内蒙古自治区作为我国主要畜牧业基地之一，大部分地区产羔旺季正值寒冷的冬季和早春，草场牧草枯萎，营养价值较低，同时，牧区受饲养条件的限制，饲粮补饲单一，易导致能氮比不平衡^[1]，影响羔羊对营养物质的消化吸收，限制牧区羔羊的生长发育效果。瘤胃是反刍动物重要的消化器官，瘤胃的发酵对动物的采食量、饲粮营养成分消化以及营养物质的供应具有重要作用。目前，有关反刍动物营养需要量大部分是参考NRC(2007)，很多学者研究发现NRC(2007)推荐的营养水平并不符合我国肉羊营养需要^{[2, 3, 4]}，并且，不同能氮比对瘤胃发酵、瘤胃微生物生长、微生物蛋白合成和能量利用具有重要影响^[5]。察哈尔羊作为内蒙古锡林郭勒盟地区新培育品种，具有抗逆性强，肉毛兼用，肉用性能良好，繁殖率高，遗传性能稳定等优良特征，其营养需要数据处于空白状态。本试验选择内蒙古自治区，在冬春季对断奶察哈尔羊进行补饲不同能氮比精料，旨在探讨其对羔羊营养物质消化及瘤胃发酵的影响，为内蒙古自治区冬春季环境条件下羔羊生产实践提供理论参考。

本试验于2013年4月18日至2013年5月27日在内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗宝格丁高勒苏木养殖场进行。

选用(61±2)日龄健康、体重为(20.56±1.43) kg的察哈尔羊断奶羔羊128只，随机分成4组，每组32只，公母各占1/2。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别补饲能氮比[采用消化能(DE)/粗蛋白质(CP)]为90.03、82.55、73.25、67.87 MJ/kg的4种精料。试验期40 d，其中预试期5 d，正试期35 d。正试期开始时各组羔羊体重如下：Ⅰ组(20.62±1.21) kg，Ⅱ组(20.83±1.57) kg，Ⅲ组(21.01±1.98) kg，Ⅳ组(19.80±1.02) kg。在试验结束前10天，从每组随机选取接近各组平均体重的6只公羔，单圈饲养，采用肛门收粪法进行消化试验。试验期7 d，其中预试期3 d，正试期4 d。采用集粪袋收集全部粪便，试验结束后放回原圈饲养。

根据羔羊体重和营养需要特点，参照我国《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)体重20 kg，日增重0.2 kg/d育肥羊每日营养需要量，及当地冬春季饲草营养价值情况，配制DE水平相近，CP含量不同的4种羔羊精料，制成颗粒饲料。粗饲料为内蒙古当地谷草，秋季收割后晾干贮存，其营养水平(风干基础)如下：干物质(DM)94.17%，CP 4.55%，DE 6.33 MJ/kg，中性洗涤纤维(NDF)63.62%，酸性洗涤纤维(ADF)38.98%，钙0.38%，磷0.10%，除DE外其余皆为实测值。精料组成及营养水平见表1。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 精料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of concentrates (air-dry basis) % 项目 Items 组别 Groups Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 玉米 Corn 68.8 62.9 57.5 51.6 大豆粕 Soybean meal 15.5 21.5 27.0 33.0 小麦麸 Wheat bran 11.0 11.0 11.0 11.0 磷酸氢钙 CaHPO4 1.4 1.3 1.1 1.0 石粉 Limestone 1.3 1.3 1.4 1.4 食盐 NaCl 1.0 1.0 1.0 1.0 预混料 Premix1) 1.0 1.0 1.0 1.0 合计 Total 100.0 100.0 100.0 100.0 营养水平 Nutrient levels2) 干物质 DM 87.43 86.00 88.19 88.58 粗蛋白质 CP 14.74 16.10 18.17 19.64 消化能 DE/(MJ/kg) 13.27 13.29 13.31 13.33 中性洗涤纤维 NDF 12.02 11.99 11.88 12.02 酸洗洗涤纤维ADF 4.17 4.23 4.30 4.36 钙 Ca 0.94 0.90 0.92 0.94 磷 P 0.74 0.71 0.73 0.76 能氮比 Ratios of energy to nitrogen/(MJ/kg) 90.03 82.55 73.25 67.87 1)预混料为每千克精料提供The premix provided the following per kg of concentrates：VA 8 000 IU，VD 2 000 IU，VE 40 IU，Cu 12 mg，Fe 70 mg，Mn 50 mg，Zn 80 mg，I 1.0 mg，Se 0.27 mg，Co 0.3 mg。 2)消化能为计算值，其余为实测值。DE was a calculated value,while the others were measured values.

