不同粗飼料在肉羊瘤胃中的降解特性研究

郝松華，丁 娜，趙俊星，任有蛇，張春香，張文佳，項(xiàng)斌偉，張建新

（1.介休種羊場，山西介休 032000；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，太谷 030801；3.山西省右玉縣畜牧局，右玉 037200）

營養(yǎng)與飼料

不同粗飼料在肉羊瘤胃中的降解特性研究

郝松華1，丁 娜2，趙俊星2，任有蛇2，張春香2，張文佳3，項(xiàng)斌偉3，張建新2

（1.介休種羊場，山西介休 032000；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，太谷 030801；3.山西省右玉縣畜牧局，右玉 037200）

為了研究玉米秸稈、山藥蔓、醋糟和秕谷4種粗飼料的營養(yǎng)成分及在肉羊瘤胃中的降解特性，選用3只體況相近且安裝永久瘤胃瘺管的杜寒雜種成年竭羊，采用尼龍袋法測定這些粗飼料的干物質(zhì)（DM）、有機(jī)物（OM）、粗蛋白質(zhì)（CP）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）的含量及其瘤胃降解參數(shù)。結(jié)果表明：醋糟的CP、EE及消化能（DE）、代謝能（ME）、增重凈能（NEg）均高于其他3種粗飼料，而其CF、NDF、ADF含量最低。4種粗飼料各營養(yǎng)成分的瘤胃降解率隨滯留時(shí)間的增加而增加，最終趨于穩(wěn)定。醋糟的DM、CP、OM、NDF和ADF的有效降解率均顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），說明醋糟較其他3種粗飼料作為肉羊粗飼料相對飼用價(jià)值更高。

粗飼料；肉羊；尼龍袋法；瘤胃降解率；營養(yǎng)價(jià)值

近年來，我國草食畜牧業(yè)發(fā)展迅速，國家產(chǎn)業(yè)支持政策也不斷優(yōu)化，截止2015年末，我國羊存欄數(shù)為3 109.70萬只［1］。但我國人多地少，糧食供應(yīng)量有限，人畜爭糧矛盾日漸尖銳。飼料資源短缺仍然是影響畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一大阻礙。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國農(nóng)作物秸稈、秕殼等粗飼料年產(chǎn)6.3億～7.0億t，占世界秸稈總量的19%，居世界第一位［2-3］。將粗飼料直接飼喂，或經(jīng)過人工處理后飼喂可大大節(jié)約糧用飼料資源。因此，如何充分、合理開發(fā)利用粗飼料資源，成為畜牧業(yè)研究學(xué)者和養(yǎng)殖戶所面臨的重要問題。

粗飼料瘤胃降解率一般采用3種測定方法：體外法（in vitro）、半體內(nèi)法（in situ）和體內(nèi)法（in vivo）。目前，半體內(nèi)法是國際上較認(rèn)可的方法，主要借助尼龍袋技術(shù)，其操作較為簡便，應(yīng)用成本低，能真實(shí)反映瘤胃內(nèi)環(huán)境對飼料各組分的消化降解程度［4-5］。本試驗(yàn)采集4種不同類型粗飼料樣品（玉米秸稈、醋糟、山藥蔓和秕谷），測定其常規(guī)養(yǎng)分，并通過半體內(nèi)法測定其瘤胃降解特性，為粗飼料資源在肉羊生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 飼料樣品

本試驗(yàn)所用4種粗飼料樣品信息如表1所示。將樣品65℃烘干制成風(fēng)干樣粉碎，過40目篩，置于陰涼干燥處備用。

表1 4種粗飼料樣品采集信息與分組

1.2 試驗(yàn)動物與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)于2016年9月至10月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧試驗(yàn)站進(jìn)行。采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取體重42.0 kg± 1.4 kg、并安裝永久性瘤胃瘺管的杜×寒雜交F1成年羯羊3只，單欄飼養(yǎng)。參考NRC（2007）綿羊營養(yǎng)需要配制基礎(chǔ)飼糧，精粗比4∶6。預(yù)飼期1周，按維持需要的1.3倍進(jìn)行飼喂，每日8：00和18：00飼喂2次，自由飲水?；A(chǔ)飼糧配方如表2所示。

