本试验于2016年11月至2017年3月在隆化县益佳养殖有限公司进行, 试验期140 d(共20周), 其中预饲期14 d(2周), 正式试验期126 d(18周)。

本试验选择体重350 kg左右健康的西门塔尔杂交公牛45头随机分为3组, 每组15头, 饲喂3种不同粗饲料, 分别为对照试验Ⅰ 组(饲喂玉米秸杆黄贮饲料)、试验Ⅱ 组(饲喂玉米全株青贮饲料)、试验Ⅲ 组(饲喂添加剂全株青贮玉米饲料), 各组精料的饲喂量相同。

肉牛日喂两次(早06:00, 晚 17:30), 自由饮水, 定期消毒, 每天定时清扫牛舍, 保证环境的干净、卫生。试验前进行药物注射驱虫和打耳标等工作, 正式试验期采用3段式饲养, 即第1段3周, 精粗比4:6; 第2段3周, 精粗比6:4; 第3段12周, 精粗比7:3。试验期日粮组成及营养水平见表1。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 基础饲粮成分及营养水平(干物质基础) Table 1 Basic dietary constituents and nutrient levels (Dry matter basis) 项目Items 阶段1 Phase one 阶段2 Phase two 阶段3 Phase three Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 组分Components 玉米 Corn (%) 24.00 25.00 22.70 34.50 33.50 36.30 41.00 43.20 43.50 豆粕 Soybean meal (%) 3.60 6.00 4.00 8.40 8.90 7.70 8.50 9.30 9.00 棉粕 Cotton wool (%) 4.00 5.00 4.50 3.50 5.00 6.30 5.00 6.50 6.50 麸皮 Bran (%) 7.40 2.00 6.80 10.60 9.60 6.70 12.50 8.00 8.00 预混料 Premix (%) 2.00 2.00 2.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 玉米秸秆黄贮Corn stalk yellow storage silage (%) 60.00 0.00 0.00 40.00 0.00 0.00 25.00 0.00 0.00 全株青贮玉米Whole plant silage corn (%) 0.00 60.00 0.00 0.00 40.00 0.00 0.00 25.00 0.00 添加剂全株青贮玉米Additive whole plant silage corn (%) 0.00 0.00 60.00 0.00 0.00 40.00 0.00 0.00 25.00 羊草Leymus chinensis (%) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.00 5.00 5.00 合计 Total (%) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 精粗比 Rough ratio 4:6 6:4 7:3 营养水平 Nutrient levels 综合净能Net energy (MJ· kg-1) 5.33 6.28 6.30 6.17 6.91 6.94 6.69 7.19 7.22 粗蛋白Crude protein (%) 11.40 12.12 12.15 12.94 13.73 13.73 13.57 14.01 14.02 钙Ca (%) 0.57 0.57 0.58 0.62 0.60 0.57 0.61 0.61 0.59 磷P (%) 0.40 0.41 0.39 0.39 0.42 0.43 0.43 0.42 0.41 中性洗涤纤维Neutral detergent fiber (%) 47.91 32.74 34.60 38.11 28.21 27.89 33.45 25.61 25.81 酸性洗涤纤维Acid detergent fiber (%) 29.83 20.53 21.68 23.04 16.84 16.92 20.02 15.30 15.53 Note: Per kg premix composition: VA 15-20 million IU, VD 5-8 million IU, VE > 500 mg, Fe 0.5-1.5 g, Cu 0.1-0.5 g, Zn 0.5-2.0 g, Mn 0.4-2.0 g, Se 5-10 mg, I 10-15 mg, Co 4-10 mg, Ca 8%-18%, total phosphorus 2.0%-5.5%, sodium chloride 10%-20%. 注: 每kg预混料组成:VA 15~20 万IU, VD 5~8万 IU, VE > 500 mg, Fe 0.5~1.5 g, Cu 0.1~0.5 g, Zn 0.5~2.0 g, Mn 0.4~2.0 g, Se 5~10 mg, I 10~15 mg, Co 4~10 mg, Ca 8%~18%, 总磷 2.0%~5.5%, 氯化钠 10%~20%。

