本研究位于呼和浩特郊区黄合少镇格此老养殖场, 110° 46'-112° 10' E, 40° 51'-41° 08' N, 四季气候变化明显, 温差较大, 属于典型蒙古高原大陆性气候。

1.2.1 植物添加剂的主要成分来源 松针由呼和浩特市第三苗圃提供; 艾蒿、黄芪、大蒜由呼和浩特市郊区黄合少乡格此老养殖场提供。

1.2.2 日粮的组成 不同处理的秸秆、干草及玉米、胡麻饼、麦麸、骨粉、尿素、食盐等由呼和浩特市郊区黄合少乡格此老养殖场提供; 微量矿物质元素由内蒙古农业大学动物科学系饲料厂提供。

1.2.3 供试牛的品种及来源 供试牛分为犊牛、成年架子牛和基础母牛, 成年架子牛、基础母牛品种为秦川牛, 犊牛为未经阉割的秦川牛公犊, 均由包头农垦集团共青肉牛育肥场提供。

草地植物添加剂的研制试验分3步进行。第1步, 筛选草地植物添加剂的最佳配方; 第2步, 筛选草地植物添加剂的最适添加量; 第3步, 在草地植物添加剂的最佳配方和最适添加量前提下筛选最适的育肥方式。

1.3.1 植物添加剂最佳配方的筛选试验 根据犊牛、架子牛、基础母牛的不同生理特点配制3种不同比例的草地植物添加剂, 通过试验筛选出增重效果最好的一组。

试验选用犊牛40只, 分为4组, 每组10只; 架子牛40只, 分为 4组, 每组10只; 基础母牛40只, 分为4组, 每组10只。

该试验于2014年7月5日-2014年9月15日, 在呼和浩特市郊区黄合少镇格此老养殖场进行, 试验设计见表1。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 草地植物添加剂最佳配方的筛选试验方案 Table 1 Screening test plan for best grassland plant additive formula 组成 Composition 犊牛Calf 架子牛 Store cattle 基础母牛Based cow C1 C2 C3 CCK S1 S2 S3 SCK B1 B2 B3 BCK 松针Pinus armandi/% 18 30 44 — 14 28 48 — 16 28 36 — 艾叶Artemisiae argyi/% 36 30 24 — 40 28 16 — 38 26 14 — 大蒜Allium sativum/% 18 15 12 — 14 13 8 — 18 15 10 — 黄芪Astragalus membranaceus/% 18 15 12 — 14 13 10 — 18 15 12 — 微量元素Microelement/% 10 10 8 — 18 18 18 — 10 16 28 — 注:C、S、B分别代表犊牛、架子牛、基础母牛; 下标1、2、3及CK分别代表试验1、2、3组及对照组。 Note: C, S, and B represent calves, store cattle, and based cow, respectively; Subscript 1, 2, 3, and CK represent test groups 1, 2, and 3, and control group, respectively.

表1 草地植物添加剂最佳配方的筛选试验方案 Table 1 Screening test plan for best grassland plant additive formula

试验期间对照组的牛只饲喂基础日粮; 试验组的牛饲喂96.8%的基础日粮和3.2%的草地植物添加剂。犊牛每日每头饲喂青贮13 kg, 秸秆2.0 kg, 精料补充料1.6 kg; 成年架子牛每日每头饲喂青贮15 kg, 秸秆2.0 kg, 精料补充料2.0 kg; 基础母牛每日每头饲喂青贮14 kg, 秸秆2 kg, 精料补充料4.0 kg。供试牛全部舍饲。各组肉牛日粮的具体组成及营养水平见表2。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 日粮组成及营养水平 Table 2 Diet composition and nutrient levels 肉牛 Beef cattle 日粮组成Diet composition 营养水平Nutrient level 青贮 Silage/kg 秸秆 Straw stalk/kg 精料补充料 Concentrate supplement material/kg 消化能 Digestible energy/ × 106 J 粗蛋白 Crude protein/g Ca/g P/g 犊牛Calves 13 2 1.6 69.14 719 39 27 架子牛Store cattle 15 2 2 79.61 875 47 36 基础母牛Based cow 14 2 4 85.69 682 45 33

表2 日粮组成及营养水平 Table 2 Diet composition and nutrient levels

1.3.2 肉牛草地植物添加剂的最适添加量的筛选试验 通过最佳配方筛选试验选出3组配方占日粮3.2%添加量时, 犊牛、架子牛和基础母牛增肥效果最好的3组草地植物添加剂配方, 然后将3组配方均设置占日粮3.0%、3.2%、3.5%和3.7%的量进行添加量筛选试验, 其中以3.2%的添加量组为对照组。

