본 실험은 동일 사료원료 조건에서 농후사료와 조사료를 혼합 급여하는 섬유질배합사료(TMR)와 분리급여 방식이 메탄발생량에 미치는 효과를 조사하기 위하여 홀스타인 거세 숫소 6두(평균체중 $203{\pm}24.8kg$)를 공시하여 changeover design으로 실험을 수행하였다. TMR구는 육성기용 배합사료, 티모시 건초 그리고 비지를 생중량 기준 각각 40, 48, 12% 비율로 매일 혼합 급여하였고, 분리급여구는 배합사료와 비지만을 급여 전 혼합하여 대사틀에 설치된 사료통에 먼저 넣고 그 위에 티모시를 올려주었다. 사료급여량은 공시축이 전량 섭취할 수 있도록 약 0.2 kg의 일당증체 수준으로 제한 급여하였기 때문에 처리구간 차이가 없었고, 메탄발생량(g/d)에서도 유의적인 차이가 없었다(P>0.1). 그러나 메탄 전변율(Ym, 메탄 에너지/GE intake)은 TMR구가 분리급여구 보다 유의적으로 높았다(p=0.05). 두 처리 평균 메탄 배출계수(kg $CH_4$/head/year)는 21.4였고, 평균 메탄 전변율은 0.05이었으며, 공시축의 대사체중(metabolic BW, $kg^{0.75}$)과 메탄발생량(g/d)과는 높은 상관관계($R^2=0.8057$, p<0.001)를 보였다. 반추가축의 대표적인 사료급여방식 차이가 메탄발생량에 미치는 효과에 대한 결론을 얻기 위해서는 보다 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 실험은 동일 사료원료 조건에서 농후사료와 조사료를 혼합 급여하는 섬유질배합사료(TMR)와 분리급여 방식이 메탄발생량에 미치는 효과를 조사하기 위하여 홀스타인 거세 숫소 6두(평균체중 $203{\pm}24.8kg$)를 공시하여 changeover design으로 실험을 수행하였다. TMR구는 육성기용 배합사료, 티모시 건초 그리고 비지를 생중량 기준 각각 40, 48, 12% 비율로 매일 혼합 급여하였고, 분리급여구는 배합사료와 비지만을 급여 전 혼합하여 대사틀에 설치된 사료통에 먼저 넣고 그 위에 티모시를 올려주었다. 사료급여량은 공시축이 전량 섭취할 수 있도록 약 0.2 kg의 일당증체 수준으로 제한 급여하였기 때문에 처리구간 차이가 없었고, 메탄발생량(g/d)에서도 유의적인 차이가 없었다(P>0.1). 그러나 메탄 전변율(Ym, 메탄 에너지/GE intake)은 TMR구가 분리급여구 보다 유의적으로 높았다(p=0.05). 두 처리 평균 메탄 배출계수(kg $CH_4$/head/year)는 21.4였고, 평균 메탄 전변율은 0.05이었으며, 공시축의 대사체중(metabolic BW, $kg^{0.75}$)과 메탄발생량(g/d)과는 높은 상관관계($R^2=0.8057$, p<0.001)를 보였다. 반추가축의 대표적인 사료급여방식 차이가 메탄발생량에 미치는 효과에 대한 결론을 얻기 위해서는 보다 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.
The objective of this study was to determine how feeding forage and concentrate separately (SF) or as a total mixed ration (TMR) affects enteric methane production of cattle. Six Holstein steers ($203{\pm}22.5kg$) were used in a $2{\times}3$ changeover design experiment. Experi...
The objective of this study was to determine how feeding forage and concentrate separately (SF) or as a total mixed ration (TMR) affects enteric methane production of cattle. Six Holstein steers ($203{\pm}22.5kg$) were used in a $2{\times}3$ changeover design experiment. Experimental diets (TMR and SF) consisted of compound feed, timothy hay and soybean curd residue in a ratio of 40:48:12, respectively, and diets were fed at 10% of metabolic body weight, on an as-fed basis. There were no differences in dry matter intake and enteric methane production (g/d) between SF and TMR but the methane conversion rate (methane energy/GE intake) of TMR was significantly higher (p=0.05) than that of SF. The mean methane emission factor (kg/head/year) and conversion rate of the two treatments were 21.4 and 0.05, respectively. There was a strong relationship between metabolic body weight and enteric methane production (p<0.001). At the present time, further studies may be necessary in order to establish the effects of TMR and SF on enteric methane production.
