国内外肉牛饲料营养研究进展

高玉红,曹玉凤,高 明,卢春莲

(河北农业大学动物科技学院,河北保定071001)

近年来,世界肉牛业的总体发展趋势是存栏量稳中有升,牛肉产量也是趋向于逐年增加。随着养牛科学技术的提高,牛肉质量和头均产肉量也在不断提高。我国养牛的历史悠久,并且在长期饲养中积累了丰富的饲养经验,但肉牛产业却是一个新兴产业。尤其在饲料开发利用方面需要借鉴先进经验。

1 粗饲料开发和利用

粗饲料是肉牛主要的饲料来源,针对目前草地和粮食的欠缺,粗饲料的开发和利用尤为重要。有关粗饲料的研究和利用在国内外一直是肉牛科技工作者关注的重点,除了常规的各种饲用干草、秸秆和青贮料外,近年来还发现许多其它可以用来饲喂肉牛的粗饲料。如富含蛋白质、矿物质和维生素的榆树叶、杏树叶、杨树叶和苹果树叶等,均可作为家畜的粗饲料。糠麸类饲料由于容积大、粗纤维含量高、淀粉少和B族维生素含量丰富等特点,也是一种较好的粗饲料来源。据分析,粟谷粗谷糠和磨光糠的粗纤维含量分别达到41.2%和25.7%,磨光糠的粗蛋白质和粗脂肪含量较高,分别为 11.4%和11.5%,其酸性洗涤纤维含量为 36.4%,磷、钾、镁和铁元素含量较为丰富,但钙含量则较低。此外,各类糟渣如酒糟、豆腐渣、酱渣等也富含营养物质,近年来被广泛应用于反刍动物的饲料中。

目前国外也在进行粗饲料资源的开发和研究,尤其是作为奶牛的粗饲料研究较多,胡芦巴作为加拿大一种新的粗饲料资源,可以替代苜蓿粗饲料饲喂奶牛不影响其生产性能。Castro等[1]用传统玉米青贮料和新品种玉米青贮料作为基础日粮,添加10%的铁线草可以保持较好的干物质采食量和较高的生产性能。肉牛的粗饲料开发近几年才有一些报道。Schmidt等[2]比较了不同粗饲料(紫花苜蓿、菊苣、狗牙根、牛豆和珍珠粟)对肉牛生产性能、胴体特性和脂肪酸组成的影响,结果表明,紫花苜蓿能提高肉牛的增重性能,而菊苣比狗牙根和牛豆更能提高肉牛的胴体等级和大理石花纹。另有研究表明[3],处理后的甜菜渣可以作为氮源饲喂肉牛效果不错。国内关于肉牛粗饲料的开发研究主要集中在南方富产甘蔗和木薯的地区,青贮甘蔗或青贮木薯渣均能提高肉牛的生产性能。

2 营养需要

随着优质牛肉需求量的增加,对青年肉牛营养需要的要求也越来越高,研究主要集中在蛋白质、碳水化合物和脂肪上,国内外已有大量的研究报道。碳水化合物和蛋白质作为反刍动物能量和氮的来源,一直是国内外研究的重点。

穆阿丽等[4]报道了青年肉牛的能量需要量及其代谢规律,青年肉牛在7～10月龄时的维持净能需要为359.39 KJ/kgW0.75.d,增重净能需要为16940 KJ/kg,所以提高肉牛的增重必须要提供足够的增重净能。张国梁等[5]也认为,增加日粮能量浓度可以提高肉牛的日增重、胴体质量及屠宰率等。补饲脂肪目前国内外已有大量研究并已应用,适当提高日粮的脂肪量,对提高体脂肪的沉积量以及代谢能用于增重的能量效率均有明显效果。而对于过瘤胃脂肪的添加,目前国内外说法不一,Gillis等[6]和张微等[7]认为添加过瘤胃保护的脂肪酸可以显著提高肉牛日增重和饲料转化率,尤其是在育肥中期,而Fluharty等[8]则认为肉牛日粮中添加2%～4%的棕榈酸钙皂对增重和饲料转化效率均无影响。