该研究于2014年9月15日-2014年11月25日进行, 试验牛的选择与分组的原则与1.3.1试验一致。

1.3.3 肉牛草地植物添加剂最适育肥方式的筛选试验 用已筛选出的最佳配方的最适添加量进行肉牛放牧补饲育肥与舍饲育肥的比较试验, 筛选出草地植物添加剂的最适育肥方式。试验牛的选择与分组的原则及试验地点与1.3.1和1.3.2一致, 于2014年11月25日-2015年1月25日进行, 试验设计方案见表3。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 草地植物添加剂的最佳育肥方式筛选试验设计方案 Table 3 Screening test plan for optimal fattening with grassland plant additives 日粮 Diet 犊牛Calf 架子牛Store cattle 基础母牛Based cow 放牧补饲 Grazing supplementary feeding 舍饲 Dry lot feeding 放牧补饲 Grazing supplementary feeding 舍饲 Dry lot feeding 放牧补饲 Grazing supplementary feeding 舍饲 Dry lot feeding 试验 Test 对照 CK 试验 Test 对照 CK 试验 Test 对照 CK 试验 Test 对照 CK 试验 Test 对照 CK 试验 Test 对照 CK 干草及秸秆Hay and straw 84.1 87.6 84.1 87.6 83.5 87.0 83.5 87.0 78.5 82.0 78.5 82.0 精料Concentrate(C) 12.4 12.4 12.4 12.4 精料Concentrate(S) 13.0 13.0 13.0 13.0 精料Concentrate(B) 18.0 18.0 18.0 18.0 草地植物添加剂 Grassland plant additive (C3) 3.5 3.5 草地植物添加剂 Grassland plant additive (S3) 3.5 3.5 草地植物添加剂 Grassland plant additive (B3) 3.5 3.5

表3 草地植物添加剂的最佳育肥方式筛选试验设计方案 Table 3 Screening test plan for optimal fattening with grassland plant additives

各组牛的精料补充料仍然采用精料C、精料S、精料B, 为了使舍饲育肥处理与放牧补饲处理日粮营养水平一致, 舍饲育肥牛各组的日粮也均由干草、秸秆、精料组成; 犊牛、架子牛和基础母牛各试验组的日粮分别由96.5%的对照组日粮和3.5%的草地植物添加剂C₃、S₃和B₃组成。

图、表和数据的前期处理均利用 Microsoft Office Excel 2007 软件进行, 数据计算及数据的方差分析利用SAS 9.0(Statistical Analysis System)软件进行。

方差分析表明, 所选不同年龄段的试验牛初始活体重差异不显著(P> 0.05)(表4)。犊牛的C₂、C₃草地植物添加剂配方均具有增肥效果, 其中C₃草地植物添加剂日增重效果最明显, 每头比对照组高390 g(P< 0.01); C₂草地植物添加剂日增重比对照组高240 g(P< 0.01); 而C₁组配方不仅没有促进犊牛增重, 反而每头较对照组降低了70 g(P< 0.05)。

架子牛的S₃草地植物添加剂配方的增肥效果最佳, 每头较对照组日增重高280 g(P< 0.01); S₂组配方也具有增肥效果, 每头较对照组高210 g(P< 0.01); 而S₁草地植物添加剂配方每头日增重较对照组低40 g(P< 0.05)(表4)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 不同草地植物添加剂饲喂效果 Table 4 Effects of different grassland plant additive feeding 类型 Type 试验期 Test period/d 组别 Group 初重Initial weight/kg 末重Final weight/kg 日增重Daily gain/kg· head-1 犊牛 Calf 70 C1 170.3± 1.2 215.1± 1.0 0.64± 0.01Cd 70 C2 165.4± 1.3 231.9± 1.2 0.95± 0.02Bb 70 C3 163.4± 0.9 240.5± 1.3 1.10± 0.05Aa 70 CCK 162.3± 1.3 212.0± 1.7 0.71± 0.00Cc 架子牛 Store cattle 70 S1 335.1± 1.5 384.8± 0.9 0.71± 0.03Cd 70 S2 340.6± 1.6 407.8± 1.7 0.96± 0.06Ab 70 S3 342.0± 1.0 414.0± 1.8 1.03± 0.06Aa 70 SCK 338.7± 1.3 391.2± 1.6 0.75± 0.04Cc 基础母牛 Based cow 70 B1 364.8± 1.5 422.2± 1.6 0.82± 0.05Bc 70 B2 376.8± 1.5 443.3± 1.4 0.95± 0.05Ab 70 B3 381.4± 1.1 452.1± 0.7 1.01± 0.06Aa 70 BCK 380.0± 1.3 436.0± 1.0 0.80± 0.04Bc 注:同列不同大、小写字母表示同一研究对象不同组别间差异极显著(P< 0.01)或显著(P< 0.05)。表5、表6同。 Note: Different capital and lowercase letters within the same column indicate significant difference between the same type among different groups at 0.01 and 0.05 level, respectively; similarly for the Table 5 and Table 6.

