體外產(chǎn)氣法評價小麥秸與苜蓿配比飼糧的組合效應(yīng)

袁玖，萬欣杰，李發(fā)弟

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070；2.蘭州聯(lián)邦飼料有限公司，甘肅 蘭州 730060)

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體外產(chǎn)氣法評價小麥秸與苜蓿配比飼糧的組合效應(yīng)

袁玖1，萬欣杰2，李發(fā)弟1

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070；2.蘭州聯(lián)邦飼料有限公司，甘肅 蘭州 730060)

【目的】 探討小麥秸或氨化小麥秸飼料中需補飼苜蓿的水平.【方法】 試驗采用體外產(chǎn)氣法測定了精粗比40∶60時，精料補充料∶苜?！眯←溄?氨化小麥秸為40∶0∶60，40∶10∶50，40∶20∶40，40∶30∶30，40∶40∶20，40∶50∶10，40∶60∶0各組合及4種飼料單獨培養(yǎng)2、4、6、9、12、24、36、48、72、96 h的產(chǎn)氣量，并計算各組合的組合效應(yīng)值.【結(jié)果】 小麥秸飼糧組合中，50苜蓿組AE值為21.74%，比0、10、20、30、40苜蓿組提高143.24%、 185.74%、182.84%、243.19%、287.12%(P<0.01)，60苜蓿組AE值為25.00%，比0、10、20、30、40苜蓿組提高137.60%、174.56%、172.04%、224.52%、262.72%(P<0.01)；氨化小麥秸飼糧組合中，20苜蓿組AE值25.51%，比40、50、60苜蓿組提高242.53%、421.36%、316.97%(P<0.01)；10苜蓿組AE值為20.46%，比40、50、60苜蓿組提高277.71%、500.68%、370.53%(P<0.01).【結(jié)論】 氨化小麥秸比小麥秸需要搭配更少的苜蓿，就能達(dá)到最大AE值.

組合效應(yīng)；苜蓿；小麥秸；氨化小麥秸

飼料間組合效應(yīng)(associative effective，AE)是指來自不同飼料來源的營養(yǎng)物質(zhì)、非營養(yǎng)物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)間互作的整體效應(yīng)[1].當(dāng)飼料的整體互作使飼糧內(nèi)某養(yǎng)分的利用率或采食量指標(biāo)高于各個飼料原料數(shù)值的加權(quán)值時，為“正AE”；若飼糧的整體指標(biāo)低于各個飼料原料數(shù)值的加權(quán)值，為“負(fù)AE”；若二者相等，為“零AE”[1].反芻動物飼料間的AE在精飼料和粗飼料之間表現(xiàn)得最明顯.在精粗比完全一致的前提下，AE仍有很大的不同.研究AE的方法分為體外試驗、體內(nèi)消化代謝試驗和動物試驗3種[2].自Menke等[3]發(fā)現(xiàn)由于氣體產(chǎn)量同有機物消化率高度相關(guān)以來，體外產(chǎn)氣法被眾多學(xué)者應(yīng)用于不同種類的飼料間組合AE研究.飼糧精粗比是決定瘤胃發(fā)酵特征的主要因素之一.反芻動物飼料間的AE在精、粗飼料之間表現(xiàn)得最明顯.王加啟和馮仰廉[4]發(fā)現(xiàn)精料和粗料的負(fù)AE點為精粗比大于70%.孟慶翔等[5]發(fā)現(xiàn)精料的比例為20%～60%時對日糧干物質(zhì)的消化率無顯著影響.在精粗比完全一致的前提下，AE仍有很大的不同.飼料組合效應(yīng)中補飼的應(yīng)用主要包括補飼能量營養(yǎng)和含氮物質(zhì)、過瘤胃蛋白、微量元素及易消化纖維等[6].小麥秸稈具有含氮量低、采食量少、消化性差、可利用能低等缺陷，單獨飼喂僅可作維持用能量飼料，嚴(yán)重制約了反芻動物生產(chǎn)水平的提高.對小麥秸進(jìn)行氨化處理，可以提高小麥秸的含氮量和適口性，如果單獨飼喂給反芻動物，還是不會顯著提高其生產(chǎn)水平.為此，研究人員提出以農(nóng)作物秸稈為基礎(chǔ)飼料補飼優(yōu)質(zhì)牧草苜蓿以提高其利用率.本試驗是在精粗比40∶60下，運用體外產(chǎn)氣法研究對小麥秸/氨化小麥秸補飼不同水平苜蓿對各組合飼糧AE的影響.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小麥秸(wheat straw,WS)、氨化小麥秸(ammonium bicarbonate treated wheat straw，ABWS)、苜蓿干草(alfalfa)、精料補充料(concentrate).氨化小麥秸是按每千克小麥秸(按干物質(zhì)計)中添加尿素量40 g，將尿素溶于水后，均勻噴灑于小麥秸(使麥秸含水量為45%)，25 ℃貯存20 d.精料補充料配方：玉米84.87%，豆粕7.32%，棉籽粕3.66%，食鹽1.71%，預(yù)混料2.44%.

