尿素在肉牛飼料中適宜的添加量及對肉牛生產(chǎn)性能的影響
尿素在肉牛飼料中替代部分天然蛋白飼料，不僅能降低飼料成本，而且能提高肉牛的生長性能。1891年，Zumts首先發(fā)現(xiàn)，尿素可以部分替代反芻動物日糧中的天然蛋白質(zhì)，隨后Armsby揭示了反芻動物利用非蛋白氮(NPN)的原理。NPN被反芻動物采食后進入瘤胃，被瘤胃微生物分解為氨并合成微生物蛋白，進入真胃和小腸被吸收。隨著飼用尿素技術的成熟，尿素作為一種經(jīng)濟的天然蛋白飼料替代品，已在畜牧業(yè)中得到了廣泛的應用。我國蛋白資源短缺問題嚴重。因此，利用尿素等NPN飼料替代肉牛飼料中的部分蛋白質(zhì)，對節(jié)約天然蛋白質(zhì)飼料資源和降低飼料成本具有重要意義。
1 尿素對肉牛生長性能的影響
在肉牛育肥日糧中添加尿素，對肉牛生長性能的影響研究結(jié)果不一致。早期有研究者報道，以尿素為主要蛋白來源和以天然蛋白為主要蛋白來源的日糧對比試驗發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)性能沒有差異或前者有積極影響；同時也有研究者報道，尿素替代天然蛋白對生產(chǎn)性能有不利影響。
近期Shain等(1998)給育肥肉牛飼喂干碾壓玉米日糧時，在處理組日糧中添加0、0.88%、1.34%、1.96%(DM)水平的尿素，處理組較對照組飼料轉(zhuǎn)化率提高5.4%，日增質(zhì)量提高6.6%。
Gleghorn等(2004)研究表明：隨著尿素：棉籽餅的提高(0：100、50：50和100：0)，日增質(zhì)量和飼料轉(zhuǎn)化率顯著提高。
Thompson等(1972)證明：肉牛生長性能和胴體性狀指標不因日糧氮源的不同而變化。與飼喂天然蛋白飼料相比，育肥牛飼喂尿素日糧的牧草采食量、瘤胃微生物氮產(chǎn)量及微生物氮合成效率均無顯著差異。也有相關研究表明：由于微生物生長因素的限制，如：肽、氨基酸和支鏈揮發(fā)酸的缺乏，用尿素替代全部的蛋白飼料會導致微生物蛋白產(chǎn)量和消化率的下降，當尿素氮替代超過75%的可降解蛋白時，有機物和中性洗滌纖維消化率下降。在尿素氮替代的比例較高(>50%的粗蛋白含量)的試驗中，日糧有機物消化率降低。
1.1 尿素適宜添加量
日糧中來自尿素等NPN的含量應少于總氮量的1/3，或少于干物質(zhì)含量的1%。在大部分研究中，以尿素替代真蛋白飼料后，肉牛的生長性能不受影響或有正面效應；但當替代比例超過75%或達到100%時，瘤胃微生物合成受阻，肉牛生產(chǎn)性能隨之下降。
1.2 影響尿素利用的因素
在肉牛育肥飼糧中，用廉價的尿素已成功替代部分蛋白飼料。Kennedy(1980)研究發(fā)現(xiàn)，在肉牛體內(nèi)有高達91%的內(nèi)源性尿素循環(huán)至腸道。即使不添加尿素，機體內(nèi)自身也會動用內(nèi)源氮滿足對NPN的需要。肉牛利用尿素的數(shù)量和百分比與多種日糧因素有關，包括能量水平、糖類種類、飼糧降解氮水平、微生物生長因子、礦物元素和氨基酸等。
1.2.1 能氮平衡與尿素的有效利用瘤胃微生物有效利用可降解蛋白的關鍵是滿足能氮平衡。NRC(1984)認為：飼料中尿素被瘤胃微生物利用的程度是飼料凈能值和可降解氮的函數(shù)，據(jù)此提出了尿素潛力的概念和計算公式。
飼料可利用能與氮源的比例越接近能氮平衡，動物利用尿素氮的能力就越強。
1.2.2 糖類種類
Huntington等(2009)認為：不同類型糖類飼料(淀粉或纖維)提供的可發(fā)酵糖類數(shù)量不同，尿素氮的利用效率也不同。Rumsey等(1971)研究表明：在高質(zhì)量濃度尿素日糧中，糖蜜-尿素組合可顯著降低瘤胃氨的質(zhì)量濃度。在以蒸氣壓片大麥為基礎的育肥牛飼養(yǎng)試驗中，隨著日糧尿素添加量的提高，日增質(zhì)量提高，在日糧中尿素添加量為0.8%(DM)時，日增質(zhì)量達到最高值。
1.2.3 瘤胃降解氮數(shù)量
研究發(fā)現(xiàn)，在以玉米為基礎的育肥牛日糧中，適當添加尿素是必要的，因為玉米中瘤胃降解蛋白不足，通過添加尿素提高降解氮的比例從而提高瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成。給肉牛采食低質(zhì)秸稈日糧時，限制其利用的第一因素是可降解蛋白，通過添加尿素補充瘤胃降解氮可以提高秸稈飼料的利用。
1.2.4 瘤胃微生物生長因子
研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃微生物生長因子(肽、氨基酸和支鏈脂肪酸)的缺乏，會導致飼喂尿素的牛瘤胃微生物蛋白合成量和消化率下降。類似研究也發(fā)現(xiàn)，當尿素氮替代真蛋白比例超過75%時，飼糧有機物和中性洗滌纖維消化率均下降。
1.2.5 脂肪
在肉牛日糧中添加尿素時，為了保證能量與尿素氮的平衡，能量除了由糖類提供，也可由脂肪提供。Hatch等(1972)試驗結(jié)果表明：在尿素日糧中，用脂肪替代3%和6%玉米時，瘤胃液中乙酸總量和丁酸百分比均顯著下降，而氮沉積、干物質(zhì)消化率和可消化能參數(shù)沒有變化，表明脂肪添加有利于尿素氮的利用。
1.2.6 硫
對于肉牛，硫與氮的利用率直接相關。硫不足會導致瘤胃微生物對蛋白質(zhì)的利用率降低。Goodrich和Tillman(1969)報道，在日糧中添加硫元素可以提高尿素的利用率和氮沉積，當?shù)毫驗?.5時，尿素利用率達到最高。Thompson等(1972)研究表明：
在含NPN的高硫組日糧中，育肥牛對飼料的利用率更高。
1.2.7 氨基酸
在低蛋白日糧中添加尿素已普遍被人們接受，這一做法是否會帶來肉牛限制性氨基酸特別是蛋氨酸的缺乏，也是人們關注的焦點。如果過瘤胃蛋白中缺乏限制性氨基酸，由飼料非降解蛋白和微生物蛋白組成的到達小腸的代謝蛋白就不可能彌補某一必需氨基酸的缺乏。通常認為，在常規(guī)日糧中蛋氨酸為肉牛第一限制性氨基酸。Gossetx等(1962)報道，在不同質(zhì)量濃度尿素的日糧中添加過瘤胃蛋氨酸，導致肉牛日增質(zhì)量提高4%，但飼料轉(zhuǎn)化率沒有提高。Waterman等(2007)研究發(fā)現(xiàn)，在尿素日糧中添加過瘤胃蛋氨酸，采食量沒有顯著變化，但氮沉積量和血漿蛋氨酸質(zhì)量濃度均表現(xiàn)為線性提高。