幾種非常規(guī)粗飼料養(yǎng)分及其飼用價(jià)值的比較研究

王郝為， 侯振平， 楊煥勝， 王啟業(yè)， 王延周， 楊玲媛， 吳端欽*

(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所， 湖南 長(zhǎng)沙 410205； 2. 湖南省師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410006；3. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。2016年農(nóng)業(yè)部在“全國(guó)草食畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃”(2016-2020年)中指出因地制宜推進(jìn)南方飼草產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)。同時(shí)，農(nóng)業(yè)部在《全國(guó)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃(2016-2020年)》中明確指出我國(guó)北方地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展優(yōu)質(zhì)苜蓿、青貯玉米、飼用燕麥等飼草，而南方地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展飼用油菜、飼用苧麻等。畜牧業(yè)要穩(wěn)定發(fā)展，必須加大畜牧結(jié)構(gòu)調(diào)整，走“節(jié)糧型”畜牧業(yè)，減少動(dòng)物與人爭(zhēng)糧，不僅對(duì)提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)水平具有重要意義，而且對(duì)于確保食品安全更具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義[1]。因此，研究利用“非糧型”飼草資源發(fā)展草食動(dòng)物的生產(chǎn)，是“節(jié)糧型”畜牧業(yè)最佳思路之一。

近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及草食動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，我國(guó)商品牧草的供應(yīng)量嚴(yán)重不足，進(jìn)口量逐年迅猛增加。我國(guó)擁有許多具有地域特色的植物性飼料資源，可以對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用并應(yīng)用到動(dòng)物生產(chǎn)中。其中，飼用苧麻(BoehmerianiveaL.)生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，生物產(chǎn)量大，而且蛋白含量較高，氨基酸組成合理，是一種優(yōu)質(zhì)的植物粗飼料[2]。枸樹(shù)是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的植物，不僅可以用作纖維、食物、藥物等，還可以作為優(yōu)質(zhì)飼料的原料[3-4]。蘆筍莖、葉的營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富，氨基酸含量也種類齊全，而且富含活性物質(zhì)，具有提高免疫功能、調(diào)節(jié)血脂等功效，因此可以作為優(yōu)質(zhì)飼料資源來(lái)開(kāi)發(fā)[5-6]。本研究采集了飼用苧麻青貯、構(gòu)樹(shù)青貯、全株蘆筍及蘆筍皮4種非常規(guī)飼料進(jìn)行了常規(guī)養(yǎng)分、氨基酸測(cè)定及其飼用價(jià)值分析，為進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及制備

苧麻青貯原料品種為中苧1號(hào)，高度為100 cm左右，機(jī)械粉碎打包青貯60 d。構(gòu)樹(shù)青貯(嫩枝及葉)由中植構(gòu)樹(shù)生物科技有限公司提供。全株蘆筍(沒(méi)有去皮的蘆筍)長(zhǎng)度約為40 cm，蘆筍皮為蘆筍去除中間食用部分的副產(chǎn)品，產(chǎn)地為湖南省沅江市。采集4種非常規(guī)粗飼料后，于65℃烘箱中干燥至恒重，室內(nèi)回潮24 h，制成風(fēng)干樣品，粉碎，保存于封口袋中備實(shí)驗(yàn)室分析。

1.2 樣品分析

干物質(zhì)(dry matter, DM)、粗蛋白質(zhì)(crude protein, CP)、粗脂肪(ether extract, EE)、粗纖維(crude fiber, CF)、粗灰分(Ash)等按照張麗英[7]的方法進(jìn)行測(cè)定；總能(gross energy, GE)利用全自動(dòng)氧彈式量熱儀(湖南開(kāi)元儀器有限公司)進(jìn)行測(cè)定；樣品中17種氨基酸的含量，利用氨基酸分析儀(Waters公司，美國(guó))測(cè)定。

1.3 飼用價(jià)值指標(biāo)計(jì)算

1)相對(duì)飼用價(jià)值(relative feed value，RFV)：采用美國(guó)牧草草地理事會(huì)飼草分析小組委員會(huì)提出的粗飼料相對(duì)值[8]，進(jìn)行比較飼草的飼用品質(zhì)和預(yù)期采食量：

RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29(以綿羊?yàn)閯?dòng)物基礎(chǔ))。

DMI(%BW)=120/NDF(%DM)

DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)

