利用CNCPS體系評價不同生育期飼料油菜的營養(yǎng)價值研究

■ 王洪超 劉春龍 劉大森 陸欣春 李忠秋 黃國欣 杜江華

（1.中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，黑龍江哈爾濱 150081；2.東北農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，黑龍江哈爾濱 150030；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院畜牧研究所，黑龍江哈爾濱 150086）

（參考文獻25篇，刊略，需者可函索）

康奈爾凈碳水化合物凈蛋白體系（CNCPS，Cornell Net Carbohydrate and Protein System for Cattle）由美國康奈爾大學在1991年提出的，CNCPS體系將飼料的化學成分與反芻動物的消化利用結合起來，能夠真實反映出碳水化合物與蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率、消化率等情況。通過多項指標的測定，能夠從一定程度上反映出動物對飼料的消化利用情況，可以準確的對各飼料品質(zhì)進行評定，使得分析結果更具有參考價值（Fox等，1995）。NRC（2001）奶牛營養(yǎng)需要、肉牛營養(yǎng)需要都借鑒CNCPS體系先進之處，以成為反芻動物發(fā)展的重要理論依據(jù)和技術支撐（李威等，2008；解祥學等，2010）。近年來，在中國應用CNCPS進行飼料營養(yǎng)價值評定，已有相當多的研究報道。CNCPS在中國的應用及其與中國反芻動物研究現(xiàn)狀的結合，將對中國反芻動物事業(yè)的發(fā)展具有巨大的促進作用。

飼料油菜又名雙低（低芥酸、低硫代葡萄糖甙）油菜，是由科技工作者經(jīng)傳統(tǒng)油菜改良后育成的油飼兼用品種，為十字花科、蕓薹屬牧草，具有生長快、產(chǎn)量高（平均鮮草產(chǎn)量為49 747.5 kg/hm2,最高可達74 550 kg/hm2）（郭叢陽等，2008），飼用效果好（每只羊平均日增74.15 g，比對照組多11.97 g）（張俊英等，2006）、營養(yǎng)價值高（蛋白含量為25.6%，粗脂肪含量為2.4%）（金光忠等，2008）、易于推廣等特點，是飼料作物中的一種優(yōu)質(zhì)青粗飼料資源（董小英等，2014）。此外，雙低油菜具有較強的耐寒性（王殿武等，1999），可以在晚秋延長青綠飼料供給期，解決牧草生產(chǎn)的季節(jié)性與家畜對營養(yǎng)需求的相對均勻性之間存在的供求矛盾（李峻成等，2002）。

有關飼料油菜的育種、播期、復種情況、飼喂效果等方面的研究較多，適宜的收割期是影響牧草營養(yǎng)價值的關鍵因素，但目前尚缺乏有關飼料油菜不同生育期營養(yǎng)價值的系統(tǒng)評定數(shù)據(jù)，本試驗旨在通過利用CNCPS體系評價不同生育期飼料油菜的營養(yǎng)價值，為合理利用飼料油菜提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集與處理

本試驗飼料油菜為“華油雜62”，由華中農(nóng)業(yè)大學提供。2015年4月24日在黑龍江海倫市東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所試驗基地種植，同年分別刈割采集現(xiàn)蕾期（6月11日）、盛花期（6月18日）、結莢期（7月3日）3個不同生育期的飼料油菜，每個生育期樣品分別隨機選取3個代表性樣方，距離地面3 cm刈割，并保證草株完整性良好。進行烘箱105℃、15 min殺青處理，再進行65℃烘48 h的風干樣制備，粉碎過1 mm篩，放入自封袋備用。

1.2 測定指標與方法

干物質(zhì)（DM）、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）和粗灰分（Ash）的測定采用AOAC（1980）方法測定；中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）、中性洗滌不溶性蛋白（NDFIP）和酸性洗滌不溶性蛋白（NDFIP）按照Van Soest等（1981）方法進行；可溶性蛋白質(zhì)（SOLP）按照Krishnamoorthy（1983）等方法測定；非蛋白氮（NPN）、淀粉（Starch）的測定按照AACC（1976）方法進行。

