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本试验通过研究饲粮非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维(NFC/NDF)对卡拉库尔羊瘤胃微生物、营养物质消化率及瘤胃发酵指标的影响,旨在为配制改善卡拉库尔羊瘤胃内环境,提高营养物质利用率的饲粮结构提供数据支撑,并为饲粮NFC/NDF在反刍动物生产中的应用与推广提供科学指导。试验设计为饲养试验,预饲期15 d,正饲期113 d,正饲期采样分为四个阶段,第Ⅰ阶段(117 d,1213月龄)、第Ⅱ阶段(3349 d,1314月龄)、第Ⅲ阶段(6581 d,1415月龄)和第Ⅳ阶段(97113 d,1516月龄)。每个阶段均于第18 d进行消化试验,测定营养物质表观消化率,并预测甲烷排放量;于第911 d连续三天采集不同时间点的瘤胃液,分析瘤胃发酵指标;于第1517 d连续三天于晨饲前采集瘤胃液,利用高通量测序技术分析瘤胃微生物的组成及结构。预饲前和每个阶段采样后均对试验动物进行空腹称重(晨饲前)以测定日增重(ADG)。最后,通过对四个阶段的营养物质表观消化率、日增重、甲烷预测排放量、瘤胃发酵参数及瘤胃微生物数据进行分类整合,进而研究饲粮NFC/NDF对卡拉库尔羊消化、瘤胃发酵及瘤胃微生物的影响。试验整体分为以下三个部分:第一部分:饲粮NFC/NDF对卡拉库尔羊消化、日增重及甲烷预测排放量的影响本试验通过研究饲粮NFC/NDF对卡拉库尔羊消化、日增重及甲烷预测排放量的影响,旨在为配制提高营养物质利用率,降低甲烷排放量的饲粮结构提供数据支撑。试验选取12只体况良好,装有永久性瘤胃瘘管的卡拉库尔羊羯羊,按体重(35±3.3 Kg)和年龄(12月龄)相近的原则,分为4组,每组3只。试验分别限制性饲喂卡拉库尔羊4组NFC/NDF饲粮,比例分别为0.54、0.96、1.37和1.90作为组1、组2、组3和组4。每个阶段均于第18 d采用全收粪法进行营养物质表观消化率测定;试验预饲前和每个阶段采样后均对试验动物进行空腹称重(晨饲前)以测定ADG;根据模型:CH4(L/d)=-26.94×NFC/NDF+90.71(R2=0.665),对甲烷排放量、单位营养物质摄入量及单位代谢体重的甲烷排放量进行预测。结果表明:(1)干物质(DM)表观消化率在四个阶段均为:组3>组4>组2>组1,组间差异显著(P<0.05)。(2)有机物(OM)表观消化率在第Ⅰ阶段为:组4>组3>组2>组1,组间差异显著(P<0.05),第Ⅱ、第Ⅲ和第Ⅳ阶段则均为组3最高,组间差异不显著(P>0.05)。(3)NDF和酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率在四个阶段均为组3最高,组间差异不显著(P>0.05)。(4)ADG在第Ⅰ阶段和全阶段均为:组3>组4>组2>组1,组间差异显著(P<0.05)。(5)由模型可知饲粮NFC/NDF分别为0.54、0.96、1.37和1.90时,甲烷预测排放量分别为76.16、64.85、53.80和39.52 L/d。限制饲喂下,单位DM摄入量(DMI)和单位OM摄入量(OMI)的甲烷预测排放量在四个阶段均为:组1>组2>组3>组4,组间差异显著(P<0.05)。限制饲喂下,单位NDF摄入量(NDFI)和单位ADF摄入量(ADFI)的甲烷预测排放量在四个阶段均为组4最低,组间差异显著(P<0.05)。限制饲喂下,单位代谢体重的甲烷预测排放量在四个阶段均为:组1>组2>组3>组4,组间差异显著(P<0.05)。综上,饲粮NFC/NDF为1.37时,卡拉库尔羊的营养物质表观消化率和ADG在整个饲养时间内均为最高。限制饲喂下,饲粮NFC/NDF为1.37和1.90时,甲烷预测排放量显著降低。第二部分:饲粮NFC/NDF对卡拉库尔羊瘤胃发酵的影响试验通过研究饲粮NFC/NDF对卡拉库尔羊瘤胃发酵的影响,旨在为配制改善瘤胃内环境的饲粮结构提供数据支撑。试验动物、饲粮及分组均同第一部分。每个阶段均第911 d连续三天采集瘤胃液,分别取饲喂后0、1、3、6和9 h的瘤胃液各50 mL,测定瘤胃液pH、氨态氮(NH3-N)和固相纤维素酶活,各项指标最终结果均取各个时间点的平均值。结果表明:(1)pH平均值在四个阶段均为:组1>组2>组3>组4,组间差异显著(P<0.05)。