表1 精料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of concentrates (air-dry basis)

羔羊分组饲养，设置独立的食槽、水槽。羊舍为半开放式，避风、向阳、干燥、通风良好。圈舍每日清扫，每周消毒1次。所有试验羊按常规的免疫程序进行免疫。试验期间精料每天定时定量投放，晚上定点清扫剩料，称量并记录精料剩料量；各组谷草自由采食，通过记录投放量与剩草量计算谷草采食量；自由饮水。各组饲养管理条件保持一致。

每7 d采集1次精料饲料和谷草样品，混合均匀后-20 ℃保存备用。

消化试验羔羊正试期每天08:00、18:00收集粪便，称重，按每天鲜粪量10%收取粪样。每100 g粪样加入10%的稀盐酸10 mL固氮，连续4 d，将收集粪样混合均匀后于干燥通风条件下阴干保存备用。

在试验结束当天晨饲后2 h，从每组随机选取接近各组平均体重的4只羔羊，采用口腔导管采样法抽取瘤胃液，用4层纱布过滤瘤胃内容物，以便携式pH计(testo-206-pH2)即时测定pH，然后分装于2个50 mL离心管，放入液氮罐保存待测。

测定精料、粪样及谷草样品中总能(GE)和DM、有机物(OM)、CP、NDF、ADF、钙、磷的含量^[6]。计算GE、DM、OM、CP、NDF、ADF、钙、磷的表观消化率^[7]。

瘤胃液4 ℃解冻，取上清液1 mL，加25%偏磷酸溶液0.3 mL，振荡3～5 s混匀后，静置30 min，然后15 000×g离心15 min后，将上清液分装0.5 mL。参照杨红建等^[8]方法测定瘤胃液中总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度和各挥发性脂肪酸(VFA)的含量；瘤胃液氨态氮(NH₃-N)浓度采用靛酚比色法^[9]测定。

试验数据用SPSS软件(SPSS Statistics 20，IBM)进行单因素方差分析和显著性检验，用Duncan氏法进行多重比较检验，P<0.05为差异显著，0.05≤P<0.10为变化趋于显著。

由表2可知，羔羊在补饲精料期间，各组精料和谷草的采食量均无显著差异(P>0.05)，饲粮精粗比为65 ∶ 35。补饲不同能氮比精料对羔羊干物质采食量(DMI)没有显著影响(P>0.05)。补饲不同能氮比精料羔羊DE采食量稳定在12.82～12.95 MJ/d，CP采食量从132.31 g/d递增到171.81 g/d，达到试验设计预期目标。结合本试验牧区的谷草营养水平及采食量，Ⅰ~Ⅳ组羔羊采食饲粮能氮比分别为96.89、90.46、80.97、75.37 MJ/kg。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 羔羊营养物质采食量及采食饲粮能氮比(干物质基础) Table 2 Nutrient intake and ratios of energy to nitrogen of diet intake in lambs (DM basis) 项目 Items 组别 Groups SEM P值 P-value Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 精料采食量 Concentrate intake/(g/d) 772.38 759.76 777.34 782.55 3.63 0.138 谷草采食量 Millet straw intake/(g/d) 405.67 436.29 413.33 398.23 6.38 0.171 干物质采食量 DM intake/(g/d) 1 178.05 1 196.05 1 191.01 1 180.78 6.91 0.794 粗蛋白质采食量 CP intake/(g/d) 132.31 142.17 160.05 171.81 消化能采食量 DE intake/(MJ/d) 12.82 12.86 12.96 12.95 采食饲粮能氮比 Ratios of energy to nitrogen of diet intake/(MJ/kg) 96.89 90.46 80.97 75.37 同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同或无字母肩标表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 Values in the same row 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.

