利用CNCPS和NRC(2001)模型評(píng)價(jià)四種谷實(shí)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

■ 王 琨 劉大森，2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030）

我國(guó)是世界上乳牛存欄數(shù)較多的國(guó)家之一。隨著人民生活水平的不斷提高和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，乳業(yè)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，研究不同飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值對(duì)養(yǎng)牛生產(chǎn)具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。美國(guó)NRC(2001)制定的奶牛營(yíng)養(yǎng)需要量標(biāo)準(zhǔn)在世界上最具很高影響力，許多國(guó)家和地區(qū)將該標(biāo)準(zhǔn)用作制定本地相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)和參考?？的螤杻籼妓衔飪舻鞍左w系(CNCPS)是美國(guó)康乃爾大學(xué)經(jīng)過(guò)近10年的研究提出的一個(gè)預(yù)測(cè)瘤胃發(fā)酵時(shí)的動(dòng)態(tài)模型，它是一個(gè)基于瘤胃降解特征的飼料評(píng)價(jià)體系，能夠?qū)Ω鞣N營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的發(fā)酵程度、發(fā)酵產(chǎn)物、過(guò)瘤胃物質(zhì)的組成與含量以及各種發(fā)酵產(chǎn)物的平衡狀況進(jìn)行評(píng)估(解祥學(xué)等，2010)。目前我國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定（曲永利等，2009）及生產(chǎn)試驗(yàn)（丁清華等，2009；雷冬至，2010）方面的大量研究，但將NRC（2001）和CNCPS兩種奶牛飼料評(píng)價(jià)模型綜合起來(lái)對(duì)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行預(yù)測(cè)的研究還較少。僅Niu等（2007）用CNCPS和NRC奶牛模型對(duì)不同類型的燕麥進(jìn)行了評(píng)估，證實(shí)CDC SO-I燕麥可以是一種很好的能量飼料。對(duì)幾種不同的飼料或一種飼料之間幾個(gè)品種差異未見(jiàn)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)使用玉米和高粱兩類飼料中分別選取兩個(gè)品種進(jìn)行進(jìn)一步研究，旨在為我國(guó)反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究、養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展提供相應(yīng)的理論指導(dǎo)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)樣品的準(zhǔn)備

待測(cè)樣品為四種谷實(shí)飼料：玉米、高油玉米、高粱和飼料高粱，風(fēng)干，粉碎過(guò)2 mm網(wǎng)篩。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目

干物質(zhì)(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(ASH)、中性洗滌纖維(NDF)、中性洗滌不溶氮(NDFIP)、酸性洗滌纖維(ADF)、酸性洗滌不溶氮(ADFIP)、酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)、淀粉(Starch)、可溶性蛋白(SP)和非蛋白氮(NPN)飼料常規(guī)成分。根據(jù)《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》(楊勝，1994)方法測(cè)定DM、ASH。NDF和ADL、NDFIP和ADFIP的測(cè)定采用Van Soest等(1981)方法；SP的測(cè)定采用Krishnamoorthy等(1983)的方法；Starch的分析采用AACC法(1976)。

