不同生長階段的油菜飼用營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)研究

■楊雪海 郭萬正 黃少文 魏金濤* 傅廷棟 周廣生 姜?jiǎng)灼?李曉峰

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，湖北武漢 430064；2.動(dòng)物胚胎工程及分子育種湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430064；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430070；4.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，湖北武漢 430070)

油菜是我國主要油料作物，油菜的發(fā)展關(guān)系到我國食用油安全的戰(zhàn)略問題。我國油菜種植主要集中于長江流域、西南和西北地區(qū)，其中長江流域和西南地區(qū)以冬油菜為主，約占面積和產(chǎn)量的90%～93%。然而，隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化區(qū)域經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展，我國可耕地資源持續(xù)減少，糧油種植面積已進(jìn)入國家糧食安全的預(yù)警紅線[1]；另一方面，在大量廉價(jià)油料進(jìn)口沖擊下，國內(nèi)油菜籽價(jià)格呈斷崖式下跌，農(nóng)民種植油菜的積極性下降。因此，開發(fā)油菜及其副產(chǎn)物的多種用途，“糧經(jīng)飼”統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展，對于保障油菜的種植面積，切實(shí)增加農(nóng)民種植油菜的收入具有重要的意義。

粗飼料是反芻動(dòng)物日糧中不可缺少的組成部分之一，在反芻動(dòng)物日糧中的比例占到了40%～80%，然而，我國的粗飼料產(chǎn)量不足，優(yōu)質(zhì)粗飼料短缺，進(jìn)口依賴嚴(yán)重，滿足不了草食畜牧業(yè)的快速發(fā)展[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年苜蓿進(jìn)口量已突破121.34萬噸，燕麥進(jìn)口量突破13.40萬噸。隨著南方草牧業(yè)的大力發(fā)展，飼草需求將進(jìn)一步加大，因此，挖掘和開發(fā)新的飼草資源，是解決草食畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。有研究報(bào)道，油菜及其副產(chǎn)物油菜秸稈營養(yǎng)價(jià)值豐富且生物產(chǎn)量較高。油菜粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、碳氮比含量分別為25.6%、2.4%、16%、16.85%、2.42～5.94[3]，油菜秸稈的粗蛋白含量5.48%、粗脂肪2.14%、粗纖維46.17%、灰分5.02%、鈣0.83%、磷0.09%，水分9.17%，完全能夠滿足草食動(dòng)物的飼草營養(yǎng)需求[4],是一種優(yōu)質(zhì)的飼草來源。柴君秀[5]、張俊英[6]等利用油菜飼喂肉羊都取得了良好的增重效果。然而，對油菜秸稈及油菜不同生長階段的飼用價(jià)值缺乏有效的評價(jià)，給油菜的飼用帶來了一定的盲目性。因此，本研究通過對油菜秸稈及油菜不同生長階段的樣品進(jìn)行常規(guī)營養(yǎng)成分的檢測，結(jié)合DMI、IVDMD、DM、ME、GI預(yù)測，旨在為油菜及油菜秸稈的飼料化應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

分別于2016年3～4月份從武漢市江夏區(qū)舒安街官山村采集華油雜62號全株油菜蕾薹期、初花期、盛花期、結(jié)莢初期、結(jié)莢后期以及采收后的油菜秸稈（見表1）。將采集的樣品置于65℃的烘箱中48 h，然后粉碎過40目篩（0.45 mm），裝入自封袋中于干燥處待測。

1.2 試驗(yàn)儀器

索氏脂肪抽提儀、FOSS KjeltecTM2300半自動(dòng)凱氏定氮儀、ZDWH-6全自動(dòng)量熱儀、烘箱、電爐、賽多利斯電子天平、馬弗爐、島津UV-2550型分光光度計(jì)

1.3 試驗(yàn)指標(biāo)

1.3.1 油菜及油菜秸稈常規(guī)營養(yǎng)成分的測定指標(biāo)