1.2 試驗設(shè)計

在精粗比(concentrate∶roughage,C∶R)40∶60下，不同比例(%)苜蓿(0、10%、20%、30%、40%、50%、60%)與WS/ABWS、精料補充料的組合，即：精料補充料∶苜?！肳S為40∶0∶60、40∶10∶50、40∶20∶40、40∶30∶30、40∶40∶20、40∶50∶10、40∶60∶0；精料補充料∶苜蓿∶ABWS為40∶0∶60、40∶10∶50、40∶20∶40、40∶30∶30、40∶40∶20、40∶50∶10、40∶60∶0.

1.3 試驗方法

1.3.1 體外培養(yǎng)體系 進(jìn)行活體外瘤胃發(fā)酵培養(yǎng)，人工瘤胃緩沖液按Menke等[7]方法配制，配方為：400 mL蒸餾水+0.1 mL微量元素溶液(A)+200 mL緩沖液(B)+200 mL常量元素溶液(C)+1.0 mL刃天青溶液(D)，用CO2氣體飽和并升溫至39 ℃后，加40 mL還原液(E)，繼續(xù)通入CO2，直至溶液由淡藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色.調(diào)制成人工唾液的A、B、C、D、E各溶液配方如下，A、微量元素溶液：13.2 g CaC12·2 H2O+10.0 g MnC12·4 H2O +1.0 g CoCl2·6 H2O +8 g FeC13·6 H2O，加蒸餾水溶解，定容至1 000 mL；B、緩沖溶液：4.0 g NH4HCO3+35 g NaHCO3，加蒸餾水溶解，定容至1 000 mL；C、常量元素溶液：5.7 g Na2HPO4+6.2 g KH2PO4+0.6 g MgSO4·7 H2O，加蒸餾水溶解，定容至1 000 mL；D、指示劑溶液：0.1%刃天青溶液，即100 mg刃天青溶解于100 mL蒸餾水；E、還原劑溶液(現(xiàn)配現(xiàn)用)：4.0 mL NaOH+625 mg Na2S·9 H2O +95 mL蒸餾水.微生物培養(yǎng)液：將瘤胃液與人工唾液按1∶2的體積比混合，攪拌均勻即可.

1.3.2 瘤胃液供體動物及其飼養(yǎng) 試驗動物為3只裝有永久性瘤胃瘺管的青年小尾寒羊，體質(zhì)量(30±5) kg.飼喂飼糧精粗比為30∶70，即小麥秸稈700 g/d和精料補充料300 g/d.每天喂料兩次(8∶00和16∶30)，自由飲水.在早飼前抽取3只瘺管羊的瘤胃液，混合后經(jīng)4層紗布過濾至預(yù)熱處理過的收集瓶，置于39 ℃恒溫水浴箱中保存，連續(xù)通入CO2，待用.

1.3.3 體外培養(yǎng)程序 準(zhǔn)確稱取待測飼料樣品約200 mg(干物質(zhì)基礎(chǔ))，置于體外產(chǎn)氣管中，加入始終用CO2氣體飽和的微生物培養(yǎng)液30 mL，排出注射器中氣體，用膠管和夾子封住注射器前端，記錄下產(chǎn)氣管活塞的初始刻度讀數(shù)(mL).在39 ℃恒溫水浴鍋上放上自制72孔有機玻璃支架，將注射器頭朝下插入支架孔中培養(yǎng)(水浴鍋水面高度必須要淹沒注射器內(nèi)培養(yǎng)液高度)分別培養(yǎng)各飼料組合和4種飼料原料2、4、6、9、12、24、36、48、72、96 h.每個飼料組合3個重復(fù).每批樣品培養(yǎng)時做3個空白樣，記錄注射器活塞的位置讀數(shù)(mL)，并記錄培養(yǎng)過程中空白管以上10個時間點的產(chǎn)氣量(gas production，GP).在每次產(chǎn)氣管讀數(shù)后，均需兩手掌相對轉(zhuǎn)動注射器，起到震蕩器的作用以模擬瘤胃運動.某時間點的GP(mL)=該段時間樣品GP-對應(yīng)時間段內(nèi)空白管GP.