1.3 CNCPS體系

康奈爾凈碳水化合物凈蛋白體系(CNCPS)模型屬析因模型，該模型將飼料營(yíng)養(yǎng)分為蛋白質(zhì)與碳水化合物兩部分：根據(jù)在硼酸—磷酸鹽緩沖液、中性洗滌劑和酸性洗滌劑中的溶解特性將飼料粗蛋白(CP)分為非蛋白氮(A)、真蛋白(B)、結(jié)合蛋白(C)3個(gè)組分，在瘤胃降解率的基礎(chǔ)上，B組分又可細(xì)分為B1、B2和B3三個(gè)亞單位。PA在瘤胃中瞬時(shí)降解，其Kd值被認(rèn)為是無(wú)窮大；PB1在瘤胃中可快速降解，其 Kd值為120～400%/h；PB2為緩沖液不溶蛋白質(zhì)減去中性洗滌不溶粗蛋白，剩余部分即為PB2，其Kd值為3～16%/h，是中速降解蛋白；PB3在瘤胃中可緩慢降解，其中大部分可以過(guò)瘤胃，Kd值為0.06～0.55%/h；PC主要成分為與木質(zhì)素、單寧等結(jié)合的蛋白和米拉德反應(yīng)的產(chǎn)物，在酸性洗滌劑中不能被溶解，在瘤胃中不能被瘤胃細(xì)菌降解，在瘤胃后消化道也不能被消化(Fox等，2003；張英學(xué)等，2010；劉瑞軍，2011)。CNCPS模型又將飼料中的碳水化合物分為四個(gè)部分：CA為糖類，是快速降解部分，其Kd值被認(rèn)為是300%/h；CB1為淀粉和果膠，是中度降解部分，Kd值為20～50%/h；CB2是可利用的細(xì)胞壁，為緩慢降解部分，Kd值為2～10%/h；CC部分為不可降解的碳水化合物。

1.4 真消化率和凈能值估測(cè)

用NRC(2001)奶牛營(yíng)養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)中的公式計(jì)算 tdCP、tdFA、tdNDF、TDN1X、DE3X、ME3X、NEL3X、DE4X、ME4X和NEL4X，并用NRC(1996)肉牛營(yíng)養(yǎng)需要中的公式計(jì)算ME、NEm和NEg。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel2003進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)，采用SAS9.1.3軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和多重比較(LSD)。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料營(yíng)養(yǎng)成分

表1 飼料常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分

從表1可以看出，玉米的DM含量是90.7%，ASH、EE、CHO、Starch、NDF、ADF、ADL、CP 占干物質(zhì)的百分含量分別為1.47%、3.81%、83.83%、66.74%、3.20%和0.41%，SCP、NDFIP與ADFIP又分別占蛋白質(zhì)15.60%、20.18%、5.24%，NPN的含量為5.24%SCP；這與曲永利等（2009）報(bào)道的林甸產(chǎn)地的玉米數(shù)據(jù)相似，與劉瑞軍（2011）測(cè)定的玉米粉EE、ADFIP、NDF與starch含量差距也不大，但是測(cè)定的DM含量為89.54%，CP、ASH、SCP、NPN（%SCP）和NDFIP這幾個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的差異比較大；高油玉米作為畜禽飼養(yǎng)業(yè)中一種新的飼料來(lái)源，其營(yíng)養(yǎng)成分含量的報(bào)道并不多，在蔡世新（1999）與陳紹江等（2004）報(bào)道了高油玉米與普通玉米三大主要成分比較，高油玉米的EE、CP的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較高，Starch的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和能量水平都是最低的，這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致。對(duì)高粱的營(yíng)養(yǎng)研究也是比較少，僅找到陳淑榮等1989）對(duì)吉林省7個(gè)高粱品種的試驗(yàn)中，測(cè)得淀粉平均含量為71.58%，脂肪平均含量為4.34%，蛋白質(zhì)平均含量為11.88%，與本試驗(yàn)的研究結(jié)果相似。至于他們提到的貴州及東北白酒原料高粱化學(xué)成分的含量與本研究的結(jié)果也不一致；關(guān)于飼料高粱，與李鋒濤（2008）報(bào)道的DM（85.0%～90.0%）、CP（7.0%～12.0%）、ASH（1.2%～1.8%）和EE（2.5%～3.8%）的含量不同。以上的不同一般認(rèn)為是由于飼料的產(chǎn)地、品種、加工程度與試驗(yàn)誤差等因素產(chǎn)生的。

2.2 飼料的總能和總可消化能(見(jiàn)表2)

表2 各飼料成分的總能值和可消化營(yíng)養(yǎng)

