玉米青貯與花生秧配比對(duì)奶牛瘤胃中花生秧降解特性的影響

秦雯霄 廉紅霞 付 彤 高騰云 孫 宇 李改英

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，鄭州 450002)

隨著我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，對(duì)飼料資源的需求量也迅猛增加。花生為主要農(nóng)作物，河南省種植面積達(dá)90萬(wàn)公頃，有著豐富的花生秧資源。深入研究花生秧的營(yíng)養(yǎng)特性及飼喂方法，對(duì)于緩解飼料資源匱乏、降低飼料投入成本、提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益都具有深刻的實(shí)際意義。花生秧不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，且價(jià)格低廉、質(zhì)地松軟，是一種優(yōu)質(zhì)的粗飼料。花生秧粗蛋白質(zhì)(crude protein，CP)含量為8.11%，粗脂肪含量為1.35%，中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)含量為 51.79% ，酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)含量為36.44%［1］?；ㄉ磔^高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可以和其他優(yōu)質(zhì)豆科牧草資源相媲美［2－3］，是一種優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的粗飼料。粗飼料營(yíng)養(yǎng)對(duì)于反芻動(dòng)物非常重要，充分開(kāi)發(fā)利用粗飼料資源，有效提高反芻動(dòng)物對(duì)粗飼料的采食量和養(yǎng)分利用，是目前反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的研究熱點(diǎn)。苜蓿作為奶牛優(yōu)質(zhì)粗飼料，2015—2018年我國(guó)苜蓿供求缺口將達(dá)到50萬(wàn)t，且價(jià)格昂貴。同時(shí)，質(zhì)量較低的粗飼料資源在生產(chǎn)中的應(yīng)用十分有限，造成了大量低質(zhì)粗飼料資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。新型替代粗飼料資源的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值亟待確定。本研究采用瘤胃尼龍袋降解技術(shù)評(píng)價(jià)玉米青貯與花生秧不同配比對(duì)花生秧瘤胃降解特性的影響，從而為花生秧在生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供參考和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)鄭州教學(xué)實(shí)習(xí)農(nóng)場(chǎng)奶牛場(chǎng)進(jìn)行。

花生秧由河南省駐馬店正陽(yáng)正宏牧草基地提供，為2012年10月刈割曬制并鍘短打捆的花生秧。供試花生秧主要營(yíng)養(yǎng)成分含量如表1所示。玉米青貯由試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)提供，為2012年8月收獲的全株玉米制作而成。精料為泌乳牛濃縮飼料添加玉米、棉籽粕等調(diào)制而成，其中濃縮飼料由農(nóng)標(biāo)普瑞納(鄭州)飼料有限公司生產(chǎn)。

表1 供試花生秧主要營(yíng)養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Main nutrient contents of peanut vine for this experiment(DM basis) %

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)全混合日糧(TMR)

按生理狀態(tài)、生產(chǎn)性能相近，健康狀況良好的原則，選擇4頭3胎安有永久性瘤胃瘺管的中國(guó)荷斯坦奶牛，飼喂3種玉米青貯與花生秧不同配比的TMR。TMR的精粗比約為50∶50［干物質(zhì)(dry matter，DM)基礎(chǔ)］，調(diào)整玉米青貯和花生秧的添加量制成CP和DM含量基本一致的3種TMR，即低比例花生秧TMR(A組)、中比例花生秧TMR(B組)、高比例花生秧TMR(C組)，A、B和C組TMR中玉米青貯與花生秧的DM添加比例分別為3.9∶1.0、1.2∶1.0、0.4∶1.0。試驗(yàn) TMR、精料組成及營(yíng)養(yǎng)水平分別見(jiàn)表2和表3。

試驗(yàn)分3期進(jìn)行，依次進(jìn)行A、B、C組試驗(yàn)。每期預(yù)試15 d，采樣期4 d;共57 d。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)牛每天飼喂3次，喂料時(shí)間分別為04:00、12:00、20:00。喂料與擠奶同時(shí)進(jìn)行，自由飲水。其他條件按照奶牛場(chǎng)的日常管理進(jìn)行。

表2 試驗(yàn)TMR組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of experimental TMRs(DM basis) %

表3 精料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 3 Composition and nutrient levels of the concentrate(DM basis) %