其中：DMI(dry matter intake)為粗飼料干物質(zhì)采食量，單位為占體重的百分比即%BW；DDM(digestible dry matter)為可消化的干物質(zhì)，單位為占干物質(zhì)的百分比即%DM。

2)有機(jī)物質(zhì)消化率(organic matter digestibility, OMD)：有機(jī)物質(zhì)消化率根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式Y(jié)=123.5068-2.279X(以綿羊?yàn)閯?dòng)物基礎(chǔ))計(jì)算[9]。其中，Y為有機(jī)物質(zhì)消化率，Y為粗纖維含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入處理。采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，Duncan氏法多重比較進(jìn)行組間差異顯著性檢驗(yàn)，顯著性定為P<0.05，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 營(yíng)養(yǎng)成分特點(diǎn)

對(duì)于所采集的4種粗飼料樣品中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，由表1可以看出，全株蘆筍中CP、Fat和Ash的含量為最高，且顯著高于其他3種粗飼料中的含量(P<0.05)。對(duì)于CF、NDF和ADF的含量而言，苧麻青貯中的含量顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)。構(gòu)樹(shù)青貯中DM和GE顯著(P<0.05)高于其他3種粗飼料，分別為96.54%和17.72 MJ·kg-1。

表1 四種粗飼料常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析(風(fēng)干)Table 1 Analyzed conventional nutrients composition of the samples /%(air-dry)

注：同行不同字母表示顯著差異(P<0.05)，下同

Note: Different letters in the same row indicate significant difference between the treatments at the 0.05 level. The same as below

2.2 氨基酸組成分析

由表2可知，就各個(gè)必需氨基酸的含量來(lái)說(shuō)，均以全株蘆筍為最高，且除Ile外均顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)；全株蘆筍的總必需氨基酸的含量顯著高于另外3種粗飼料(P<0.05)，但其他粗飼料之間無(wú)顯著差異，而且苧麻青貯中的含量最低，為3.83%。同樣，各個(gè)非必需氨基酸除Cys外，全株蘆筍的含量為最高，且顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)；全株蘆筍的總非必需氨基酸的含量顯著高于另外3種粗飼料(P<0.05)，而且蘆筍皮的總非必需氨基酸的含量顯著高于苧麻青貯和構(gòu)樹(shù)(P<0.05)，但苧麻青貯與構(gòu)樹(shù)的總非必需氨基酸的含量無(wú)顯著差異。

表2 氨基酸組成分析 (風(fēng)干)Table 2 Analyzed amino acid composition of the samples /%(air-dry)

2.3 飼用價(jià)值分析

由表3可知，蘆筍的DMI、DDM、RFV和OMD均顯著(P<0.05)高于其他3種粗飼料。而苧麻青貯飼用價(jià)值顯著低于其他3種粗飼料(P<0.05)。構(gòu)樹(shù)DMI與蘆筍皮之間無(wú)顯著差異，但是DDM、RFV和OMD均顯著(P<0.05)低于蘆筍皮。

表3 四種非常規(guī)粗飼料飼用價(jià)值評(píng)定Table 3 Feeding value evaluation of 4 kinds of unusual feedstuffs

3 討論

3.1 四種非常規(guī)粗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分分析

不同植物品種，甚至不同生長(zhǎng)地或不同生長(zhǎng)期階段，所含養(yǎng)分存在明顯差異，養(yǎng)分含量與牧草間具有一定相關(guān)性[10]。飼用苧麻是以收獲青綠葉、莖等，可在適宜生育期內(nèi)多次刈割的高蛋白優(yōu)質(zhì)飼草，同時(shí)具生物產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、分蘗力強(qiáng)、再生性和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)[11]。朱濤濤[12]研究比較了苧麻與我國(guó)南方地區(qū)廣泛種植的桂牧1號(hào)雜交象草和多年生黑麥草2種牧草的品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)苧麻粗蛋白質(zhì)含量在18%以上，顯著高于2種牧草。本研究中苧麻青貯的蛋白含量為11.96%，低于上面的報(bào)道。飼用苧麻的刈割高度對(duì)飼用品質(zhì)影響較大，主要是對(duì)其粗蛋白質(zhì)、粗纖維含量的影響。喻春明[13]報(bào)道隨著收割高度的增加，粗蛋白質(zhì)含量逐漸降低，收割高度從40 cm到70 cm，粗蛋白質(zhì)含量從平均22.67%降低至19.77%。而本研究中中苧1號(hào)的采樣高度為100 cm，其結(jié)果符合上述規(guī)律。隨著生長(zhǎng)高度的增加，苧麻中蛋白含量雖然有所下降，但是其生物量卻是增加的，因此如何使飼用苧麻的生物量與養(yǎng)分含量之間達(dá)到一個(gè)適宜的平衡點(diǎn)，還需要對(duì)飼用苧麻進(jìn)行深入的研究。

