日粮纤维对生长猪氮排放影响的研究

摘要

本研究采用体内、体外法研究日粮纤维(DF)对生长猪氮排放的影响，为DF在猪日粮中的合理应用及减少氮排放的日粮配制提供试验依据。本研究包括两部分试验:
　　1.体外法研究不同纤维日粮的发酵特性及其对氮排放相关指标的影响
　　利用体外法研究并比较三种纤维日粮的发酵特性及发酵过程中氮排放相关指标的变化情况，从中筛选出一种促进微生物发酵、减少氮排放效果更好的纤维，用于下一步试验。
　　选择小麦、麦麸与燕麦麸3种原料，采用酶-重量法(AOAC Method985.29)提取原料的总日粮纤维(TDF)。在玉米-豆粕日粮的基础上，分别添加5％的提取纤维，形成3种试验日粮:小麦纤维日粮(WF)、麦麸纤维日粮(WBF)与燕麦麸纤维日粮(OBF)。利用单胃动物仿生消化系统模拟猪胃-小肠消化;采集6头生长猪的新鲜粪便，混匀后与培养液按一定比例配制接种液，定量装入发酵瓶中模拟大肠发酵。日粮经胃-小肠消化后，称取200 mg的消化产物于发酵瓶中，39±0.25℃培养，分别在发酵4h、12h、24 h、36h、48 h和72 h采集样品，测定相关指标。结果表明，在大肠发酵阶段:
　　(1)不同纤维日粮组的干物质降解率(IVDMD)及发酵液总短链脂肪酸(SCFA)含量、pH、氨氮(NH3-N)浓度与微生物蛋白(MCP)产量有显著差异(P＜0.05)。
　　(2)在4h与12h，OBF组的IVDMD在3组中最高(P＜0.01)。
　　(3)在4h与12 h，OBF组发酵液总SCFA含量有高于其它两组的趋势(P=0.0599;P=0.0504);在24 h与36h，OBF组显著高于其它两组(P＜0.05);在72 h，OBF组与WBF组极显著高于WF组(P＜0.01)。
　　(4)在4h与12h，OBF组发酵液pH在3组中最低(P＜0.01);在24h、36h与72h，OBF组与WBF组显著低于WF组（P＜0.05）。
　　(5)在12h，OBF组发酵液NH3-N浓度有低于其它两组的趋势(P=0.0559);在24 h与48h，OBF组显著低于其它两组（P＜0.05）。
　　(6)在4h，OBF组MCP产量在3组中最高(P＜0.05)，并分别在12h、24 h与36h、48h，显著高于WF组与WBF组(P＜0.05)。
　　综合以上结果，体外条件下，燕麦麸纤维可显著提高日粮在发酵阶段的干物质降解率、发酵液总SCFA含量与MCP产量，并可显著降低发酵液pH与NH3-N浓度，即燕麦麸纤维在促进微生物发酵及氮减排方面具有更高的潜力，可用于下一步试验。
　　2.不同水平燕麦麸纤维对生长猪氮排放及相关代谢物的影响
　　以燕麦麸纤维(OBF)为日粮纤维来源(选用工业提纯的OBF)，分别以5％、12.5％与20％的比例添加到基础日粮中，研究不同水平OBF对生长猪生产性能、养分消化率、氮排放及相关代谢物的影响，为DF在猪日粮中的合理应用及减少氮排放的日粮配制提供试验依据。
　　选择28头生长猪（43.63±3.99 kg），随机分为4组，每组7头猪，分别饲喂燕麦麸纤维添加水平为0、5％、12.5％和20％的4种曰粮，进行消化代谢试验。试验期为14d，试验期间及时记录动物的采食与体重情况，第8d开始采用全收粪、尿法收集粪尿样品，连续收集7d，试验末对试验猪进行空腹前腔静脉采血。试验结束后，统计猪的生产性能指标，测定日粮养分的消化率，同时对猪氮排放、氮代谢指标及相关代谢物进行测定。结果表明:
　　(1)不同水平OBF对生长猪平均日增重与料重比均无显著影响(P＞0.05)。
　　(2)不同水平OBF对日粮干物质(DM)、总能(GE)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)与中性洗涤纤维(NDF)的表观消化率有极显著影响（P＜001），对粗蛋白(CP)的表观消化率影响不显著（P＞0.05）。随着OBF水平的增加，日粮DM、GE、Ash、EE与NDF的表观消化率线性降低（P＜0.01）。
　　(3)不同水平OBF对生长猪尿氮、总氮排放及尿氮/粪氮有显著影响（P＜0.05），对粪氮无显著影响(P＞0.05)。随着OBF水平的增加，尿氮、总氮排放及尿氮/粪氮线性减少（P＜0.01），粪氮有线性增加的趋势(P=0.088)。
　　(4)不同水平OBF对生长猪血清尿素氮(BUN)及氮的表观生物学价值(ABV)影响显著(P＜0.05)，对食入氮、可消化氮、氮沉积(NR)、氮表观消化率及血氨、血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶无显著影响(P＞0.05)。随着OBF水平的增加，BUN含量线性减少(P＜0.01)，ABV线性增加(P＜0.01)，NR有线性增加的趋势(P=0.093)。
　　(5)不同水平OBF对生长猪粪便乙酸与异戊酸含量、粪便总短链脂肪酸(SCFA)、微生物氮(MN)及尿液尿素氮的排放量有显著影响(P＜0.05)，对其它各酸无显著影响(P＞0.05)。随着OBF水平的增加，粪便乙酸含量与排放量、异戊酸含量、MN排放量线性增加(P＜0.05)，尿液尿素氮排放量线性减少(P＜0.05)。
　　(6)不同水平OBF对生长猪粪便氨氮(NH3-N)排放量、脲酶活性及粪尿pH影响显著(P＜0.05)，对尿液NH3-N排放量及粪便含水量无显著影响(P＞0.05)。随着OBF水平的增加，粪便NH3-N排放量、脲酶活性及粪尿pH均线性减小(P＜0.01)
　　综合以上结果，随着燕麦麸纤维水平的增加，曰粮各养分消化率降低（CP除外），但生长猪的生产性能未受到影响;生长猪尿氮及总氮排放显著降低，且粪便氨氮排放量、脲酶活性及粪尿pH显著降低，可有效抑制氨气排放。