1.4 樣品采集與分析

1.4.1 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量的測(cè)定

花生秧及瘤胃降解樣品的DM含量采用GB/T 6435—2006測(cè)定，CP含量采用 GB/T 6432—1994測(cè)定，NDF含量采用 GB/T 20286—2006測(cè)定，ADF 含量采用 NY/T 1459—2007 測(cè)定［4－7］。

1.4.2 瘤胃降解率的測(cè)定

用瘤胃尼龍袋法分別測(cè)定花生秧DM、CP、NDF和ADF的瘤胃降解率。具體方法是準(zhǔn)確稱(chēng)取約2.0 g樣品，裝入尼龍袋，扎緊袋口，于采樣期第1天晨飼前2 h投入瘤胃腹囊50 cm處，每頭牛放 14 個(gè)袋，分別于放入后 4、8、16、24、36、48、72 h各取出2個(gè)袋，立即用水沖洗至完全澄清為止，65℃烘至恒重，測(cè)定DM、CP、NDF和ADF含量，計(jì)算瘤胃降解率。另同時(shí)將空尼龍袋投入瘤胃，作為空白對(duì)照。

1.4.3 瘤胃降解率的計(jì)算

1.4.3.1 逃逸率

逃逸率(%)=100×［空白試驗(yàn)裝袋樣品重(g)－

空白試驗(yàn)袋中殘留物重(g)］/空白試驗(yàn)裝袋樣品重(g)。

1.4.3.2 校正裝袋樣品量

校正裝袋樣品量(g)=實(shí)際裝袋樣品量(g)×［1－逃逸率(%)］。

1.4.3.3 目標(biāo)成分降解量

采用如下公式計(jì)算花生秧樣品各目標(biāo)成分(DM、CP、ADF、NDF)各培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)的降解量。

某目標(biāo)成分某培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)的降解量(g)=［校正裝袋樣品重(g)×空白試驗(yàn)殘余物中某目標(biāo)成分的含量(%)］－［某培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)殘余物重(g)×某培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)殘余物中某目標(biāo)成分含量(%)］。

1.4.3.4 目標(biāo)成分實(shí)時(shí)降解率

采用如下公式計(jì)算樣品各目標(biāo)成分某培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)降解率。

某目標(biāo)成分某時(shí)間點(diǎn)實(shí)時(shí)降解率(%)=100×某目標(biāo)成分某時(shí)間點(diǎn)的降解量(g)/［校正裝袋樣品重(g)×空白試驗(yàn)殘留物重某目標(biāo)成分的含量(%)］。

1.4.3.5 降解參數(shù)

花生秧樣品某營(yíng)養(yǎng)成分在瘤胃中的實(shí)時(shí)降解率符合指數(shù)曲線(xiàn):

P=a+b(1－e－ct)。

式中:P為t時(shí)間點(diǎn)被測(cè)樣品某目標(biāo)成分的實(shí)時(shí)瘤胃降解率(%);a為被測(cè)樣品某目標(biāo)成分的快速降解部分含量(%);b為被測(cè)樣品某目標(biāo)成分的慢速降解部分含量(%);c為b部分的降解速率(%/h);t為飼料在瘤胃內(nèi)停留的時(shí)間(h)。下式同。利用各時(shí)間點(diǎn)實(shí)時(shí)降解率的數(shù)據(jù)(P和t)，采用SPSS中的非線(xiàn)性回歸分析計(jì)算式中a、b、c。

1.4.3.6 有效降解率

ED=a+bc/(c+k)［8］。

式中:ED為待測(cè)樣品某目標(biāo)成分的有效降解率(%);k為待測(cè)樣品某目標(biāo)成分的瘤胃外流速率，為 0.025%/h。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行初步計(jì)算和整理，應(yīng)用 SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)處理軟件的 one-way ANOVA程序進(jìn)行方差分析，利用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧DM瘤胃降解率的影響

由表4可知，各組花生秧的DM瘤胃降解率均隨著降解時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。本試驗(yàn)條件下，花生秧DM的72 h瘤胃降解率為70.56% ～73.49%，組間差異未達(dá)到顯著水平(P＞0.05)。DM的有效降解率為B組最高，與C組差異顯著(P＜0.05)，與 A 組差異極顯著(P＜0.01)?？梢?jiàn)，在B組條件下，花生秧的DM可以更好地被瘤胃微生物利用。

表4 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧DM瘤胃降解率的影響Table 4 Effects of ratio of corn silage to peanut vine on ruminal degradation rate of DM of peanut vine %