構(gòu)樹(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，能耐干旱瘠薄土壤，葉及嫩枝條中蛋白質(zhì)含量豐富，可作為一種優(yōu)質(zhì)的飼料開(kāi)發(fā)利用。有報(bào)道，構(gòu)樹(shù)葉含有豐富的碳水化合物、脂肪、維生素和多種礦物元素等，且安全無(wú)毒，其粗蛋白質(zhì)含量達(dá)24%，是大米、玉米的3倍，小麥的2倍，僅次于大豆[14]。屠焰等[15]對(duì)雜交構(gòu)樹(shù)葉的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其蛋白質(zhì)含量高達(dá)26.1%明顯高于苜蓿草粉中的蛋白質(zhì)含量，但是中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量分別為15.9%和13.0%，遠(yuǎn)低于草粉中的含量。王永奇等[16]對(duì)林麝放牧區(qū)的24種葉進(jìn)行了常規(guī)養(yǎng)分測(cè)定，發(fā)現(xiàn)構(gòu)樹(shù)蛋白和粗纖維的分別為27.4%和16.1%，可以滿足林麝的營(yíng)養(yǎng)需要。而且構(gòu)樹(shù)中還含有大量的黃酮類化合物、木脂素類及萜類等多種化學(xué)成分，具有抗氧化、抗菌消炎等生物活性[17]。

蘆筍屬于百合科天門(mén)冬屬多年生宿根性草本植物，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、黃酮類化合物及皂苷等[18]。 關(guān)云靜等[19]對(duì)綠蘆筍不同部位的營(yíng)養(yǎng)成分及其抗氧化活性進(jìn)行了測(cè)定分析，發(fā)現(xiàn)鮮葉中水分、蛋白質(zhì)、粗脂肪及粗纖維的含量分別為67.14%、7.17%、2.44%和0.45%，但是鮮葉中維生素C、黃酮和皂苷每100 g中含量分別為65.63 mg、1 333.10 mg和479.20 mg，顯著高于綠蘆筍的嫩尖、嫩莖等部位(P<0.05)。早些年，湖南沅江洞庭湖區(qū)的蘆葦主要是賣給紙廠做原料，而每年3月份蘆筍發(fā)芽季節(jié)，農(nóng)民將整株蘆筍用來(lái)飼喂動(dòng)物(豬、羊等)。近幾年，隨著國(guó)家對(duì)污染企業(yè)的整治，關(guān)閉了大批的造紙廠。從2014年起，沅江決定轉(zhuǎn)變思路，做大做強(qiáng)當(dāng)?shù)氐奶J筍食品加工業(yè)，因此每年將會(huì)產(chǎn)生大量的蘆筍皮，可以用作飼料資源去開(kāi)發(fā)。據(jù)我們對(duì)沅江蘆筍加工廠的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)蘆筍皮的做法，基本上就是全部隨便丟棄到路邊、溝渠等，既是資源浪費(fèi)也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。

3.2 四種非常規(guī)粗飼料的氨基酸組成分析

苧麻不僅蛋白質(zhì)含量高，而且氨基酸種類齊全，且含量較高[20]。有研究報(bào)道，苧麻葉中必需氨基酸以亮氨酸含量最高，平均為1.63～2.43%，其次是纈氨酸1.16～1.63%，賴氨酸含量為0.86～1.15%，蛋氨酸最低0.09～0.22%。孫延煒等[21]對(duì)苧麻及其近緣植物的氨基酸組成進(jìn)行了比較分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)苧麻中總必需氨基酸和總非必需氨基酸的含量分別為6.08%和8.71%。本研究的結(jié)果低于上述報(bào)道，這可能是由于苧麻品種或者苧麻高度的不同而造成的。李闖等[22]對(duì)不同植株高度的苧麻進(jìn)行了氨基酸組成分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高度不同其氨基酸組成及氨基酸總量也有所不同，隨著高度的增加呈降低趨勢(shì)。

