪 EE | 2.47 | 2.77 | 2.64 |
| 中性洗涤纤维 NDF | 43.86 | 37.34 | 37.14 |
| 酸性洗涤纤维 ADF | 27.84 | 25.34 | 25.25 |
| 钙 Ca | 0.54 | 0.54 | 0.51 |
| 磷 P | 0.33 | 0.31 | 0.27 |
1)每千克预混料包含 One kg premix contained the following:VA 200 000 IU,VD 325 000 IU,VE 4 000 IU,Fe 3 500 mg,Mn 2 000 mg,Zn 1 500 mg,Cu 550 mg,I 30 mg,Se 15 mg,Co 15 mg,Ca 150 g,P 60 g。 2)综合净能为计算值,参照《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)计算,其余为测定值。NEmf was a calculated value, calculated according to the Beef Cattle Feeding Standards (NY/T 815—2004), while the others were measured values. |
1.2 饲养管理
1.3 测定指标及方法
1.3.1 生长性能
ADG(kg/d)=(终末体重-初始体重)/试验天数;
DMI(kg/d)=每日饲粮采食量×饲粮DM含量;
F/G=DMI/ADG。
1.3.2 营养物质表观消化率
1.3.3 瘤胃液的采集与检测
1.3.3.1 瘤胃发酵参数
1.3.3.2 瘤胃微生物区系
1.4 数据统计与分析
2 结果与分析
2.1 不同粗饲料组合对肉牛生长性能的影响
表3 不同粗饲料组合对肉牛生长性能的影响Table 3 Effects of different roughage combinations on growth performance of beef cattle |
| 项目 Items | 组别 Groups | SEM | P值 P-value | ||
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | |||
| 初始体重 IBW/kg | 505.00 | 512.33 | 534.00 | 8.85 | 0.436 |
| 终末体重 FBW/kg | 594.17 | 627.50 | 636.67 | 10.46 | 0.237 |
| 干物质采食量 DMI/(kg/d) | 10.35 | 11.17 | 10.56 | 0.16 | 0.089 |
| 平均日增重 ADG/(kg/d) | 0.99c | 1.28a | 1.14b | 0.04 | 0.002 |
| 料重比 F/G | 10.45a | 8.73b | 9.31ab | 0.32 | 0.044 |
同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 | |
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below. |
2.2 不同粗饲料组合对肉牛营养物质表观消化率的影响
表4 不同粗饲料组合对肉牛营养物质表观消化率的影响Table 4 Effects of different roughage combinations on nutrient apparent digestibility of beef cattle% |
| 项目 Items | 组别 groups | SEM | P值 P-value | ||
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | |||
| 干物质 DM | 74.53b | 79.73a | 76.96ab | 0.01 | 0.035 |
| 粗蛋白质 CP | 72.64 | 73.73 | 73.93 | 0.01 | 0.875 |
| 粗脂肪 EE | 82.87 | 85.35 | 81.98 | 0.01 | 0.110 |
| 中性洗涤纤维 NDF | 68.22 | 74.29 | 69.92 | 0.01 | 0.078 |
| 酸性洗涤纤维 ADF | 61.83b | 71.24a | 62.84b | 0.02 | <0.001 |
2.3 不同粗饲料组合对肉牛瘤胃发酵参数的影响
表6 不同粗饲料组合对肉牛瘤胃发酵参数的影响Table 6 Effects of different roughage combinations on rumen fermentation parameters of beef cattle |
| 项目 Items | 组别 Groups | SEM | P值 P-value | ||
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | |||
| pH | 6.83 | 6.76 | 6.79 | 0.02 | 0.223 |
| 氨态氮 NH3-N/(mmol/L) | 11.46a | 9.42b | 10.15b | 0.34 | 0.016 |
| 乙酸 Acetic acid/(mmol/L) | 12.69b | 19.62a | 12.89b | 1.34 | 0.021 |
| 丙酸 Propionic acid/(mmol/L) | 6.69b | 9.50a | 6.79b | 0.55 | 0.027 |
| 丁酸 Butyric acid/(mmol/L) | 5.16b | 7.43a | 4.46c | 0.45 | <0.001 |
| 异丁酸 Isobutyric acid/(mmol/L) | 0.69b | 0.83a | 0.66b | 0.03 | 0.031 |
