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牛飲食中用氫氧化鈣處理過的甘蔗:攝入量,營養物質的消化率和攝入行為

這項工作的目的是評估牛的營養攝入量和表觀消化率,攝食行為以及以氫氧化鈣處理過的甘蔗為基礎的日糧中總可消化營養物(TDN)的含量。使用了四頭平均體重為412.06 kg±37.3 kg的母牛。該研究包括以0、8、16和24 g / kg甘蔗的天然物質為基礎,以65%的粗飼料和35%的精礦(以干物質(DM)為基礎)的日糧添加氫氧化鈣。它采用了4×4的拉丁方實驗設計,具有四個處理和四個周期。氫氧化鈣劑量影響營養攝入:在14.99 g氫氧化鈣劑量下,DM攝入量為7.88 kg /天,在10.94 g劑量下有機質(OM)攝入量為6.75 kg /天;攝入的中性洗滌劑纖維(NDF)為3。33公斤/天,劑量為13.93克;每天攝入2.12千克酸性洗滌劑纖維(ADF),劑量為10.51克。消化系數顯示出氫氧化鈣包合劑量的二次效應。劑量為11.65 g的氫氧化鈣,干物質消化率為72.88%,12.09 g的OM消化率為75.12%;NDF消化率為12.11 g,為58.67%;ADF消化率為9.36 g,為52.97%,TDN消化率為10.92 g,為71.42%。對于反芻活動和完全閑置沒有影響。咀嚼時間,咀嚼藥丸數量和每個毛囊反芻的時間均顯示出效果。氫氧化鈣可增加營養素的攝入和消化率,尤其是來自細胞壁的營養素,有利于使用含糖飲食中的營養素。

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介紹
甘蔗是動物飼養中粗飼料的來源。在草料短缺的時期,它表現出高的單位耕地產量,相對容易的耕作和每公頃的生產成本,更好的質量和較高的干物質產量。粗飼料質量差是反芻動物飼料中重要的營養物來源,主要是在發達國家。消化率和攝入量是決定飼料營養價值的兩個主要組成部分。當提供高質量的飲食時,動物的攝入量取決于能量需求(Ítavo等,2002)。但是,當提供低質量的飲食時,動物的攝入水平應與填充胃腸道的能力相對應。根據Mertens(1993),反芻動物的消化是一個復雜的過程,涉及微生物種群,動物和飲食的相互作用。改善甘蔗利用的另一種方法是發展處理方法,以促進纖維結構的破壞,使其更易消化。最近,用氧化鈣進行的研究(Moraes等,2008)指出,水解處理并不能提高甘蔗對牛的營養攝入和消化率。堿性劑通過使半纖維素部分可溶而起作用。這種現象被稱為纖維素的耐高溫堿,會導致纖維素分子膨脹,從而導致氫鍵斷裂,使纖維素具有結晶性(Jackson,1977年),從而增加了半纖維素的消化率。Klopfenstein(1980)報告說,木質素含量通常不通過化學處理來改變,但是這種處理的作用導致纖維消化率增加。了解動物行為對于管理實踐的發展和成功至關重要。其他需要考慮的因素是行為活動,飲食和生產系統,所有這些因素都會影響動物的生產能力(Souza等,2007)。在這種情況下,這項工作的目的是評估以氫氧化鈣處理過的甘蔗為基礎的飼喂牛的日糧的表觀消化率和攝食行為。

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材料與方法
這項工作是于2007年9月至12月在南馬托格羅索州坎普格蘭德的加泰羅尼亞大學圣保羅分校的Fazenda EscolaSãoVicente da Universidade大學進行的。使用草料收割機收割并切碎甘蔗,甘蔗在最后一次切割后14個月收獲并切成4毫米的小塊。將裝有瘤胃插管且平均體重(BW)為412.06±37.3千克的四頭雜種母牛(安格斯×內洛爾)圈養在單個攤位中,混凝土面積為5 m 2,帶屋頂,并配有混凝土飼喂器和飲水器。每天上午8點給母牛喂一次,以使剩余的牛糞占5-10%。每天記錄甘蔗,精礦和殘渣的數量。將動物分配到帶有四劑量氫氧化鈣(Ca(OH)2)(熟石灰-CH I)的拉丁方(4×4)設計中,并進行四個實驗期21天,14天,以使動物適應飲食還有7天的數據收集時間。在實驗階段開始之前,對動物進行30天的預試驗,以適應飲食和管理。在每個實驗階段的開始和結束時對動物稱重。氫氧化鈣的添加量為每公斤新鮮甘蔗天然物質0、8、16和24 g,先將氫氧化鈣混合到甘蔗中,然后再濃縮,然后再提供給動物。根據處理,將甘蔗切成薄片后加入甘蔗,并加入一定劑量的粉末狀氫氧化鈣,不用水稀釋,直至完全均質。然后,將粗飼料與精礦混合并給予動物(表1)。粗飼料比例:日糧濃度(表2)以干物質(DM)計為65:35。

