玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛生长性能、屠宰性能及肉品质的影响

白大洋 温媛媛 李 艺 张 杰 许利民 李 妍 李建国 李秋凤* 曹玉凤* 高艳霞 丁 宁

(1.河北农业大学动物科技学院，保定 071000；2.唐山市食品药品综合检验检测中心，唐山 063000；3.天津嘉立荷第一奶牛分公司，天津 301800；4.隆化县农牧局，隆化 068150；5.河北农业大学动物医学院，保定 071001)

能量是维持肉牛正常生命活动、健康和生产的基本条件，也是影响其他营养物质代谢的重要因素[1]。玉米具有“能量之王”的美称，是绝大多数肉牛育肥的主要能量来源。但随着我国畜牧业的快速发展和东北地区玉米减产，玉米供需缺口不断扩大且价格持续上涨。2020年美国农业部数据显示，仅7和8月2个月我国从美国进口约790万t玉米，同时，玉米期货价格累计上涨28.58%[2]。这不仅会增加肉牛育肥成本，还会制约肉牛行业的发展。此外，精饲料和粗饲料的合理搭配对肉牛育肥具有重要意义。因此，合理开发利用资源丰富、价格低廉且能量较高的粗饲料已经迫在眉睫。我国玉米秸秆产量丰富，2019年我国玉米秸秆产量已达到2.73亿t，占全国秸秆总量的32.5%，其中华北地区产量最高[3-4]。且能量较其他粗饲料相对较高[5]，但因其粗纤维含量高，适口性差，过多使用将会影响肉牛采食量。若将其黄贮，不仅可以改善其适口性，还可以提高营养价值和饲用价值[6]。殷茂军等[7]利用玉米秸秆黄贮饲喂萨福克和小尾寒羊杂交羊，发现日增重较对照组提高了40%。刘哲[8]研究发现，用玉米秸秆黄贮饲喂安格斯犊牛，犊牛体尺发育可到达与饲喂全株玉米青贮同样的效果。汤衡等[9]研究表明，用少量玉米秸秆黄贮替代玉米青贮可获得与饲喂玉米青贮相近的产奶量，且对乳脂率影响不大。因此，玉米秸秆黄贮是反刍动物优质的粗饲料资源。若将其在肉牛育肥中合理应用，将具有很大的生产和经济潜力。本试验旨在通过调整玉米秸秆黄贮，探究以玉米秸秆黄贮为主型饲粮不同能量水平对西门塔尔杂交牛生长性能、屠宰性能、肉品质及经济效益的影响，为其对西门塔尔杂交牛的育肥提供理论指导和数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验采用单因素随机区组试验设计，选择45头健康、体况良好的西门塔尔×本地黄牛杂交牛[平均体重(363±23) kg]，随机分成3组，每组15头，试验分为前(45 d)、中(45 d)、后(32 d)3个阶段，分别饲喂3种不同饲粮，前期：饲粮粗蛋白质的水平均为12.0%，肉牛综合净能分别为6.27(Ⅰ组)、6.38(Ⅱ组)、6.48 MJ/kg(Ⅲ组)；中期：饲粮粗蛋白质的水平均为11.6%，肉牛综合净能分别为6.43 (Ⅰ组)、6.53(Ⅱ组)、6.63 MJ/kg(Ⅲ组)；后期：饲粮粗蛋白质的水平均为11.0%，肉牛综合净能分别为6.70 (Ⅰ组)、6.80(Ⅱ组)、6.90 MJ/kg(Ⅲ组)。试验期共137 d，其中预试期15 d，正试期122 d。

1.2 饲养管理及饲粮

本试验于2017年4—8月在河北省隆化县北戎生态牧业牛场进行，单栏栓系饲养。每天06:30和18:00各饲喂1次。试验牛采食完毕，将料槽清扫干净，放入洁净清水于料槽中，保证牛只充足饮水。每隔2周连续3 d记录每组试验牛的投料量与剩料量，并计算每组牛的平均干物质采食量，计算公式如下：

干物质采食量(DMI)=(投料量×料的干物质
含量-剩余量×剩余的干物质含量)/牛头数

。

参照我国《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)和日本肉牛营养水平综合制定试验饲粮营养配方，试验饲粮组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) %