表1 基础饲粮成分及营养水平(干物质基础) Table 1 Basic dietary constituents and nutrient levels (Dry matter basis)

1.4.1 生长性能的测定 正式试验开始、预饲期结束和试验结束阶段各称重一次, 记录每头牛体重并计算日增重。采用阶段记录的方法记录试验牛的采食量即:每逢双周的周一开始连续3 d测定肉牛的采食量, 每两周取饲料样测定水分含量(采集饲料样品均在65 ℃的烘箱中烘48 h至恒重, 室温回潮24 h, 称重), 以计算干物质采食量及料重比。

1.4.2 血液指标的测定 在试验期最后一天晨饲前对牛进行颈静脉采血10 mL, 静置到血清全部析出后, 3500 r· min^-1离心15 min, 收集血清于小离心管, -20 ℃冷冻保存待测。

血清白蛋白(Alb)、总蛋白(TP)、尿素氮(BUN)、葡萄糖(Glu)、谷丙转氨酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇 (HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) 均严格按照试剂盒说明书采用半自动生化仪Microlab-300测定; 生长激素(GH)、β -羟丁酸(β - HBA)、瘦素(LEP)、游离脂肪酸(FFA)、胰岛素(Ins) 和胰岛素生长因子Ⅰ (IGF-Ⅰ )、三碘甲状腺原氨酸(T₃)、甲状腺素(T₄), 检测方法均为酶联免疫吸附法, 用酶标仪Power wave XS2进行测定。以上测定血液指标所用的试剂盒均购于中生北控生物科技股份有限公司。

1.4.3 养分表观消化率 饲料样和粪样的测定参照张丽英^[11]的常规分析方法进行。根据所测饲料样和粪样中的营养成分含量, 使用内源指示剂(酸不溶灰分)法测定营养物质表观消化率。

营养物质表观消化率=(A/C-B/D)/(A/C)× 100%

式中:A为饲料中的某种营养成分(%); B为粪中某种营养成分(%); C为饲料中指示剂(%); D为粪中指示剂(%)。

用Excel进行试验数据初步整理, 再用SPSS 17.0软件中的ANOVA 程序进行单因素方差分析, 差异显著性用Duncan式法进行多重比较, 试验结果用“ 平均值± 标准差” 表示。

由表2可知, 与试验Ⅰ 组试验末重相比, Ⅲ 组试验末重显著提高(P< 0.05); 而Ⅱ 组与Ⅲ 组之间无显著差异(P> 0.05)。Ⅲ 组的日增重极显著高于Ⅰ 组(P< 0.01)、Ⅱ 组(P< 0.01), 分别比Ⅰ 组、Ⅱ 组高出90.35%、24.00%; Ⅱ 组的日增重极显著高于Ⅰ 组(P< 0.01), 比Ⅰ 组提高了53.51%。Ⅰ 组干物质采食量极显著高于Ⅱ 组(P< 0.01), 与Ⅲ 组相比无显著差异。Ⅱ 组和Ⅲ 组干物质采食量无显著差异。Ⅲ 组和Ⅱ 组料重比极显著低于Ⅰ 组(P< 0.01), Ⅲ 组和Ⅱ 组料重比差异极显著(P< 0.01)。本试验结果表明, 用全株青贮玉米替代玉米秸秆黄贮, 显著提高肉牛的生产性能, 特别是添加剂全株青贮玉米, 显著提高肉牛的日增重, 降低料重比。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 全株青贮玉米对肉牛生长性能的影响 Table 2 Effect of whole silage corn on growth performance of beef cattle 项目 Items 组别Groups 标准误 SEM P值 P value Ⅰ Ⅱ Ⅲ 初始体重Initial weight (kg) 281.13± 58.85 281.07± 54.81 280.83± 53.27 20.34 1.00 试验末重End of test weight (kg) 365.40± 55.48b 411.25± 44.89ab 430.33± 91.89a 28.43 0.04 日增重Daily gain (kg· d-1) 1.14± 0.32C 1.75± 0.23B 2.17± 0.40A 0.14 < 0.01 干物质采食量Dry matter intake (kg· d-1) 14.33± 2.34Aa 12.72± 2.09Bb 13.31± 2.37ABab 0.57 0.02 料重比Feed gain ratio (kg· kg-1) 12.57± 2.05Aa 7.27± 1.19Bb 6.13± 1.09Cc 0.37 0.00 Note: The same letter of the peer data is not significant difference, different lowercase letters indicate significant difference (P< 0.05), different capital letters indicate significant difference (P< 0.01), the same below. 注:同行数据相同字母表示差异不显著, 不同小写字母表示差异显著(P< 0.05), 不同大写字母表示差异极显著(P< 0.01), 下同。

