秸秆对肉鸡代谢能力的影响

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本文作者：常 娟 尹清强 姜义宝 郑秋红 左瑞雨 李淑丽 单位：河南农业大学牧医工程学院

秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素构成，是地球上最大的可再生资源，在转化为动物饲料方面具有很大的潜力［1］。但是，在实际生产中由于秸秆的适口性差、消化利用率低，限制了其对动物的营养价值，从而使大量的秸秆被焚烧或腐烂掉，这不仅造成了巨大的资源浪费，而且还造成环境污染。本研究将秸秆的爆破预处理和微生物发酵相结合，研制出高效的生物秸秆(biologicalcornstalk，BCS)，处理后的生物秸秆体积缩小，硬度降低，具有较高的酶活，便于贮存及规模化生产。但是生物秸秆仍具有较高的纤维含量，国内外也很少有生物秸秆用于单胃动物的研究。生物秸秆表观代谢能的测定是其在动物生产中应用的基础。套算法和强饲法是评定家禽代谢能和养分代谢率的常用方法［2］，但是对于纤维含量较高的生物秸秆代谢能的评定有待进一步研究。套算法是单个原料代谢能评定的经典方法，尤其对于粗纤维含量高、适口性较差的饲料，应用套算法可以提高动物的采食量，减少动物应激，但许多研究表明，套算法中待测原料替代的比例对代谢能的测定结果有较大的影响［3－4］。强饲法具有简单、快捷及重复性好的特点，本试验中经过处理的生物秸秆在物理性质及营养成分方面与处理前有较大的差异，秸秆的容重增加，容易饲喂到规定的量并进行强饲。因此，本研究分别采用强饲法和套算法并结合差量法对生物秸秆的代谢能进行测定，最后通过生物秸秆代替不同比例的玉米后对肉鸡养分代谢率的影响对生物秸秆代谢能值进行进一步评定，为高纤维饲料原料代谢能的测定及生物秸秆饲料配方的设计提供参考。

1材料和方法

1．1生物秸秆的制备生物秸秆由秸秆经爆破预处理和微生物发酵而成。玉米秸秆经粉碎机粉碎后(过5mm筛)，在LB系列数控立式连续汽爆机(鹤壁正道生物能源公司生产)中于2．5MPa下维压200s，进行爆破预处理，处理后的样品自然晾晒干燥。爆破秸秆微生物发酵培养基由爆破玉米秸秆83．5%、玉米5．0%、麸皮2．5%、豆粕5．0%、复合营养物质4．0%组成，固液比1∶1．5。其中复合营养物质的配比为:尿素25%、葡萄糖25%、磷酸二氢钾12．5%、硫酸镁12．5%、硫酸锰10%、硫酸锌10%、氯化钴5%。以上培养基用Ca(OH)2调整培养的pH为6．5后，121℃高压15min，按4%的比例接种实验室分离鉴定的米曲霉菌种，30℃培养6d后，自然晾至风干。生物秸秆的营养组成见表1。生物秸秆中的滤纸酶、羧甲基纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶活性分别达到335．10、1138．92、32．57和201．99U/g［5］。

1．2试验设计与方法

1．2．1生物秸秆肉鸡代谢能的测定选用24只爱拔益加(AA)商品肉鸡［平均体重(3．12±0．24)kg］，随机分为3个处理，每个处理8只鸡，进行单笼编号饲养。处理1饲喂基础饲粮，处理2饲喂以30%的生物秸秆代替基础饲粮中能量饲料和蛋白质饲料的饲粮。基础饲粮参照NRC(1994)配制，基础饲粮组成及营养水平见表2。试验预试期5d，正试期3d，采用全收粪法，每天收集粪便2次，去除羽毛、皮屑等杂物。处理3采用强饲法进行测定，进入正试期前先饥饿2d，使之排空消化道内容物，中间自由饮水。清理周围的羽毛，并分别于鸡部系集粪袋收集排泄物。每只鸡强饲50g。强饲结束后，每12h准确收集粪尿样品1次，共收集48h内的排泄物。收集后立即加入10%硫酸固氮，在60～65℃烘干称重，记录每只试验鸡的风干排泄物重，粉碎过40目筛备用。生物秸秆的表观代谢能(MJ/kg)=(饲粮的代谢能值－玉米的代谢能值×基础饲粮中玉米的含量－豆粕的代谢能值×基础饲粮中豆粕的含量－鱼粉的代谢能值×基础饲粮中鱼粉的含量)/基础饲粮中生物秸秆的含量。

