4種花生秸稈在奶牛瘤胃中的降解特性

鄭向麗，王俊宏，徐國忠，翁伯琦，黃秀聲，嚴厚漢（福建省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，福建省紅壤山地農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，福建省山地草業(yè)工程技術研究中心，福建省丘陵地區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術研究中心，福建 福州 350013）

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4種花生秸稈在奶牛瘤胃中的降解特性

鄭向麗，王俊宏，徐國忠，翁伯琦，黃秀聲*，嚴厚漢
（福建省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，福建省紅壤山地農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，福建省山地草業(yè)工程技術研究中心，福建省丘陵地區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術研究中心，福建 福州 350013）

為研究不同花生秸稈在奶牛瘤胃中的降解特性，采用尼龍袋法評定了4種花生秸稈（TI、TJ、汕G和泉花7號）的干物質(zhì)（D M）、粗蛋白（C P）、中性洗滌纖維（N D F）和酸性洗滌纖維（A D F）瘤胃動態(tài)降解率和有效降解率。結(jié)果表明，4種花生秸稈D M的72 h降解率和有效降解率為汕G最高，達66.07%和49.37%，并依次降低的為TJ、泉花7號與TI。4種花生秸稈C P的72 h降解率和有效降解率與D M有相同的趨勢，C P的72 h降解率和有效降解率也以汕G最高，達73.16%和59.20%，其中C P的72 h降解率依次降低的為泉花7號、TJ與TI；有效降解率依次降低的為TJ、TI與泉花7號。4種花生秸稈N D F和A D F的72 h降解率趨勢一致為泉花7號最高，并依次降低的為汕G、TJ和TI；4種花生秸稈N D F有效降解率最高的為汕G，其次為TI、泉花7號與TJ；A D F有效降解率最高的為泉花7號，其次為汕G、TI與TJ。因此，從奶牛對4種花生秸稈的降解效果看，汕G的營養(yǎng)價值最高，TI的營養(yǎng)價值最低。

花生秸稈；瘤胃；降解；有效降解率

http://cyxb.lzu.edu.cn

鄭向麗，王俊宏，徐國忠，翁伯琦，黃秀聲，嚴厚漢.4種花生秸稈在奶牛瘤胃中的降解特性.草業(yè)學報，2016，25（5）：149-155.

Z H E N G Xiang-Li，W A N G Jun-H ong，X U G uo-Zhong，W E N G Bo-Qi，H U A N G Xiu-Sheng，Y A N H ou-H an.Degradation characteristics of four types of peanut straw in the ru m en of dairy cows.Acta Prataculturae Sinica，2016，25（5）：149-155.

2013年福建省奶牛存欄約5萬頭，目前飼養(yǎng)的奶牛品種主要是中國荷斯坦奶牛。福建天藍地綠水凈奶質(zhì)好，具有生產(chǎn)巴氏鮮奶的明顯優(yōu)勢，但福建省人多地少，缺乏優(yōu)質(zhì)的豆科牧草。飼養(yǎng)奶牛所需精飼料和優(yōu)質(zhì)牧草主要從我國北方或國外進口，飼養(yǎng)成本很高。隨著我國畜牧業(yè)快速發(fā)展，對飼料資源的需求量也迅速增加?；ㄉˋrachishypogaea）是世界五大油料作物之一，也是我國重要的油料作物和經(jīng)濟作物，在我國油料生產(chǎn)中，種植面積僅次于油菜（Brassicacam pestris）居第二位［1］。目前我國的花生種植面積已達512.5萬h m2，福建省的花生種植面積為10.99萬h m2［2-4］?；ㄉN植除了能夠收獲花生仁外，還有產(chǎn)量與之相當?shù)幕ㄉ斩??；ㄉ斩挔I養(yǎng)豐富，含粗蛋白質(zhì)（12.9%）、粗脂肪（2%）、碳水化合物（46.8%）、各種礦物質(zhì)及維生素，其粗蛋白質(zhì)含量分別是豌豆秧和稻草的1.6和6倍，而且質(zhì)地松軟，適口性好，畜禽都可以食用，是一種優(yōu)質(zhì)的粗飼料來源。一般每h m2地產(chǎn)4500 kg花生就可得到4500 kg的花生秸稈，用于飼喂家畜則相當于180 kg大麥的飼養(yǎng)效果，是極具潛力的豆科牧草資源［5-10］，但是，目前花生秸稈除少數(shù)利用外，絕大多數(shù)都以焚燒的形式浪費了，未得到充分的利用［11］。