1.4 測定項目和方法

1.4.1 飼料常規(guī)營養(yǎng)水平 按常規(guī)法(AOAC)[8]測定WS、ABWS、苜蓿、精料補充料的干物質(zhì)(dry matter，DM)、粗蛋白質(zhì)(crude protein，CP)、粗脂肪(ether extract，EE)和粗灰分(ash)含量，按Van Soest等[9]方法測定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)含量.

1.4.2 體外GP 測定2、4、6、9、12、24、36、48、72、96 h的GP.

GPt=200×(Vt-Vo) /W

式中，t為發(fā)酵開始后的某一時間(h)；GPt為樣品在t時刻的產(chǎn)氣量(mL)；Vt為樣品發(fā)酵t小時后培養(yǎng)管刻度讀數(shù)；Vo為樣品在開始培養(yǎng)時空白培養(yǎng)管刻度讀數(shù)；W為樣品干物質(zhì)質(zhì)量(mg).

1.4.3 產(chǎn)氣參數(shù)計算 利用fit curve軟件(MLP；Lawes Agricultural Trust)，根據(jù)Фrskov和McDonald[10]的產(chǎn)氣模型公式將各樣品在2、4、6、9、12、24、36、48、72、96 h時的GP代入，計算消化動力參數(shù).模型公式為：

GP=a+b(l-exp-ct)

式中，t為發(fā)酵開始后的某一時間(h)；a為快速產(chǎn)氣部分；b為緩慢產(chǎn)氣部分；c為b的產(chǎn)氣速度常數(shù)；a+b為潛在產(chǎn)氣量.

1.4.4 組合效應(yīng)的估算

組合效應(yīng)=(實測值-加權(quán)估算值)×100/加權(quán)估算值

加權(quán)估算值=WS(ABWS)的實測值×WS(ABWS)配比(%)+精料補充料實測值×精料補充料配比(%)+苜蓿實測值×苜蓿配比(%)

式中，實測值為實際測定的樣品產(chǎn)氣量(mL).

1.5 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件，ANOVA對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，差異顯著時采用Tukey法進(jìn)行多重比較.

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料營養(yǎng)水平及產(chǎn)氣參數(shù)

由表1可見，ABWS的CP、EE比WS分別增加247.3%和85.9%，NDF降低了8.71%.表2顯示，小麥秸、精料補充料和苜蓿的快速產(chǎn)氣部分為負(fù)值，即三者不同程度地存在產(chǎn)氣滯后效應(yīng).精料補充料的體外潛在產(chǎn)氣量最高為67.55 mL，具有最高的消化率.

2.2 小麥秸組各組合產(chǎn)氣參數(shù)及組合效應(yīng)

由表3可見，小麥秸飼糧組合中，當(dāng)苜蓿比例為60時(以下均簡稱為“60組”)，60組的GP24h分析比0、10、20、30、40組提高15.96%、26.23%、27.47%、40.35%、49.32%(P<0.01)；0組比30、40組提高29.03%、39.70%(P<0.01)；10、20組比30組提高19.15%、17.77%(P<0.05)；10、20組比40組提高31.30%、30.13%(P<0.01).0、60組的潛在產(chǎn)氣量比30組提高37.55%、34.77%(P<0.01)；0、60組比40組提高52.34%、50.22%(P<0.01)；50、10組比40組提高48.83%、47.78%(P<0.01)；50、10組比30組提高32.95%、31.57%(P<0.05).60組的產(chǎn)氣速度常數(shù)比40、20、0組提高29.37%、33.71%、37.17%(P<0.05)；50組比0、10組提高42.39%、48.86%(P<0.01)；50組比20、40組提高39.20%、35.23%(P<0.05)；30組比10組提高30.77%(P<0.01).60、50組的AE值為正值，其他5組為負(fù)值，50組的AE值比0、10、20、30、40組提高143.24%、185.74%、182.84%、243.19%、287.12%(P<0.01)；60組的AE值比0、10、20、30、40組提高137.60%、174.56%、172.04%、224.52%、262.72%(P<0.01).結(jié)果表明，小麥秸飼糧組合中以60、50苜蓿組GP24h，AE值最大，效果最好.