表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）%

1.3 尼龍袋試驗(yàn)

1.3.1 尼龍袋規(guī)格 選用孔徑為50μm，長×寬為10 cm× 6 cm的尼龍袋，新尼龍袋先放在瘤胃內(nèi)浸泡72 h，洗凈烘干后備用。

1.3.2 稱樣 稱取4 g風(fēng)干飼料樣品無損失地轉(zhuǎn)移至尼龍袋底部，棉線固定在半塑料軟管上。每種樣品設(shè)置7個(gè)培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)（0、6、12、24、36、48和72 h，0 h為空白組），每種樣品每個(gè)時(shí)間點(diǎn)試驗(yàn)組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)又設(shè)2個(gè)平行樣，空白組設(shè)6個(gè)重復(fù)，即每個(gè)樣品需稱量42個(gè)尼龍袋?？瞻捉M校正飼料樣品中細(xì)小顆粒從尼龍袋中直接逃逸而非瘤胃降解的部分。

1.3.3 放袋與取袋 18：00飼喂后1 h，將尼龍袋投放在羊的瘤胃腹囊食糜中。按照尼龍袋的培養(yǎng)時(shí)間，在不同時(shí)間點(diǎn)放袋，同一時(shí)間點(diǎn)取袋。取出尼龍袋后，同空白組一起用冷水快速浸泡，使瘤胃反應(yīng)立即結(jié)束，低轉(zhuǎn)速洗衣機(jī)沖洗50～60min。清洗后的尼龍袋及殘余物烘干回潮后稱重，分組后將殘余物放置于自封袋保存。

1.4 常規(guī)養(yǎng)分測定

樣品干物質(zhì)（DM）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP）含量的測定按照張麗英［6］方法進(jìn)行；粗纖維（CF）含量采用AOAC法［7］測定；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量采用ANKOM濾袋法［8］測定；鈣（Ca）、磷（P）含量是將灰化后的樣品分別采用原子吸收法［9］和釩鉬黃比色法［10］測定。

1.5 瘤胃降解率與降解參數(shù)計(jì)算

參考瘤胃動態(tài)降解率參數(shù)評定方法［11］計(jì)算4種粗飼料的DM、CP、OM（有機(jī)物）、NDF和ADF的瘤胃降解率和降解參數(shù)。

（1）不同時(shí)間點(diǎn)某養(yǎng)分消失率

式中，A為某養(yǎng)分瘤胃某時(shí)間的消失率；B為某養(yǎng)分含量；C為殘余物中某養(yǎng)分含量。

（2）瘤胃降解參數(shù)及有效降解率

式中，P是待測樣品在t時(shí)刻的瘤胃消失率（%）；a是待測樣品的快速降解部分（%）；b是待測樣品的慢速降解部分（%）；c是慢速降解部分的降解速率（%/h）；t是樣品在瘤胃中的停留時(shí)間（h）。

有效降解率公式：ED=a+b×c/（c+k）

式中，k是待測樣品的瘤胃外流速率，為0.033%/h［11］。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2007軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，用SPSS 22.0對各養(yǎng)分的有效降解率進(jìn)行單因素方差分析和Duncan氏多重比較檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料樣品的常規(guī)養(yǎng)分含量

由表3可知，醋糟CP含量最高，秕谷次之，玉米秸稈最低；EE含量醋糟最高，達(dá)10.04%，而其他3種粗飼料EE含量均較低，不及醋糟的一半；CF和ADF含量由高到低依次為山藥蔓＞玉米秸稈＞秕谷＞醋糟，NDF含量玉米秸稈最高，山藥蔓其次，醋糟最低；山藥蔓Ca含量較高，各樣品P含量相差不大；4種粗飼料的消化能（DE）、代謝能（ME）和增重凈能（NEg）均以醋糟最高，其他3種較為接近。