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每天收集每只動物的甘蔗,濃縮物和飼料殘渣樣品。每個時期制作復合樣品。將每個時期的樣品進行烤箱干燥(55℃,72小時),然后研磨以通過1毫米目篩。含和不含氫氧化鈣,濃縮液,糞便和剩菜的甘蔗樣品按每只動物的比例組成,其干物質(DM),礦物質(MM),粗蛋白(CP),醚提取物(EE),中性洗滌劑纖維的含量如Silva&Queiroz(2002)所述,對NDF和酸性洗滌劑纖維(ADF)進行了分析。
通過使用Sniffen等人的建議公式計算非纖維碳水化合物(NFC)。(1992):NFC = 100-(%CP +%EE +%MM%+ NDF),其中NFC =非纖維碳水化合物;CP =粗蛋白;EE =乙醚提取物;MM =礦物混合物;NDF =中性洗滌劑纖維。當測試其表觀消化率時,按照Assis等人的建議,在每個實驗期間的連續三天進行總糞便收集。(2004)。為了計算消化率(CD),使用公式CD =((攝入量-排出量)/攝入量)×100。飼料中的總可消化營養素(TDN)由Sniffen等確定。(1992)。在每個階段中,從上午8點開始,連續24小時(從上午8點開始)在四個時段中進行四個階段的行為評估,每天喂新鮮的動物。根據Altmann(1974)和Martin&Bateson(1993)的觀點,有關牛的攝食行為基本模式的定量數據的收集是基于對瞬時掃描或瘤胃的采樣(對行為狀態的瞬時掃描采樣)。為了評估攝食行為,每五分鐘進行一次掃描(Penati等,1999)。在24小時的動物日;顒拥恼麄過程中連續進行掃描。在觀察過程中,動物活動記錄在手動執行的電子表格上。這些觀察考慮了采食,休閑,反芻和飲水的行為活動。通過使用10%的顯著性概率水平的方差和回歸分析(UFV,2000)評估變量。

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結果與討論
觀察到,在混合后,將氫氧化鈣與新鮮的甘蔗一起加入一定劑量,其顏色變為淡黃色外觀,并且在與堿劑混合后,處理過的甘蔗的氣味改變了。還注意到減少了用氫氧化鈣處理的飼料中蜜蜂的侵擾。在干燥季節中,使用甘蔗作為粗飼料的來源,用于補充或飼喂牛的飼料中蜜蜂的侵擾很普遍,這可能會縮短喂養時間,從而縮短動物的營養攝入量。除了攝取木質素和灰分(P> 0.10)外,氫氧化鈣劑量對營養素攝入的二次效應(P <0.10)表現出線性效應(表3)。甘蔗中包含氫氧化鈣會影響干物質的攝入,并通過推導針對氫氧化鈣劑量調整的回歸方程式,可以使用14.99 g氫氧化鈣獲得7.88 kg /天的最大DM攝入量。在進食時將氫氧化鈣混入動物的飲食中。在所研究的飲食中,DM攝入量(DMI)可能被認為是低的,但這可能是由于飼料能量密度低,因此由于飼料能量密度而導致胃腸道充滿效果?赡苡绊慏MI二次響應的另一個因素與鈣的攝入有關,因為當氫氧化鈣增加時,灰分含量呈線性增加,因此鈣含量也增加。推導有機物的回歸方程(表3)以滿足最大有機物攝入量(6.75 kg /天),必須添加10.94 g氫氧化鈣。此變量很重要,因為當您增加氫氧化鈣的劑量時,灰分會增加,這是由于氫氧化鈣的影響而導致的水解作用,從而增加了OM的攝入。Moraes等。(2008年)報道,在甘蔗中使用氧化鈣會減少所有養分的攝入。與新鮮的蔗糖相比,這種損失可能是由于甘蔗和氧化鈣的高溫(10 g / kg升高0.5°C /小時)的結果。但是,使用氫氧化鈣作為添加劑,可以避免物料的內部溫度升高,有利于營養物質的攝入。必須考慮為瘤胃微生物提供可降解氮會影響DM的攝入。瘤胃可降解蛋白的缺乏或過量會通過破壞纖維素分解細菌的活性而導致攝入量減少,或產生過多的氨,分別影響運動性和瘤胃發酵。這種作用可以改變發酵的模式和纖維的通過速率,并因此改變通過胃腸道的通過速率。飲食中CP的貢獻為7%,可通過有效的微生物生長來維持瘤胃的功能(van Sest,1994)。