表4 不同草地植物添加剂饲喂效果 Table 4 Effects of different grassland plant additive feeding

基础母牛的B₃、B₂草地植物添加剂配方增肥效果明显, 每头分别比对照组日增重高210、150 g(P< 0.01); B₁草地植物添加剂配方虽然比对照组日增重高20 g, 但差异不显著(P> 0.05)(表4)。

犊牛的草地植物添加剂C₃、架子牛的草地植物添加剂S₃和基础母牛的草地植物添加剂B₃的3.5%添加量试验组的效果最好, 比对照组(3.2%添加量组)每头分别多增重320、290和220 g, 差异极显著(P< 0.01); 3个年龄段的试验牛的3.7%添加量较对照组每头分别多增重120、110和110 g, 差异极显著; 而3个年龄段的试验牛的3.0%添加量的育肥效果均低于对照组(表5)。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 草地植物添加剂最佳添加量的筛选试验牛增重结果 Table 5 Screening test results of the optimum adding amount of grassland plant additive 类型 Type 试验期 Test period/d 组别 Group 初重Initial weight/kg 末重Final weight/kg 日增重Daily gain/kg· head-1 犊牛 Calf 70 3.0%试验组 3.0% experimental group 170.3± 1.3 215.1± 1.5 0.64± 0.03D 70 3.5%试验组 3.5% experimental group 163.5± 1.3 243.3± 1.6 1.14± 0.08A 70 3.7%试验组 3.7% experimental group 165.8± 1.3 231.8± 1.6 0.94± 0.04B 70 3.2%对照组 3.2% control group 162.5± 1.2 220.2± 1.5 0.82± 0.05C 架子牛 Store cattle 70 3.0%试验组 3.0% experimental group 335.3± 1.9 389.9± 1.9 0.78± 0.03Cd 70 3.5%试验组 3.5% experimental group 342.5± 1.9 420.1± 1.9 1.11± 0.09Aa 70 3.7%试验组 3.7% experimental group 340.7± 1.8 405.5± 1.9 0.93± 0.08Bb 70 3.2%对照组 3.2% control group 338.8± 1.8 396.3± 1.9 0.82± 0.06Cc 基础母牛 Based cow 70 3.0%试验组 3.0% experimental group 364.0± 1.9 420.7± 1.9 0.81± 0.05Cc 70 3.5%试验组 3.5% experimental group 381.8± 2.0 455.0± 2.102 1.05± 0.09Aa 70 3.7%试验组 3.7% experimental group 376.4± 1.903 442.3± 2.2 0.94± 0.07Bb 70 3.2%对照组 3.2% control group 380.6± 2.0 438.4± 2.0 0.83± 0.06Cc

表5 草地植物添加剂最佳添加量的筛选试验牛增重结果 Table 5 Screening test results of the optimum adding amount of grassland plant additive

结果得出, 添加3.5%的草地植物添加剂在舍饲条件下育肥效果最好(表6)。其中犊牛舍饲条件下, 试验组(添加3.5%的草地植物添加剂)比对照组(未添加3.5%的草地植物添加剂)每头平均日增重高230 g, 差异极显著(P< 0.01); 放牧补饲条件下, 试验组平均日增重极显著高于对照组; 试验组舍饲条件下的平均日增重比放牧补饲试验组每组高320 g, 达到极显著水平。架子牛舍饲条件下, 试验组比对照组平均日增重高130 g; 放牧补饲条件下, 试验组平均日增比对照组每头高220 g, 差异极显著; 试验组舍饲条件下的平均日增重比放牧补饲试验组每头高30 g, 达到显著水平(P< 0.05)。基础母牛舍饲条件下, 试验组比对照组平均日增重每头高130 g, 差异极显著; 放牧补饲条件下, 试验组平均日增重比对照组每头高40 g; 试验组舍饲条件下的平均日增重比放牧补饲试验组每头高270g, 达到极显著水平。