2.2 4 種粗飼料的DM瘤胃降解規(guī)律

由表4可知，4種樣品DM瘤胃降解率隨瘤胃滯留時(shí)間的增加而增加。各時(shí)間點(diǎn)醋糟DM瘤胃降解率均顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），秕谷次之，山藥蔓和玉米秸稈DM瘤胃降解率均較低。

由表4的降解模型參數(shù)可知，快速降解部分醋糟最高，為37.85%，顯著高于其他3種飼料（P＜0.05），而其他3種粗飼料較低，均不足5%。慢速降解部分秕谷為73.89%，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05）。慢速降解部分的降解速率醋糟最高，為0.040%，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05）。醋糟DM有效降解率為49.46%，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），各樣品DM有效降解率由大到小依次為醋糟＞秕谷＞山藥蔓＞玉米秸稈。

表3 4種粗飼料的營養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

表4 4種粗飼料DM瘤胃降解率和降解參數(shù)%

2.3 4 種粗飼料的OM瘤胃降解規(guī)律

由表5可知，4種樣品OM瘤胃降解率隨瘤胃滯留時(shí)間的增加而增加。滯留6 h 4種粗飼料的OM瘤胃降解率由高到低依次為醋糟＞秕谷＞玉米秸稈＞山藥蔓（P＜0.05），其他時(shí)間點(diǎn)的OM降解率由高到低依次為醋糟＞秕谷＞山藥蔓＞玉米秸稈（P＜0.05）。

由表5的降解模型參數(shù)可知，快速降解部分醋糟最高，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），其他3種粗飼料均不足5%。慢速降解部分秕谷最高，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05）。慢速降解部分的降解速率醋糟為0.030%，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），其次是玉米秸稈，秕谷最低。醋糟的OM有效降解率顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），OM有效降解率由大到小依次為醋糟＞秕谷＞山藥蔓＞玉米秸稈。

表5 4種粗飼料OM瘤胃降解率和降解參數(shù)%

2.4 4 種粗飼料的CP瘤胃降解特性

由表6可知，除山藥蔓CP瘤胃降解率72 h低于48 h外，其他3種粗飼料的降解率隨其在瘤胃滯留時(shí)間的增加而增加。各時(shí)間點(diǎn)醋糟CP瘤胃降解率均顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），CP降解率由高到低依次為醋糟＞秕谷＞玉米秸稈＞山藥蔓。醋糟的快速降解部分為36.35%，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），其次為秕谷，山藥蔓最低。慢速降解部分秕谷最高，顯著高于其他粗飼料（P＜0.05），其次為醋糟，山藥蔓最低。慢速降解部分的降解速率以山藥蔓為最高，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05）。除山藥蔓外，本試驗(yàn)的CP有效降解率均在20%以上，且醋糟CP有效降解率均顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），有效降解率由大到小依次為醋糟＞秕谷＞玉米秸稈＞山藥蔓。

2.5 4 種粗飼料的NDF和ADF瘤胃降解規(guī)律

由表7、表8可知，4種粗飼料NDF和ADF瘤胃降解率均隨瘤胃滯留時(shí)間的增加而增加。除72 h的ADF瘤胃降解率外，各時(shí)間點(diǎn)NDF和ADF瘤胃降解率醋糟均最高，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05）。72 h的ADF瘤胃降解率秕谷最高。由NDF和ADF降解模型參數(shù)可知，快速降解部分醋糟均最高，均顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05）。NDF慢速降解部分秕谷最高，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05）；ADF慢速降解部分玉米秸稈最高，達(dá)81.87%，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05）。ADF慢速降解部分的降解速率醋糟最高，顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），其次為山藥蔓，玉米秸稈最低。4種粗飼料NDF和ADF的有效降解率由大到小依次為醋糟＞秕谷＞山藥蔓＞玉米秸稈。

