樹(shù)葉、秸稈及糟渣類(lèi)飼料在杜×寒雜交羊瘤胃中的降解特性研究

張暄梓，于勝晨，郝小燕，張英杰，郭云霞，張建新*，霍文婕*

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，山西太谷 030801；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西楊凌 712100；3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，河北保定 071000）

養(yǎng)羊業(yè)是我國(guó)農(nóng)牧山區(qū)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，也是貧困地區(qū)農(nóng)民脫貧致富的政府扶持產(chǎn)業(yè)。在舍飼圈養(yǎng)條件下，飼草料成本占養(yǎng)羊成本的65%～70%[1]，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《全國(guó)節(jié)糧型畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）》明確提出要加快樹(shù)葉、糟渣等非常規(guī)飼料資源的飼料化進(jìn)程。我國(guó)年產(chǎn)秸稈約10.4 億t[2]，產(chǎn)糟渣約2 億t[3]，樹(shù)葉資源約5 億t[4]，如何通過(guò)營(yíng)養(yǎng)平衡技術(shù)和飼草料加工調(diào)制方法科學(xué)利用樹(shù)葉、糟渣等非常規(guī)飼料資源，真正實(shí)現(xiàn)養(yǎng)羊業(yè)的節(jié)本、提質(zhì)、增效，是肉羊產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。

未經(jīng)處理的秸稈類(lèi)粗飼料適口性差，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低[5-7]，目前飼用秸稈僅為1.69 億t[2]。糟渣類(lèi)飼料資源來(lái)源廣，但其含水量高、酸堿不平衡、易腐敗，利用有限[8]；葡萄渣可以緩解肉羊的氧化應(yīng)激，提高生長(zhǎng)性能，改善肉品質(zhì)[9-11]。目前，可用作飼料的樹(shù)葉資源有100 余種，其中槐樹(shù)葉中含有18 種氨基酸，微量元素鐵、錳、銅、鋅的含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于豆餅[12-14]。

營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)定是客觀評(píng)價(jià)飼草料資源營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要手段，也是利用飼料資源科學(xué)設(shè)計(jì)飼料配方的重要依據(jù)。本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分和羊瘤胃降解率來(lái)綜合評(píng)定樹(shù)葉、秸稈、糟渣3 類(lèi)粗飼料原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，旨在為粗飼料資源的開(kāi)發(fā)利用和飼料配方的科學(xué)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 飼料樣品均采自山西境內(nèi)的柳樹(shù)葉、槐樹(shù)葉、水稻秸稈、玉米秸稈、葡萄渣和醋糟，每種飼料采集3 個(gè)樣品作為重復(fù)，飼料原料屬性信息見(jiàn)表1。采集的飼料經(jīng)65℃烘箱烘干，粉碎后制成風(fēng)干樣品，置于自封袋中備用。

1.2 動(dòng)物飼養(yǎng)管理 本試驗(yàn)選用3 只體況良好、體重（50.00±3.50）kg、安裝永久性瘤胃瘺管的杜×寒雜交F1代成年閹割肉用綿羊，經(jīng)檢疫后單欄飼養(yǎng)?；A(chǔ)日糧參考NRC（2007）綿羊營(yíng)養(yǎng)需要配制，按1.3 倍維持水平飼養(yǎng)，試驗(yàn)基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2。每日于08:00 和18:00 飼喂，自由飲水。

表1 6 種粗飼料原料的屬性信息

表2 基礎(chǔ)日糧組成與營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 尼龍袋試驗(yàn)方法 選用孔徑為50 μm、10 cm×6 cm 的尼龍袋，并進(jìn)行編號(hào)。尼龍袋使用前在瘤胃中進(jìn)行平衡處理，將在瘤胃內(nèi)處理好的尼龍袋取出后反復(fù)沖洗干凈，于65℃下烘干，并回潮24 h，在使用前稱(chēng)重記錄。準(zhǔn)確稱(chēng)取3 g 待測(cè)飼料樣品，裝進(jìn)已備好的尼龍袋內(nèi)。各時(shí)間點(diǎn)設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)設(shè)置2 個(gè)平行尼龍袋，將2 個(gè)尼龍袋綁在特制塑料管上，放進(jìn)瘤胃內(nèi)。尼龍袋在瘤胃瘺管中消化時(shí)間為0、6、12、24、36、48、72 h。按照“分批放入，同時(shí)取出”的原則操作。將取出的尼龍袋放入洗衣機(jī)中清洗，隨后放于65℃烘箱中烘干（48 h），并回潮24 h，稱(chēng)重記錄。