1.3 CNCPS組分的計算方法

CNCPS組分的計算按照Sniffen等（1992）提出的方法計算：

PA(%CP)=NPN(%SOLP)×0.01×SOLP(%CP)；

PB1(%CP)=SOLP(%CP)-PA(%CP)；

PC(%CP)=ADFIP(%CP)；

PB3(%CP)=NDFIP(%CP)-ADFIP(%CP)；

PB2(%CP)=100-PA(%CP)-PB1(%CP)-PB3(%CP)-PC(%CP)。

其中：PA(%CP)為非蛋白氮占粗蛋白質(zhì)的百分比；PB1(%CP)為快速降解蛋白占粗蛋白的百分比；PB2(%CP)為中度降解蛋白質(zhì)占粗蛋白的百分比；PB3(%CP)為慢速降解蛋白質(zhì)占粗蛋白的百分比；PC(%CP)為結合蛋白質(zhì)占粗蛋白質(zhì)的百分比。

CHO(%DM)=100-CP(%DM)-EE(%DM)-ASH(%DM)；

CC(%CHO)=100×[NDF(%DM)×0.01×LIGNIN(%NDF)×2.4]/CHO(%DM)；

CB2(%CHO)=100×{[NDF(%DM)-NDFIP(%CP)×0.01×CP(%DM)-NDF(%DM)×0.01×LIGNIN(%NDF)×2.4]/CHO(%DM)}；

CNSC(%CHO)=100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)；

CB1（%CHO）=STRACH（%NSC）× [100-CB2（%CHO）-CC（%CHO）]/100；

CA(%CHO)=[100-STARCH(%NSC)]×[100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100。

其中：CA(%CHO)為糖類占碳水化合物的百分比,表示快速降解部分；CB1(%CHO)為淀粉和果膠占碳水化合物的百分比，表示中度降解部分；CB2(%CHO)為可利用纖維占碳水化合物的百分比，表示緩慢降解部分；CC(%CHO)為不可利用纖維占碳水化合物的百分比，表示不可利用的細胞壁。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)的初步整理和結果換算。用SAS9.1版軟件方差統(tǒng)計分析，均值的多重比較采用Duncan's法，試驗結果均以“平均值±標準差”表示，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2.1 不同生育期飼料油菜常規(guī)營養(yǎng)成分

表1 不同生育期的飼料油菜常規(guī)營養(yǎng)成分（%，絕干基礎）

由表1可看出，不同生育期飼料油菜營養(yǎng)含量差異顯著（P＜0.05）。盛花期的粗蛋白占干物質(zhì)（CP/DM）、粗脂肪占干物質(zhì)（EE/DM）、可溶性蛋白占粗蛋白（SP/CP）的比例顯著高于現(xiàn)蕾期和結莢期的含量（P＜0.05），盛花期CP/DM、EE/DM和SP/CP含量分別為26.08%、4.31%和35.39%。中性洗滌纖維占干物質(zhì)（NDF/DM）、酸性洗滌纖維占干物質(zhì)（ADF/DM）和木質(zhì)素占中性洗滌纖維（ADL/NDF）的比例表現(xiàn)為隨著生育期的延長，比例變大，即結莢期的NDF/DM（71.87%）、ADF/DM（56.9%）和ADL/NDF（17.17%）顯著高于現(xiàn)蕾期和盛花期（P＜0.05）。木質(zhì)素不能被反芻動物利用，結莢期ADL/NDF比例高于現(xiàn)蕾期的4.18%和盛花期的9.44%?，F(xiàn)蕾期的CP/DM比例為21.86%顯著高于結莢期CP/DM的比例11.50%（P＜0.05），同時現(xiàn)蕾期的中性洗滌不溶蛋占粗蛋白（NDFIP/CP）、酸性洗滌不溶蛋占粗蛋白（ADFIP/CP）、非蛋白氮占可溶性蛋白（NPN/SP）的比例分別為58.75%、13.59%和6.18%顯著高于結莢期（8.44%、9.93%和3.91%）（P＜0.05）。粗灰分占干物質(zhì)（ASH/DM）的比例由現(xiàn)蕾期、盛花期到結莢期依次減小，分別為22.33%、17.44%和10.05%（P＜0.05）。

2.2 不同生育期飼料油菜CNCPS組分特點

表2 不同生育期飼料油菜的CNCPS含量(%)