表6

Table 6

表6(Table 6)

表6 草地植物添加剂最佳育肥方式筛选试验牛增重结果 Table 6 Best fattening method with grassland plant additive amounts using screening test of cattle weight 类型 Type 试验期Test period/day 育肥方式 Fattening method 组 别 Group 初重Initial weight/kg 末重Final weight/kg 日增重Daily gain/g· head-1 犊牛 Calf 60 放牧补饲育肥 Grazing supplementary feeding 试验组 Experimental 160.5± 1.1 210.3± 1.4 0.83± 0.05Bb 对照组 Control 163.4± 1.2 205.4± 1.5 0.70± 0.04Cc 60 舍饲育肥 Barn feeding fattening 试验组 Experimental 171.3± 1.2 240.3± 1.5 1.15± 0.07Aa 对照组 Control 175.2± 1.2 230.4± 1.7 0.92± 0.03Bb 架子牛 Store cattle 60 放牧补饲育肥 Grazing supplementary feeding 试验组 Experimental 345.4± 1.8 408.4± 1.9 1.05± 0.09Ab 对照组 Control 344.8± 1.8 394.6± 1.9 0.83± 0.05Bd 60 舍饲育肥 Barn feeding fattening 试验组 Experimental 340.6± 1.8 405.5± 2.0 1.08± 0.05Aa 对照组 Control 342.3± 1.8 399.3± 1.7 0.95± 0.07Bc 基础母牛 Based cow 60 放牧补饲育肥 Grazing supplementary feeding 试验组 Experimental 385.5± 2.0 441.3± 1.6 0.93± 0.04Cc 对照组 Control 386.3± 1.9 439.7± 2.0 0.89± 0.03Cd 60 舍饲育肥 Barn feeding fattening 试验组 Experimental 370.5± 1.9 442.3± 2.1 1.20± 0.08Aa 对照组 Control 375.8± 1.8 440.0± 2.0 1.07± 0.06Bb

表6 草地植物添加剂最佳育肥方式筛选试验牛增重结果 Table 6 Best fattening method with grassland plant additive amounts using screening test of cattle weight

对舍饲条件下试验组牛的日粮中加入3.5%草地植物添加剂, 对照组中不加, 结果显示(表8), 3个年龄段的肉牛的试验组的屠宰率均显著高于对照组(P< 0.05), 分别提高了3.5、4.5、4.7个百分点。

表7

Table 7

表7(Table 7)

表7 牛的屠宰率结果 Table 7 Cattle slaughter rate 类型 Type 组别 Group 屠宰前活重 Live weight before slaughter/kg 胴体重 Carcass weight/kg 屠宰率 Slaughter rate/% 显著性检验 Significance test 犊牛 Calf 试验组Experimental group 267.6 148.0 55.3 T=6.67, P< 0.05 对照组 Control group 245.9 127.4 51.8 架子牛 Store cattle 试验组Experimental group 505.9 276.3 54.6 T=4.41, P< 0.05 对照组 Control group 482.5 241.8 50.1 基础母牛 Based cow 试验组Experimental group 490.9 245.3 52.1 T=5.21, P< 0.05 对照组 Control group 472.5 218.8 47.4

表7 牛的屠宰率结果 Table 7 Cattle slaughter rate

本研究中, 草地植物添加剂由松针、艾蒿、大蒜、黄芪及一定量的微量元素组成, 这与刘鹰昊等^[9]研究的植物性微生态饲料添加剂的组成成分一致。通过对不同年龄段的试验牛配置不同比例的草地植物添加剂, 各年龄组试验牛的第1组配方即C₁、S₁、B₁草地植物添加剂的增重效果很差, 尤其是C₁和S₁草地植物添加剂阻碍了牛的正常生长, 这可能是由于C₁、S₁和B₁组配方中大蒜和艾叶所占比重比较大, 这两种物质混合后产生难闻的气味, 严重影响了适口性^[10]。综合各方面因素, 各年龄组肉牛最佳配方草地植物添加剂:犊牛的C₃组配方草地植物添加剂、架子牛的S₃组配方草地植物添加剂、基础母牛的B₃组配方草地植物添加剂。即各年龄段的肉牛的草地植物添加剂的添加量占日粮的3.5%育肥效果最明显。