(2)氨态氮(NH3-N)平均浓度在四个阶段均为组3最高,组间差异不显著(P>0.05)。(3)羧甲基纤维素钠(CMC)平均酶活在第Ⅰ阶段组间差异不显著(P>0.05),其余各阶段均为:组1>组2>组3>组4,组间差异显著(P<0.05)。葡萄糖苷平均酶活和木聚糖平均酶活在第Ⅱ、第Ⅲ和第Ⅳ阶段均为:组2>组1>组3>组4,组间差异显著(P<0.05)。综上,整个饲养试验内,卡拉库尔羊瘤胃液pH随饲粮NFC/NDF的升高而降低,NH3-N浓度在饲粮NFC/NDF为1.37时最高,固相纤维素酶活在饲粮NFC/NDF为0.54和0.96时较高。第三部分:饲粮NFC/NDF对卡拉库尔羊瘤胃细菌和古菌的影响本试验通过研究饲粮NFC/NDF对瘤胃细菌和古菌的影响规律,为改善瘤胃发酵,提高营养物质消化率及挖掘卡拉库尔羊瘤胃微生物资源提供参考依据。试验动物、饲粮及分组均同第一部分。每个阶段均于第1517 d连续三天于晨饲前采集瘤胃液各50 mL,分别利用三代全长扩增子和16S rDNA高通量测序技术测定瘤胃细菌和古菌的组成及结构。结果表明,细菌:(1)饲粮NFC/NDF为1.90时,瘤胃细菌多样性在第Ⅲ和第Ⅳ阶段降低。(2)门水平上,细菌在四个阶段均以拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)为主,其相对丰度分别在37%60%和26%51%之间。饲粮NFC/NDF对Bacteroidetes、Firmicutes、Tenericutes和Spirochaete的相对丰度无显著影响(P>0.05)。(3)属水平上,未分类毛螺旋菌科(unidentifiedLachnospiraceae)的相对丰度在第Ⅰ阶段为:组3>组4>组1>组2,第Ⅲ阶段为:组3>组1>组4>组2,组间差异均显著(P<0.05)。Mycoplasma的相对丰度在第Ⅰ阶段为组4最高,组2最低,组间差异显著(P<0.05)。Succiniclasticum的相对丰度在第Ⅱ阶段为组2最高,组间差异显著(P<0.05)。Lactobacillus的相对丰度则较低,组间差异均不显著(P>0.05)。(4)种水平上,瘤胃主要半纤维降解菌和淀粉降解菌的相对丰度均较低,组间差异均不显著(P>0.05)。(5)随饲养时间的延长,饲粮NFC/NDF为0.96时的细菌结构变化较大。古菌:(1)饲粮NFC/NDF为1.90时,瘤胃古菌多样性在四个阶段均为最低。(2)属水平上,产甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)为优势菌属,其相对丰度第Ⅰ、第Ⅲ和第Ⅳ阶段均为组4最高,组间差异不显著(P>0.05)。(3)由Beta Diversity指数可知,随饲养时间的延长,饲粮NFC/NDF为0.96和1.90组的古菌结构差异较大。(4)种水平上,米氏产甲烷短杆菌(Methanobrevibactermillerae)、Methanobrevibacterwolinii和MethanosphaeraspISO3-F5的相对丰度在四个阶段均为:组4>组3>组1>组2,反刍兽甲烷短杆菌(Methanobrevibacterruminantium)的相对丰度则为:组2>组3>组4>组1,组间差异均显著(P<0.05)。纤维降解菌Butyrivibriofibrisolvens的相对丰度在第Ⅰ阶段为:组1>组3>组4>组2,第Ⅲ阶段则为:组3>组1>组4>组2,组间差异均显著(P<0.05)。Ruminococcusflavefaciens、RuminococcusspFC2018和白色瘤胃球菌(Ruminococcusalbus)的相对丰度较小,组间差异均不显著(P>0.05)。综上,随饲养时间的延长,饲粮NFC/NDF对卡拉库尔羊瘤胃细菌和古菌的影响具有一定的规律性。随饲养时间的延长,饲粮NFC/NDF为1.37时,半纤维降解菌属和纤维降解菌的相对丰度均达到最高,NFC/NDF为1.90时,瘤胃产甲烷菌的相对丰度在整个饲养时间内均为最高。结论随饲养时间的延长,瘤胃微生物对饲粮结构产生了一定的适应性,饲粮NFC/NDF为1.37时,半纤维降解菌属和纤维降解菌的相对丰度、纤维物质降解率及ADG均为最高,且饲粮NFC/NDF为1.37时,甲烷预测排放量较低。因此饲粮NFC/NDF为1.37,可提高卡拉库尔羊营养物质消化率、改善瘤胃发酵及降低甲烷排放量。