表2 全株青贮玉米对肉牛生长性能的影响 Table 2 Effect of whole silage corn on growth performance of beef cattle

由表3可知, 试验各组中粗灰分、粗脂肪、钙的表观消化率无显著差异(P> 0.05); 试验Ⅲ 组粗蛋白的表观消化率极显著高于试验Ⅰ 组(P< 0.01), 试验Ⅱ 组粗蛋白的表观消化率显著高于试验Ⅰ 组(P< 0.05); 中性洗涤纤维的表观消化率Ⅲ 组显著高于Ⅰ 组(P< 0.05), 与Ⅱ 组差异不显著(P> 0.05); Ⅲ 组酸性洗涤纤维的表观消化率极显著高于Ⅰ 组(P< 0.01), Ⅱ 组与Ⅰ 组、Ⅲ 组差异不显著(P> 0.05)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 全株青贮玉米对肉牛表观消化率的影响 Table 3 Effect of whole silage corn on apparent digestibility of beef cattle (%) 项目 Items 组别Groups 标准误 SEM P值 P value Ⅰ Ⅱ Ⅲ 粗灰分Crude ash 44.64± 1.11 45.62± 2.09 45.81± 0.45 1.14 0.58 粗脂肪Crude fat 68.58± 2.16 69.98± 2.11 70.89± 1.53 1.60 0.40 粗蛋白Crude protein 55.37± 1.97Bb 58.92± 0.68ABa 61.27± 2.03Aa 1.37 0.01 钙Ca 52.48± 1.12 53.26± 2.99 56.48± 1.20 1.61 0.10 磷 P 59.36± 1.79Bb 64.09± 2.83ABa 67.53± 1.59Aa 1.75 0.01 中性洗涤纤维Neutral detergent fiber 48.46± 1.12b 48.68± 1.10ab 51.27± 1.68a 1.08 0.07 酸性洗涤纤维Acid detergent fiber 42.59± 1.20Bb 45.05± 0.67ABab 47.73± 2.16Aa 1.21 0.02

表3 全株青贮玉米对肉牛表观消化率的影响 Table 3 Effect of whole silage corn on apparent digestibility of beef cattle (%)