The objective of this study was to determine how feeding forage and concentrate separately (SF) or as a total mixed ration (TMR) affects enteric methane production of cattle. Six Holstein steers ($203{\pm}22.5kg$) were used in a $2{\times}3$ changeover design experiment. Experimental diets (TMR and SF) consisted of compound feed, timothy hay and soybean curd residue in a ratio of 40:48:12, respectively, and diets were fed at 10% of metabolic body weight, on an as-fed basis. There were no differences in dry matter intake and enteric methane production (g/d) between SF and TMR but the methane conversion rate (methane energy/GE intake) of TMR was significantly higher (p=0.05) than that of SF. The mean methane emission factor (kg/head/year) and conversion rate of the two treatments were 21.4 and 0.05, respectively. There was a strong relationship between metabolic body weight and enteric methane production (p<0.001). At the present time, further studies may be necessary in order to establish the effects of TMR and SF on enteric methane production.
그러나 생산성 향상과 지속가능한 축산을 함께 달성하기 위해서는 TMR과 분리급여 방식 차이가 장내발효 메탄 발생량에는 어떤 영향을 미치는지 연구되어야 한다. 따라서 본 연구는 국내에서 처음으로 동일 사료원료 조건에서 TMR과 분리급여 방식의 차이가 육우의 메탄발생량에 미치는 효과를 호흡챔버 (indirect respiratory chamber)를 이용하여 조사하였다.
제안 방법
본 실험은 공시축들이 사료를 전량 섭취할 수 있도록 약 0.2 kg의 일당증체 수준(RDA, 2012)으로 제한 급여하였다. 그러나 TMR 급여구의 2두에서 사료 잔량이 기록되어 분리급여구보다 평균 건물섭취량이 300g 적었으나(Table 1), 통계적 유의성은 없었고 1일 두당 메탄 발생량에서도 유의적인 차이가 없었다(p>0.
분리급여구는 배합사료와 비지만을 급여 전 혼합하여 대사틀에 설치된 사료통에 먼저 넣고 그 위에 티모시를 올려주었다. 실험은 처리구별 공시축을 개체별 사료급여가 가능한 시설이 설비된 우방(pen)에서 각 period 별로 7일간 사료 적응후, 3두씩 교대로 호흡챔버에 수용하여 각 4일간 메탄가스를 측정하는 changeover design으로 수행하였다. 사료는 1일 생중량으로 대사체중의 10% 수준을 2회 균등 분할급여(09:00와 18:00)하면서 매일 잔량을 측정하였고, 물과 미네랄블록은 자유 섭취하게 하였다.
대상 데이터
본 실험에서는 홀스타인 거세 숫소 6두(평균체중 203±22.5 kg)를 공시하였으며, TMR구는 육성기용 배합사료(건물 87.3%, 조단백질 18.2%/kg DM, GE 4.0 Mcal/kg DM), 티모시 건초(건물 92.0%, 조단백질 9.4%/kg DM, GE 3.8Mcal/kg DM) 그리고 비지(건물 19.0%, 조단백질 23.0%/kg DM, GE 4.3Mcal/kg DM)를 생중량 기준 각각 40, 48, 12% 비율로 매일 수작업으로 혼합 급여하였다. 분리급여구는 배합사료와 비지만을 급여 전 혼합하여 대사틀에 설치된 사료통에 먼저 넣고 그 위에 티모시를 올려주었다.
데이터처리
급여사료의 일반성분 분석은 AOAC (1990) 법에 의해, 그리고 gross energy (GE)의 함량은 bomb calorimeter (CA-3; Shimadzu, Kyoto, Japan)로 분석하였다. 실험 중 사료를 섭취하지 않는 1두가 발생하여 실험에서 제외하였고, 본 연구에서 처리구별 데이터들은 SPSS v23 프로그램(IBM Corporation, NY, USA)에서 처리구는 고정효과 (fixed effect), 실험동물과 급여기간은 임의효과(random effect)로 하여 일반선형모형(GLM) 방식으로 분석하였다. 처리구 평균간 비교를 위해 95% 신뢰수준에서 검증하였다 (p<0.
이론/모형
사료는 1일 생중량으로 대사체중의 10% 수준을 2회 균등 분할급여(09:00와 18:00)하면서 매일 잔량을 측정하였고, 물과 미네랄블록은 자유 섭취하게 하였다. 급여사료의 일반성분 분석은 AOAC (1990) 법에 의해, 그리고 gross energy (GE)의 함량은 bomb calorimeter (CA-3; Shimadzu, Kyoto, Japan)로 분석하였다. 실험 중 사료를 섭취하지 않는 1두가 발생하여 실험에서 제외하였고, 본 연구에서 처리구별 데이터들은 SPSS v23 프로그램(IBM Corporation, NY, USA)에서 처리구는 고정효과 (fixed effect), 실험동물과 급여기간은 임의효과(random effect)로 하여 일반선형모형(GLM) 방식으로 분석하였다.