续表1项目Items前期 Early periodⅠ组Group ⅠⅡ组 Group ⅡⅢ组 GroupⅢ中期 Mid periodⅠ组Group ⅠⅡ组 Group ⅡⅢ组 GroupⅢ后期 Late periodⅠ组Group ⅠⅡ组 Group ⅡⅢ组 GroupⅢ湿白酒糟 Distillers grains12.5012.5012.5012.5012.5012.5011.0011.0011.00玉米秸秆黄贮 Corn straw silage 41.5039.5037.5038.5036.5034.5031.0029.0027.00合计 Total100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00营养水平 Nutrient levels2)综合净能NEmf/(MJ/kg)6.276.386.486.436.536.636.706.806.90粗蛋白质 CP12.0212.0312.0311.5911.5911.5911.0011.0111.01中性洗涤纤维 NDF34.1032.8431.5732.1231.1130.1029.4528.4827.47酸性洗涤纤维 ADF19.2218.4017.5817.8917.1516.4115.3814.6513.90钙 Ca0.640.640.660.670.660.650.720.710.70总磷 TP0.320.320.330.320.330.340.370.380.39

1.3 测定指标和方法

1.3.1 生长性能的测定

试验牛于试验开始当天和结束当天晨饲前空腹称重，用于计算平均日增重。试验期间每隔15 d，记录连续3 d试验牛投料量与剩料量，用于计算干物质采食量和料重比。

1.3.2 养分表观消化率的测定

试验结束前3 d每组随机选取5头牛，采用直肠掏粪法，采集其连续3 d的粪样。每天每头牛采集粪样400 g左右，其中1/2直接放入密封袋冷冻保存，剩余1/2加入浓度为10%的硫酸固氮，每100 g加入20 mL，冷冻保存。同时采集3组试验牛连续3 d的全混合日粮(TMR)样品，冷冻保存。试验结束后带回实验室将粪样和TMR样品烘干，粉碎。根据国标GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006、GB/T 6436—2002、GB/T 6437—2002、GB/T 20806—2006和农业部行业标准NY/T 1459—2007测定粪和饲粮中粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)、总磷(TP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的含量。并参考国标(GB/T 23742—2009)酸不溶灰分法测定饲粮中各养分表观消化率。计算公式如下：

某养分表观消化率(%)=[(a/c-b/d)/
(a/c)]×100。

式中：a为饲粮中该养分含量(%)；b为粪中该养分含量(%)；c为饲粮中指示剂含量(%)；d为粪中指示剂含量(%)。

1.3.3 血清生化指标的测定

试验结束当天晨饲前，通过颈静脉采血法，采集空腹牛血样10 mL于负压真空采血管中，用离心机3 500 r/min，离心5 min，将析出的血清样品分装到已编号离心管中，-20 ℃保存，用于测定血清中葡萄糖、尿素氮、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、游离脂肪酸的含量。常规血清生化指标采用半自动生化分析仪(Vital scientific)测定。

1.3.4 屠宰性能的测定

试验结束当天每组随机选取3头牛进行屠宰。屠宰性能的测定指标：空腹宰前活重、去除头、尾、皮、四肢下端、内脏，但包含肾脏及周围脂肪重量的胴体重、净肉重、骨重、眼肌面积和背膘厚度，并计算屠宰率、肉骨比、净肉率、胴体产肉率。

屠宰率(%)=(胴体重/宰前活重)×100；
肉骨比=净肉重/骨重；
净肉率(%)=(净肉重/宰前活重)×100；
胴体产肉率(%)=(净肉重/胴体重)×100。

1.3.5 肌肉品质测定

pH用UB-7型酸度计(美国)测定，蒸煮损失、失水率和剪切力参照农业部行业标准NY/T 1180—2006测定，肉色用CR-10型色差仪(日本)测定。

1.3.6 肉常规成分的测定

将保存的肉样解冻后剁碎，放入抽真空干燥仪干燥48 h，常温回潮24 h后于封口袋中密封保存。测定肉中水分、CP和EE的含量，测定方法同饲粮测定方法一致。

1.4 数据处理

试验数据使用SAS9.2统计软件，进行单因素方差分析，多重比较则采用Duncan氏法进行组间差异显著性检验，试验数据的结果以“平均值±标准差”的形式表示，P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对育肥期西门塔尔杂交牛生长性能的影响

由表2可见，平均日增重和干物质采食量均以Ⅱ组最高，Ⅱ组的平均日增重较Ⅰ组和Ⅲ组分别提高了7.91%(P>0.05)和11.11%(P<0.05)；Ⅱ组的干物质采食量显著高于Ⅲ组(P<0.05)，但与Ⅰ组差异不显著(P>0.05)；此外，Ⅱ组的料重比最低，分别较Ⅰ组降低了5.79%，较Ⅲ组降低了4.44%，但未达到显著水平(P>0.05)。

表2 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛生长性能的影响Table 2 Effects of energy levels of main roughage diet of corn stalk silage on growth performance of Simmental crossbred cattle