由表2可以看出，在CNCPS蛋白質(zhì)組分上，盛花期的PA（29.24%）含量最高，顯著高于現(xiàn)蕾期（21.40%）和結莢期（11.70%）（P＜0.05）?，F(xiàn)蕾期、盛花期和結莢期PB3含量分別是45.16%、19.80%和0.30%，隨著生育期的延長含量下降，即現(xiàn)蕾期高于盛花期和結莢期（P＜0.05）。PB2表現(xiàn)為隨著生育期的延長含量升高，依次為 12.55%、37.55%和 55.07%（P＜0.05）。PB1的含量在結莢期（22.33%）顯著高于現(xiàn)蕾期和盛花期（P＜0.05），但現(xiàn)蕾期（6.89%）和盛花期（5.18%）差異不顯著（P＞0.05）。相反，現(xiàn)蕾期的PC含量為13.59%顯著高于盛花期的7.19%和結莢期的9.37%（P＜0.05），其中盛花期和結莢期差異不顯著（P＞0.05）。在碳水化合物組分上，結莢期的CHO含量顯著高于現(xiàn)蕾期和盛花期（P＜0.05）?，F(xiàn)蕾期的不可利用CC含量為4.76%，盛花期CC含量為20.75%，結莢期CC含量為39.24%，不可利用部分含量在結莢期最高，三者之間含量差異顯著（P＜0.05）。CNSC和CA的組分含量逐漸減小，表現(xiàn)為現(xiàn)蕾期大于盛花期大于結莢期（P＜0.05）。CB1在結莢期的含量為1.61%，顯著高于盛花期1.24%和結莢期0.02%（P＜0.05）。盛花期與結莢期CB2的含量分別為55.47%和53.80%差異不顯著（P＞0.05），但都顯著高于現(xiàn)蕾期17.59%（P＜0.05）。

3 討論

3.1 不同生育期飼料油菜常規(guī)營養(yǎng)成分

試驗結果表明，不同生育時期的飼料油菜營養(yǎng)價值之間差異顯著。牧草的成熟度、種類以及收獲時間等都影響著NDF和ADF的含量（王克平等，2005）。一般而言，隨著牧草生育期的延長，其NDF和ADF含量會逐漸增加，干物質(zhì)產(chǎn)量也會逐漸升高。在本試驗中，不同生育期飼料油菜的NDF、ADF和DM含量變化趨勢基本相同，都隨著生育期延長含量升高，這與李光耀等（2014）研究的牧草養(yǎng)分動態(tài)變化規(guī)律一致。CP變化成波動性，現(xiàn)蕾期大于結莢期，小于盛花期，在盛花期達到最大值26.08%。黎詠蜀（2014）試驗結果表明，飼料油菜的CP為27.0%，牧草間養(yǎng)分數(shù)值的偏差可能是由于品種的不同，以及水分和土壤所含營養(yǎng)成分不同造成的(Buxton，1996)。曲永利(2010)測的齊齊哈爾和肇東的苜蓿CP為14.00%和17.04%，NDF和ADF分別為55.33%、44.00%和44.56%、36.14%?？梢娛⒒ㄆ诘娘暳嫌筒吮溶俎P含量高、比苜蓿NDF和ADF含量低。盛花期的干物質(zhì)含量大于現(xiàn)蕾期，說明盛花期的水分含量較低，從蛋白角度看，盛花期的可溶性蛋白和粗蛋白含量高于現(xiàn)蕾期和結莢期，表明盛花期較其他兩個時期飼用價值高。CP和NDF、ADF出現(xiàn)這種規(guī)律變化的原因可能是隨著飼料油菜的生長，葉面積逐漸增大，光合作用強，可以產(chǎn)生較多氨基酸，粗蛋白含量增多，之后植株莖生長較快，莖葉比逐漸增加，葉片退化枯黃，加上細胞壁成分改變，植株內(nèi)的纖維素和木質(zhì)素結構性支撐物質(zhì)含量相對增多，粗蛋白也就相應地減少（李富娟，2006）。本實驗研究表明，雖然早期CP含量高，但NDFIP和ADFIP呈現(xiàn)遞減趨勢，即現(xiàn)蕾期粗蛋白中難以利用的蛋白含量高于結莢期，表明在蛋白質(zhì)品質(zhì)上不如結莢期好，這說明，在評價牧草飼料營養(yǎng)價值時，常規(guī)靜態(tài)的指標評價方式（如CP的絕對含量）顯現(xiàn)出了相對局限性。單胃動物對NPN的利用較低，但反芻動物可以通過瘤胃微生物利用NPN合成自身蛋白質(zhì)，NPN是反芻動物良好的氮源。盛花期的NPN含量顯著高于現(xiàn)蕾期和結莢期，說明盛花期飼料油菜可以為反芻動物提供較多的氮源供機體利用。從木質(zhì)素方面看，結莢期的木質(zhì)素含量最高，為17.17%，ADL存在于具有共扼環(huán)的苯分子中，很難被動物消化吸收，并且會抑制微生物對纖維素降解吸收，影響飼料品質(zhì)。在生長初期，飼料油菜的Ash含量較高，隨著生育期的延長，含量逐漸下降，這與余苗（2013）、黃鋒華等（2006）研究結果一致，這是因為植物體通常在幼苗期的葉部含灰分最高，莖稈部次之，種子中更少（鮑士旦，1986）。可見，盛花期的營養(yǎng)表現(xiàn)良好，其中盛花期可溶性蛋白占粗蛋白的比值（35.39%）顯著高于其他時期（P＜0.05）。

