向大麦型育肥日粮中添加水对肉牛采食分拣行为及瘤胃发酵的影响研究

本研究探讨了向大麦基础日粮中添加水（0%、10%、20%、30%）对肉牛干物质采食量（DMI）、分拣行为、瘤胃发酵及表观全消化道消化率的影响。结果表明，加水可线性增加DMI（P<0.01）并改善饲料均质性，但同时也导致瘤胃pH降低（P<0.01）和脂多糖（LPS）浓度升高（P<0.01），提示增加了瘤胃酸中毒风险。研究为调控高谷物日粮结构及改善反刍动物健康提供了新见解。

　　

引言

在加拿大西部地区的肉牛育肥场中，日粮通常包含高比例的大麦谷物，并仅添加少量粗饲料，旨在优化增重、提高饲料转化效率并缩短育肥天数。大麦谷物在饲喂前需经过加工处理（如干压或调质压片），以暴露淀粉质胚乳，促进消化。然而，大麦籽粒大小不一常常给实际生产带来挑战，这种变异来源于不同品种、农艺措施、生长条件以及流通过程中的混合操作。粒度不均会增加加工难度，导致部分籽粒过度破碎、产生过多细粉，而另一些籽粒则加工不足。加工不足会引起粪便中淀粉损失，降低养分利用效率；而过度加工则会增加瘤胃酸中毒的风险。

反刍动物表现出天生的采食分拣行为，它们会选择性地摄取或避开日粮中的某些组分。日粮颗粒组成不均匀、水分含量过低、以及过高或过低的粗饲料比例等因素，都会加剧分拣行为。有证据表明，采食高精料日粮的牛只会通过分拣行为选择长颗粒饲料，以试图缓解低瘤胃pH值带来的不适。尽管这种行为可能有助于减轻酸中毒，但分拣会导致营养摄入不稳定、个体间生长差异增大，并使得酸中毒风险分布不均。

乳业中常采用的一种抑制分拣的策略是向全混合日粮（TMR）中添加水，使干物质（DM）浓度降至50%左右。水分在混合过程中能够粘合各原料，从而降低分拣的可能，鼓励动物摄入配方所设计的日粮结构。然而，该方法的实际效果存在争议，部分研究指出加水可能导致饲料腐败，反而增加分拣行为并降低干物质采食量（DMI）。在干物质含量较高的育肥日粮中，通过加水提高湿度同时维持较低腐败风险成为可能，目前尚未有研究系统探讨向肉牛育肥日粮中添加水以调控分拣行为及稳定采食量的效果。

本研究假设向大麦型育肥日粮中添加水能够使破碎大麦中的细颗粒粘附于较大颗粒上，从而形成更均质的混合物，减少分拣行为，维持DMI和饮水量，并因细颗粒摄入增加而提高瘤胃发酵速度和流通速率。本研究旨在系统评估加水对肉牛DMI、饮水量、分拣行为、瘤胃发酵指标、瘤胃食糜储量及养分消化率的影响。

材料与方法

大麦谷物加工

大麦谷物购自本地饲料公司，产自2022年度。使用双辊破碎机（辊径17.8厘米，沟槽密度6.3个/厘米，深度2.4毫米）进行加工。加工指数（PI）和细粉比例分别通过Cox漏斗法和宾州筛分法（PSPS）测定。平均PI为62.2±2.1%，细粉比例为3.2±1.0%。

试验动物与管理

试验在萨斯喀彻温大学家畜研究中心进行。八头海福特阉牛（初始体重341.5±25.1 kg）装备有瘤胃瘘管，并逐步从以干草为主的日粮过渡到试验所用的高谷物育肥日粮。牛只饲养于个体栏内，自由饮水，每日外出运动2小时，栏位每日清洁，剩料称重记录。

试验设计

试验采用重复4×4拉丁方设计，每期21天，包括16天适应期和5天采样期。基础日粮组成（干基计）为：88.0%干压大麦、7.7%大麦青贮、4.1%矿物质维生素预混料（含莫能菌素33 mg/kg）及0.2%二氧化钛（TiO₂）。水分添加设4个水平：0%（对照）、10%（10W）、20%（20W）和30%（30W），分别相当于大麦重量的0%、10%、20%、30%。日粮干物质浓度相应为79.4%、74.2%、69.7%和65.6%。