常規(guī)營養(yǎng)成分指標(biāo)主要檢測干物質(zhì)（dry matter，DM）、粗蛋白質(zhì)（crude protein，CP）、鈣（calcium，Ca）、磷（phosphorus，P）、粗脂肪（ether extract，EE）、粗灰分（crude ash，Ash）、總能（gross energy，GE）、中性洗滌纖維（neutral detergent，NDF）、酸性洗滌纖維（acid deter?gent fiber，ADF）。每個(gè)樣品做3個(gè)重復(fù)。

1.3.2 油菜及油菜秸稈干物質(zhì)隨意采食量、體外消化率、消化能及代謝能預(yù)測

干物質(zhì)隨意采食量（dry matter intake，DMI）根據(jù)張吉鹍等所研究的預(yù)測公式進(jìn)行相應(yīng)DMI的預(yù)測。

秸稈類：DMI[g/(d·kg W0.75)]=29.75/NDF(%DM)

體外干物質(zhì)消化率（in vitro dry matter digestibili?ty,IVDMD）根據(jù)袁翠林等所研究的預(yù)測公式進(jìn)行相應(yīng)IVDMD預(yù)測。

IVDMD=86.703-0.211CP-0.138ADF-0.531NDF

干物質(zhì)消化能(Digestible energy，DE)代謝能(met?abolic energy，ME)則按如下計(jì)算公式進(jìn)行。

DE=17.284-0.100NDF-0.054ADF

ME=DE×0.815

1.3.3 粗飼料分級指數(shù)（grading index，GI）的計(jì)算

GI=ME(MJ/kg)×DMI(kg/d)×CP(%DM)/NDF(ADF)(%DM)

用于計(jì)算GI時(shí)將通過上面預(yù)測的DMI校正到40 kg標(biāo)準(zhǔn)體重下，即：

DMI(kg/d)=DMI[g/(d·kg W0.75)]×400.75/1 000

1.4 試驗(yàn)方法

干物質(zhì)測定按照GB/T 6435-2006；粗蛋白的測定按照GB/T6432-1994；Ca的測定按照GB/T6436-2002；P的測定按照GB/T6437-2002；粗脂肪的測定按照GB/T6433-2006；粗灰分GB/T6438-2007；總能采用ZD?WH-6全自動(dòng)量熱儀測定；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用濾袋法，具體操作按照靳玲品(2013)方法執(zhí)行[7]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010初步處理后，再采用SPAW18.0統(tǒng)計(jì)軟件One-way ANOVA程序?qū)Y(jié)果進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan's法進(jìn)行多重比較，P＜0.05為差異顯著。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 油菜及油菜秸稈常規(guī)營養(yǎng)成分

油菜及油菜秸稈的常規(guī)營養(yǎng)成分見表2。中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的含量隨著油菜生長階段的發(fā)展呈逐漸升高的趨勢，各生長階段差異顯著（P＜0.05）；Ca的含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，初花期和盛花期Ca的含量最高，分別達(dá)到1.26%和1.27%，兩者之間差異不顯著（P＞0.05），結(jié)莢初期、結(jié)莢后期和油菜秸稈Ca含量差異不顯著（P＞0.05），但低于初花期和盛花期（P＜0.05）；P的含量隨油菜生長階段的發(fā)展呈逐漸下降的趨勢，各生長階段差異明顯（P＜0.05）；粗灰分和粗蛋白含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，結(jié)莢初期和結(jié)莢后期的含量差異不顯著（P＞0.05），其他各期之間差異顯著（P＜0.05）；試驗(yàn)結(jié)果顯示，在粗脂肪方面，盛花期、結(jié)莢初期和油菜秸稈的粗脂肪含量差異不顯著（P＞0.05），蕾薹期和初花期粗脂肪含量差異不顯著（P＞0.05），整體呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，但結(jié)莢后期最高，達(dá)到7.12%，和其他生長階段相比，差異顯著（P＜0.05），這可能與采收前期，菜籽中的脂肪逐漸形成，從而造成整株油菜脂肪含量提高的原因?？偰苷w呈現(xiàn)升高的趨勢，但油菜秸稈總能最低，和各個(gè)階段差異顯著（P＜0.05）。

