不同比例玉米秸稈和濕玉米纖維飼料替代苜蓿的發(fā)酵全混合日糧營養(yǎng)價(jià)值的評定

馮冠智，呂靜儀，王嘯林，房新鵬，張廣寧，張永根

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030）

近年來，隨著奶牛養(yǎng)殖業(yè)高速發(fā)展，優(yōu)質(zhì)草料的價(jià)格高漲，急需尋找苜蓿、燕麥草等優(yōu)質(zhì)草料的替代品來降低飼料成本。濕玉米纖維飼料（WCGF）是反芻動(dòng)物常用飼料，具有較高的瘤胃消化率和高蛋白質(zhì)，但其水分含量高、不易存儲、易腐敗變質(zhì)。而非飼草來源纖維飼料的小粒徑并不能像飼草一樣有效地刺激反芻活動(dòng)。將高水分副產(chǎn)物與干飼料混合制備成低水分發(fā)酵混合日糧是保存高水分副產(chǎn)物的有效方法。研究表明，干玉米纖維飼料和中國野生黑麥草可有效替代部分苜蓿干草。玉米秸稈產(chǎn)量高和成本低，但其木質(zhì)素和纖維含量較高，會降低動(dòng)物的營養(yǎng)物質(zhì)消化率。而聯(lián)合使用乳酸菌與溶菌酶可有效提高含有秸稈的全混合日糧（TMR）青貯飼料的體外干物質(zhì)消化率和體外中性洗滌纖維消化率。本試驗(yàn)采用康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系CNCPS 和NRC（2001）模型的原理和方法，旨在研究不同比例玉米秸稈和WCGF 替代苜蓿的FTMR 營養(yǎng)價(jià)值，為玉米秸稈和WCGF 替代苜蓿提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 玉米秸稈取自哈爾濱松花江牧場；WCGF 來自嘉吉生化有限公司；植物乳酸菌主要成分為植物乳桿菌（CGMCC10516，活菌數(shù)為1×10CFU/g）和布氏乳桿菌（BNCC189797，活菌數(shù)為1×10CFU/g），比例為1:1。

1.2 FTMR 的制作 試驗(yàn)設(shè)0%WCGF（對照組）、處理組7%WCGF+3%CS（7%WCGF 組）和13%WCGF+5%CS（13%WCGF 組），將3 種不同飼料組成的TMR均勻噴灑植物乳酸菌1×10CFU/g 后放到發(fā)酵袋中，進(jìn)行真空密封，每袋重量為1 kg。在密封好的TMR 發(fā)酵袋上貼好標(biāo)簽，共計(jì)18 包（3 個(gè)處理×6 個(gè)重復(fù)）。設(shè)定發(fā)酵溫度為22～25℃，發(fā)酵時(shí)間為60 d。TMR 組成及營養(yǎng)成分如表1 所示。

表1 TMR 組成及營養(yǎng)成分（DM 基礎(chǔ)）

1.3 樣品采集 在貯存發(fā)酵后第60 天，等量混勻后四分法取樣，并置于55℃烘箱內(nèi)烘干48 h，回潮24 h 后稱重，粉碎后過1 mm 篩制成風(fēng)干樣放入自封袋待測。

1.4 指標(biāo)檢測

1.4.1 營養(yǎng)成分 飼料樣品中的干物質(zhì)（DM）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、粗蛋白質(zhì)（CP）含量按照AOAC的方法進(jìn)行測定和分析；中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌不溶蛋白質(zhì)（NDICP）、酸性洗滌不溶蛋白質(zhì)（ADICP）和酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）含量依照Van Soest 等方法測定；可溶性粗蛋白質(zhì)（SP）則采用Krishnamoorthy 等方法進(jìn)行分析；淀粉（Starch）含量參照張旭等方法測定；可溶性粗蛋白質(zhì)（SCP）和非蛋白氮（NPN）含量采用CNCPS方法測定。計(jì)算得出碳水化合物（CHO）和非結(jié)構(gòu)性碳水化合物（NSC）。

1.4.2 CNCPS 對FTMR 蛋白質(zhì)組分的剖分與計(jì)算 在CNCPS 蛋白質(zhì)體系中，根據(jù)蛋白質(zhì)在沉淀劑、緩沖液以及洗滌劑溶液中的溶解情況，將其劃分為非蛋白氮（PA）、真蛋白質(zhì)（PB）和不可降解粗蛋白質(zhì)（PC）3 部分。PA 溶于瘤胃緩沖液且快速轉(zhuǎn)化成氨，而且根據(jù)固有瘤胃降解率的不同，又可將PB 分為快速降解真蛋白質(zhì)（PB，溶于緩沖液）、中速降解真蛋白質(zhì)（PB，不溶于緩沖液而溶于中性洗滌劑）、慢速降解真蛋白質(zhì)（PB，溶于酸性而不溶中性洗滌劑）。瘤胃內(nèi)細(xì)菌不能降解PC，因此不能提供氨基酸。各組分含量根據(jù)Sniffen 等的方法進(jìn)行計(jì)算。