1.4 樣品常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 參照張麗英[15]的方法檢測(cè)待測(cè)飼料的水分、干物質(zhì)（DM）和粗灰分（Ash）含量，采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白質(zhì)（CP）含量，采用索氏提取法檢測(cè)粗脂肪（EE）含量，采用AOAC（2012）[16]的方法測(cè)定粗纖維（CF）含量，采用Van Soest 法[17]檢測(cè)酸性洗滌纖維（ADF）和中性洗滌纖維（NDF）含量，采用原子吸收分光光度計(jì)法[18]檢測(cè)鈣（Ca）含量，采用釩鉬黃比色法[19]檢測(cè)磷（P）含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算

1.5.1 瘤胃有效降解率的計(jì)算 利用?rskov 等[20]的瘤胃降解指數(shù)模型計(jì)算瘤胃有效降解率：

式中，P 為t 時(shí)間點(diǎn)飼料某一營(yíng)養(yǎng)成分的瘤胃降解率（%），a 為快速降解部分（%），b 為慢速降解部分（%），c 為b 的降解速率（h-1），t 為飼料在瘤胃內(nèi)停留的時(shí)間（h）。

6 種粗飼料的瘤胃有效降解率（ED）的計(jì)算公式：

式中，k 為待測(cè)飼料的瘤胃外流速率，0.034 h-1。

1.5.2 飼料樣品能量?jī)r(jià)值的估算 本試驗(yàn)采用綿羊能量?jī)r(jià)值的預(yù)測(cè)方程[21]對(duì)樣品的消化能（DE）、代謝能（ME）以及增重凈能（NEg）進(jìn)行估算。

1.5.3 飼料樣品每個(gè)時(shí)間點(diǎn)瘤胃降解率的計(jì)算

被測(cè)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) t 時(shí)間點(diǎn)的降解率=[（A×B）–（C×D）]/（A×B）×100%式中，A 為校正袋重（g），B 為0 h 袋中殘余物某一養(yǎng)分含量（%），C 為某一時(shí)間點(diǎn)尼龍袋中殘余物的重量（g），D 為某一時(shí)間點(diǎn)尼龍袋中殘余物某一養(yǎng)分含量（%）。A=實(shí)際裝袋樣品重（g）×[1–裝袋樣品逃逸率（%）]，其中，裝袋樣品逃逸率=｛[0 h 裝袋樣品重（g）–0 h 袋中殘余物重（g）]/0 h 裝袋樣品重（g）｝×100%

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 利用Excel 2010 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用SPSS 26.0 進(jìn)行單因素方差分析，用Duncan's 法進(jìn)行多重比較，a、b、c 采用非線性回歸分析，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 6 種粗飼料原料的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分以及能量?jī)r(jià)值分析由表3 可見(jiàn)，秸稈類(lèi)粗飼料的水分低于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05），其中醋糟的水分最高。樹(shù)葉類(lèi)粗飼料的CF、NDF 和ADF 含量均低于秸稈類(lèi)和糟渣類(lèi)粗飼料（P<0.05）。樹(shù)葉類(lèi)粗飼料的CP 含量與糟渣類(lèi)粗飼料相似，兩者均高于秸稈類(lèi)粗飼料（P<0.05），且其中柳樹(shù)葉的CP 含量最高。糟渣類(lèi)粗飼料的EE 和P 含量高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05），且醋糟的EE 和P 含量最高。樹(shù)葉類(lèi)粗飼料的DE、ME 和NEg 均高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05），且柳樹(shù)葉和槐樹(shù)葉之間無(wú)顯著差異P>0.05）。秸稈類(lèi)粗飼料中玉米秸稈的DE、ME 和NEg 高于水稻秸稈（P<0.05），糟渣類(lèi)粗飼料中葡萄渣高于醋糟（P<0.05）。