牧草的飼用價值是評價牧草品質(zhì)的重要指標，它包括牧草的營養(yǎng)成分、降解率和有效降解率等指標［12］。瘤胃尼龍袋法是評定飼料降解率的有效方法，繼馮仰廉和澳斯柯夫［13］首次采用瘤胃尼龍袋法測定精飼料的降解率之后，動物營養(yǎng)學者相繼對一些常規(guī)飼料和非常規(guī)飼料進行了研究［14］。目前，利用不同反芻動物對蛋白質(zhì)含量較低的青粗飼料進行營養(yǎng)價值評定已有大量報道［15-16］，但有關奶牛對福建當?shù)鼗ㄉ斩捊到馓匦缘难芯可形匆妶蟮?。本試驗采用瘤胃尼龍袋法進行花生秸稈的干物質(zhì)（dry m atter，D M）、中性洗滌纖維（neutral detergent fiber，N D F）、酸性洗滌纖維（acid detergent fiber，A D F）和粗蛋白（crude protein，C P）在奶牛瘤胃中的降解率及其動態(tài)變化研究，探討花生秸稈主要營養(yǎng)成分在奶牛瘤胃內(nèi)的降解規(guī)律，為花生秸稈品質(zhì)的評價和資源的合理利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與飼糧

試驗選用3只體重相近（500 kg左右），生育3胎次，年齡5歲，健康狀態(tài)良好的裝有永久性瘤胃瘺管的中國荷斯坦奶牛。采用尼龍袋法評定TI、TJ、汕G和泉花7號4種花生秸稈（其中汕G是輻射劑量為250 Kr的汕油71后代，TJ是輻射劑量為250 Kr的閩科T A后代，TI是輻射劑量為100 Kr的白皮1號后代，泉花7號為福建省當家品種）的營養(yǎng)物質(zhì)在瘤胃內(nèi)6，12，24，36，48，72 h的動態(tài)降解率和瘤胃有效降解率。試驗所用的花生秸稈樣品采自福建省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所福州埔黨基地，于花生收獲時取花生地上部，全株置65℃烘箱中烘至恒重，烘干后用粉碎機粉碎，一部分過8目孔篩（2 m m）用于瘤胃降解試驗，一部分過40目孔篩（0.45 m m）做飼料常規(guī)營養(yǎng)分析（表1）。試驗期奶牛于每天8：30和16：30分2次進行飼喂，自由飲水，預飼期為15 d。試驗日糧由混合精料和狼尾草（Pennisetum alopecuroides）組成，精粗比為5∶5，日糧組成及營養(yǎng)水平見表2。試驗于2013年在福建省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所埔黨養(yǎng)殖基地進行。

1.2 試驗方法

選用尼龍袋孔徑52μm，袋子大小為8 c m×12 c m，袋的三邊以細尼龍繩作雙線縫合，準確稱取5 g過2 m m篩的樣品裝入尼龍袋中，每頭奶牛每個待測點樣品做了2個平行樣品，袋口用2個尼龍扎帶扎緊，每2個平行樣固定在一段塑料管的細縫中并用尼龍扎帶固定。各個樣品裝入已知質(zhì)量尼龍袋中，并按規(guī)定時間在瘤胃中培養(yǎng)6，12，24，36，48，72 h，到規(guī)定的培養(yǎng)時間時，快速取出尼龍袋，立即置入冷水中，終止發(fā)酵。取出的袋子用自來水沖洗至無殘留物，液體不再渾濁為止，然后放入65℃，烘干后稱量。最后將殘渣用微量粉碎機粉碎，過0.45 m m篩后測定干物質(zhì)（D M）、中性洗滌纖維（N D F）、酸性洗滌纖維（A D F）和粗蛋白（C P）的含量。D M、C P、N D F和A D F含量測定采用楊勝主編的《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術》［17］中提出的方法。

表1 花生秸稈的營養(yǎng)成分Table 1 Chemical composition of peanut straw %

1.3 秸稈降解率的計算方法

被測成分某時間點的降解率（%）＝｛［降解前袋內(nèi)的含量（g）－降解后袋內(nèi)的含量（g）］/降解前袋內(nèi)的含量（g）｝×100

有效降解率計算公式分別為：

式中，P＝a + b（1－e－ct）根據(jù)Φrskov和M cdonald［18］提出的指數(shù)模型，其中P為t時間點時的降解率，a為快速降解部分，b為慢速降解部分，a + b為潛在降解部分，c為b的降解速率。k為瘤胃食糜的外流速度，在本試驗中k值為0.0253，E D為該飼料的有效降解率。