2.2 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛养分表观消化率的影响

由表3可见，与Ⅰ组和Ⅲ组相比，Ⅱ组饲粮中粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和总磷表观消化率最高，但未达到显著水平(P>0.05)。

表3 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛养分表观消化率的影响Table 3 Effects of energy levels of main roughage diet of corn stalk silage on apparent nutrient digestibility of Simmental crossbred cattle %

2.3 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛经济效益的影响

由表4可见，Ⅱ组养殖效益最高，分别较Ⅰ组和Ⅲ组提高23.52%和41.04%。

表4 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛经济效益的影响Table 4 Effects of energy levels of main roughage diet of corn stalk silage on economic benefits of Simmental crossbred cattle

2.4 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛血清生化指标的影响

由表5可见，各组之间血清葡萄糖、尿素氮和甘油三酯含量差异不显著(P>0.05)；但Ⅱ组血清尿素氮含量最低。Ⅰ组血清胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量较Ⅲ组显著提高(P<0.05)，与Ⅱ组间差异不显著(P>0.05)。

表5 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛血清生化指标的影响Table 5 Effects of energy levels of main roughage diet of corn stalk silage on serum biochemical indexes of Simmental crossbred cattle mmol/L

2.5 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛屠宰性能的影响

由表6可知，Ⅲ组的背膘厚度最高，显著高于Ⅰ组(P<0.05)，与Ⅱ组差异不显著(P>0.05)。不同能量水平对试验牛宰前活重、胴体重、净肉重、屠宰率、净肉率、胴体产肉率、骨重、肉骨比、脂肪色和眼肌面积均没有显著影响(P>0.05)。

表6 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛屠宰性能的影响Table 6 Effects of energy levels of main roughage diet of corn stalk silage on slaughter performance of Simmental crossbred cattle

2.6 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛背最长肌肉品质的影响

由表7可知，玉米秸秆黄贮为主型粗饲料饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛背最长肌肉品质没有显著影响(P>0.05)。随着饲粮能量水平的增加，各组肉品质指标中的蒸煮损失、剪切力和失水率逐渐降低；肉色随饲粮能量水平增加先呈现先升高再下降现象。

表7 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛背最长肌肉品质的影响Table 7 Effects of energy levels of main roughage diet of corn stalk silage on longissimus muscle quality of Simmental crossbred cattle

2.7 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛肉常规成分的影响

由表8可知，玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交公牛肉常规成分无显著影响(P>0.05)。

表8 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交公牛肉常规成分的影响 Table 8 Effects of energy levels of main roughage diet of corn stalk silage on regular ingredients of meat of Simmental crossbred cattle %

3 讨 论

3.1 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛生长性能的影响

动物存在“为能而食”的本性，能量水平的高低决定采食量的多少[10]。而采食量的高低又会影响动物的能量摄入，进而影响日增重。日增重是评判肉牛生长性能的一个重要指标。张辉等[11]研究发现，能量水平和肉牛日增重呈线性相关，适宜范围内，能量水平越高，日增重越高。王鸿泽[12]研究发现，随着能量水平的增加，育肥牦牛的日增重呈现线性增长。李凌岩等[13]研究表明，湘中黑牛的日增重不受能量水平影响，但随能量水平提高，采食量会下降。本试验研究表明，当饲粮蛋白质水平满足西门塔尔杂交牛的营养需求时，Ⅱ组的平均日增重显著高于Ⅰ组和Ⅲ组。这与唐松元等[14]、岳康宁等[15]和李义书等[16]的研究结果相同。其机理可能是饲粮能量超过机体所需的适宜水平时，葡萄糖供应充足，并超出了机体的需要，家畜饱腹感增加，因此对增重产生了负效应[15]。

3.2 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交公牛养分表观消化率的影响

饲粮中养分表观消化率是反映动物对饲粮消化能力的重要指标。当饲粮中的蛋白质与能量水平达到平衡时，动物的生长速度最快，饲料转化效率最高；反之，不但会造成饲粮的浪费，还会影响动物的生长发育[10]。本试验研究表明，当饲粮蛋白质水平满足西门塔尔杂交公牛的营养需求时，随玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平的增加，粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和总磷表观消化率均呈现先上升后下降的趋势。与王荣艳等[17]研究结果一致。其主要由2个原因造成：一是高能组饲粮能量水平超出了西门塔尔杂交公牛对能量的耐受水平，引起饲粮中碳水化合物含量增加，造成瘤胃pH下降，瘤胃微生物活性降低，进而降低了饲粮的降解水平；二是当饲粮能量水平过高时，容易引起家畜的肠道副交感神经兴奋，从而加快肠道内食糜的流动速度，降低了肠道表面与营养物质的接触时间，进而影响了家畜对饲粮中营养物质的消化吸收[18]。