表1 飼料的營養(yǎng)水平

*數(shù)值為干物質(zhì)測定值；各飼料的營養(yǎng)水平均為實測值.

表2 飼料的產(chǎn)氣參數(shù)

表3 苜蓿補飼小麥秸體外培養(yǎng)后的產(chǎn)氣參數(shù)及24 h產(chǎn)氣量上的組合效應(yīng)

同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05).

2.3 氨化小麥秸組各組合產(chǎn)氣參數(shù)及組合效應(yīng)

由表4可見，氨化小麥秸飼糧組合中，20組的GP24h比0、40、50、60組提高20.51%、48.36%、85.25%、79.10%(P<0.01)；10組比0組提高16.40%(P<0.05)；20、10、30、0組比40組提高48.36%、45.69%、41.67%、35.04%(P<0.01)；20、10、30、0組比50組提高85.25%、84.48%、83.33%、81.44%(P<0.01)；20、10、30、0組比60組提高79.10%、78.02%、76.39%、73.71%(P<0.01)；40組比50、60組提高71.43%、59.52%(P<0.01).20組的潛在產(chǎn)氣量比40、50、60提高43.80%、84.62%、64.06%(P<0.01)；10組比40、50、60組提高42.75%、84.34%、63.39%(P<0.01)；0、30、40組比50組提高82.63%、82.52%、72.64%(P<0.01)；0、30、40組比60組提高59.39%、59.15%、36.05%(P<0.01).20、30組的產(chǎn)氣速度常數(shù)比50組提高27.08%、25.50%(P<0.05).20、10、30、0組的AE值為正值、其他3組為負(fù)值.20組的AE值比40、50、60組提高242.53%、421.36%、316.97%(P<0.01)；10組的AE值比40、50、60組提高277.71%、500.68%、370.53%(P<0.01)；30組比40組提高460.36%(P<0.05)；30組比50、60組提高912.49%、648.56%(P<0.01).說明使用氨化小麥秸基礎(chǔ)日糧時20、10苜蓿組的GP24 h潛在產(chǎn)氣量和組合效應(yīng)值最大.

表4 苜蓿補飼氨化小麥秸體外培養(yǎng)后的產(chǎn)氣參數(shù)及24 h產(chǎn)氣量上的組合效應(yīng)

3 討論與結(jié)論

本試驗中，小麥秸飼糧組合中，60、50組的AE值最大.氨化小麥秸飼糧組合中，20、10組的AE值最大.即小麥秸需補飼50%、60%苜蓿才能達(dá)到正AE值，而氨化小麥秸只需補飼20%、10%苜蓿，就達(dá)到正AE值.因此，使用氨化小麥秸飼喂羊比小麥秸更節(jié)約優(yōu)質(zhì)牧草苜蓿的使用量，更易滿足綿羊的營養(yǎng)需求.說明對小麥秸進(jìn)行氨化處理不僅提高了小麥秸稈的含氮量和適口性，更重要地是氨化小麥秸與苜蓿、精料組合后更容易產(chǎn)生正的AE值.原因是氨化處理提高了小麥秸稈的含氮量，降低秸稈的纖維含量，提高秸稈的消化率.據(jù)實測，氨化處理使稻草的DM、OM、CP和NDF消化率分別提高23%、24%、43%和12%；而且氨化稻草的DM和OM消化率顯著高于干草，CF消化率也以氨化稻草為高[11].