從表2可以看出，四種飼料的總能值差異均顯著(P＜0.05)，高油玉米總能值最高，飼料高粱和高粱的總能值次之，普通玉米的總能值最低，為.48 Mcal/kgDM；四種飼料根據(jù)他們的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)見(jiàn)表1)而有很大的差異，其中以高油玉米的dNDF和tdFA含量最高，顯著高于高粱和飼料高粱(P＜0.05)；高油玉米與玉米的tdNDF差異不顯著P＞0.05)，但是tdFA的含量差異顯著(P＜0.05)；高粱與飼料高粱的tdNDF差異顯著(P＜0.05)，但是tdFA的含量差異不顯著(P＞0.05)。總可消化非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(tdNFC)含量以高粱最高，玉米和高油玉米顯著低于高粱(P＜0.05)，飼料高粱介于玉米和高油玉米之間，差異均顯著(P＜0.05)。四種飼料DN1X、DE3X、ME3X、NEL3X、DE4X、ME4X、NEL4X、NEm和Eg除了高油玉米與其它各組差異顯著外，其它的各組差異均不顯著(P＞0.05)，但是以玉米的總能值最高，其次為高粱與飼料高粱。當(dāng)飼喂水平達(dá)到4倍的維持水平時(shí)，飼料高粱為奶牛提供的可消化能值和代謝能值要高于高粱。因此，應(yīng)用NRC(2001)奶牛模型評(píng)定四種谷實(shí)飼料對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)提供的順序?yàn)椋焊哂陀衩资沁@幾種飼料中最好的能量飼料，玉米次之，飼料高粱與高粱最差。

2.3 飼料CNCPS組分(見(jiàn)表3)

從表3可以看出，四種飼料的PA，PB1，PB3組分差異均不顯著(P＞0.05)，說(shuō)明四種飼料的蛋白快速降解部分與慢速降解部分差異不明顯；玉米和高油玉米的PB2組分顯著高于高粱和飼料高粱(P＜0.05)，表明玉米和高油玉米中含有較多的中速降解蛋白，PC含量顯著低于高粱和飼料高粱(P＜0.05)，說(shuō)明玉米比高粱含有更少的反芻動(dòng)物不能降解部分，具有更高的蛋白降解率。由于四種飼料在反芻動(dòng)物體內(nèi)快速和中速降解部分(PA+PB1+PB2)的含量以高油玉米的含量最高，占干物質(zhì)的9.18%，其余依次為玉米(8.74%)、飼料高粱(7.93%)、高粱(7.21%)。

表3 飼料的CNCPS組份

盡管高油玉米總的CHO含量最低，極顯著的低于其它各組(P＜0.01)，但是高油玉米中慢速降解組分CB2的含量高于玉米，極顯著的高于高粱與飼料高粱(P＜0.01)；四種飼料的CA和CB1差異均不顯著(P＞0.05)，說(shuō)明四種飼料在瘤胃中快速降解的組分CA和中速降解組分CB1含量相似，但兩種玉米的含量較高，顯著的高于高粱和飼料高粱(P＜0.05)；四種谷實(shí)碳水化合物中可被反芻動(dòng)物降解的組分CA+CB1+CB2也以高油玉米的含量最高，占干物質(zhì)的24.79%，其余依次為玉米(23.55%)、飼料高粱(17.55%)、高粱(16.42%)；綜上所述，高油玉米具有更好的飼用價(jià)值，其余依次為玉米、飼料高粱與高粱。

3 討論

玉米、高油玉米、高粱與飼料高粱四種飼料均屬低黏性谷實(shí)類飼料，該類谷實(shí)類飼料的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)是富含無(wú)氮浸出物，其中主要成分是淀粉，低蛋白(6.8%～13.8%)與低脂肪(1.0%～6.9%)(馮國(guó)明,2011)。本試驗(yàn)得出，四種飼料的淀粉含量分別為66.74%、58.78%、70.78%及67.97%，占飼料干物質(zhì)的百分率在58.8%～70.8%；CP含量分別為10.89%、12.03%、11.89%和12.99%；干物質(zhì)百分含量為10.9%～13.0%；EE含量分別為3.81%、9.23%、4.08%與4.15%、干物質(zhì)百分含量為3.8%～9.2%，基本符合谷實(shí)飼料的營(yíng)養(yǎng)特性。