3.3 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛血清生化指标的影响

血清生化指标是反映动物营养物质消化代谢、机体内环境平衡、机体健康状况的综合指标[19]。胆固醇含量的变化可反映机体内的脂肪代谢，也可以作为肝功能检测的指标[20]。低密度脂蛋白和高密度脂蛋白协作完成机体的脂肪贮存和代谢过程，低密度脂蛋白是将肝脏中胆固醇通过血液运输到外周的组织和细胞，而高密度脂蛋白则是将外周的胆固醇输送到肝脏中进行分解代谢[21]。陈智亮等[22]研究表明，随着饲粮能量水平不断提高，血清低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、总胆固醇的含量呈现升高趋势。刘作华[23]研究表明，随着饲粮能量水平的增加，血清总胆固醇含量不断增加。与本试验研究结果一致。这是因为饲粮中能量水平提高，可以增加瘤胃内丙酸的生成，促进葡萄糖含量升高，葡萄糖经降解生成磷酸甘油，从而促使西门塔尔杂交公牛体内脂肪沉积加快。

3.4 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛屠宰性能的影响

提高动物饲粮营养水平，既能提高屠宰性能，又能改善胴体品质。易渺等[24]研究指出，提高饲粮能量和蛋白质水平能显著改善胴体品质，高能量高蛋白质水平组屠宰率和胴体出肉率比低能量低蛋白质组相比分别提高8.54%和6.25%。Bach等[25]也得出相似的结果，与本试验研究结果一致。Tufan等[26]研究认为，增加饲粮能量平能显著提高背膘厚度。本试验中，随着饲粮能量水平的提高，Ⅲ组的背膘厚度显著高于Ⅰ组和Ⅱ组，这与Quiniou等[27]研究结果一致。在本研究中，各组间胴体重、净肉重、净肉率以及胴体产肉率均没有显著变化，这表明肌肉重量不受饲粮能量水平的影响[28]。

3.5 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛背最长肌肉品质的影响

肉中的pH可间接反映畜禽在屠宰之后肌糖元降解的速率和强度，因此肉中的pH可以作为评价肉品质的重要指标[29]。大多数的研究表明，饲粮中能量水平与肉中的pH无显著影响[30-31]，本试验也得到了相似的结论。肉品质中的系水能力越强，则肉汁越充足，肉质也越鲜嫩[32]。系水能力主要通过蒸煮损失和失水率2个指标来体现。蒸煮损失和失水率越高则表明其系水能力越差。本研究发现，随着饲粮能量水平的提高，背最长肌的蒸煮损失和失水率降低，这表明其系水能力变强。剪切力是评定肌肉嫩度的重要指标，剪切力值越小，肉的嫩度越好。在本试验中，背最长肌的剪切力随着饲粮能量水平提高而降低，说明提高了背最长肌的嫩度，这可能是因为较高的饲粮能量水平能够促进肉中脂肪含量增加，从而提高了牛肉的嫩度[33]。此外，肉色随饲粮能量水平提高出现先升高再降低现象，说明适当提高饲粮能量水平可以有利于改变肉品质中肉色。

3.6 玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛背最长肌肉常规成分的影响

牛肉中的水分的含量一般在70%～80%[34]。牛肉中充足的蛋白质和脂肪含量，不仅可以满足人们对高蛋白质的需求，同时也可以保证其适口性。因此一般用肉中水分、粗蛋白质、脂肪的含量来评价肉的营养价值[35]。本试验的研究表明，随着饲粮能量水平增加，肉中脂肪的含量呈现逐渐上升的趋势。这与王晓玲等[36]的研究结果一致，这是因为较高的饲粮能量水平在促进肉中脂肪沉积的同时，也増加了氮的沉积。而Ⅲ组肉中的粗脂肪和粗蛋白质含量比Ⅱ组低，可能是由于Ⅲ组的肉牛干物质采食量低，营养物质消化率低，机体可利用的蛋白质和能量较少，从而使得肉中的蛋白质和脂肪沉积较少。

4 结 论

本研究表明，玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮西门塔尔杂交公牛育肥期以Ⅱ组的平均日增重最高，料重比最低，经济效益最高，肉色最高。综合考虑得出，在本试验条件下适宜的粗蛋白质和能量水平为：前期，综合净能6.38 MJ/kg，粗蛋白质12.0%；中期，综合净能6.53 MJ/kg，粗蛋白质11.6%，后期，综合净能6.80 MJ/kg，粗蛋白质11.0%。