表2 油菜及油菜秸稈常規(guī)營養(yǎng)成分

2.2 油菜及油菜秸稈的DMI、IVDMD、DM、ME預(yù)測分析

從DMI、IVDMD、DM、ME預(yù)測來看（見表3），整體呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，油菜蕾薹期＞初花期＞盛花期＞結(jié)莢初期＞結(jié)莢后期＞油菜秸稈，各生長階段差異顯著（P＜0.05）。

表3 油菜及油菜秸稈的DMI、IVDMD、DM、ME預(yù)測

2.3 油菜及油菜秸稈GI值預(yù)測分析

粗飼料分級指數(shù)GI值的預(yù)測見表4，試驗(yàn)結(jié)果顯示，油菜隨生長階段的發(fā)展，粗飼料分級指數(shù)呈逐漸下降的趨勢，但結(jié)莢初期和結(jié)莢后期GI’的差異不顯著（P＞0.05），和其它生長階段相比差異顯著（P＜0.05）。

表4 油菜及油菜秸稈GI值預(yù)測

3 討論

3.1 油菜不同生長階段的營養(yǎng)成分特點(diǎn)

粗飼料是反芻動(dòng)物飼糧的重要組成部分，對動(dòng)物的生產(chǎn)性能和健康狀況具有直接的影響，其所含CP、NDF、ADF的量會(huì)直接影響該飼料的營養(yǎng)價(jià)值和實(shí)際的飼用價(jià)值。張吉鹍[9]研究結(jié)果表明，飼草的成熟期對飼料的營養(yǎng)價(jià)值具有重要影響，隨著粗飼料的成熟，各營養(yǎng)成分含量會(huì)發(fā)生顯著的變化，最顯著的是蛋白質(zhì)含量顯著減低，結(jié)構(gòu)性碳水化合物和木質(zhì)素的量顯著增加。試驗(yàn)中油菜粗蛋白含量隨生長階段的發(fā)展呈逐漸下降的趨勢，和張吉鹍的報(bào)道相一致。隨著油菜生長階段的發(fā)展，NDF、ADF的量呈現(xiàn)明顯的升高趨勢（見表2）,這與隨著植物成熟度的不斷提高，植物的木質(zhì)化程度也越高有關(guān)。有研究報(bào)道，粗飼料的飼用價(jià)值與NDF和ADF成反比，因此，隨著植物成熟度的提高，油菜的飼用價(jià)值呈逐漸下降的趨勢。

3.2 油菜不同階段DMI和IVDMD的特點(diǎn)

干物質(zhì)采食量（DMI）是指動(dòng)物在一定時(shí)間內(nèi)采食飼料干物質(zhì)的總量，是反芻動(dòng)物飼養(yǎng)中最重要的指標(biāo)之一，是科學(xué)配制反芻動(dòng)物飼糧的前提，它決定著維持動(dòng)物健康和生產(chǎn)所需養(yǎng)分的數(shù)量。本研究中，隨著油菜生長期的發(fā)展，干物質(zhì)采食量呈逐漸下降的趨勢，各處理階段的干物質(zhì)采食量（DMI）差異顯著（P＜0.05）。有研究表明，干物質(zhì)采食量與動(dòng)物體重、環(huán)境條件、飼喂頻率、飼料接觸時(shí)間、飼料加工方法、飼喂方法、次序以及飼料營養(yǎng)成分等有關(guān)。Allen(2000)總結(jié)了15項(xiàng)研究結(jié)果后指出，當(dāng)日糧NDF含量高于25%時(shí)，隨NDF水平的提高，DMI總體上趨于下降[10]，這與本研究中干物質(zhì)采食量（DMI）與NDF含量呈反比是相一致的(見表2、表3)。值得注意的是本研究是基于40 kg體重的山羊給出的模型預(yù)測，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，隨著植物生長階段的發(fā)展以及飼喂動(dòng)物的不同其干物質(zhì)采食量還需結(jié)合上述眾多因素綜合考慮。

