在肉牛饲料中用豌豆替代大豆和谷物的效果探究:性能、发酵及氮利用

时间:2025年2月28日
来源:Animal Feed Science and Technology

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为应对肉牛养殖可持续性挑战,西班牙研究人员用豌豆替代大豆和谷物进行研究,发现替代未影响公牛生长和饲料效率,在经济上有一定意义。

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肉牛生产如今面临诸多挑战,威胁着其在社会、经济和环境层面的可持续性。在南欧,肉牛养殖常采用混合系统,成年牛群在牧场粗放管理,断奶后的幼崽在无土地的室内系统中集约化育肥。这种模式下,对购买饲料的依赖成为影响其可持续性的主要因素。大豆是育肥阶段精饲料中的主要蛋白质成分,但其使用引发了越来越多的担忧,因为对进口大豆依赖严重,而这些进口来源地的大豆种植对森林砍伐和生物多样性影响巨大。
欧洲议会近期倡导使用欧洲本土种植的蛋白质作物来提升蛋白质自给能力,其中豆科作物有助于契合绿色新政目标,应对气候和环境挑战。在牲畜饲料中加入本地生产的蛋白质,能有效促进区域层面的循环经济实践。尽管豌豆的蛋氨酸含量低于大豆,但对于泌乳和生长阶段的反刍动物而言,使用豌豆和大豆作为饲料成分,动物的生长表现相当。在豆类作物中,豌豆是欧洲种植的主要蛋白质作物,占蛋白质作物总产量的 55%。豌豆蛋白质和淀粉含量高,不仅能替代大豆,还能替代谷物,但因其蛋白质在瘤胃中的降解率较高,可能限制其在饲料中的添加比例。瘤胃微生物对蛋白质的降解越多,氨的产生量就越高,还可能促使氮(N)的排泄从粪便向尿液转移,而尿液中的氮更易淋溶和挥发损失。不过,很少有研究对比用豌豆替代豆粕时,尿液和粪便中氮的分配情况。相反,与谷物淀粉相比,豌豆淀粉在瘤胃中的降解率较低,这降低了瘤胃酸中毒的风险,对于集约化育肥饲料而言,这一点尤为重要。

此前研究表明,在以草料为基础的等蛋白日粮中用豌豆替代大豆和谷物,对奶牛的生产性能没有影响。对于生长中的肉牛,以往研究主要聚焦于日粮蛋白质含量或摄入量对其性能的影响,而非等氮日粮中不同蛋白质来源的作用。当豌豆在肉牛日粮中的添加比例高达 50% 时,其生长性能和饲料转化率与使用大豆时相似。然而,目前尚无关于豌豆在高浓缩日粮中对未阉割公牛的适宜添加量的研究,而且从经济角度看,添加量取决于豌豆与其他竞争成分的相对价格。

基于此,本研究旨在探究在育肥牛和育成期,用豌豆替代大豆和谷物作为精饲料,不同添加比例对幼龄肉牛生长性能、瘤胃发酵、氮利用以及经济效益的影响。研究人员假设,在等氮等能日粮条件下,增加日粮中豌豆的添加量不会影响肉牛的增重和氮利用效率,考虑到豆粕价格相对较高,从经济角度看,这一研究很有意义。

实验于 2017 年在位于西班牙南部比利牛斯山脉的拉加西波列拉研究站进行(北纬 42º37',西经 0º30',海拔 945 米)。实验流程遵循欧盟关于实验和其他科学目的使用动物的保护和福利指令 2010/63,并得到研究中心动物伦理委员会的批准(协议编号 CEEA - 03 - 2014 - 26)。

在呈现实验结果时,只要适用,就会分别展示育肥期和精饲料中豌豆添加比例的相关结果,因为二者之间的相互作用并不显著,同时还会展示精饲料中豌豆添加量的多项式效应。

整个育肥阶段观察到的生长性能与之前报道的在饲养场中食用高浓缩日粮的同品种幼龄公牛的数据相似。生长前期比育成期增重更高,这是由于随着生理成熟度的增加,体增重的组成发生变化,脂肪组织的比例以及肌肉和器官中的脂肪含量都会增加,这是可以预料到的。相应地,饲料效率也随之下降。

本研究结果总体表明,尽管瘤胃发酵和氮利用模式有所不同,但用豌豆替代大豆和谷物,并未损害幼龄公牛的增重和饲料效率。研究支持在肉牛精饲料中添加高达 30% 的豌豆,这在经济上是有利的,但代价是尿液中氮排泄增加,后续粪便中的氮排放也可能增加。因此,从区域层面来看,仍需评估这种做法的综合影响。

本项目的资金支持来自西班牙经济与竞争力部(INIA RTA2014 - 00038 - C02 - 01)、欧盟地平线 2020 研究与创新计划(GenTORE,资助协议编号 727213)以及阿拉贡政府(研究小组资助基金,INPASS A25_23R 小组)。

卡萨苏斯・伊莎贝尔:撰写初稿、项目管理、方法学制定、调查研究、获取资金、形式分析、数据整理、概念构思。比利亚尔瓦・丹尼尔:撰写 - 审阅与编辑、方法学制定、调查研究、形式分析、概念构思。布兰科・米雷娅:撰写 - 审阅与编辑、方法学制定、调查研究、获取资金、形式分析、数据整理、概念构思。乔伊・玛尔加利达:撰写 - 审阅与编辑、方法学制定、调查研究。

作者声明不存在可能影响本文所报道工作的已知财务利益冲突或个人关系。

作者感谢位于拉加西波列拉和萨拉戈萨的 CITA 研究中心的技术人员,以及 FRIBIN 肉类加工厂(西班牙韦斯卡省比内法尔)的工作人员。

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