由表4可知, 不同玉米青贮饲料对肉牛血液中血清游离脂肪酸、胰岛素生长因子Ⅰ 、血清白蛋白有极显著影响, 对三碘甲状腺原氨酸、瘦素有显著影响; 其中Ⅲ 组肉牛血清中三碘甲状腺原氨酸T₃浓度高于Ⅰ 组, T₄浓度也是以Ⅲ 组为最高。3个试验组肉牛血清中游离脂肪酸存在极显著差异, 其中以Ⅲ 组肉牛血清游离脂肪酸浓度最低(P< 0.01); 胰岛素生长因子Ⅰ 和瘦素各组间也存在显著差异, 其中胰岛素生长因子Ⅰ 浓度以Ⅲ 组最高, 极显著高于Ⅰ 组(P< 0.01), 瘦素以Ⅰ 组最高, 显著高于Ⅲ 组(P< 0.05)。丙氨酸氨基转移酶Ⅱ 组、Ⅲ 组显著高于Ⅰ 组(P< 0.05), Ⅱ 组与Ⅲ 组无显著差异(P> 0.05)。血清中白蛋白浓度Ⅰ 组、Ⅱ 组与Ⅲ 组间存在极显著差异(P< 0.01), Ⅰ 组与Ⅱ 组并无显著性差异(P> 0.05)。肉牛血清中β -羟丁酸浓度Ⅰ 组显著高于Ⅲ 组(P< 0.05), 与Ⅱ 组差异不显著(P> 0.05)。各组中尿素氮也有差异, Ⅲ 组显著低于Ⅰ 组(P< 0.05), Ⅱ 组与Ⅰ 组、Ⅲ 组无显著差异。Ⅲ 组肉牛血清中尿素氮比Ⅰ 组降低33.83%。各组肉牛血清中GH、INS、TP、Glu、CHO、TG、AST、LDL-CH、HDL-CH浓度无显著差异(P> 0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 全株青贮玉米肉牛血清生化指标的影响 Table 4 Effect of serum biochemical indexes of whole silage corn beef cattle 项目 Items 组别Groups 标准误 SEM P值 P value Ⅰ Ⅱ Ⅲ 生长激素Growth hormone (GH, nmol· L-1) 14.17± 3.07 24.16± 4.37 23.49± 11.05 5.78 0.23 游离脂肪酸Free fatty acid (FFA, mmol· L-1) 166.75± 16.88Aa 117.79± 10.42Bb 114.88± 5.00Bb 9.64 0.00 β -羟丁酸β -hydroxybutyrate (β -HBA, mmol· L-1) 8.33± 1.16a 6.63± 0.41ab 5.60± 1.44b 0.89 0.06 胰岛素Insulin (INS, mIU· L-1) 34.27± 0.31 49.14± 20.74 32.74± 10.31 10.92 0.32 三碘甲状腺原氨酸Triiodothyronine (T3, nmol· L-1) 102.98± 4.96Ab 116.54± 5.90Aa 110.71± 3.41Aab 3.97 0.04 胰岛素生长因子Ⅰ Insulin-like growth factor (IGF-Ⅰ , mg· L-1) 79.68± 3.88Bb 85.71± 3.25Bb 98.49± 2.48Aa 2.66 0.00 甲状腺素Thyroxine (T4, nmol· L-1) 78.22± 1.16b 79.82± 7.99ab 94.36± 10.01a 6.06 0.07 瘦素Leptin (LEP, ng· L-1) 6.80± 0.34Aa 1.22± 0.47Bb 0.83± 0.37Bb 0.22 0.02 总蛋白Total protein (TP, g· L-1) 75.87± 5.22 82.41± 2.93 73.81± 4.89 3.64 0.12 白蛋白Albumin (ALB, g· L-1) 36.44± 0.61Aa 35.79± 0.67Aa 29.51± 1.31Bb 0.75 0.00 葡萄糖Glucose (Glu, mmol· L-1) 4.31± 0.32 4.53± 0.46 4.44± 0.15 0.24 0.66 尿素氮Urea nitrogen (URE, mmol· L-1) 5.41± 1.27Aa 4.47± 0.56Aab 3.58± 0.20Ab 0.66 0.08 总胆固醇Cholesterol (CHO, mmol· L-1) 2.46± 0.29 2.46± 0.29 2.31± 0.09 0.20 0.69 甘油三酯Triglyceride (TG, mmol· L-1) 0.21± 0.05 0.33± 0.08 0.22± 0.04 0.05 0.09 丙氨酸氨基转移酶Alanine aminotransferase (ALT, U· L-1) 40.75± 1.19b 44.25± 2.15a 43.92± 1.02a 1.25 0.06 天门冬氨酸氨基转移酶Aspartate aminotransferase (AST, U· L-1) 83.98± 5.45 91.80± 4.68 91.83± 7.94 5.05 0.28 低密度脂蛋白胆固醇Low-density lipoprotein cholesterol (LDL-CH, mmol· L-1) 0.43± 0.14 0.48± 0.04 0.34± 0.06 0.07 0.23 高密度脂蛋白胆固醇High-density lipoprotein cholesterol (HDL-CH, mmol· L-1) 1.27± 0.09 1.20± 0.02 1.17± 0.10 0.06 0.40

表4 全株青贮玉米肉牛血清生化指标的影响 Table 4 Effect of serum biochemical indexes of whole silage corn beef cattle