1．2．2不同比例生物秸秆代替玉米后肉鸡养分代谢率的测定采用单因子试验设计，选择42日龄健康的AA肉鸡150只，按体重分为5个处理，每个处理5个重复，每个重复6只鸡。对照组:饲喂基础饲粮;试验1组:生物秸秆代替基础饲粮中4%的玉米(代谢能按照差量法计算结果12．46MJ/kg计);试验2组:生物秸秆代替基础饲粮中8%的玉米(代谢能按照差量法计算结果12．46MJ/kg计);试验3组:生物秸秆代替基础饲粮中12%的玉米(代谢能按照差量法计算结果12．46MJ/kg计);试验4组:生物秸秆代替基础饲粮中8%的玉米(代谢能按照强饲法计算结果5．30MJ/kg计，加入豆油，使代谢能水平与对照组相同)。肉鸡饲粮组成及营养水平见表3。试验预试期5d，正试期3d，采用全收粪法，每天收集排泄物2次，去除羽毛、皮屑等杂物。所有排泄物收集混合均匀后立即加入10%硫酸固氮，按比例称取一定量的排泄物在60～65℃烘干称重，粉碎过40目筛备用。

1．3测定方法饲料和粪样中的粗蛋白质、钙、磷含量分别采用凯氏定氮法、高锰酸钾(KMnO4)法和钼蓝比色法［6］进行测定。纤维成分的测定采用VanSoest等［7］介绍的方法进行。饲料和排泄物总能的测定:饲料原料和排泄物中的能量测定采用德国IKA公司生产的全自动氧弹测热计(IKA-C2000)进行。氨基酸含量分析［8］:样品先用6mol/L盐酸水解24h(110℃)，转移定容后用0．45μm滤膜过滤，在日立L－8800型氨基酸自动分析仪上测定含量。

1．4统计分析试验数据均以“平均值±标准差”表示，结果用SAS统计软件中ANOVA过程进行方差分析，并进行Duncan氏法多重比较，P＜0．05为差异显著。

2结果

2．1不同方法测定生物秸秆肉鸡表观代谢能值的比较套算法和强饲法测定出的生物秸秆肉鸡表观能量代谢率和表观代谢能见表4。可知，肉鸡对基础饲粮、试验饲粮的表观能量代谢率均显著高于套算法和强饲法测定出的生物秸秆的表观能量代谢率(P＜0．05)，用套算法和强饲法测定出的生物秸秆的表观代谢能无显著差异(P＞0．05)，2种方法测出的生物秸秆肉鸡表观代谢能明显低于玉米的表观代谢能。另外，为了给下一步的生物秸秆代替玉米的试验提供更合理的参考，本试验在套算法的基础饲粮中添加了8%的生物秸秆，根据基础饲粮的肉鸡表观代谢能，利用差量法推算出生物秸秆的表观代谢能为12．46MJ/kg，仅次于玉米的肉鸡表观代谢能。

2．2生物秸秆代替玉米对肉鸡饲粮养分代谢率的影响由表5可知，生物秸秆代替饲粮中4%和8%玉米对肉鸡饲粮中干物质、有机物质、能量、粗蛋白质和粗脂肪的代谢率无显著影响(P＞0．05)，且显著提高了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的代谢率(P＜0．05)。但当生物秸秆代替饲粮中12%的玉米时，能量的代谢率显著低于对照组(P＜0．05)。试验2组和试验4组在肉鸡各项养分代谢率方面均无显著差异(P＞0．05)。

