干草品质和形态对马消化率的影响

贠 静，阿斯娅·曼力克，陈 强

（新疆畜牧科学院草业研究所，新疆乌鲁木齐 830000）

在草食性家畜中，消化液在胃肠道中的平均停留时间对纤维的消化有重要影响，如消化道内容物平均滞留时间延长可以提高纤维表观消化率（高庆涛等，2018）。在反刍动物中，研究表明，随着纤维消化率的降低，瘤胃中内容物平均滞留时间缩短。瘤胃发酵和内容物过瘤胃之间的竞争影响纤维消化率，这种竞争也可能发生在其他有发酵位点的非反刍草食动物肠道中。在马的研究中，后肠发酵强度、饲草种类、牧草加工处理方式、牧草切割阶段和饲料摄入量都会影响消化道内容物的平均滞留时间（Miyaji 等，2008）。但即使日粮处理显著改变内容物平均滞留时间，但关于内容物滞留时间与整个肠道纤维消化率之间的关系还尚不明确。Miyaji 等（2008）通过比较屠宰试验发现，消化道内容物中的大部分纤维在盲肠和结肠腹侧中的滞留时间占到总滞留时间的一大半以上，这表明整个肠道内容物平均滞留时间并不能很好地反映因采食量或饲料类型而引起的纤维发酵的变化。因此，本研究旨在确定干草质量和物理形态（切碎或研磨）对自由采食和限饲条件下马消化道内容物平均滞留时间和消化率的影响。

1 材料与方法

1.1 试验日粮、动物管理和试验设计 试验选用4 匹三河马，采用4×4 拉丁方设计进行两个试验（高品质和低品质干草，切碎和研磨形态）。试验1 中马自由采食，试验2 中马采用限饲（每100 kg 体重饲喂1.6 kg 干物质）。干草切碎长度为10 mm，而研磨细度为过5 mm 分析筛。试验期间，预饲期10 d，数据和样品收集期5 d。每匹马在每一阶段的开始和结束时都要称重，马匹被安置在混凝土地面，栏位为4 m×4 m，每天饲喂两次，自由饮水和舔食盐块。每天早上9 点收集料槽中剩余或溢出的饲料，称重。采用AS200 分析筛测定干草粒度分布，筛孔尺寸分别为5.50、2.4、1.2 和0.6 mm。

1.2 采食量、粪便粒度粪便及养分表观消化率

收集样品期间，每天收集剩余或溢出饲料和排泄粪便的总量，期间每隔3 h 从地面收集粪便，储存在塑料容器内，然后称重和混合，饲料样和粪样均制成风干样品。粪样用分析筛测定粒度大小。参考Mader 等（1984）的方法分析消化道内容物平均滞留时间。分别分析饲料和粪样中干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，用于计算养分表观消化率。使用Dhanoa 等（1985）建立的的多室模型计算消化道多个肠段内容物的平均滞留时间。

1.3 数据分析 采用SAS 多因素方差分析模型对干物质摄入量、粒度分布、消化道内容物平均滞留时间、养分表观消化率数据进行分析，模型为4×4 拉丁方设计，2×2 阶乘处理。模型中固定效应包括时间、干草品质（高品质或低品质）、物理形态（切碎或研磨），同时分析干草品质和形态的交互效应，P ＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 干草营养成分及粒度分布 由表1 可知，高品质干草粗蛋白含量显著高于低品质干草（P＜0.05），中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量相对较低（P ＞0.05）。高品质干草颗粒粒径＞2.4 mm 的比例显著高于低品质干草（P ＜0.05），而1.2 mm 颗粒比例低于低品质干草（P ＜0.05）。同种品质不同加工手段（切碎或研磨）的干草化学成分相似（P ＞0.05），但粒度分布随加工手段不同而不同。切碎较研磨显著提高颗粒在5.5 mm以上的比例（P ＜0.05），但干草研磨后在1.2 mm以下的比例显著降低（P ＜0.05）。

2.2 干物质摄入量和体重变化 与低品质干草日粮相比，高品质干草日粮粗蛋白含量高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量低。

由表3 可知，干草品质和颗粒大小对马干物质摄入量均无显著影响（P ＞0.05）。试验1 中各组干物质摄入量分别是试验2（1.6% 体重的摄入量）的1.3、1.5、1.4 和1.5 倍。在整个试验过程中，4 种日粮中每千克代谢体重的干物质摄入量无显著差异（P ＞0.05）。在15 d 的饲养试验中个体体重变化很小，从未超过平均体重的5%。

表1 干草的营养成分及粒度分布

表2 自由采食条件下剩余饲料营养成分

2.3 粪便颗粒大小分布 由表4 可知，饲喂高品质干草的马粪便颗粒＞5.5 mm 的比例显著高于低品质干草组（P ＜0.05），但粪便颗粒在2.4 mm或以下的比例无显著差异。干草切碎组较研磨组马粪便颗粒＞5.5 mm 的比例显著提高（P ＜0.05，其中饲喂高品质切碎干草的马粪便颗粒＞5.5 mm 的比例超过40%。试验1 和试验2 中研磨较切碎干草均显著提高粪便颗粒在2.4 ～5.5 mm和0.6 ～1.2 mm 的比例（P ＜0.05）。