谷實(shí)類飼料對(duì)反芻動(dòng)物的飼用價(jià)值主要受谷實(shí)類飼料種類與品種、動(dòng)物的種類和年齡、谷實(shí)的細(xì)度、加工工藝、日糧粗精比、采食量等因素的影響(趙淑坤，1986；姚軍虎，1992；盧壽鋒等，2005；霍小凱等，2009)。在這些外界條件相同的情況下，利用NRC(2001)奶牛營(yíng)養(yǎng)需要模型評(píng)價(jià)這四種飼料的奶牛營(yíng)養(yǎng)提供量。從表2得出在這四種谷實(shí)飼料中，高油玉米給奶牛提供了更多的總可消化營(yíng)養(yǎng)和能值，是四種飼料中最好的飼料。在王寧堂等(2004)的報(bào)道中也提到高油玉米與普通玉米相比降低了飼料用量，提高了生產(chǎn)效益，適應(yīng)了時(shí)代要求，具有更好的利用價(jià)值；其他三種飼料玉米、高粱、飼料高粱為奶牛提供了幾乎相等的總可消化營(yíng)養(yǎng)和能值，這與李鋒濤(2008)提到高粱與玉米為奶牛提供了相似凈能值的報(bào)道結(jié)果一致。但是在這三種飼料的比較中，又以玉米的總可消化能值含量最高，飼料高粱次之，高粱最低。

CNCPS體系自產(chǎn)生以來(lái)，不斷更新，在生產(chǎn)中顯示了很好的應(yīng)用價(jià)值，目前已發(fā)展到可以對(duì)整個(gè)牛群的營(yíng)養(yǎng)水平進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)不同的飼料含有不同的營(yíng)養(yǎng)成分。吳端欽等(2009)就是該體系通過(guò)對(duì)幾種常用精料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)，提出了CNCPS體系可廣泛用于對(duì)反芻動(dòng)物飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定。本試驗(yàn)中玉米實(shí)測(cè)值與前人報(bào)道(吳端欽等，2009；劉瑞軍，2011)不同，可能由于飼料生產(chǎn)產(chǎn)地、風(fēng)干狀態(tài)、剖分方法不同造成的。其它三種飼料的CNCPS組分含量目前還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。利用CNCPS體系得出高油玉米是這四種飼料中最好的飼料，其余依次為玉米，飼料高粱與高粱，這與應(yīng)用NRC(2001)奶牛模型得出的結(jié)果一致。

4 結(jié)論

高油玉米的 TDN1X、DE3X、ME3X、NEL3X、DE4X、ME4X、NEL4X、NEm和NEg的含量顯著高于其它3種飼料，可為奶牛提供更高的總可消化營(yíng)養(yǎng)和能值，是這4種飼料中最好的能量飼料。其它3種飼料中，以玉米的總可消化和能值最高，飼料高粱次之，高粱最差。通過(guò)CNCPS體系得出與NRC(2001)奶牛模型相似的研究結(jié)果，高油玉米在反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)能夠快速的降解，使反芻動(dòng)物獲得更多的營(yíng)養(yǎng)，是這4種飼料中最好的飼料，其余依次為玉米，飼料高粱與高粱。因此可以用NRC(2001)奶牛模型來(lái)代替現(xiàn)在廣泛使用的CNCPS體系成為研究不同飼料的利用情況提供了一種可選擇的方法。隨著NRC奶牛營(yíng)養(yǎng)需要理論的不斷完善和營(yíng)養(yǎng)技術(shù)的更加成熟，二者結(jié)合將會(huì)在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究方面展現(xiàn)出更廣闊的前景。