2.2 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧CP瘤胃降解率的影響

由表5可知，各組花生秧的CP瘤胃降解率均隨著降解時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。本試驗(yàn)條件下，B、C組的CP有效降解率顯著高于A組(P＜0.05)。這說(shuō)明B、C組TMR可以顯著加快并提高瘤胃微生物對(duì)花生秧CP的降解和利用。

2.3 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧NDF瘤胃降解率的影響

由表6可知，各組花生秧的NDF瘤胃降解率均隨著降解時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。本試驗(yàn)條件下，B、C組的快速降解部分含量顯著高于A組(P＜0.05);各組有效降解率差異均不顯著(P＞0.05)。這說(shuō)明玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧的NDF降解沒(méi)有顯著影響，但B、C組的快速降解部分含量較高。

2.4 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧ADF瘤胃降解率的影響

由表7可知，各組花生秧的ADF瘤胃降解率均隨著降解時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。本試驗(yàn)條件下，B、C組4 h瘤胃降解率顯著高于A組(P＜0.05)，其余各個(gè)時(shí)間點(diǎn)瘤胃降解率及有效降解率各組差異均不顯著(P＞0.05)。這說(shuō)明玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧的ADF降解沒(méi)有顯著影響。

表5 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧CP瘤胃降解率的影響Table 5 Effects of ratio of corn silage to peanut vine on ruminal degradation rate of CP of peanut vine %

表6 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧NDF瘤胃降解率的影響Table 6 Effects of ratio of corn silage to peanut vine on ruminal degradation rate of NDF of peanut vine %

3 討論

瘤胃尼龍袋法能準(zhǔn)確體現(xiàn)飼料原料營(yíng)養(yǎng)成分在瘤胃中的動(dòng)態(tài)降解過(guò)程，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于評(píng)定反芻動(dòng)物各種飼料原料瘤胃降解率的研究中，為評(píng)價(jià)其飼用價(jià)值提供主要依據(jù)。本試驗(yàn)采用瘤胃尼龍袋降解技術(shù)測(cè)定了不同玉米青貯與花生秧配比TMR條件下花生秧在瘤胃中的實(shí)時(shí)降解率，根據(jù)瘤胃動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)指數(shù)模型P=a+b(1－e－ct)計(jì)算出來(lái)瘤胃動(dòng)態(tài)降解參數(shù)，利用瘤胃外流速率估測(cè)營(yíng)養(yǎng)成分的有效降解率。本試驗(yàn)中，各降解結(jié)果的r2均在0.95以上，瘤胃動(dòng)態(tài)降解規(guī)律能夠與瘤胃降解模型較好擬合，所得降解參數(shù)及有效降 解率可信度高。

表7 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧ADF瘤胃降解率的影響Table 7 Effects of ratio of corn silage to peanut vine on ruminal degradation rate of ADF of peanut vine %

3.1 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧DM和CP瘤胃降解率的影響

瘤胃降解率反映了飼料原料被消化利用的難易程度，是飼料營(yíng)養(yǎng)成分被機(jī)體利用程度的重要標(biāo)志，是飼用價(jià)值高低的體現(xiàn)。較高的有效降解率標(biāo)志著飼料可以更好地被微生物和機(jī)體組織利用［9］。瘤胃環(huán)境及飼料本身特性(飼料的品種、來(lái)源、收獲時(shí)間等)均可顯著影響降解特性與降解率。崔利宏［10］測(cè)定了不同精粗比條件下同種牧草的DM 瘤胃降解率，顯示精粗比為30∶70和40∶60時(shí)略比20∶80的TMR高。