2.2 6 種粗飼料原料各營(yíng)養(yǎng)成分的瘤胃降解特性

2.2.1 6 種粗飼料原料DM 的瘤胃降解特性 由表4 可見(jiàn)，槐樹(shù)葉各個(gè)時(shí)間點(diǎn)DM 的瘤胃降解率均高于其他5 種粗飼料（P<0.05）。除6 h 之外，其他時(shí)間點(diǎn)的樹(shù)葉類(lèi)粗飼料DM 的瘤胃降解率高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05）。從DM 的瘤胃降解參數(shù)來(lái)看，葡萄渣的快速降解部分高于其他5 種粗飼料（P<0.05），樹(shù)葉類(lèi)粗飼料的慢速降解部分和有效降解率（EDDM）高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05），且6 種粗飼料原料的EDDM由高到低依次為槐樹(shù)葉、柳樹(shù)葉、葡萄渣、玉米秸稈、醋糟、水稻秸稈。

表3 6 種粗飼料原料的營(yíng)養(yǎng)成分以及能量?jī)r(jià)值（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

表4 6 種粗飼料原料DM 的瘤胃降解率和降解參數(shù)

2.2.2 6 種粗飼料原料CP 的瘤胃降解特性 由表5 可見(jiàn)，6 種粗飼料原料CP 的瘤胃降解率隨著其在瘤胃內(nèi)消化時(shí)間的增加而發(fā)生變化。在6～72 h，樹(shù)葉類(lèi)粗飼料CP瘤胃降解率高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05）；在6 h 時(shí)，槐樹(shù)葉的CP 瘤胃降解率高于柳樹(shù)葉（P<0.05）；12 h時(shí)兩者無(wú)顯著差異；在24～72 h，柳樹(shù)葉CP 的瘤胃降解率高于槐樹(shù)葉（P<0.05）。對(duì)于6 種粗飼料的CP 瘤胃降解參數(shù)，槐樹(shù)葉的快速降解部分高于其他5 種粗飼料（P<0.05），柳樹(shù)葉的慢速降解部分和降解速率高于其他5 種粗飼料（P<0.05）。樹(shù)葉類(lèi)粗飼料CP 的瘤胃有效降解率（EDCP）高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05），且6 種粗飼料原料的EDCP由高到低依次為柳樹(shù)葉、槐樹(shù)葉、水稻秸稈、玉米秸稈、葡萄渣、醋糟。

2.2.3 6 種粗飼料原料NDF 的瘤胃降解特性 由表6 可見(jiàn)，粗飼料在瘤胃發(fā)酵的所有時(shí)間點(diǎn)中，樹(shù)葉類(lèi)粗飼料NDF 的瘤胃降解率均高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05），且柳樹(shù)葉NDF 的瘤胃降解率最高。從6 種粗飼料NDF的瘤胃降解參數(shù)來(lái)看，樹(shù)葉類(lèi)粗飼料的可降解部分（a+b）高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05），且槐樹(shù)葉最高；葡萄渣慢速可降解部分的降解速率高于其他飼料（P<0.05）。樹(shù)葉類(lèi)粗飼料NDF 有效降解率（EDNDF）高于其他兩類(lèi)粗飼料（P<0.05），且6 種粗飼料EDNDF由高到低依次為柳樹(shù)葉、槐樹(shù)葉、玉米秸稈、水稻秸稈、葡萄渣、醋糟。