| 戊酸 Valeric acid/(mmol/L) | 0.44b | 0.61a | 0.37b | 0.04 | 0.003 |
| 异戊酸 Isovaleric acid/(mmol/L) | 0.68 | 0.84 | 0.65 | 0.04 | 0.055 |
| 总挥发性脂肪酸 TVFA/(mmol/L) | 26.35b | 38.83a | 25.82b | 2.37 | 0.008 |
| 乙酸/丙酸 Acetic acid/propionic acid | 1.91 | 2.06 | 1.90 | 0.05 | 0.370 |
2.4 不同粗饲料组合对肉牛瘤胃微生物区系的影响
2.4.1 瘤胃微生物Alpha多样性分析
2.4.1.1 稀释曲线和等级聚类曲线
图1 稀释曲线A1、A4、A8分别代表A组的3个重复;B1、B4、B8分别代表B组的3个重复;C1、C4、C8分别代表C组的3个重复。下图同。 Fig.1 Rarefaction curve A1, A4 and A8 represented 3 replicates in group A, respectively; B1, B4 and B8 represented 3 replicates in group B, respectively; C1, C4 and C8 represented 3 replicates in group A, respectively. The same as below. |
2.4.1.2 不同粗饲料组合对肉牛瘤胃微生物Alpha多样性的影响
表7 肉牛瘤胃微生物Alpha多样性指数分析Table 7 Analysis of rumen microbial Alpha diversity indexes of beef cattle |
| 项目 Items | 组别 Groups | SEM | P值 P-value | ||
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | |||
| Chao1指数 Chao1 index | 2 974.176 7 | 3 716.636 7 | 3 658.986 7 | 206.683 4 | 0.297 |
| 文库覆盖率 Goods coverage | 0.989 3 | 0.985 2 | 0.983 3 | 0.001 2 | 0.102 |
| Shannon指数 Shannon index | 9.486 7 | 10.057 5 | 9.745 2 | 0.136 2 | 0.253 |
| Simpson指数 Simpson index | 0.993 5ab | 0.996 2a | 0.990 4b | 0.001 0 | 0.032 |
2.4.2 瘤胃微生物Venn图
2.4.3 瘤胃微生物门水平菌群结构
图4 瘤胃微生物门水平菌群结构Bacteroidota:拟杆菌门;Firmicutes:厚壁菌门;Proteobacteria:变形菌门;Verrucomicrobiota:疣微菌门;Patescibacteria:超级细菌门;Spirochaetota:螺旋菌门;Fibrobacterota:纤维杆菌门;Cyanobacteria:蓝藻菌门;Desulfobacterota:热脱硫杆菌门;Actinobacteriota:放线菌门;Others:其他。 Fig.4 Microflora structure of rumen microorganism at phylum level |
表8 不同粗饲料组和对肉牛瘤胃微生物门水平相对丰度的影响Table 8 Effects of different roughage combinations on rumen microorganism relative abundance at phylum level of beef cattle% |
| 项目 Items | 组别 Groups | SEM | P值 P-value | ||
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | |||
| 拟杆菌门 Bacteroidota | 0.615 6 | 0.731 6 | 0.707 4 | 0.025 4 | 0.139 |
| 厚壁菌门 Firmicutes | 0.258 6 | 0.195 6 | 0.162 4 | 0.019 3 | 0.102 |
| 变形菌门 Proteobacteria | 0.033 9 | 0.020 7 | 0.059 0 | 0.011 0 | 0.405 |
| 疣微菌门 Verrucomicrobiota | 0.052 5 | 0.015 8 | 0.018 1 | 0.008 3 | 0.112 |
| 超级细菌门 Patescibacteria | 0.010 0 | 0.005 8 | 0.012 2 | 0.001 4 | 0.173 |
| 螺旋菌门 Spirochaetota | 0.005 1 | 0.003 4 | 0.003 0 | 0.000 5 | 0.175 |
| 纤维杆菌门 Fibrobacterota | 0.007 7 | 0.001 5 | 0.000 6 | 0.001 4 | 0.051 |
| 蓝藻菌门 Cyanobacteria | 0.001 9 | 0.001 0 | 0.001 7 | 0.000 3 | 0.494 |
| 热脱硫杆菌门 Desulfobacterota | 0.001 4 | 0.001 3 | 0.001 7 | 0.000 2 | 0.797 |
| 放线菌门 Actinobacteriota | 0.000 6 | 0.001 1 | 0.000 7 | 0.000 2 | 0.338 |
| 其他 Others | 0.012 8 | 0.022 2 | 0.033 3 | 0.005 5 | 0.351 |
2.4.4 瘤胃微生物属水平菌群结构