體外干物質(zhì)消化率（IVDMD）是評價(jià)飼草營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一[11]。陳曉琳等(2013）研究表明粗飼料中干物質(zhì)消化率受到飼料中纖維素含量和木質(zhì)化程度的影響，反映飼料在體內(nèi)消化降解的難易程度[12]。一般來說，飼料的各養(yǎng)分消化率與飼料某些營養(yǎng)成分含量是有相關(guān)性的，粗飼料IVDMD越高，品質(zhì)越好。本試驗(yàn)研究中，油菜隨生長階段推遲IVDMD呈逐漸下降的趨勢，其中蕾薹期IVDMD營養(yǎng)價(jià)值最高（P＞0.05）。

3.3 油菜不同階段的粗飼料分級指數(shù)特點(diǎn)

粗飼料分級指數(shù)GI（Grading Index）是盧德勛、張吉琨在普遍接受粗飼料評定指數(shù)（RFV）的基礎(chǔ)上，將能量與蛋白質(zhì)指標(biāo)聯(lián)系起來，克服了以往評價(jià)指標(biāo)不包括蛋白質(zhì)的缺點(diǎn)，使評價(jià)體系更為合理。試驗(yàn)研究表明，隨著油菜生長期的延續(xù)，以NDF評價(jià)的粗飼料分級指數(shù)呈逐漸下降的趨勢，各生長階段差異顯著（P＜0.05）。以ADF評價(jià)的粗飼料分級指數(shù)整體呈下降的趨勢，但結(jié)莢初期和結(jié)莢后期差異不顯著（P＞0.05）。這可能與粗飼料分級指數(shù)中參與計(jì)算的因素有關(guān)系。

3.4 不同生長階段的油菜與其他粗飼料的營養(yǎng)價(jià)值比較分析

苜蓿、羊草是反芻動(dòng)物常用的粗飼料品種，苜蓿素有“百草之王”之稱，有研究報(bào)道[12]，苜蓿粗蛋白18%～20%、NDF 44%～65%、ADF 26%～47%，油菜在生長的初花期營養(yǎng)價(jià)值可與苜蓿相媲美（見表2）。羊草的粗蛋白為5%～7%、NDF為72%～78%、ADF為41%左右，從常規(guī)營養(yǎng)價(jià)值來看，收獲前期的油菜優(yōu)于羊草(見表2)。IVDMD方面，苜蓿為53.06%，羊草為44.28%，油菜結(jié)實(shí)初期以前均優(yōu)于苜蓿，收獲前期以前均優(yōu)于羊草。GI和GI’方面，苜蓿為3.55和4.90，盛花期以前的油菜優(yōu)于苜蓿，羊草為0.76和1.10，油菜結(jié)莢初期以前均優(yōu)于羊草。從比較分析來看，油菜有著較高的飼用價(jià)值，飼用應(yīng)結(jié)合生物產(chǎn)量以及養(yǎng)殖的動(dòng)物，綜合營養(yǎng)指標(biāo)選擇合適的生長階段進(jìn)行采收和貯存。

4 小結(jié)

隨著油菜生長階段的發(fā)展，結(jié)合常規(guī)營養(yǎng)成分、DMI、IVDMD以及GI分析，油菜飼用的營養(yǎng)價(jià)值呈逐漸下降的趨勢；飼用應(yīng)結(jié)合生物產(chǎn)量以及養(yǎng)殖的動(dòng)物，綜合油菜營養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)選擇合適的生長階段進(jìn)行采收、貯存；在飼用產(chǎn)品的研發(fā)，可依據(jù)油菜的營養(yǎng)價(jià)值選擇適宜的生長階段開發(fā)系列飼料作物產(chǎn)品。