1.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

采用Excel和S A S 8.1分析軟件進行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。采用S A S 8.1軟件包中的非線性指數(shù)模型來確定指數(shù)模型中的a，b和c。

表2 日糧組成與營養(yǎng)水平Table 2 Dietary composition and nutrient level

2 結(jié)果與分析

2.1 4種花生秸稈在瘤胃中D M降解特性

在0～72 h期間，隨著時間的不斷延長，在奶牛瘤胃里4種花生秸稈的干物質(zhì)降解率均有所升高，在24 h時的D M降解率最高的是汕G和TJ，分別為50.12%和50.64%（表3），它們在72 h時的降解率分別為66.07%和65.44%，24～72 h的降解率趨于緩慢，表明瘤胃微生物對汕G和TJ秸稈的可消化部分降解較快，24 h內(nèi)就可以降解大部分的D M，汕G和TJ秸稈的有效降解率分別為49.37%和47.09%，其中汕G的有效降解率顯著高于泉花7號?？焖俳到獠糠肿罡邽樯荊，高于TJ但差異不顯著，極顯著高于TI和泉花7號。TI和泉花7號24 h時的D M降解率分別為46.32%和43.73%，72 h時的降解率分別為61.60%和64.69%，有效降解率較低，不利于動物利用。花生秸稈在36 h之后的D M降解率變化幅度不大，說明在奶牛瘤胃中已基本達到降解極限。

表3 4種花生秸稈瘤胃中D M降解特性Table 3 Dry matter degradation characteristics of four types of peanut straw　%

2.2 4種花生秸稈在瘤胃中C P降解特性

4種花生秸稈在奶牛瘤胃中粗蛋白降解率隨著時間的延長呈逐漸提高趨勢。在相同的時間段汕G的粗蛋白降解率分別高于TI、TJ和泉花7號，24 h時汕G的C P降解率已達61.09%（表4），顯著高于TI、TJ和泉花7號，72 h的降解率為73.16%，說明其可消化部分降解較快，有利于動物對蛋白質(zhì)的吸收利用。泉花7號24 h時C P降解率僅為33.50%，顯著低于其他3個品種。不同花生秸稈36 h之后C P降解率變化幅度趨于平緩，已基本達到降解極限。因此，可推斷在24 h時是花生秸稈粗蛋白在奶牛瘤胃里停留降解的最佳時間段。從表4又可看出快速降解部分最高的為汕G，其次為泉花7號。在有效降解率方面，汕G有效降解率最高達59.20%，極顯著高于TI、TJ和泉花7號。

表4 4種花生秸稈瘤胃中CP降解特性Table 4 Crude protein degradation characteristics of four types of peanut straw　%

2.3 4種花生秸稈在瘤胃中N D F降解特性

4種花生秸稈的N D F降解率差異較大（表5），其中泉花7號降解率最高，到72 h時N D F降解率達49.87%，分別比TI高出29.9%，差異顯著；其次為汕G，達46.92%，與泉花7號差異不顯著，表明動物對泉花7號秸稈N D F的利用較好。在0～12 h TI、汕G秸稈的降解率變化不大，出現(xiàn)很明顯的降解延滯期，不利于動物對N D F的利用。從表5中也可看出，4種花生秸稈36 h之后N D F降解率變化幅度趨于平緩，表明已基本達到降解極限。在有效降解率方面，汕G的有效降解率最高，分別高出TI、TJ和泉花7號2.4%，17.3%和14.8%，與TI差異顯著，與TJ和泉花7號差異極顯著。

表5 4種花生秸稈瘤胃中N DF降解特性Table 5 Neutral detergent fiber degradation characteristics of four types of peanut straw　%

2.4 4種花生秸稈在瘤胃中A D F降解特性

4種花生秸稈A D F降解率見表6，與N D F的降解特性類似。其中泉花7號降解率最高，到72 h時A D F消失率達52.54%，分別比TI高出33.8%，差異極顯著；其次為汕G，達47.11%，與泉花7號差異不顯著，表明動物對泉花7號N D F的利用較好，其次為汕G。4種花生秸稈A D F降解率在前12 h變化較小，12 h后降解率明顯提高，至48 h后趨于平緩，表明已基本達到降解極限。

表6 4種花生秸稈瘤胃中A DF降解特性Table 6 Acid detergent fiber degradation characteristics of four types of peanut straw　%