表2 羔羊营养物质采食量及采食饲粮能氮比(干物质基础) Table 2 Nutrient intake and ratios of energy to nitrogen of diet intake in lambs (DM basis)

由表3可知，补饲不同能氮比饲粮对CP和钙的表观消化率有显著影响(P<0.05)，对NDF表观消化率的影响趋于显著(0.05≤P<0.10)。Ⅲ组羔羊CP的表观消化率最高，显著高于Ⅰ组17.26%和Ⅱ组23.84%(P<0.05)；羔羊NDF的表观消化率仍然Ⅲ组最高，有高于Ⅰ、Ⅳ组的趋势(0.05≤P<0.10)；ADF表观消化率尽管各组间差异不显著(P>0.05)，可以看出Ⅲ组最好；钙表观消化率Ⅲ组与Ⅰ、Ⅱ组相比，分别提高了8.52%、4.13%(P<0.05)，磷表观消化率各组间差异不显著(P>0.05)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 补饲不同能氮比精料对羔羊营养物质表观消化率的影响 Table 3 Effects of supplementation of concentrates with different ratios of energy to nitrogen on the nutrient apparent digestibility in lambs % 项目 Items 组别 Groups SEM P值 P-value Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 干物质 DM 75.67 74.16 79.23 78.61 1.07 0.303 有机物 OM 77.23 75.99 80.95 80.71 1.01 0.216 总能 GE 74.27 72.63 78.88 77.87 1.11 0.140 粗蛋白质 CP 59.90b 56.72b 70.24a 69.83ab 1.99 0.017 中性洗涤纤维 NDF 57.01 59.35 63.13 53.93 1.29 0.055 酸性洗涤纤维 ADF 62.06 64.68 67.35 61.49 1.39 0.395 钙 Ca 43.47b 45.66b 55.62a 53.99ab 1.94 0.041 磷 P 42.22 36.90 41.76 42.42 1.94 0.727

表3 补饲不同能氮比精料对羔羊营养物质表观消化率的影响 Table 3 Effects of supplementation of concentrates with different ratios of energy to nitrogen on the nutrient apparent digestibility in lambs

由表4可知，随着补饲精料能氮比的降低，羔羊瘤胃液pH出现先增加后略有降低的趋势(0.05≤P<0.10)，Ⅲ组达到最大值7.08，各组都保 持在6.5～7.1正常范围内；NH₃-N浓度则出现先降低后增加的变化趋势，Ⅳ组显著高于其他3组(P<0.05)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组间差异不显著(P>0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 补饲不同能氮比精料对羔羊瘤胃液pH和NH3-N浓度影响 Table 4 Effects of supplementation of concentrates with different ratios of energy to nitrogen on pH and NH3-N concentration of rumen fluid in lambs 项目 Items 组别 Groups SEM P值 P-value Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ pH 6.53 6.71 7.08 6.96 0.09 0.095 氨态氮 NH3-N/(mg/dL) 15.59b 11.26b 13.59b 20.97a 1.23 0.027

表4 补饲不同能氮比精料对羔羊瘤胃液pH和NH3-N浓度影响 Table 4 Effects of supplementation of concentrates with different ratios of energy to nitrogen on pH and NH3-N concentration of rumen fluid in lambs

由表5可知，随着补饲精料能氮比的降低，瘤胃液TVFA浓度、丙酸含量总体呈现降低的变化规律。TVFA浓度在Ⅲ组降到最小值，分别低于Ⅰ组29.11%(P<0.05)、Ⅱ组30.32%(P<0.05)和Ⅳ组11.93%(P>0.05)；丙酸含量Ⅰ组显著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组(P<0.05)，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组间无显著差异(P>0.05)；Ⅱ组丁酸含量显著低于其他组(P<0.05)。补饲不同能氮比精料对瘤胃液乙酸含量、乙酸/丙酸的影响趋于显著(0.05≤P<0.10)，Ⅰ组低于其他3组。