閔力等［11］測(cè)得稻草在黃牛瘤胃中 DM、CP、NDF、ADF 的瘤胃降解率為 42.03%、31.03%、48.30%和 36.23%。祁宏偉等［12］研究發(fā)現(xiàn)不同收割時(shí)期的玉米秸稈中，DM瘤胃降解率為35.71% ～40.59%，隨著收割時(shí)間的推移，秸稈中粗纖維的木質(zhì)化程度加強(qiáng)，使其瘤胃降解程度呈現(xiàn)降低的趨勢(shì);其對(duì)應(yīng)青貯的DM瘤胃降解率為41.88% ～46.96%，即秸稈經(jīng)青貯后可以顯著改善其瘤胃降解特性。李志強(qiáng)［13］用尼龍袋法測(cè)定的苜蓿干草的NDF瘤胃降解率為25.74%。祁風(fēng)華等［14］測(cè)得苜蓿干草NDF在瘤胃內(nèi)的有效降解率為41.9%。陳曉琳等［15］測(cè)得苜蓿的DM、CP瘤胃降解率分別為 67.50%、72.22%。夏科等［16］測(cè)得美國(guó)安德森一級(jí)苜蓿的DM、CP、NDF瘤胃降解率分別為 60.93%、75.15%、34.99%，黑龍江公農(nóng) 1號(hào)苜蓿的 DM、CP、NDF瘤胃降解率分別為56.17%、64.58%、34.88%，玉米秸稈的 DM、CP、NDF瘤胃降解率分別為 39.99%、42.98%、27.65%，玉米秸稈青貯的DM、CP、NDF瘤胃降解率分別為 45.76% 、58.45% 、32.64% ，玉米青貯的DM、CP、NDF 瘤 胃 降 解 率 分 別 為 51.49%、61.11%、30.58%，雜草率為10%的羊草的 DM、CP、NDF瘤胃降解率分別為 38.72%、46.30%、30.57%。本試驗(yàn)研究中，花生秧DM在瘤胃中的有效降解率為 56.49% ～59.62%，CP的為40.45% ～ 47.36%，NDF 的 為 33.26% ～35.20%，ADF的為 36.31% ～37.45%。與其他研究結(jié)果相比，本研究中花生秧在TMR條件下雖然DM降解率不及優(yōu)質(zhì)苜蓿，CP降解率不如優(yōu)質(zhì)苜蓿、羊草及玉米青貯類(lèi)飼料，但與其他粗飼料原料相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。其N(xiāo)DF降解率和苜蓿干草相近，且李志強(qiáng)等［17］研究發(fā)現(xiàn)，較高的 NDF降解率可以促進(jìn)動(dòng)物采食，表明花生秧有一定的飼用價(jià)值和利用潛力。

3.2 玉米青貯與花生秧配比對(duì)花生秧NDF和ADF瘤胃降解率的影響

本試驗(yàn)中，隨著花生秧添加比例增加，各TMR間NDF與ADF的有效降解率沒(méi)有顯著性差異，表明TMR精粗比、粗纖維含量對(duì)花生秧的纖維降解沒(méi)有顯著影響。與Dehority等［18］發(fā)現(xiàn)的纖維在綿羊瘤胃中的消化率不受飼糧纖維含量影響的結(jié)果類(lèi)似。王加啟等［19］分別研究了精粗比為70∶30、50∶50、30∶70 條件下，飼糧 NDF 和 ADF 的瘤胃降解特性的變化，發(fā)現(xiàn)精粗比50∶50時(shí)，NDF與ADF的降解率最高，并且精粗比增加的過(guò)程中，NDF與ADF的降解率均有不同程度的降低。說(shuō)明飼糧中纖維的減少抑制了纖維分解菌對(duì)NDF和ADF的降解和利用。

纖維和蛋白質(zhì)是反芻動(dòng)物極其重要的2種養(yǎng)分，二者利用率的同步提高可改善瘤胃功能［20］。本試驗(yàn)中，隨著TMR纖維物質(zhì)(ADF+NDF)含量的降低，NDF降解率呈升高趨勢(shì);同時(shí)其瘤胃DM與CP降解率存在顯著差異，B組TMR條件下DM降解率與 A組 TMR差異極顯著，B、C組TMR的CP降解率顯著高于A組TMR。這可能是因?yàn)殡S著TMR纖維物質(zhì)含量的降低，瘤胃中纖維降解菌的活性增強(qiáng)，加快對(duì)花生秧NDF降解的同時(shí)，增加了原先被纖維包被的蛋白質(zhì)和DM與瘤胃微生物的接觸，從而促進(jìn)了對(duì)微生物對(duì)DM和CP的降解。

綜合各組中花生秧營(yíng)養(yǎng)成分在瘤胃中的降解效果可以得出，B組TMR在提高花生秧營(yíng)養(yǎng)成分的降解率、改善其飼用價(jià)值方面效果較優(yōu)。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下:

① 玉米青貯與花生秧比為1.2∶1.0的 TMR可有效提高花生秧DM和CP的降解率。

②花生秧各養(yǎng)分的消化率均處在較高水平，具有較高的飼用價(jià)值和開(kāi)發(fā)潛力。

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