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根據Van Soest(1994)的研究,CP濃度高于7%不會影響攝入量,但使用總DM值低于7%的飲食時,DM的攝入量會減少,這在Valadares等人的一項研究中得到了證實。 。(1997)。這些作者在DM中使用含有7、9.5、12和14.5%CP的飲食,觀察到含有7%CP的飲食的DMI低于其他飲食,兩者沒有差異。此外,Ítavo等。(2002年)發現,Nelore在生長期中,DM攝入量以體重的百分比表示,含有14%CP的飲食要比含有17%CP的飲食攝入低9.17%。氫氧化鈣劑量影響(P <0.10)NDF攝入量(表4),并且低于Mertens(1992)所述的平均值,即BW的1.2%。NDF攝入量的平均值為BW的0.75%。在實驗過程中,三頭母牛處于妊娠中期。在懷孕的這個階段,通常是在牛中,攝入是由物理機制控制的,這是因為通過減少瘤胃而增加了胎兒的生長,瘤胃壓縮了食物的攝取空間,這可能影響DM和NDF,并且因為甘蔗,這是由于瘤胃填充導致攝入量減少所致。獲得了使用3.93 g氫氧化鈣的NDF攝入量最大值(3.33 kg /天)。該劑量增加了DM和OM,反映了NDF的攝入量,表征了氫氧化鈣提供的水解作用。增加劑量的氫氧化鈣對于ADF含量是有效的(表2)。它與甘蔗纖維中氫氧化鈣的水解作用有關,表征了半纖維素的部分可溶性,其由纖維素分子的膨脹組成,導致氫鍵斷裂。通過推導ADF攝入量的回歸方程可得出的最大值為2.12 kg /天(含10.51 g氫氧化鈣)。所有營養成分的表觀消化率均具有二次效應(P <0.10)(表4)。最大干物質消化率(72.88%)出現在11.65 g / kg的氫氧化鈣中。與0 g / kg的劑量相比,DM的8g / kg的劑量增加了6.84%,這與Oliver等人的研究一致。(2008),他發現在用熟石灰處理三個小時后,平均體外干物質消化率有顯著差異,在劑量為5和6 g / kg的氫氧化鈣劑量下,干物質的平均消化率分別提高了4.78和6.47%。分別沒有氫氧化鈣。這表明水解急劇地發生。Alves等。(2001年),當甘蔗用2%或4%的NaOH水解時,日糧中CP的消化率分別提高了8.6%和3.3%,日糧由水解的甘蔗和2 kg精礦/天組成,與使用的日糧相似。在這項工作中。從擬合回歸方程中得出最大的CP消化率(62.14%),氫氧化鈣達到15.98 g(表4)。Moraes等。(2008年)發現用含1%氧化鈣的甘蔗處理對養分的消化率沒有影響。這與堿性水解的原理相矛盾,堿性水解是稱為堿性纖維素溶脹的現象,該現象會導致纖維素分子的膨脹和破裂,從而提高瘤胃微生物對飼料的利用率,而這可能是這種情況發生的原因。研究表明,其消化率和NDF攝入量較高。

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纖維的消化率提高了(P <0.10),這可能是由于以8-16 g / kg的劑量添加氫氧化鈣對纖維部分產生了水解作用。另一個重要的變量是半纖維素的消化率,因為氫氧化鈣具有最高的作用,導致半纖維素的更高溶解度達到最高點(72.42%),從而獲得了14.77 g的氫氧化鈣。木質素與纖維狀碳水化合物之間的酯鍵斷裂,由于pH升高(通過堿性水解),使微生物酶發揮更大的作用,導致細胞壁結構破壞,從而增加了其水合作用。與氫氧化鈣能力有關的另一個作用是它與纖維素形成復合物,通過破壞氫鍵降低結晶度,增加其脆弱性并提供更好的酶消化作用。這些因素的結合導致攝入材料的破碎更快,并提高了瘤胃微生物群的效率。根據Klopfenstein(1980)的說法,木質素含量通常不會通過化學處理來改變,但是通過這樣做,纖維的消化率會提高。木質化對細胞壁消化率的影響定量解釋了DMS中總木質素的影響。因此,木質素和消化率之間定量關系的許多分類學變化都可以用細胞壁的含量來解釋。與Van Soest(1994)相反,它強調了堿性產品對低營養價值草料纖維部分的影響,并指出木質素部分可以用高濃度的NaOH溶解。NDF消化率的最高點顯示為12.11 g / kg氫氧化鈣。同樣,Oliver等。(2008年)報道用5 g / kg的氧化鈣處理可改善DM和NDF的體外消化率。觀察到用氫氧化鈣處理的甘蔗的消化率有顯著改善,強調了用這種處理方法獲得的粗飼料對堿性的影響,這可以為反芻動物飼料提供安全性和穩定性。劑量對總可消化營養素(TDNI)的攝入有影響(P <0.10)(表5)。獲得變量NDT(71.42%)和TDNI(5.71 kg /天)最大值的值分別為10.92 g和12.36 g。因此,這些結果與Kozloski(2002)一致,后者引用了微生物的生長受到限制養分或生長因子的可用性的調節。