성능/효과
5 보다는 약 45% 적었다. 또한 본 실험의 평균 메탄 전변율(Ym, 메탄 에너지/GE intake) 0.05도 한우암소와 수소 거세 육성우의 메탄 전변율(Oh et al., 2014) 보다 0.01∼0.02 낮았다. 그러나 비육우 품종간의 메탄발생량 차이에 대한 연구 보고는 없고, 국내에서 수행된 장내 발효 메탄 배출계수와 메탄 전변율 연구는 총 3편의 논문과 1편의 연구보고서가 전부이기 때문이며(Oh et al.
또한 최근에는 일본 사양표준에서 제시하고 있는 산출식을 이용하여 축종별 건물 섭취량 구하고, 이 값을 상기 메탄발생량 산출식에 적용하는 국가 메탄발생량 산출방법을 활용하고 있다. 본 실험에서는 건물섭취량과 메탄발생량과의 상관관계가 없었지만, 대사체중(metabolic BW, kg0.75)과 메탄발생량(g/d)과는 높은 상관관계(R2=0.809)를 보였다(Fig. 1). 체중과 DMI의 관계 (NRC, 2000) 그리고 DMI와 메탄발생량과의 관계(Shibata et al.
본 연구에서 메탄 배출계수(kg CH4/head/year)는 처리구간 차이가 없었으나 (평균 21.4), 메탄 전변율(Ym, 메탄 에너지/GE intake)은 TMR구가 유의성 있게(p=0.05) 높았다 (Table 2). 유일하게 찾아볼 수 있는 Holter et al.
후속연구
, 2005). 따라서 TMR과 분리급여 방식간의 장·단점은 가축생산성 및 사료효율에 대한 연구 뿐 아니라 장내발효 메탄발생 저감 측면도 포함 하여 구명되어야 한다. 본 연구와 Holter et al.
, 2013). 따라서 원료 사료 구성과 조성이 동일한 조건에서 TMR을 섭취한 시험축의 메탄 전변율이 분리급여구 보다 유의성 있게 높았다는 본 연구 결과에 대한 추가 확인 실험은 온실가스 저감과 에너지 효율 개선 측면에서 매우 중요한 과제이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
TMR의 장점은?
TMR의 장점은 분리급여에서 나타나는 농후사료 선택채식 최소화에 의한 반추위 pH의 항상성 유지(Maekawa et al., 2002)와 대사성 질병 발생율 감소(Østergaard and Gröhn, 2000), 유생산 증대 (Gordon et al., 1995; Yan et al., 1998) 그리고 충분한 조사료 섭취에 의한 유지방 감소 방지(Maekawa et al., 2002) 등이 있다. 이러한 이유로 우리나라의 낙농에서는 보편화된 사료급여 방식이지만, 한우 비육에서는 90년대 후반 IMF라는 국가 경제위기 이후에 일부 영농조합에서 도입되기 시작하여 현재 약 20% 정도 이용하는 것으로 추정하고 있다.
메탄저감 연구가 온실가스 감축은 물론 가축의 에너지 이용효율을 높이는 관점에서도 매우 중요한 과제인 이유는?
메탄(CH4)은 온실가스의 하나로 반추가축의 장내발효(enteric fermentation) 과정에서도 생성되어 트림을 통해 대기로 방출된다. 호흡챔버(indirect respiration chamber)를 이용한 에너지 균형 실험에 의하면, 반추가축이 섭취한 에너지의 2~12%가 메탄에너지로 손실되기 때문에 (Johnson and Johnson, 1995), 메탄저감 연구는 온실가스 감축은 물론 가축의 에너지 이용효율을 높이는 관점에서도 매우 중요한 과제이다. 지금까지 fatty acid, essential oil, direct-fed microbials, exogenous enzymes, plant secondary compounds 등을 이용한 메탄저감 효과에 관한 많은 연구들이 이루어졌지만 최근에는 미생물의 신속한 적응으로 효과의 지속성에 대해서 의문점이 제기되고 있다 (Moss et al.
in vivo 반추위 발효 조정제 연구가 대부분 결론을 얻지 못하고 있는 이유는?
Fatty acid, essential oil, direct-fed microbials, exogenous enzymes, plant secondary compounds 등의 in vivo 반추위 발효 조정제 연구는 대부분 결론을 얻지 못하고 있다. 주요 원인은 생산성에 미치는 부정적 효과와 반추위 미생물 적응에 의한 첨가제의 메탄저감 효과 소실 때문이다. 반면에 조사료 품질 향상, 균형 잡힌 영양소 공급과 같은 영양, 사료 및 사료급여 관리 면에서의 접근 방안은 미생물단백질 합성량 증가, 최적의 반추위 발효 기능 유지, 사료 영양소 이용효율 향상의 효과를 통해 가축 생산물 단위당 메탄발생량의 감소 효과로 이어질 것으로 기대하고 있다(Hristove et al.
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