从表5可知, 经济效益分析中各组增重收入以Ⅲ 组最高, 达到52.08元· d^-1· 头^-1, 分别比Ⅰ 组、Ⅱ 组高24.72和10.08元。养殖效益以Ⅲ 组最高, 为16.49元· d^-1· 头^-1, 分别比Ⅰ 组、Ⅱ 组高出22.21和9.21元, 本试验条件下, 饲喂玉米秸秆黄贮日亏本5.72元。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 全株青贮玉米对肉牛经济效益分析 Table 5 Economic benefit analysis of whole silage corn in beef cattle 项目 Items 组别Groups Ⅰ Ⅱ Ⅲ 粗饲料投入Roughage input (yuan· d-1· head-1) 1.72 5.11 5.82 精饲料投入 Concentrate feed input (yuan· d-1· head-1) 31.36 29.60 29.77 日增重Daily gain (kg· d-1· head-1) 1.14 1.75 2.17 肉牛销售价格Beef cattle sales price (yuan· kg-1) 24.00 24.00 24.00 增重收入Weight gains (yuan· d-1· head-1) 27.36 42.00 52.08 养殖效益Breeding benefits (yuan· d-1· head-1) -5.72 7.28 16.49 Note: ① Beef cattle price is 24 yuan· kg-1, the concentrate price is 3.2 yuan· kg-1, the yellow storage price is 0.2 yuan· kg-1, the silage corn straw price is 0.4 yuan· kg-1, the whole plant silage additive price is 0.46 yuan · kg-1 (Longhua Yijia Breed Limited Company provides).② Daily income benefit=increase benefit-Feed put; feed put=concentrate cast person+coarse fodder cast. 注:①肉牛价格为24元· kg-1, 精料价格为3.2元· kg-1, 黄贮价格为0.2元· kg-1, 青贮玉米秸秆价格为0.4元· kg-1, 全株青贮添加剂价格为0.46元· kg-1(隆化县益佳养殖有限公司提供)。 ②日收效益=增重效益-饲料投入; 饲料投入=精料投入+粗饲料投入。

表5 全株青贮玉米对肉牛经济效益分析 Table 5 Economic benefit analysis of whole silage corn in beef cattle

粗饲料是反刍家畜日粮中不可或缺的组成部分。粗饲料的不同种类、不同来源对肉牛的生长性能有重要的影响。研究表明全株青贮玉米饲料比黄贮玉米秸秆饲料显著性提高肉牛的日增重^[12]。本试验中全株青贮玉米和添加剂全株青贮玉米饲喂肉牛日增重也显著提高, 此结果与苏秀侠^[13]、王晋莉等^[14]、许向莉^[15]的研究结果大致相同。原因可能是全株青贮玉米的淀粉含量高于黄贮, 可溶性碳水化合物含量也较高, 发酵品质好, 蛋白保持较好; 添加剂可以促进乳酸菌发酵, 增加玉米秸秆中乳酸含量, 降低青贮料的pH, 提高青贮饲料品质, 降低料重比。

消化率是反映动物对养分摄取的多少, 同时也是反映动物生长性能的重要指标。粗饲料的不同处理方式、数量对饲料的消化利用率有直接影响。苏秀侠^[13]研究表明全株青贮玉米比黄贮饲料利用率高。张淑枝等^[16]研究表明, 添加剂全株青贮玉米可提高干物质的消化率, 本试验结果与此大致相同。Filya^[5]研究结果显示, 添加剂能加快青贮发酵进程, 降低青贮饲料的pH值和干物质损失。全株玉米经发酵青贮可打破部分秸秆细胞壁的结构, 消除部分木质素对秸秆降解的抑制作用, 增加细胞内容物的溶出量^[17]。本试验中, Ⅲ 组NDF和ADF的饲料利用率得到了提高, 可能由于添加剂加快酶的反应, 改变玉米秸秆纤维素结构, 打断了纤维素-半纤维素-木质素之间的化学醋键, 从而提高了饲粮中NDF和ADF的利用率。