3 討 論

3.1 6 種粗飼料原料的營(yíng)養(yǎng)成分和能量?jī)r(jià)值 本試驗(yàn)中，6 種粗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分含量差異比較大。樹(shù)葉類(lèi)和糟渣類(lèi)的CP 含量高于秸稈，其中柳樹(shù)葉含有較高的CP，表明柳樹(shù)葉可為反芻動(dòng)物提供豐富的植物性CP[22]。本試驗(yàn)中醋糟CP 含量為10.96%，EE 含量為7.63%。Song等[23]研究表明，醋糟的CP 含量為12.52%，EE 的含量為9.33%。本試驗(yàn)中，樹(shù)葉類(lèi)飼料的NDF 和ADF 含量較低，對(duì)肉羊綿羊的飼用能量?jī)r(jià)值較高。樹(shù)葉類(lèi)飼料的NDF、ADF 和CF 含量低于秸稈類(lèi)飼料，主要是由于秸稈需要使其莖干具有良好的支撐作用而利用了更多結(jié)構(gòu)致密的纖維素[24]。樹(shù)葉類(lèi)飼料因相對(duì)較低的CF 和ADF含量更容易被反芻動(dòng)物利用。而水稻秸稈、葡萄渣和醋糟的ADF 含量較高，限制了它們的利用效率。因纖維類(lèi)物質(zhì)易于被瘤胃微生物消化[25]，所以醋糟有助于反芻動(dòng)物瘤胃的生長(zhǎng)發(fā)育。秸稈類(lèi)飼料的CF 含量高，也可以促進(jìn)動(dòng)物的反芻，但其CP 含量低，因此飼喂時(shí)可以與其他蛋白類(lèi)飼料配合飼喂。粗飼料原料中P 含量與粗飼料品種、生長(zhǎng)環(huán)境和農(nóng)作物加工工藝等有關(guān)[26-27]。醋糟中含有大量的谷物，因此P 含量最高，這與Huang 等[28]研究結(jié)果一致。由于礦物質(zhì)P 元素屬于不可再生資源，且飼料中添加過(guò)量的P 會(huì)導(dǎo)致大量未消化的P 排出畜禽體外，進(jìn)而造成環(huán)境污染[29]，因此本試驗(yàn)中對(duì)P 含量的分析為畜禽飼料的精準(zhǔn)配制和合理補(bǔ)充P 元素提供了重要的參考依據(jù)。

表5 6 種粗飼料原料CP 的瘤胃降解率和降解參數(shù)

表6 6 種粗飼料原料NDF 的瘤胃降解率和降解參數(shù)

在確定飼料在飼喂動(dòng)物過(guò)程中的潛在價(jià)值時(shí)，ME比DE 更為實(shí)用和準(zhǔn)確[30]。本研究中樹(shù)葉類(lèi)粗飼料的DE、ME 和NEg 相對(duì)于秸稈類(lèi)粗飼料更高，說(shuō)明作為非常規(guī)粗飼料的樹(shù)葉類(lèi)粗飼料原料可以部分代替目前肉羊日糧中常用的秸稈類(lèi)飼料以提供更多的ME 和NE。相對(duì)于糟渣類(lèi)粗飼料，玉米秸稈的DE、ME 和NEg 較高，水稻秸稈的DE、ME 和NEg 較低，這與曹水清等[31]研究結(jié)果一致。因此，在開(kāi)發(fā)利用水稻秸稈作為反芻動(dòng)物飼料時(shí)應(yīng)進(jìn)行合理的加工處理，以提高其消化率。

3.2 6 種粗飼料原料營(yíng)養(yǎng)成分的瘤胃降解特性

3.2.1 6 種粗飼料原料DM 的瘤胃降解特性 飼料原料的DM 瘤胃降解率是衡量反芻動(dòng)物干物質(zhì)采食量（DMI）的重要指標(biāo)[32]，飼料的DM 降解率高，一般動(dòng)物對(duì)該飼料的采食量也會(huì)相應(yīng)增加。粗飼料快速降解部分主要是由蛋白類(lèi)、脂類(lèi)和可溶性糖等易降解部分決定[33]。本試驗(yàn)中，樹(shù)葉類(lèi)飼料各時(shí)間點(diǎn)的降解率均高于其他飼料，說(shuō)明樹(shù)葉類(lèi)飼料在瘤胃中更容易被消化利用。糟渣類(lèi)飼料在瘤胃中降解率較低，特別是葡萄渣因含有大量的葡萄籽，質(zhì)地堅(jiān)硬，不易被微生物降解，故慢速降解部分比例最低。但葡萄渣中還含有大量的果皮和少量果肉，這部分成分容易被微生物降解，所以葡萄渣快速降解部分比例較高。從慢速降解部分和瘤胃有效降解率來(lái)看，樹(shù)葉類(lèi)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，而醋糟和水稻秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較低。