3讨论

3．1不同方法测定生物秸秆对肉鸡表观代谢能值的比较套算法可以避免饲喂适口性差的单一饲料时，动物的采食量较低、采食量不稳定的弊端，而且可使试验鸡处于自然生产状态，提高动物的采食量，增加试验结果的准确性。但套算法是以假定饲料间的组合效应为零为前提［9］，未考虑饲料之间的相互影响作用。Sibbald等［10］在家禽饲料代谢能影响因素方面进行的研究表明，饲料间的组合效应及待测饲料所占比例是导致待测饲料表观代谢能值变异的主要原因。聂大娃等［3］研究了套算法测定玉米代谢能的玉米适宜替代比例，结果表明，随着玉米替代比例的增加，试验饲粮的表观代谢能值呈增加的趋势，替代比例高于40%测得的玉米的表观代谢能比较稳定，替代比例大于70%以后，饲料营养不平衡，显著影响试验鸡生产性能。张子仪等［11］用6周龄来航鸡作为试验动物，按套算法研究了5种单一原料的表观代谢能，结果显示能量饲料的表观代谢能值随待测饲料在试验饲粮中比例的增加而递减，而粗饲料则刚好相反。本试验结果表明，用套算法测定出的生物秸秆表观代谢能值显著低于差量法推算出的生物秸秆表观代谢能值，这主要与套算法未考虑生物秸秆中含有的酶类等促生长物质以及营养物质的相互作用有关，另外，运用套算法测定高纤维类物质的合理替代比例也有待进一步研究。强饲法是测定鸡饲料表观代谢能的常用方法，具有简单、快速、喂量准确、结果重演性好的优点。但强饲量影响代谢能测定的准确性，强饲量过低，会因为内源能所占相对比重较大，使表观代谢能测定值降低，而强饲量过高又会导致家禽产生严重应激，消化机能紊乱，饲料消化率下降［10］。本试验中玉米秸秆经爆破和微生物发酵处理后物理性质和营养价值有较大的改变，生物秸秆手感柔软易碎，在强饲时也很容易饲喂到规定量，因此，可尝试用强饲法测定生物秸秆的代谢能，本试验中用强饲法测定出的生物秸秆表观代谢能值显著低于差量法推算出的生物秸秆表观代谢能值，可能与生物秸秆中粗纤维含量较高、营养的不平衡对试验动物内源能值的影响较大有关。本试验采用差量法计算生物秸秆的表观代谢能的目的是使其更接近于实际饲养情况，差量法测定饲料代谢能的前提是假设基础饲粮中各种饲料原料的代谢能值不变。因此，如果待测原料与基础饲粮中其他原料存在互作效应，则通过计算后这部分的互作效应将被全部转移到待测饲料中。赵江涛等［12］的研究表明，在特定条件下，用差量法测定豆粕的代谢能更真实地反映实际生产条件下的生理值。本试验中差量法计算出的表观代谢能显著高于其他2种方法，主要与生物秸秆对饲料中其他营养物质的协同促进作用有关，会在计算时将这一部分作用累加到生物秸秆中。基础饲粮中生物秸秆的比例和后续的代替玉米试验的比例一致，更能准确地反映生物秸秆的表观代谢能。

3．2不同比例生物秸秆代替玉米的饲粮对肉鸡养分代谢率影响的比较养分代谢率是衡量饲料营养价值的重要指标。生物秸秆代替饲粮中4%和8%的玉米对肉鸡饲粮中干物质、有机物质、能量、粗蛋白质和粗脂肪的代谢率无显著影响，而中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的代谢率显著提高。因为鸡不能分泌水解纤维的酶，因此，中性洗涤纤维的消化一定是鸡肠道微生物作用的结果，上述结果可能主要与生物秸秆中含有较高的酶活及米曲霉促进酶的分泌有关。许多的研究表明，外源酶的添加能够增加动物对饲料的消化率［13－15］。但本试验表明，当生物秸秆替代饲粮中12%的玉米时，能量的代谢率显著低于对照组。能量代谢率的降低与12%的生物秸秆组饲粮中纤维水平的增加直接相关，许多研究均表明饲粮高纤维水平会对动物生产产生一定的负面作用［16］。本试验表明，饲粮中添加4%～8%生物秸秆在提高肉鸡养分代谢率方面与玉米相当，为生物秸秆在动物生产中的应用及节粮型畜牧业的发展奠定了基础。试验2组和试验4组在肉鸡各项养分代谢率方面均无显著差异，说明本试验在综合代谢试验的基础上，把生物秸秆的表观代谢能定为12．46MJ/kg是合理的，而用套算法(4．38MJ/kg)和强饲法(5．30MJ/kg)计算出的生物秸秆表观代谢能值，都低估了生物秸秆的营养价值，与生产实际有一定的差距，需要引起重视。

4结论

①采用套算法和强饲法测定生物秸秆的肉鸡表观代谢能分别为4．38和5．30MJ/kg，低估了生物秸秆的营养价值，而差量法更能准确反映生物秸秆的表观代谢能，计算结果为12．46MJ/kg。②在肉鸡饲粮中生物秸秆可代替4%～8%的玉米。