目录

声明

摘要

表目录

图目录

英文缩略词

第一章 引言

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 养猪业氮排放现状与危害

1．2．2 减少猪氮排放的措施

1．2．3 日粮纤维在减少猪氮排放上的应用

1．2．4 纤维日粮的体外评价

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 体外法研究不同纤维日粮的发酵特性及其对氮排放相关指标的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 试验日粮

2．1．2 体外胃-小肠消化

2．1．3 体外发酵

2．1．4 测定指标与方法

2．1．5 数据处理

2．2 结果

2．2．1 日粮纤维对体外发酵阶段干物质降解率的影响

2．2．2 日粮纤维对体外发酵总短链脂肪酸含量的影响

2．2．3 日粮纤维对体外发酵pH的影响

2．2．4 日粮纤维对体外发酵氨氮浓度的影响

2．2．5 日粮纤维对体外发酵微生物蛋白产量的影响

2．3 讨论

2．3．1日粮纤维对体外发酵阶段干物质降解率的影响

2．3．2 日粮纤维对体外发酵总短链脂肪酸含量与pH的影响

2．3．3 日粮纤维对体外发酵氨氮浓度、微生物蛋白产量的影响

2．4 小结

第三章 燕麦麸纤维水平对生长猪氮排放及相关代谢物的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 燕麦麸纤维

3．1．2 试验动物与试验日粮

3．1．3 试验设计

3．1．4 样品采集

3．1．5 测定指标及方法

3．1．6 数据处理

3．2 结果

3．2．1 燕麦麸纤维水平对生长猪生产性能的影响

3．2．2 燕麦麸纤维水平对日粮养分表观消化率的影响

3．2．3 燕麦麸纤维水平对生长猪氮排放的影响

3．2．4 燕麦麸纤维水平对生长猪氮代谢的影响

3．2．5 燕麦麸纤维水平对生长猪粪便SCFA、微生物氮及尿液尿素氮的影响

3．2．6 燕麦麸纤维水平对生长猪粪尿氨氯、pH及粪便脲酶、含水量的影响

3．3 讨论

3．3．1 燕麦麸纤维水平对生长猪生产性能的影响

3．3．2 燕麦麸纤维水平对日粮养分表观消化率的影响

3．3．3 燕麦麸纤维水平对生长猪氯排放的影响

3．3．4 燕麦麸纤维水平对生长猪氮代谢的影响

3．3．5 燕麦麸纤维水平对生长猪粪便SCFA、微生物氮及尿液尿素氮的影响

3．3．6 燕麦麸纤维水平对生长猪粪尿氨氮、pH及粪便脲酶、含水量的影响

3．4 小结

4．1 结论

4．2 创新点

4．3 有待深入研究的问题

参考文献

致谢

作者简历