饲料蛋白质水平是肉牛生长必不可少的因素,相关的国内外研究很多[9,10]。刘庆华等[11]研究了日粮蛋白质水平与氮消化、沉积规律及血液指标的相互关系,结果表明,随着蛋白质水平的提高,氮的进食量显著增加,氮的表观消化率、氮沉积量也显著增加。适时适量的添加蛋白质饲料,有助于提高生产性能和肉品质,降低饲养成本。大量研究表明,6～12个月的肉牛(体重150～200 kg)育肥时,日粮中蛋白质饲料的比例可降至15%左右,以后随着肉牛体重的增加,日粮中蛋白质饲料比例可逐步降至12%左右。近年来,在肉牛蛋白质营养研究方面也已取得了很多重大进展,许多新的研究方法如分子生物学调控瘤胃微生态、多血管瘘技术和同位素示踪技术的应用极大地促进了研究的开展。

3 瘤胃发酵调控机理

反刍动物瘤胃是一个复杂的厌氧发酵体系,它在反刍动物营养研究中占据着重要的位置。反刍动物日粮营养的供给绝大多数来自于瘤胃发酵终产物,尤其是短链脂肪酸和微生物蛋白,它们直接影响反刍动物的营养供给。瘤胃发酵调控的研究国内外都有报道,尤其是通过日粮调控来提高反刍动物营养的利用效率及其生产性能。日粮对反刍动物瘤胃的调控主要取决于各种饲料原料间存在的组合效应,日粮精粗比例、日粮形态及其加工方式和蛋白质水平都会改变饲料的能量利用效率,对瘤胃发酵产生不同的影响作用。

日粮中精粗料比例会改变反刍动物瘤胃发酵模式。瘤胃微生物区系随着日粮精粗比的变化而变化,进而日粮在瘤胃的降解代谢也将发生相应的改变。适当增加日粮中的精料比例,可增加其瘤胃的丙酸产量,降低乙酸/丁酸的比例,提高饲料利用率和动物的生产性能。有关精料水平对瘤胃营养物质和营养消化率的影响,国内外都有报道。雷冬至等[12]用体外发酵法通过测定荷斯坦奶牛瘤胃pH值、72 h的累积产气量、有机物质降解率、微生物蛋白及挥发性脂肪酸产量,研究了粗-精料间的组合效应,结果表明,在不同粗料混合与同一精料(55∶45)搭配产生了明显的正组合效应。大量研究报道表明,日粮中淀粉含量高时,分解淀粉的微生物占优势,丙酸含量显著增多,而当粗饲料含量增高时,纤维素分解菌占优势,乙酸产量就上升。日粮粗料含量为40%～50%时,瘤胃原虫数量最大,其种类也最丰富。

日粮的物理加工处理(切碎、碾碎、制粒)、化学处理(氨化、碱化、尿素处理)和生物处理(青贮)等也是影响瘤胃发酵的主要因素。苏秀侠等[13]研究了肉牛对不同物理性状的玉米秸杆产品(铡碎、揉碎、揉碎压捆、制粒、压块和挤压成棒状)的利用效果,结果表明,肉牛对后三种加工处理的秸秆采食量最高,铡碎为最低,并且发现秸秆颗粒型日粮的表观消化率最低,饲喂秸秆饲料块和秸秆饲料棒的肉牛增重效果最好,铡碎秸秆最差。化学处理和生物处理的日粮也能显著提高肉牛的生产性能。王晋莉等[14]利用不同处理的秸秆(干玉米秸、微贮秸秆、氨化秸秆、黄贮秸秆和整株青贮玉米)饲喂肉牛,结果发现,肉牛对整株青贮、微贮秸秆与氨化秸秆的干物质采食量极显著高于干玉米秸,而且秸秆经处理后饲喂肉牛,日增重显著提高。考虑到饲料成本,饲养模式以整株青贮最好,然后依次为微贮、氨化和黄贮。李天海等[15]研究也表明,饲喂秸秆生化颗粒饲料其适口性明显提高,且肉牛的日采食量、采食率分别提高36.8%和27.1%。另外,精料的加工方式(如蒸汽压片和干压片)也会影响牛的生产性能,研究最多就是谷物玉米和高粱[16,17]。Corona[16]研究表明,相比干玉米,蒸汽压片玉米能提高青年牛的日增重和胴体率,并且能提高有机物、淀粉和氮的消化率。