牧区冬春季草场牧草枯萎，饲料匮乏，对此阶段的羔羊进行补饲显得尤为重要。饲粮营养水平和DMI直接会影响动物对营养物质的消化^[10]，其中能量、蛋白质含量及其比例关系是衡量饲粮营养水平的重要指标^[11]。本试验采取补饲DE水平相近，CP含量逐渐提高的精料，研究补饲不同能氮比精料对羔羊营养物质消化和瘤胃发酵的影响。从结果可看出，补饲不同能氮比的精料，羔羊DMI没有显著差异，精料和谷草的采食量稳定，羔羊DM、OM、GE的表观消化率没有显著差异，与Atkinson等^[12]对羔羊表观消化率的研究结果相同。郭江鹏等^[13]对羔羊饲喂不同营养水平的饲粮，可能是由于其试验饲粮能量水平梯度是通过调节精粗比实现，粗纤维含量随营养水平提高而下降影响了DM、OM的表观消化率，导致研究结果是羔羊的DM、OM的表观消化率随着营养水平的增加提高，与本试验结果不一致。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 补饲不同能氮比精料对羔羊瘤胃液挥发性脂肪酸浓度的影响 Table 5 Effects of supplementation of concentrates with different ratios of energy to nitrogen on VFA concentration of rumen fluid in lambs 项目 Items 组别 Groups SEM P值 P-value Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 总挥发性脂肪酸 TVFA/(mmol/L) 97.80a 99.50a 69.33b 78.72b 4.58 0.016 乙酸 Acetate/% 55.22 61.91 60.07 61.38 1.07 0.077 丙酸 Propionate/% 30.08a 25.03b 23.67b 23.17b 1.00 0.021 异丁酸 Isobutyrate/% 1.26 2.25 2.28 2.50 0.24 0.265 丁酸 Butyrate/% 10.14a 7.91b 9.77a 9.50a 0.31 0.020 异戊酸 Isovalerate/% 1.78 1.71 2.51 2.10 0.16 0.312 戊酸 Valerate/% 1.52 1.18 1.69 1.27 0.12 0.421 乙酸/丙酸 Acetate/propionate 1.85 2.52 2.54 2.66 0.12 0.050

表5 补饲不同能氮比精料对羔羊瘤胃液挥发性脂肪酸浓度的影响 Table 5 Effects of supplementation of concentrates with different ratios of energy to nitrogen on VFA concentration of rumen fluid in lambs

Caton等^[14]研究结果显示，低质粗饲料补饲蛋白质饲料后，能提高饲料的消化率。本试验中随着补饲精料能氮比的降低，羔羊对CP、NDF、ADF、钙的表观消化率出现先增加后降低的变化规律，当能氮比为73.25 MJ/kg时，表观消化率最高，说明补饲适宜能氮比精料有助于提高羔羊对营养物质的消化率，可能是由于适宜的能量水平和能氮比可增加瘤胃内微生物数量和活性，提高微生物对蛋白质的利用率^[5]，也可能由于补饲适宜能氮比精料增加了动物胃肠道的消化液的分泌，从而影响营养物质的消化率^[15]。本结果与马友记等^[3]对CP的表观消化率研究的结果一致。

植物纤维是反刍动物获得能量的重要来源^[3]。反刍动物本身不具备消化粗饲料的能力，纤维性饲料的消化主要得益于瘤胃微生物的帮助，特别是瘤胃中纤维素分解菌的作用^[16]。瘤胃内多种纤维素分解菌产生各种纤维素酶将纤维素分解发酵为VFA被吸收利用。本试验中随着补饲精料CP含量的增加，NDF、ADF、钙的表观消化率变化趋势与CP的表观消化率一致，这说明补饲适宜能氮比精料有助于提高整个饲粮营养物质的消化水平。同时，不同能氮比对CP、钙的表观消化率产生了显著影响，趋于显著影响NDF表观消化率，补饲精料能氮比为73.25 MJ/kg时，羔羊的NDF表观消化率高于能氮比为90.03、67.87 MJ/kg 2组，说明补饲适宜的能氮比精料可以提高羔羊的NDF的表观消化率。这可能是由于补饲适宜能氮比的精料提高了羔羊瘤胃内可利用氮的浓度，促进了微生物合成，使某些纤维素分解菌的数量增加，在一定程度上优化了微生物区系结构，提高了NDF的表观消化率，而具体是增加了哪种纤维素分解菌，还有待进一步研究。

瘤胃液pH是一个动态变化的过程，受到唾液分泌量、瘤胃内缓冲物质、有机酸生成、吸收和排出速度等重要因素相互作用，维持在相对稳定的范围^[17]。然而，如果瘤胃内碳水化合物快速发酵，氢离子产生的速度大于利用速度时，会导致瘤胃液pH迅速降低，影响到瘤胃的健康发育^[18]。本试验中，随着补饲精料能氮比的降低，羔羊瘤胃液pH出现先增加后降低的趋势，但处在6.5～7.1正常范围内，说明对牧区羔羊补饲精料有助于稳定瘤胃液pH。当羔羊补饲精料能氮比为73.25 MJ/kg时，瘤胃液pH最高，而pH的高低对于瘤胃微生物活性，特别是对纤维素分解菌具有重要的影响，随着pH的升高，纤维素分解菌活性增强^[19]，这也可能导致在该能氮比条件下NDF的表观消化率有显著增加趋势。