表7 4種粗飼料NDF瘤胃降解率和降解參數(shù)%

表8 4種粗飼料ADF瘤胃降解率和降解參數(shù)%

3 討論

3.1 飼料常規(guī)養(yǎng)分含量

粗飼料養(yǎng)分含量因其種類不同而存在差異。本試驗(yàn)采用的4種粗飼料中，醋糟的CP和EE含量均最高，CF含量最低，其DE、ME和NEg值最高。醋糟作為糟渣類粗飼料，生產(chǎn)工藝和釀醋原料是影響醋糟常規(guī)養(yǎng)分的關(guān)鍵因素［15］。藤蔓類粗飼料具有相對較高的營養(yǎng)價(jià)值，山藥蔓的CF和ADF含量最高，與蔡繼琨等［16］對干山藥蔓研究的CF含量（35.91%）相近。玉米秸稈是我國最主要的秸稈類飼料之一，年產(chǎn)量5億～6億t，其中30%左右用作飼料。本試驗(yàn)中玉米秸稈的CP和EE較低，CF較高，利用率較低。因此，通過物理、化學(xué)和微生物等方法，破壞纖維結(jié)構(gòu)，提高秸稈的利用率成為目前我國開發(fā)粗飼料的熱點(diǎn)之一。陳曉琳等［17］的研究中，地瓜蔓、花生秧的CP含量均高于玉米秸稈；本試驗(yàn)中，山藥蔓CP含量高于玉米秸稈。說明多數(shù)藤蔓類粗飼料CP含量高于玉米秸稈。秕谷是秕殼類飼料，與秸稈飼料對比，其CP含量較高，CF含量偏低，營養(yǎng)價(jià)值較高，但適口性差，從而影響采食量。

3.2 DM、OM和CP瘤胃降解規(guī)律

DM、OM和CP瘤胃降解率是影響飼料采食量和消化率的重要因素，可反映飼料降解的難易程度［4］。影響DM、OM和CP瘤胃降解率的因素很多，包括飼料的理化特性、動物采食量、飼料表面可供瘤胃微生物作用的有效面積等［18］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著粗飼料OM在瘤胃內(nèi)滯留時(shí)間的延長，4種粗飼料養(yǎng)分實(shí)時(shí)消失率均逐漸延加，這與Mehrez等［19］和劉海霞等［20］的研究結(jié)果一致。CP由真蛋白質(zhì)和NPN（非蛋白質(zhì)含氮化合物）組成，各組分主要存在于細(xì)胞內(nèi)容物中，其降解速率和氮的釋放分解受細(xì)胞壁纖維結(jié)構(gòu)的影響［21］。DM和OM的可降解部分有蛋白、可溶性糖以及脂類物質(zhì)。粗飼料快速降解部分主要為蛋白、脂類、可溶性糖等易降解的部分。本試驗(yàn)結(jié)果表明，相對其他3種粗飼料，醋糟中含有的蛋白、脂質(zhì)等偏高，纖維含量偏低，故醋糟DM、OM和CP快速降解部分最高，且有效降解率均最高，即醋糟作為粗飼料添加到飼糧中進(jìn)行飼喂效果較好，這與薄玉琨等［22］的研究結(jié)果一致。秕谷的CP、DM和OM有效降解率僅次于醋糟，其營養(yǎng)成分介于谷殼和粟之間。本試驗(yàn)中秕谷DM、CP和DM的有效降解率均高于20%，可作為粗飼料添加到飼糧中飼喂肉羊，但要注意飼喂量，以免引起消化道功能障礙［23］。本試驗(yàn)中玉米秸稈的DM和OM有效降解率最低，低于王燕等［24］和閆貴龍等［25］報(bào)道的玉米秸稈的有效降解率。由于玉米秸稈的品種、成熟期、生長狀況、產(chǎn)地以及風(fēng)干貯存情況的不同，其營養(yǎng)成分和瘤胃消化降解率會存在差異。另外，不同品種和年齡的羊以及尼龍袋投放在瘤胃中的位置，也對其消化降解造成不同差異。目前，對山藥蔓瘤胃降解率的研究較少。本試驗(yàn)中山藥蔓的CP含量較低，CF含量較高，其快速降解部分偏低，有效降解率也較低，故山藥蔓作為非常規(guī)飼料添加到飼糧中，其利用價(jià)值不高。