青貯玉米秸稈與苜蓿青干草以25∶75，青貯玉米秸稈與燕麥青干草以50∶50，苜蓿青干草與燕麥青干草以25∶75或50∶50組合時AE較大[12].依據(jù)組合效應(yīng)綜合指數(shù)(MFAEI)理論，采用體外法測定苜蓿、番茄皮渣、玉米秸與小麥秸不同組合AE情況，發(fā)現(xiàn)苜?！梅言糜衩捉諡?0∶10∶60、苜?！糜衩捉諡?∶50、苜?！梅言眯←溄諡?0∶20∶50、苜?！眯←溄諡?0∶40時的多項AE值最優(yōu)，依次為0.80、0.85、0.82和0.78[13].將苜蓿干草、青貯玉米秸和羊草按100∶0、80∶20、60∶40、40∶60、20∶80、0∶100兩兩組合，結(jié)果表明用單項AE指數(shù)評價AE的結(jié)果不完全一致，采用MFAEI進(jìn)行綜合評價時，青貯玉米秸-苜蓿、青貯玉米秸-羊草、苜蓿-羊草3組依次按60∶40、40∶60、80∶20時能產(chǎn)生最大正AE0.12、0.83、0.09[14].稻草與苜蓿體外發(fā)酵發(fā)現(xiàn)，經(jīng)改進(jìn)的AE多項指標(biāo)綜合指數(shù)(IMFAEI)對稻草分別添補0%、20%、40%、60%、80%、100%苜蓿在12、24、48 h時的IMFAEI自高到低依次為苜蓿水平60(1.271 1)、40(1.260 3)、20(0.826 5)、80(0.633 3)[15].本試驗結(jié)果與以上研究結(jié)果一致.表明苜蓿添加水平并不是越大越好，而是根據(jù)與其組合的飼料種類不同而不同.氨化小麥秸需要搭配較低比例苜蓿(20%、10%)，小麥秸需要搭配較高比例苜蓿(60%、50%)，才能達(dá)到最大AE值.

要達(dá)到正AE值，小麥秸需補飼50%、60%苜蓿，氨化小麥秸需補飼20%、10%苜蓿.因此，使用氨化小麥秸喂羊比小麥秸更節(jié)約優(yōu)質(zhì)牧草苜蓿的使用量.

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(責(zé)任編輯 趙曉倩)

Associative effect of alfalfa supplementation on wheat straw or ammonium bicarbonate treated wheat straw dietsinvitro

YUAN Jiu1,WAN Xin-jie2,LI Fa-di1

(1.College of Animal Science and Technology,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China； 2.Lanzhou Lianbang Feed Limited Company,Lanzhou 730060,China)

【Objective】 To investigate the effects of alfalfa supplementation levels on wheat straw (WS) or ammonium bicarbonate treated wheat straw (ABWS).【Method】 Basal diet on associative effects (AE) of dietsinvitro.Concentrate∶alfalfa∶WS/ABWS were 40∶0∶60,40∶10∶50,40∶20∶40,40∶30∶30,40∶40∶20,40∶50∶10,40∶60∶0 when concentrate-roughage ratio was 40∶60.Gas production (GP) was recorded at 0,2,4,6,9,12,24,36,48,72,96 h.The AE was defined as the difference between the observed in vitro GP and the predicted value from individual feed fermented alone.【Result】 The positive AE were 25.00% and 21.74% when concentrate∶alfalfa∶WS were 40∶60∶0 and 40∶50∶10.The AE of the group of 40∶50∶10 increased 143.24%,185.74%,182.84%,243.19%,287.12%(P<0.01)than the groups of 40∶0∶60,40∶10∶50,40∶20∶40,40∶30∶30,40∶40∶20.The AE of the group of 40∶60∶0 increased 137.60%,174.56%,172.04%,224.52%,262.72%(P<0.01)than the groups of 40∶0∶60,40∶10∶50,40∶20∶40,40∶30∶30,40∶40∶20.When concentrate∶alfalfa∶ ABWS were 40∶20∶40,40∶10∶50,40∶30∶30,40∶0∶60,the AE were 25.51%,20.46%,10.09%,1.68%.The AE of the group of 40∶20∶40 increased 242.53%,421.36%,316.97%(P<0.01)than the groups of 40∶40∶20,40∶50∶10,40∶60∶0.The AE of the group of 40∶10∶50 increased 277.71%,500.68%,370.53%(P<0.01)than the groups of 40∶40∶20,40∶50∶10,40∶60∶0.【Conclusion】 ABWS (20%,10%) need less alfalfa than WS (60%,50%) to achieve higher AE.ABWS is better than WS in saving the alfalfa.

associative effects；alfalfa；wheat straw；ammonium bicarbonate treated wheat straw

袁玖(1980-)，女，講師，碩士，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料.E-mail：yuanj@gsau.edu.cn

2015-06-19；

2015-11-25

S 816

A

1003-4315(2016)05-0026-06