構(gòu)樹(shù)嫩枝及葉中含有豐富的氨基酸、微量元素等，可以用作飼料原料。翟曉巧等[23]對(duì)3種不同品種的構(gòu)樹(shù)葉進(jìn)行了氨基酸組成測(cè)定分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)天冬氨酸含量較高，為2.12%～2.61%，賴氨酸含量為0.91%～1.15%，總氨基酸含量為14.15%～17.87%，而且氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與葉面積、葉片長(zhǎng)度呈正相關(guān)，而與葉柄長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)。屠焰等[15]研究雜交構(gòu)樹(shù)葉的氨基酸含量發(fā)現(xiàn)，谷氨酸、天門(mén)冬氨酸和亮氨酸的含量較高，分別為2.03%、1.88%和1.69%。上述研究證明，構(gòu)樹(shù)品種對(duì)其葉中的氨基酸含量有一定的影響，因此開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)品種對(duì)構(gòu)樹(shù)飼料化極為重要。

蘆筍為多年生開(kāi)花植物，我國(guó)分布廣泛，湖南的洞庭湖、東北的遼河三角洲、華北平原的白洋淀等為集中分布區(qū)。姜云云等[24]對(duì)10批蘆筍樣品進(jìn)行了氨基酸含量測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)組氨酸含量較高，為2.97%～5.56%。蘆筍葉中氨基酸含量也較為豐富，蘆筍葉天冬氨酸和谷氨酸的含量分別為1.69%和1.72%，占氨基酸總量的16.17%和16.46%[25]。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)生活水平不斷提高，以及民眾對(duì)蘆筍營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值認(rèn)識(shí)的增強(qiáng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)量劇增[26]，因此全株蘆筍現(xiàn)在已不用來(lái)直接飼喂動(dòng)物，但是蘆筍皮完全可以用作飼料原料，直接飼喂動(dòng)物或者進(jìn)行青貯、發(fā)酵等。

3.3 四種非常規(guī)粗飼料的飼用價(jià)值分析

飼用價(jià)值是評(píng)價(jià)粗飼料的一項(xiàng)重要指標(biāo)，RFV是飼料中ADF和NDF的綜合反映，數(shù)值越大說(shuō)明該粗飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。陳艷等[27]利用RFV對(duì)幾種常用粗飼料的飼用價(jià)值進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明，黑麥草的DDM和RFV均顯著高于其他粗飼料(P<0.05)，黑麥草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，其次為牛鞭草和甘薯蔓，玉米秸稈和稻草最低。OMD是飼料中CF的反映，飼草OMD越高，說(shuō)明其被消化利用特性越好。吳發(fā)莉等[28]對(duì)甘南碌曲和合作地區(qū)冬夏季節(jié)高寒天然牧草的飼用價(jià)值進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)論碌曲還是合作，夏季牧草的OMD顯著高于冬季牧草(P<0.05)，說(shuō)明季節(jié)對(duì)飼料中的CF含量有顯著的影響。本研究中，不同品種飼料其飼用價(jià)值差別較大，但是并未涉及到季節(jié)對(duì)其飼用價(jià)值影響的分析。構(gòu)樹(shù)青貯、全株蘆筍和蘆筍皮的DMI、DDM、RFV和OMD均顯著高于中苧1號(hào)青貯(P<0.05)，說(shuō)明中苧1號(hào)青貯的飼用價(jià)值相對(duì)較差。飼用苧麻收割高度一般為70 cm，而本研究中的刈割高度為100 cm左右，這可能降低了其飼用價(jià)值，因此對(duì)飼用苧麻還需要進(jìn)一步研究，發(fā)揮其最大飼用潛力。同樣，研究發(fā)現(xiàn)苜蓿植株的生長(zhǎng)高度與其RFV呈極顯著的負(fù)相關(guān)[29]。

4 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)苧麻、構(gòu)樹(shù)、全株蘆筍及蘆筍皮的營(yíng)養(yǎng)成分含量較高，且氨基酸組成全面。尤其是構(gòu)樹(shù)青貯、全株蘆筍和蘆筍皮的飼用價(jià)值較高，而全株蘆筍因?yàn)槭秤貌糠纸?jīng)濟(jì)價(jià)值較高，因此開(kāi)發(fā)蘆筍皮用作飼料原料的潛力巨大。將來(lái)還需對(duì)飼用苧麻進(jìn)行系統(tǒng)研究，探索其飼用價(jià)值與收割高度的平衡點(diǎn)，使其飼用價(jià)值最大化。