论文部分内容阅读
粗饲料是反刍动物的基本日粮,其长度是影响动物采食和消化的重要指标之一。目前,国内外大多数文献都集中在全混合日粮(Total Mixed Rations,TMR)中粗饲料长度对反刍动物瘤胃发酵的影响。在反刍家畜体内,适当的粗饲料长度能影响瘤胃发酵参数、瘤胃微生物活性、提高产奶量,并对采食、咀嚼、反刍、唾液分泌都具有很好的调节作用,但目前单纯针对TMR中稻秸不同粒度大小对反刍动物影响的研究鲜有报道。人工瘤胃模拟技术(Rumen Simulation Technique,RUSITEC)是反刍动物营养研究中的常规方法,在瘤胃发酵机制研究方面发挥了重要的作用,RUSITEC的标准化对其研究结果准确性及相关研究的可比性具有重要意义。因此本论文旨在通过体外瘤胃发酵试验,研究山羊TMR中稻秸不同粉碎粒度对山羊瘤胃原虫数量、瘤胃发酵、常规养分消失率以及微生物多样性的影响。本试验采用单因子随机试验设计,根据稻秸粉碎粒度的不同共设3个处理,每个处理3个重复。3个处理的稻秸分别用筛片孔径为1mm、2 mm和4 mm的锤片式粉碎机粉碎,根据NRC标准,配制成营养成分完全相同的3种山羊TMR,利用湖南农业大学自研的瘤胃模拟系统开展为期10 d的体外发酵试验,其中预试期6 d,正式期4 d。试验分2期完成。试验结果如下:1.稻秸粉碎粒度显著影响RUSITEC中原虫的数量。在试验的前3 d原虫数量变化差异显著,从第4 d时开始进入稳定期,且1 mm组原虫数量在第8 d时呈现明显上升的趋势(P<0.05)。2.稻秸粉碎粒度显著影响RUSITEC的发酵。稻秸粒度为4 mm组的总挥发性脂肪酸、丙酸和NH3-N浓度均极显著大于1 mm和2 mm组(P<0.01),1 mm组的戊酸浓度极显著高于2 mm和4 mm组(P<0.01),4 mm组乙酸丙酸比极显著高于其余两组(P<0.01)。3.稻秸粉碎粒度显著影响RUSITEC中山羊TMR有机物、干物质、中性洗涤纤维以及酸性洗涤纤维消失率(P<0.01),但稻秸粉碎粒度对粗蛋白和粗脂肪消失率没有显著影响(P>0.05)。在本试验条件下,山羊TMR有机物、干物质、中性洗涤纤维以及酸性洗涤纤维消失率随粒度增大而升高,当稻秸粉碎粒度为4 mm时,达到最大值,分别为66.97%、73.13%、74.00%以及74.38%。4.稻秸粉碎粒度显著影响RUSITEC中山羊瘤胃微生物。稻秸粉碎粒度为2mm组在各序列中所能观测的物种数均多于1 mm与4 mm组,差异达到极显著水平(P<0.01),Chao1指数表现为2 mm组>4 mm组>1 mm组,并且各组之间差异均达到极显著水平(P<0.01),Shannon和Simpson指数在不同稻秸粒度之间差异极显著(P<0.01)。经过物种注释,本试验共得出20个门、45个纲、73个目、123个科、193个属和222个种。在门水平上,3个试验组山羊瘤胃中均以拟杆菌门、厚壁菌门、螺旋菌门、变形菌门等为优势菌门,其比例占序列总数的1%以上。稻秸粒度为1 mm组其山羊瘤胃变形菌门、螺旋体门、TM7、WPS、蓝藻菌门以及其他细菌的相对丰度极显著高于2 mm组和4mm组(P<0.01),不受天数影响,且无互作效应。各组的拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度差异不显著(P>0.05)。在纲水平上,各组以拟杆菌纲(Bacteroidetes)和梭菌纲(Clostridia)细菌为主。1mm组的柔膜菌纲(Mollicutes)、芽孢杆菌纲(Bacilli)、α-变形菌纲、β-变形菌纲、δ-变形菌纲、4C0d-2、RF3、Synergistia极显著高于2 mm和4 mm组(P<0.01),天数之间无显著影响无互作效应(P>0.05)。在目水平上,各组以拟杆菌目(Bacteroidales)、梭菌目(Clostridiales)以及螺旋体目(Spirochaetales)细菌为主。4 mm组的拟杆菌目细菌的比例显著高于1 mm和2 mm组(P<0.05),天数间差异不显著,无互作性效应(P>0.05)。1 mm组的螺旋体目、CW040、肠杆菌目(Enterobacteriales)、Sphaerochaetales、ML615J-28、伯克氏菌目(Burkholderiales)以及芽孢杆菌目(Bacillales)细菌的比例极显著高于其他两组(P<0.05)。在科水平上,各组以普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)、毛螺旋菌科(Lachnospiraceae)、克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)、螺旋体科(Spirochaetacea)、韦荣氏菌科(Veillonellaceae)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)以及副普罗特拉菌科(Paraprevotellaceae)细菌为主。1 mm组的Mogibacteriaceae和S24-7细菌的比例极显著高于其他两组(P<0.01),天数间差异不显著(P>0.05),无互作效应。低粒度组螺旋体科相对丰度极显著高于高粒度组(P<0.01),天数间差异显著,天数与粒度间有互作效应(P<0.05)。在属水平上,各组以普雷沃氏菌属、密螺旋体属、以及瘤胃球菌属等为优势菌属。稻秸粒度为4 mm组其普雷沃氏菌属以及瘤胃球菌属相对丰度极显著高于1mm和2 mm组(P<0.01),不受天数的影响,无互作效应。其他菌属相对丰度差异不显著(P>0.05)。在种水平上,各组以Prevotella、Bacteroidales、Bacteroidales-BS11、Christensenellaceae、Clostridiales、Lachnospiraceae以及Ruminococcaceae为优势菌属。稻秸粒度为4mm组其普雷沃氏菌属以及毛螺旋菌科相对丰度极显著高于1 mm和2mm组(P<0.01),其中普雷沃氏菌属相对丰度受天数的影响,粒度与天数间有互作效应(P<0.05)。