在北方冷季最佳的育肥方式为舍饲育肥, 这是由于在北方冬季十分寒冷, 外界的草料十分匮乏, 因此, 放牧条件下肉牛所需的营养得不到保障, 同时寒冷的条件会导致试验牛消耗大量体内贮藏的有机物。因此, 北方冬季育肥肉牛时, 舍饲育肥效果最好。本研究的草地植物添加剂能明显增加肉牛的日增重量, 增加其屠宰率, 这与在肉牛^[11]上的研究结果一致。屠宰率增加的原因可能是饲喂草地植物添加剂后家畜躯干增重快于头蹄的增重, 也就是沉积的蛋白质和脂肪含量高而其它成分沉积少。

松针提取物富含糖类、粗蛋白、粗脂肪、多种氨基酸和多种微量矿元素、多种维生素等活性物质, 常用作家畜的饲料添加剂。在蛋鸡饲料添加剂中添加一定量的松针粉, 可以显著提高鸡的日增重和料肉比^[12]。在肉鸡日粮中添加3%的松针粉, 可以明显提高鸡肉屠宰率, 增加肉鸡的免疫能力, 提高经济效益^[13]。在山羊日粮中添加一定比例的松针粉可提高山羊的平均日增重, 还可以减少尿液、粪便和CH₄气体的排放^[14]。

艾蒿中含有多种家畜生长发育所需的营养物质, 对艾蒿作为家畜饲料添加剂的研究越来越多。艾蒿作为中草药添加剂, 不仅可预防疾病, 增强畜禽体质, 而且还可促进血液循环, 增强机体代谢, 提高饲料转化率及生产性能^[15]。研究发现, 艾蒿中的黄酮类化合物具有抗氧化作用, 还具有灭虫杀菌的功效^[16]。日粮中添加500、1 000、2 000 mg· kg^-1艾蒿水提物的肉仔鸡的日增重显著增加(P< 0.05), 500 mg· kg^-1艾蒿水提物组的熟肉率显著降低(P< 0.05)^[17]。艾叶能够促进家畜的生长和提高饲料利用率, 其原因比较复杂。艾叶中含有尚未测明的促进生长因子^[18], 有待进一步研究。

大蒜素是大蒜中发挥作用最有效的成分, 大蒜素作为家畜的饲料添加剂, 具有增强家畜抗病力、促进家畜生长发育、绿色无污染、成本低等优点, 成为广受欢迎的新型饲料添加剂。大蒜素还具有降低血脂的功能^[19]。研究表明, 在鸡的日粮中加入一定量的大蒜, 可以促进鸡的生长, 提高经济效益^[20]。在藏羊日粮中加入0.5%~1.0%的大蒜素, 可以明显降低羊瘤胃的产气量和C H421。在肉羊饲料中加入一定量大蒜素可以明显降低肉羊单位干物质摄入量下的CH₄排放量^[22]。大蒜虽然具有作为新型饲料添加剂的很多优点, 但是大蒜素中含有二烯丙基二硫醚和二烯丙基三硫醚, 总含量高达80%, 有浓烈的刺激性气味^[10]。因此, 大蒜的用量一定要适当, 用量过少作用效果不明显, 用量过大除了浪费, 还会影响饲料的适口性, 作用效果也可能适得其反。

黄芪多糖是黄芪的有效成分, 具有促进抗体生成、诱导干扰素产生和促进免疫能力等多方面的活性作用^{[23, 24]}。在肉鸡日粮中加入以黄芪等16位中草药组成的天然植物饲料添加剂, 对肉仔鸡的生长具有明显的促进作用, 也可以提高肉仔鸡的免疫力, 改善鸡肉品质^[25]。

现代医学研究证明, 14种无机微量元素是动物生长发育所不可缺少的。然而, 这些微量元素对于动物生长发育来说具有双重意义, 在适量时为营养物质, 在过量时可以造成危害, 微量元素的添加量在万分之几到千分之几, 添加过多会抑制生长, 甚至中毒^[26]。

本研究表明, 在北方的寒冷季节养殖肉牛在占日粮3.5%的第3类C₃(44%松针+24%艾叶+12%黄芪+8%微量元素)、S₃(48%松针+16%艾叶+8%大蒜+10%黄芪+18%微量元素)和B₃(36%松针+14%艾叶+10%大蒜+12%黄芪+28%微量元素), 草地植物添加剂配合舍饲增肥效果最明显。