反刍动物瘤胃液NH₃-N是瘤胃外源蛋白质和内源含氮物质降解的重要产物，也是瘤胃微生物合成菌体蛋白的原料^[20]。瘤胃内NH₃-N的浓度受多种因素影响，由瘤胃微生物分解含氮物质产生氨(NH₃)的速度和其对NH₃的吸收利用的速度共同决定。Yang等^[21]在奶牛上研究发现，当瘤胃液NH₃-N浓度高于5 mg/dL，才能满足瘤胃微生物蛋白的合成的需要。本试验结果显示，补饲不同能氮比的精料，羔羊瘤胃液NH₃-N浓度均能满足微生物蛋白合成的需要。Kang-Meznarich等^[22]对干奶期荷斯坦奶牛饲粮添加尿素的研究中发现，瘤胃液最适的NH₃-N浓度为8.5 mg/mL。本试验中，补饲不同能氮比的精料，瘤胃液NH₃-N浓度出现显著差异，其中能氮比为67.87 MJ/kg时，瘤胃液NH₃-N浓度为20.97 mg/dL，显著高于其他能氮比。出现这种结果可能是由于随着补饲精料能氮比的降低，瘤胃内微生物分解含氮物质释放NH₃-N的速率超过了微生物利用NH₃-N合成自身蛋白的速率，导致瘤胃液NH₃-N浓度显著提高，瘤胃内过高的NH₃-N浓度，有可能造成蛋白质的浪费。

VFA浓度作为瘤胃发酵重要指标之一，可为反刍动物机体提供70%～80%的DE^[23]。饲粮组成和营养成分、饲料物理结构、加工处理方法、饲喂方式等多种因素均可影响瘤胃VFA浓度与含量^[16]。乙酸作为粗饲料发酵产物，主要通过三羧酸循环氧化产生ATP用于细胞维持和组织合成^[24]；丙酸则主要由可溶性碳水化合物发酵产生，丙酸经瘤胃壁吸收后进入血液，用于反刍动物体脂的合成^[16]。本试验中补饲不同能氮比精料对羔羊瘤胃发酵产生了显著影响，TVFA浓度和丙酸、丁酸含量随着补饲精料能氮比的降低出现降低的趋势，而乙酸含量、乙酸/丙酸则出现增加的趋势，说明补饲不同能氮比精料可以改变瘤胃发酵模式。补饲精料能氮比为90.03 MJ/kg时，瘤胃液乙酸含量有显著低于其他能氮比的趋势，而丙酸含量显著高于其他能氮比，乙酸/丙酸为1.85，有显著低于其他能氮比的趋势，有可能存在瘤胃亚急性酸中毒。这主要说明在此营养水平下，由于补饲精料中能量水平大大高于CP含量，导致瘤胃微生物发酵大量可溶性碳水化合物产生丙酸，而由于蛋白质供应不足，微生物蛋白合成受阻，导致微生物数量和活性降低，这有可能是该组羔羊对NDF表观消化率和瘤胃液pH降低的原因之一。还有可能是由于能量水平过高，瘤胃内非纤维素分解菌大量利用碳水化合物获取能量，从而竞争性地抑制了纤维素分解菌的生长，降低了纤维物质的消化率。当能氮比为73.25 MJ/kg时，丙酸含量显著低于能氮比为90.03、82.55 MJ/kg时，乙酸含量、乙酸/丙酸有显著高于能氮比为90.03 MJ/kg时的趋势，说明精料中适宜能氮比使微生物对饲料中能量和蛋白质的利用产生了正组合效应^[5]，促进了瘤胃微生物对粗饲料的发酵，为机体提供了更多能量来源。同时，能氮比为73.25 MJ/kg时瘤胃液TVFA浓度显著低于其他能氮比，说明适宜能氮比可促进瘤胃壁细胞对VFA的吸收作用，这可能是由于此时瘤胃液有较高的pH，通过增加了瘤胃乳头长度和表面积促进了瘤胃上皮发育，提高了对VFA吸收作用^{[25, 26]},但其调节机理和增殖变化规律尚不清楚；同时也说明瘤胃液适宜的乙酸/丙酸和pH提高了微生物数量和活性，这也可能是该能氮比条件下CP、NDF的表观消化率提高的主要原因。

冬春季枯草期牧区羔羊补饲不同能氮比精料，营养物质表观消化率出现显著差异，能氮比为73.25 MJ/kg时，CP、NDF、钙的表观消化率达到最大值,且该能氮比条件有助于改善瘤胃发酵模式。