由表5 可知，多种模型对数据拟合精度合理，平均R2值为0.981。

2.4 消化道内容物滞留时间 由表6 可以看出，试验1 中研磨组较切碎组固态内容物在消化道中的滞留时间有提高趋势（P=0.08，24.3 和23.1 h），但研磨组显著提高了间断1 内容物滞留时间（P ＜0.05）。在试验2 中，研磨组较切碎组均显著提高整个消化道和间断1 内容物滞留时间（P＜0.05），分别为27.9、26.4 h 和8.5、7.1 h。干草形态对间断2 固态内容物和整个消化道液态内容物滞留时间均无显著影响（P ＞0.05）。

2.5 养分表观消化率 由表7 可知，日粮处理对有机物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率均无显著影响（P ＞0.05）。试验1 和试验2 中高品质干草较低品质干草组均显著提高干物质表观消化率（P ＜0.05）。在试验1 中，干草品质对粗蛋白质表观消化率无显著影响（P ＞0.05），但高品质较低品质干草有提高试验2 粗蛋白质表观消化率的趋势（P=0.05）。干草形态对试验1 和2中干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率的影响均无显著差异（P＞0.05）。

表3 试验日粮对马干物质摄入量和体重的影响

表4 试验日粮对马粪便粒度大小的影响

表5 试验日粮对马粪便数据的拟合精度

表6 试验日粮对马不同时间消化道内容物滞留的影响

表7 试验日粮对马肠道养分表观消化率的影响

3 讨论

采食后剩余的饲料中有机物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均低于日粮水平，各组日粮中上述营养成分含量相近。因此，当自由采食时马可能会选择高纤维日粮，但这种差异在不同日粮中也会出现。由于低品质干草较粗糙酸性洗涤木质素含量较高，因此，低品质干草的咀嚼程度高于高品质干草，因为高品质干草更容易吞咽。有研究表明，木质化程度较高且不易消化的干草比木质化程度低的干草更容易碎，咀嚼时尺寸更小（Rinne 等，2002）。由于低品质干草木质化程度较高、不易消化，咀嚼过程中更易碎，颗粒大小更容易降低。采食研磨干草的马整个肠道内容物平均滞留时间显著高于切碎干草组，这与Drogoul等（2000）对苜蓿草的研究结果一致，其研究发现，研磨较切碎苜蓿草组的平均滞留时间提高8 h。

干草物理形态对肠道间断1 内容物平均滞留时间具有显著影响，但不影响肠道间断2。Miyaji等（2008）研究表明，马腹侧结肠内容物平均滞留时间与间断1 高度相关。如果假设间断1 与腹侧结肠相对应，本试验结果则与Drogoul 等（2000）的研究结果一致，其发现研磨干草在结肠内的平均滞留时间是46.8 h，要比切碎干草的质量时间33.7 h 长。本研究结果显示，仅在结肠或腹侧结肠的内容物平均滞留时间延长并不会提高纤维的表观消化率。马的发酵部位分为盲肠和结肠腹侧两部分，每一部分都有不同的发酵特性（Varloud等，2004），因此，除非盲肠和结肠消化道内容物平均滞留时间都提高，否则纤维表观消化率不一定受到影响。

Miyaji（2008）认为，从数学和生物学角度解释马粪标记物排泄曲线都需要非线性模型，而双室模型可能不适合计算肠道间断的内容物平均滞留时间。本研究中使用的多室模型是由Dhanoa等（1985）建立的，用于计算消化道多个肠段内容物的平均滞留时间。在本研究中标记物排泄数据与多室模型的拟合较好，可以检测出日粮处理中肠道间断1 和2 计算的平均滞留时间差异。Pearson 等（2006）报道，饲喂苜蓿干草、燕麦秸秆和黑麦干草或秸秆的马的纤维表观消化率不受饲料摄入量的影响，但较高的饲料摄入量缩短了肠道内容物平均滞留时间。在本研究中无论饲喂干草的品质和形态如何，自由采食组（试验1）马的整个消化道固态内容物平均滞留时间都比限饲组低比。此外，高品质牧草的纤维纤维消化率差异大于低品质干草。由于高品质干草具有较低的酸性洗涤木质素和较高的纤维消化率，可以认为高品质纤维的潜在可消化纤维含量大于低品质干草。但对于马来说，随着日粮摄取量的增加，消化率降低程度的变化原因尚不清楚。作者推测在该物种中必须考虑干物质摄入量对消化通道动力学的影响，以及后肠每一肠段的纤维消化和纤维素分解酶活性之间的关系。

4 结论

随着干草中小颗粒比例的增加，消化道内容物滞留时间延长，饲喂切碎的干草代替研磨干草即使整个消化道或间断内容物滞留时间缩短，但也不会降低纤维的消化率。