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TDN攝入量可能與OM攝入量增加有關,而TDN是代表飼料中所有可消化營養物總和并表示能量的量度,飲食中CP含量會影響NDT攝入量。Mlay等。(2003年)表明熱帶草類的攝入量和消化率的下降是由于氮的含量低和瘤胃纖維素分解菌的氨的利用率高所致。劑量對進食時間沒有影響(P> 0.10),對飲水的活動沒有影響(表6),分配的日;顒訛轱嬘盟1.27%。通過評估在休息上花費的總時間,使動物接受24 g / kg的劑量,顯示出最高的平均值(P = 0.06086),占日;顒拥63.56%。這些動物的平均壽命較低,為337.16分鐘(占日;顒拥19.92%)。

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24 g / kg的劑量表現出最大的靜息活動(P <0.10),高于0 g / kg的劑量并等于8和16 g / kg的劑量,這可能是由于飲食中NDF含量的降低(表2),根據增加的氫氧化鈣劑量。接受氫氧化鈣的動物在反芻上花費的時間更多,花了大約7小時47分鐘進行反芻活動,這可能是由于NDF的消化率較低。反芻動物像其他任何物種一樣,都試圖調整飼料攝入量以適應其營養需求,尤其是能量(Arnold,1985年)。家畜消耗大約一小時的時間來消耗能量豐富的,富含能量的飼料,或者六小時以上,而能量含量較低的飼料。而且,反芻所花費的時間受飲食性質的影響,并且可能與粗飼料的細胞壁含量成正比(Van Soest,1994)。根據Van Soest(1994)的研究,精飼料和干草被細磨和/或制成顆粒,因為這種類型的飼料減少了反芻時間,而具有高細胞壁含量的粗飼料往往會增加反芻時間。攝入量的增加減少了反芻時間。細胞壁含量受氫氧化鈣的影響,這使纖維組分更容易獲得,從而減少了反芻時間,如ADF和半纖維素含量所證明的(表2)。氫氧化鈣的劑量影響(P <0.10)母牛的攝食行為以及反芻和休息時間,所有劑量的采食時間相似。然而,必須指出的是,平均花費/推注時間受新鮮甘蔗中氫氧化鈣的劑量影響。進行反省的時間在夜間較長,但也會受到飲食的影響。但是,動物之間存在差異,例如時間長短,活動分布,進食和反芻。所有這些似乎都與動物的食欲,解剖學差異,能量補充要求或瘤胃充盈有關(Souza等,2007)。反芻時間與牛的NDF攝入量高度相關(0.96)(Welch,1982)。Albright(1993)在對奶牛的實驗中,報告了日糧中NDF的三個水平(26%,30%和34%),這是二次效應,具有最大值,花在反芻上的時間和總咀嚼的時間為344和558。分別為403和651,以及414和674分鐘/天。每次劑量的咀嚼次數(NCB)受劑量的影響(表7),表現出二次效應(P <0.10)。Fischer等。(1997年)報道,采食量較高的動物呈現較少的瘤胃彈丸和較短的每次彈丸咀嚼時間(CTB)。
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通過推導針對NCB調整的回歸方程,可以得到18.66 g / kg的氫氧化鈣,咀嚼值較。43.16)。該值與DMI的最大值一致。因此,為了部分地水解細胞壁的纖維部分,使用堿化添加劑可以積極地影響反芻動物的進食行為。這些報告與Fischer等人一致。(1997年),他們觀察到飼料攝入量較高的動物瘤胃彈藥較少,TCB較低。Silva等。(2005年)發現,當放牧小母牛的補充量為0.25%,0.50%,0.75%和1.00%時,每推注的咀嚼線性效應逐漸降低,分別為44、44、43和37咀嚼。飼養了動物,這減少了飲食中的纖維含量,也降低了TCB。沒有氫氧化鈣的甘蔗提供最高的NCB(P <0.10),而當將其添加到氫氧化鈣中時,NCB的值降低。Miranda等。(1999年)評估了以甘蔗為基礎飼喂日糧的奶牛的飼喂行為,發現飼喂不同來源的NPN和益生菌的小母牛的進食,反芻和總咀嚼時間無差別,以分鐘/天計?梢酝ㄟ^使用氫氧化鈣來提高草料的營養價值,可以根據施用成本和經濟效益來使用氫氧化鈣?梢酝ㄟ^增加動物飲食中的濃縮物來提高營養物質的攝取和消化率的另一個可能因素。

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結論
用氫氧化鈣處理甘蔗可提供更好的攝入量和更高的養分消化率,尤其是纖維部分。建議每公斤新鮮甘蔗用約12克氫氧化鈣。


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