3.3 NDF和ADF瘤胃降解規(guī)律

NDF和ADF瘤胃降解率受飼料木質(zhì)化程度和纖維素含量的影響，粗飼料種類不同，其降解率差異顯著。對于反芻動物而言，NDF和ADF的含量對飼料的采食量、適口性以及消化率影響較大，且NDF和ADF是反芻動物重要的能量來源。飼料原料的細(xì)胞壁主要成分為NDF，NDF主要由可被瘤胃降解的纖維素和半纖維素以及不易被降解的木質(zhì)素組成，不同的粗飼料，NDF各組成成分比例不同，從而導(dǎo)致飼料間NDF降解率的差異［26］。ADF與NDF不同，ADF主要成分是纖維素和木質(zhì)素，不含有半纖維素，是飼料中最難降解的部分［27］。故本試驗(yàn)中4種粗飼料的NDF有效降解率均略高于ADF有效降解率。由于NDF和ADF作為DM或OM組成部分，主要為結(jié)構(gòu)性碳水化合物，更難被瘤胃降解吸收，故本試驗(yàn)中，DM和OM有效降解率高于NDF和ADF的有效降解率。這與夏科等［28］和陳曉琳等［17］的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)結(jié)果表明，醋糟NDF和ADF的有效降解率均顯著高于其他3種粗飼料。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，醋糟、山藥蔓、秕谷和玉米秸稈4種不同類型粗飼料的瘤胃降解率均隨瘤胃滯留時(shí)間的增加而增加。綜合各養(yǎng)分動態(tài)降解率特性可以看出，粗蛋白質(zhì)的有效降解率由高到低依次為醋糟＞秕谷＞玉米秸稈＞山藥蔓，干物質(zhì)、有機(jī)物、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的有效降解率由高到低依次為醋糟＞秕谷＞山藥蔓＞玉米秸稈。說明醋糟作為肉羊粗飼料相對飼用價(jià)值較好。

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Rum inalDegradability Characteristicso f D ifferent Roughages for Sheep

Hao Songhua1，Ding Na2，Zhang Jianxin2，etal
（1.Jiexiu Breeding Sheep Farm，Jiexiu 032000，Shanxi，China；2.CollegeofAnimalScienceand VererinaryMedicine，ShanxiAgriculturalUniversity，Taigu 030801，China）

In order to investigate thenutritionalvalueand ruminaldegradability of four different roughages:corn straw，yam vine，vinegar residue and blighted grain，three Dorper×Han crossbred wethers fitted with permanent rumen fistulawere selected，and nylon-bag techniquewas used to evaluate the ruminal degradability characteristics of drymatter（DM），organicmatter（OM），crude protein（CP），neutral detergent fiber（NDF）and acid detergent fiber（ADF）.Besides，common nutrition components of the roughageswere analysed.The results showed as follows:the crude protein（CP），ether extract（EE），digestible energy（DE），metabolic energy（ME），and netenergy forgrowth（NEg）in vinegar residuewere higher than those in other roughages，and the crude fiber（CF），neutral detergent fiber（NDF）and acid detergent fiber（ADF）contents were the lowest.The ruminal degradability of roughages increased with the increase of retention time in rumen and had a trend to be stable finally.The CP effective degradability of roughages had a trend as vinegar residue＞blighted grain＞corn straw＞yam vine，while the effective degradability of DM，OM，NDF and ADF showed as vinegar residue＞blighted grain＞yam vine＞corn straw.In conclusion，the relative feed value of vinegar residue for sheep was the highest，blighted grain was the second，yam vine and corn straw were the last.

roughages；sheep；nylon-bag technique；ruminaldegradability；nutritivevalue

S816.15

A

2095-3887（2017）04-0016-07

10.3969/j.issn.2095-3887.2017.04.005

2017-05-17

國家現(xiàn)代肉羊技術(shù)體系專項(xiàng)（CARS-39）；國家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2015GA 630004）；山西省協(xié)同創(chuàng)新中心項(xiàng)目

郝松華（1966-），男，高級畜牧師，碩士，主要從事肉羊營養(yǎng)研究與飼料開發(fā)。

張建新，教授，博士生導(dǎo)師。