动物体的营养代谢水平可以从血液生化指标的变化中得到反映。营养水平的高低可从动物的生产性能、表观消化率等来体现, 与之对应的血液生化指标也存在差异。本试验中, 不同青贮饲料组血清生化指标间存在显著性差异, 说明饲喂不同青贮饲料会对西门塔尔杂交牛营养代谢水平产生显著影响。动物机体的生长发育与生长激素、IGF-Ⅰ 有着密不可分的联系。GH与IGF-Ⅰ 之间存在协同作用, GH在IGF-Ⅰ 的介导下GH的促生长作用得到扩大^[18], 使得饲料转化率得到提高, 提升了肉牛的增重速率, 同时血清的IGF-Ⅰ 水平升高。本试验中, Ⅲ 组的IGF-Ⅰ 水平极显著高于Ⅰ 组和Ⅱ 组, Ⅲ 组的日增重极显著高于Ⅰ 组、Ⅱ 组, 同时Ⅲ 组的料重比最低。这与添加剂全株青贮玉米、全株青贮玉米以及黄贮饲喂肉牛的作用效果一致。

瘦素是一种主动参与脂肪、糖以及相关能量代谢调控的蛋白类激素, 由脂肪组织分泌, 有抑制动物体对食物的摄取, 提高能量释放, 抑制脂肪细胞合成, 达到抑制动物体重增加的作用^[19]。本试验中, 试验Ⅰ 组体内瘦素含量显著高于Ⅱ 组和Ⅲ 组, 但是Ⅱ 组和Ⅲ 组之间差异不显著。表明全株青贮玉米和添加剂全株青贮玉米代替黄贮饲喂西杂公牛会降低其体内的瘦素含量。这与肉牛的日增重的效果是一致的。

FFA是中性脂肪分解成的物质, 可作为能源使用。血清中FFA的浓度与动物体内的糖、脂代谢有关, 因此, 血清中FFA的含量在某种程度上也反映了动物体内脂类代谢情况^{[20, 21]}。本试验中Ⅰ 组的FFA水平显著高于Ⅱ 组、Ⅲ 组, 表明3种不同青贮饲料会影响肉牛血清中FFA水平。血液中FFA是由脂肪分解而来, 其含量的变化反映了体内脂肪的动员程度^[22]。本试验中3组的FFA水平依次降低, 说明Ⅲ 组的脂肪动员程度最小。添加剂全株青贮玉米与全株青贮玉米、黄贮相比, 能供给肉牛最大限度除精料之外的能量。而大量的FFA进入肝脏后, 会加强肝内的生酮作用, 当超过组织氧化利用的程度时, 会造成酮体的沉积, 进而β -羟丁酸的含量升高^[23], 本试验中3组β -羟丁酸的含量也是依次降低, 其变化与FFA含量的变化相一致。

血清尿素氮是反映肌体蛋白质代谢与日粮氨基酸平衡的指标, 是蛋白质代谢中重要的终产物, 其含量与机体内氮沉积有密切的关系^[24]。尿素氮浓度升高存在多方面的原因, 如日粮蛋白质水平、体内氨基酸代谢水平、组织受到破坏以及肾功能障碍等都会影响其浓度^[25]。本试验中, 随着蛋白水平的提高, BUN的含量逐渐下降, 说明牛利用自身的机体蛋白较少, 消化利用情况好, 氮沉积增加, 使BUN含量下降。

ALT主要存在于心肌中, 与蛋白质代谢密不可分, 当蛋白质代谢水平加强或肝脏受损时, ALT含量升高, 这在肝脏受损时尤为突出, 因此它在一定水平上反映了动物机体肝脏功能的强弱^[19]。本试验中, Ⅲ 组ALT含量显著高于Ⅰ 组, Ⅱ 组也显著高于Ⅰ 组, 说明全株青贮玉米与添加剂全株青贮玉米影响肉牛血清中ALT水平, 提高了肉牛蛋白质代谢水平。本试验中血清白蛋白的变化也说明了这一点。Ⅲ 组白蛋白含量最低, Ⅰ 组最高, 且差异显著。血清白蛋白含量越低, 说明蛋白质的吸收消化利用越高。

甲状腺素具有促进组织代谢, 机体生长发育和能量代谢的作用, 并且较高水平的甲状腺激素会降低机体内氮沉积^[26]。本试验中Ⅲ 组T₄水平显著高于Ⅰ 组, 说明添加剂全株青贮玉米、全株青贮玉米和黄贮会影响肉牛血清T₄含量, 并且与饲喂肉牛增重效果一致。