3.2.2 6 種粗飼料原料CP 的瘤胃降解特性 飼料在反芻動(dòng)物瘤胃中CP 的降解率主要取決于飼料本身的降解難易程度以及飼料在瘤胃里的發(fā)酵時(shí)間[34]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著飼料在綿羊瘤胃內(nèi)滯留時(shí)間的延長(zhǎng)，CP 的瘤胃降解率也逐漸升高。本試驗(yàn)中，在6 h 時(shí)，槐樹(shù)葉的CP 瘤胃降解率高于柳樹(shù)葉，而在24～72 h，柳樹(shù)葉CP 的瘤胃降解率高于槐樹(shù)葉，這可能與飼料的蛋白質(zhì)組成成分有關(guān)。不同的蛋白質(zhì)成分在瘤胃內(nèi)消化降解的快慢不同，槐樹(shù)葉的快速降解部分高于柳樹(shù)葉，而慢速降解部分低于柳樹(shù)葉。有研究顯示，在評(píng)價(jià)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí)，飼料的慢速降解部分和有效降解率更具有參考價(jià)值[24]。本試驗(yàn)研究顯示，柳樹(shù)葉的慢速降解部分和有效降解率顯著高于其他5 種粗飼料，說(shuō)明柳樹(shù)葉的CP 在瘤胃中的利用率較高。柳樹(shù)葉CP 含量較高，可以為反芻動(dòng)物提供優(yōu)質(zhì)CP。本試驗(yàn)中，糟渣類(lèi)的CP含量（葡萄渣10.72%，醋糟10.96%）高于槐樹(shù)葉的CP 含量（9.27%），但CP 的瘤胃有效降解率（葡萄渣29.43%，醋糟26.67%）較槐樹(shù)葉（55.04%）低，說(shuō)明醋糟和葡萄渣的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低。

3.2.3 6 種粗飼料原料NDF 的瘤胃降解特性 飼料中的纖維類(lèi)物質(zhì)是反芻動(dòng)物重要的能量來(lái)源[35]。當(dāng)作物成熟后，莖稈隨之木質(zhì)化，纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的比例也發(fā)生變化，在肉羊瘤胃中能被降解的是部分纖維素和半纖維素，木質(zhì)素不易被降解利用，因此，飼料中NDF 組分和比例的不同會(huì)造成NDF 瘤胃降解率的差異[36]。本試驗(yàn)研究顯示，樹(shù)葉類(lèi)飼料的NDF 含量低于其他粗飼料，但其瘤胃有效降解率最高，說(shuō)明樹(shù)葉類(lèi)飼料中纖維部分可以被肉羊有效利用。醋糟的NDF 含量?jī)H次于水稻秸稈，但其在各時(shí)間點(diǎn)的瘤胃降解率最低，降解速率最慢，因此其瘤胃有效降解率最低。醋糟作為反芻動(dòng)物飼料時(shí)，其纖維利用率較低成為第一限制因素，必須采用酶制劑或生物發(fā)酵等加工手段來(lái)提高飼料的利用率。綜合可降解NDF 和瘤胃有效降解率來(lái)看，樹(shù)葉類(lèi)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，秸稈類(lèi)飼料次之，而葡萄渣和醋糟的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最低。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，樹(shù)葉類(lèi)粗飼料的CP 含量高，NDF 和ADF 含量較低，各能量?jī)r(jià)值較高，且其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)瘤胃降解率較高，可以作為肉羊優(yōu)質(zhì)的粗飼料資源；糟渣類(lèi)粗飼料特別是醋糟的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)瘤胃降解率較低，不易被動(dòng)物利用，作為肉羊飼料利用還需要進(jìn)行進(jìn)一步加工處理。綜上，樹(shù)葉類(lèi)粗飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較秸稈類(lèi)和糟渣類(lèi)更高。