图5 瘤胃微生物属水平菌群结构Prevotella:普雷沃氏菌属;Rikenellaceae_RC9_gut_group:理研菌科RC9肠道群;Prevotellaceae_UCG-001:普雷沃氏菌科UCG-001;Prevotellaceae_UCG-003:普雷沃氏菌科UCG-003;Bacteroidales_RF16_group:拟杆菌目RF16群;Acinetobacter:不动杆菌属;Others:其他。 Fig.5 Microflora structure of rumen microorganism at genus level |
表9 不同粗饲料组和对肉牛瘤胃微生物属水平相对丰度的影响Table 9 Effects of different roughage combinations on rumen microorganism relative abundance at genus level of beef cattle% |
| 项目 Items | 组别 Groups | SEM | P值 P-value | ||
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | |||
| 普雷沃氏菌属 Prevotella | 0.209 4 | 0.269 0 | 0.286 5 | 0.017 3 | 0.162 |
| F082 | 0.223 9 | 0.136 3 | 0.184 7 | 0.025 7 | 0.435 |
| 理研菌科RC9肠道群 Rikenellaceae_RC9_gut_group | 0.114 6 | 0.121 8 | 0.132 2 | 0.013 4 | 0.895 |
| 普雷沃氏菌科UCG-001 Prevotellaceae_UCG-001 | 0.050 7 | 0.036 4 | 0.060 0 | 0.005 1 | 0.168 |
| UCG-004 | 0.013 9 | 0.034 3 | 0.022 4 | 0.004 3 | 0.143 |
| WCHB1-41 | 0.014 2b | 0.011 5b | 0.048 0a | 0.006 1 | <0.001 |
| 普雷沃氏菌科UCG-003 Prevotellaceae_UCG-003 | 0.009 6b | 0.057 8a | 0.026 3ab | 0.008 4 | 0.026 |
| 拟杆菌目RF16群 Bacteroidales_RF16_group | 0.022 4a | 0.032 9a | 0.006 1b | 0.004 3 | 0.005 |
| 不动杆菌属 Acinetobacter | 0.037 6 | 0.012 9 | 0.006 1 | 0.010 2 | 0.476 |
| UCG-010 | 0.012 5 | 0.013 5 | 0.014 1 | 0.001 1 | 0.867 |
| 其他 Others | 0.257 4 | 0.273 6 | 0.247 5 | 0.012 6 | 0.751 |
2.4.5 线性判别分析效应大小(LEfSe)
2.4.6 Spearman相关性网络与Spearman相关性聚类标记
图6 LDA值分布柱状图Flavobacteriales:黄杆菌目;Fibrobacteraceae:纤维杆菌科;Mailhella:巴氏杆菌属;Selenomonadaceae:新月形单胞菌科;Succinivibrionaceae:琥珀弧菌科;Succinimonas:琥珀酸单胞菌种;Fibrobacterales:纤维杆菌目;Stenotrophomonas:寡养单胞菌;Enterobacteriaceae:肠杆菌科;Elusimicrobiales:迷踪菌目;Parasutterella:副萨特氏菌;Burkholderiales:伯克氏菌目;Sutterellaceae:梭菌科;Elusimicrobium:迷踪菌;Elusimicrobiaceae:迷踪菌科;Fibrobacter:纤维杆菌;Anaerovibrio:厌氧弧菌;Veillonellales_Selenomonadales:韦荣氏球菌目;Enterobacterales:肠杆菌目。 Fig.6 Histogram of LDA value distribution |
图7 Spearman相关性网络黄色实线表示正相关,灰色虚线表示负相关;线宽表示相关强度大小。 Prevotella:普雷沃氏菌属;Rikenellaceae_RC9_gut_group:理研菌科RC9肠道群;Prevotellaceae_UCG-001:普雷沃氏菌科UCG-001;Prevotellaceae_UCG-003:普雷沃氏菌科UCG-003;Bacteroidales_RF16_group:拟杆菌目RF16群;Acinetobacter:不动杆菌属;DM:干物质表观消化率 dry matter apparent digestibility;CP:粗蛋白质表观消化率 crude protein apparent digestibility;EE:粗脂肪表观消化率 ether extract apparent digestibility;NDF:中性洗涤纤维表观消化率 neutral detergent fiber apparent digestibility;ADF:酸性洗涤纤维表观消化率 acid detergent fiber apparent digestibility。下图同 the same as below。 Fig.7 Spearman correlation network The yellow solid line indicated positive correlation, and gray dashed line indicated negative correlation; the line width indicated the correlation strength size. |