测定、采样与分析

每日记录投料量和剩料量，并在每期的5天采样期内收集剩料样品，通过宾州筛测定颗粒分布，计算分拣指数（>100%表示选择性摄食，<100%表示选择性避开）。饲料样品和剩料样品送至实验室分析常规营养成分（DM、粗蛋白CP、中性洗涤纤维aNDFom、淀粉等）及能量。瘤胃pH通过连续96小时内置pH仪记录，并计算pH<5.5的持续时间和面积。瘤胃液采样用于短链脂肪酸（SCFA）、氨态氮和脂多糖（LPS）浓度分析。瘤胃食糜完全排空用于测定瘤胃内容物干物质与组分重量。

采用三重标记法（未消化NDF、YbCl₃、Cr-EDTA）结合真胃食糜采样评估瘤胃消化率及流通特性。表观全消化道消化率通过二氧化钛外标法计算。

统计分析

使用SAS 9.4的MIXED过程分析数据，处理为固定效应，牛、时期和方阵作为随机效应。采用多项式对比检验加水处理的线性和二次效应。显著性水平设为P<0.05，趋势性为0.05≤P≤0.10。

结果

颗粒分拣行为

加水线性提高了8毫米和4毫米筛上颗粒比例（P<0.01），同时降低了1.18毫米筛和底盘中颗粒的比例（二次效应，P≤0.04）。所有处理组均表现出显著的分拣行为（P<0.05）。随着加水比例提高，牛对4毫米颗粒的选择性摄食减少（P=0.04），对1.18毫米颗粒的避开行为加强（P<0.01），而对底盘细粉的避开行为则线性减弱（P<0.01）。

干物质采食量与饮水量

DMI（kg/天和占体重百分比）随加水比例线性增加（P<0.01）。液体饮水量未受影响（P=0.31），但总水摄入量（饮水+日粮水分）线性上升（P≤0.04）。

瘤胃发酵参数

平均瘤胃pH随加水呈二次性降低（P=0.05），最高pH线性下降（P=0.02），最低pH无显著变化。pH低于5.5的持续时间线性增加（P=0.02）。总SCFA浓度及各组分摩尔比例（除戊酸线性下降，P=0.04外）均无改变。瘤胃液LPS浓度随加水线性上升（P<0.01）。

瘤胃食糜储量与消化率

瘤胃食糜总重、固体部分重量及干物质比例在各处理间无差异。游离液体重量随加水线性减少（P=0.05）。瘤胃淀粉消化量（占摄入百分比）无变化，但有增加趋势（P=0.08）。表观全消化道消化率（DM、OM、CP、aNDFom、ADF、淀粉及总能）均未受加水影响。

讨论

本研究通过积极破碎大麦和低粗饲料比例构建了易分拣的高风险日粮模型，旨在模拟实际生产中易引发瘤胃酸中毒的条件。加水处理后日粮颗粒分布发生变化，细颗粒粘附于大颗粒上，提高了日粮均质性，从而减弱了牛只的分拣能力。与假设一致，加水线性降低了牛对细粉的避开行为，迫使牛摄入更多细颗粒，进而导致瘤胃pH下降、低pH时间延长以及LPS浓度上升。

该结果与先前在奶牛上的研究一致，即添加水分或糖蜜可降低TMR的分拣潜力。然而，与奶牛高粗料日粮不同，本研究采用的高精料日粮在加水后表现出DMI上升而非下降，这可能与日粮干物质水平及牛只生理状态有关。尽管瘤胃环境趋于酸化，牛只并未减少采食，反而因日粮适口性或物理性状改变而提高摄入量。

值得注意的是，尽管分拣行为改善，瘤胃发酵模式和全消化道消化率参数并未发生显著变化，说明加水主要影响的是摄食行为和瘤胃局部环境，而未改变养分的整体利用效率。

结论

向大麦型育肥日粮中添加水可通过粘合细颗粒与粗颗粒，减少牛只的分拣行为，提高干物质采食量。但同时，该处理也导致牛摄入更多细颗粒，增加瘤胃酸中毒的风险，具体表现为瘤胃pH降低、低pH时间延长和LPS浓度上升。因此，在实际应用中需权衡加水对分拣行为的改善作用与其对瘤胃健康的潜在负面影响，特别是在低粗料、高加工强度的大麦日粮中。