3.2 不同生育期飼料油菜CNCPS組分特點

CNCPS分析方法能夠全面地反映出飼草的營養(yǎng)價值，真實地反映出反芻動物對飼草的利用情況，能夠準確地評定飼草的營養(yǎng)價值，CNCPS體系在牧草上得以廣泛應用（Qu等，2010）。碳水化合物是供給動物機體有效的營養(yǎng)元素，也是脂肪組織、乳腺等代謝、胎兒生長發(fā)育、腦神經(jīng)系統(tǒng)的主要能量來源。本試驗表明，結莢期的碳水化合物CHO（%DM）含量最高，為76.05%，與現(xiàn)蕾期和盛花期差異顯著（P＜0.05）。但是此時期碳水化合物組分中的不可利用組分CC（%CHO）的含量顯著高于其他時期（P＜0.05）。雖然現(xiàn)蕾期可被反芻動物利用的碳水化合物組分最多，為95.43%，但是CHO(%DM)水平最低。綜合CNCPS碳水化合物組分來看，盛花期優(yōu)于現(xiàn)蕾期和結莢期。

在蛋白質(zhì)方面，PA（%CP）在各時期含量差異顯著（P＜0.05），在盛花期時最高為29.24%，其次是現(xiàn)蕾期和結莢期，分別為21.40%和11.70%。說明在盛花期時含氮化合物中NPN較多，對于反芻動物而言非蛋白氮具有重要的營養(yǎng)價值，可作為反芻動物飼料的氮源（楊鳳，2000）。同時，粗蛋白中不可利用氮PC（%CP）的含量在盛花期最低，7.19%，PC不能被瘤胃微生物利用消化，含量越低，可利用性越高，說明盛花期飼料油菜較其他時期利用性高。三個時期的PA（%CP）含量都沒有超過30%的，說明飼料油菜的蛋白質(zhì)中真蛋白質(zhì)較多。現(xiàn)蕾期的PC和PB3含量都高于其他時期，其中PB3含量差異顯著（P＜0.05），說明現(xiàn)蕾期相對其他兩個時期在動物體內(nèi)的可利性不好。瘤胃中快速降解部分PB1在結莢期含量最高，與其他時期差異顯著（P＜0.05）。說明盛花期含氮化合物中非蛋白氮最多。結莢期的PA（11.70%）含量最少，表明此時期真蛋白含量相對其他時期含量多。PB3在現(xiàn)蕾期含量最大（45.16%），表明在瘤胃中緩慢降解的蛋白質(zhì)部分所占的比重較大，與其他兩個時期相比不易降解。說明結莢期相對質(zhì)量較差，利用效果低。

4 結論

不同生育期的飼料油菜營養(yǎng)含量差異較大，盛花期營養(yǎng)價值最高，其次是現(xiàn)蕾期和結莢期。