3 結(jié)論與討論

4種花生秸稈的干物質(zhì)和粗蛋白在瘤胃中的降解率隨著秸稈在瘤胃中的培養(yǎng)時間而發(fā)生變化，隨著在瘤胃中停留時間的延長而升高。汕G花生秸稈在各個消化時段的D M、C P降解率及有效降解率均高于其他3個品種（TI、TJ和泉花7號），說明奶牛瘤胃內(nèi)微生物能夠更好促進汕G品種秸稈中粗蛋白養(yǎng)分的消化降解。

N D F與A D F瘤胃降解率的大小反映了粗飼料消化的難易程度。本試驗中4個花生品種（系）的N D F與A D F降解率較接近，各種花生品種不管N D F和A D F的含量高低均表現(xiàn)出6～12 h存在一個消化延滯期，這是因為N D F和A D F都是植物細胞壁成分，包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)，瘤胃微生物必須首先緊密附著在消化底物上才能進行消化，因此N D F和A D F在瘤胃微生物消化前出現(xiàn)了一個延滯期。結(jié)果表明在奶牛瘤胃內(nèi)隨著時間的延長，花生秸稈中各營養(yǎng)成分的降解率也隨之升高，24 h是花生草粉在奶牛瘤胃里最佳的停留降解時間，48 h之后降解率趨于平緩，瘤胃內(nèi)已基本處于降解極限。

本試驗研究中，4種花生秸稈D M在瘤胃中的有效降解率為44.86%～49.87%，C P的為45.73%～59.20%，N D F的為31.92%～7.45%，A D F的為29.42%～36.57%，這與秦雯霄等［5］的研究結(jié)果相近。與其他研究結(jié)果相比［4，12］，本研究中的花生秸稈各營養(yǎng)成分的降解率雖不及優(yōu)質(zhì)的苜蓿，但與其他的粗飼料原料相比具有明顯的優(yōu)勢。不同品種花生秸稈以及同一品種花生不同生長期秸稈都有不同的營養(yǎng)成分組成，因此，篩選優(yōu)質(zhì)的品種、掌握好合適的刈割時期均可以提高花生秸稈的瘤胃降解率，提高反芻動物對花生秸稈的利用率，增強花生秸稈的飼用價值，從而提高家畜養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率。

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Degradation characteristics of four types of peanut straw in the ru men of dairy cows

Z H E N G Xiang-Li，W A N G Jun-H ong，X U G uo-Zhong，W E N G Bo-Qi，H U A N G Xiu-Sheng*，Y A N H ou-H an
Agricultural Ecology Institute，F(xiàn)ujian Academy of Agricultural Sciences；Fujian Province Key Laboratory of Agro-Ecological Processesin Hilly Red Soil；Fujian Engineering and Technology Research Center for Hilly Prataculturae；Fujian Engineering and Technology Research Centerfor Circular Agriculture，F(xiàn)uzhou 350013，China

In order to study the degradation characteristics of four types of peanut straw in dairy cow ru m ens，the disappearance rates and effective degradability of dry m atter（D M），crude protein（C P），neutral detergent fiber（N D F）and acid detergent fiber（A D F）were determined using the nylon-bag m ethod.T he results showed that the disappearance rate and effective degradability of D M at 72 h were the highestin the Shan G type of peanut straw（66.07%and 49.37%，respectively），w hile the values decreased successively fro m TJ to Q uanhua N o.7 and TI.C P disappearance rate and effective degradability followed similar trends.Shan G had the highest values（73.16%and 59.20%，respectively）at 72 h.T he C P disappearance rate decreased successively fro m Q uanhua N o.7 to TJ and TI，w hile the C P effective degradability decreased successively fro m TJ to TI and Q uanhua N o.7.At 72 h，the disappearance rates of N D F and A D F of Q uanhua N o.7 were the highest and de-creased successively fro m Shan G and TJ to TI.T he effective degradability of N D F was the highest for Shan G and decreased successively fro m TI to Q uanhua N o.7 and TJ.T he effective degradability of A D F was the highest for Q uanhua N o.7 and decreased successively fro m Shan G to TI and TJ.In conclusion，Shan G has the highest and TI has the lowest nutritional value a m ong the four types of peanut straw tested for dairy cows.

peanut straw；ru m en；degradation；effective degradability

.E-m ail：hxs706＠163.com

10.11686/cyxb2015354

2015-07-15；改回日期：2015-11-02

福建省公益類科研項目（2014 R1017-5），國家科技支撐計劃（2013 B A C08 B03，2012 B A D14 B15-03，2014 B A D151301）和福建省農(nóng)業(yè)科學院生態(tài)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新團隊（S TIT-I-0305）資助。

鄭向麗（1978-），女，福建莆田人，副研究員，碩土。E-m ail：hhuadi＠163.com