日粮蛋白质水平对维持适宜的瘤胃内环境,促进微生物生长具有非常重要的作用。只供给青粗饲料是满足不了现代肉牛的生产需求的,必须用精料补充料补充青粗饲料不能提供的养分,尤其是蛋白质。Mooney等[18]通过研究不同蛋白质浓度和粗纤维浓度配比对体外瘤胃发酵的影响,认为补充蛋白质能显著降低氨浓度而提高微生物氮浓度,促进瘤胃微生物合成微生物蛋白。

4 饲料添加剂

抗生素和化学合成类药物因其有促生长和提高饲料利用率的作用,已广泛应用到肉牛领域,但由于其易在产品中残留,容易使人产生过敏反应、中毒、甚至导致人类DNA结构的改变;同时由于长期低剂量使用该类物质,易诱导细菌产生耐药性。推广应用绿色、安全的抗生素和合成药物替代产品非常必要。目前国内外研究较多的饲料添加剂是微生物制剂、酶制剂和中草药等。

微生物添加剂在肉牛养殖上的研究与应用引起了国内外普遍的关注和重视,研究最多的就是酵母菌和EM菌剂。酵母添加剂能提高肉牛瘤胃内羧甲基纤维素酶、水杨苷酶和木聚糖酶的活性,并显著提高黄化瘤胃球菌的相对比例。目前对EM菌剂的研究表明,EM液可以提高秸秆饲料的饲用价值,增强牛胃肠的消化吸收功能,显著提高日增重,改善牛的健康状况和牛舍环境。程连等[19]用EM制剂处理的粗饲料替代未经处理的粗饲料饲喂未经阉割西杂公牛(12～15月龄),日采食量和日增重分别提高了13.33%和15.65%,且增重成本下降了8.21%。由此可见,微生物添加剂对保持家畜肠道菌群平衡、防病促生长等具有重要作用。

酶制剂作为肉牛饲料添加剂能有效提高肉牛对纤维的消化率,提高饲料的利用率和动物的生产性能。肉牛日粮中添加的酶制剂主要是半纤维素酶和纤维素酶,可以有效提高草料和青贮饲料的营养利用价值,尤其在青贮含糖量低的豆科饲料作物中,纤维素酶可水解青饲料中的部分多糖使其转化为单糖,以保证产生足量的乳酸,从而得到品质优良的青饲料。除了粗饲料,纤维素酶能提高精料的营养利用价值[20],当动物采食高精料日粮,瘤胃内环境不适于粗饲料消化时,添加纤维素酶能改善粗饲料的消化。

中草药在我国资源丰富,具有毒副作用低,不良反应少等优点,饲料中添加的中草药使饲料具有特殊的香味,既能矫正饲料的味道,又能改善饲料的适口性。据现代药物研究证明,天然植物中草药含多种微量营养成分和免疫因子,既可提高饲料转化效率,还增强动物机体的抗病能力,降低动物应激反应等 ,如山楂 、神曲 、麦芽 、谷芽 、白术 、厚朴 、肉桂 、砂仁、枳壳等中药能健脾开胃、增进食欲,促进消化吸收。人参、黄芪、白术、枸杞、刺五加、补骨脂等中药能促进合成代谢,促进动物生长,提高动物生产性能。饲粮中添加中草药可以提高肉牛的增重,调节机体的免疫机能,并改善血液的抗氧化性能[21]。但由于其成分的复杂性,还需进一步研究。

综上所述,肉牛青年牛的饲料营养研究在国内外已经受到了极大重视,并且已经取得了很多的成就,但由于养殖环境和养殖方式的复杂性和一些不定因素,饲料与营养领域中仍暴露出或大或小的问题,仍需进一步探讨和研究。

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