1.4.3 CNCPS 對FTMR 的碳水化合物組分的剖分與計(jì)算CNCPS 基于飼料的化學(xué)成分組成、物理特征以及碳水化合物在瘤胃中的降解速度將其細(xì)分為快速降解碳水化合物部分（CA）、中速降解碳水化合物部分（CB）、緩慢降解碳水化合物部分（CB）以及不可利用碳水化合物部分（CC）4 個(gè)部分。其中，CA 主要由糖類組成；CB主要由淀粉和果膠組成；CB主要由在瘤胃內(nèi)緩慢降解的可消化纖維素組成；CC 主要為不可在瘤胃內(nèi)降解的細(xì)胞壁組成，且數(shù)值是 ADL 的2.4 倍。各組分含量采用曹志軍等方法進(jìn)行測定。

1.4.4 CNCPS 預(yù)測FTMR 的潛在營養(yǎng)價(jià)值供給量 FTMR的潛在營養(yǎng)物質(zhì)供給量根據(jù) CNCPS 模型預(yù)測，分為瘤胃可降解蛋白質(zhì)（RDP）、瘤胃非降解蛋白質(zhì)（RUP）、菌體蛋白質(zhì)（MCP）、小腸可吸收菌體蛋白質(zhì)（AMCP）、小腸可吸收瘤胃非降解蛋白質(zhì)（ARUP）、小腸可吸收內(nèi)源真蛋白質(zhì)（AECP）以及可代謝蛋白質(zhì)（MP）。采用林曦和Fox 等方法進(jìn)行測定計(jì)算。根據(jù)CNCPS 模型，不同飼糧瘤胃能氮平衡（RENB）值由瘤胃可降解蛋白質(zhì)可合成菌體蛋白質(zhì)（MCPRDP）和總可消化養(yǎng)分可合成菌體蛋白質(zhì)（MCPTDNm）的差值來估測。

1.4.5 采用 NRC 模型預(yù)測FTMR 真可消化養(yǎng)分與能值FTMR 的真可消化養(yǎng)分與能值根據(jù)NRC（2001）模型預(yù)測，主要分為真可消化非纖維性碳水化合物（tdNFC）、真可消化粗蛋白質(zhì)（tdCP）、真可消化中性洗滌纖維（tdNDF）和真可消化脂肪酸（tdFA）4 部分。估測出3 種FTMR 的維持水平總可消化養(yǎng)分（TDNm）、生產(chǎn)水平消化能（DEp）、生產(chǎn)水平代謝能（MEp）及生產(chǎn)水平泌乳凈能（NELP）。并采用肉牛預(yù)測模型公式估測3 種FTMR 飼料的維持凈能（NEm）和增重凈能（NEg），采用Council 等方法進(jìn)行測定計(jì)算。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 基本處理后，使用SAS 9.4 軟件中的GLM 程序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用 Duncan's 法進(jìn)行顯著性分析，＜0.05 為差異性顯著。

2 結(jié)果

2.1 采用CNCPS 體系對FTMR 營養(yǎng)成分的評測 由表2 所示，7% WCGF 組 和13%WCGF 組DM 和ADICP含量低于對照組（＜0.05）；13%WCGF 組CP、SP 和NPN 含量高于其他2 組（＜0.05），ADF 和ADL 低于其他2 組（＜0.05）。7%WCGF 組ADF 含量低于對照組（＜0.05）；13%WCGF 組EE 含量高于7%WCGF組（＜0.05）。此外，與對照組相比，7% WCGF 組SP、NPN 含量降低（＜0.05），NDF 含量升高（＜0.05）；隨WCGF 替代苜蓿比例的增加，各組的NDICP 含量逐漸降低；Ash 和Starch 含量各組間差異不顯著，但Starch 含量隨WCGF 替代的比例上升而逐漸增加。

表2 FTMR 的營養(yǎng)成分評測

2.2 采用CNCPS 體系對FTMR 的蛋白質(zhì)和碳水化合物組分的分析 由表3 可知，13% WCGF 組PA 含量高于其他2 組（＜0.05），7% WCGF 組PA 含量低于對照組（＜0.05）；13%WCGF 組PB含量在數(shù)值高于其他2組（＞0.05）。13% WCGF 組PC 含量低0%WCGF 對照組（＜0.05）；7% WCGF 組和13% WCGF 組CA 含量低于對照組（＜0.05）；13% WCGF 組 CB含量高于其他2 組（＜0.05）；13% WCGF 組CC 含量低于其他2 組（＜0.05）。隨WCGF 替代的比例增加，PB和CHO 含量逐漸降低，而CB含量逐漸增加。

表3 FTMR 的蛋白質(zhì)和碳水化合物組分評定

2.3 采用CNCPS 體系預(yù)測FTMR 潛在的營養(yǎng)價(jià)值供給量 由表4 可知，隨WCGF 替代比例升高，RDP、MCPRDP 含量增加（＜0.05），RUP 和ARUP 含量降低（＜0.05）；13% WCGF 組MCP 和AMCP 含量高于其他2 組（＜0.05）；7% WCGF 組 和13% WCGF組ECP、AECP 和MP 含量低于對照組（＜0.05）。

表4 FTMR 的潛在營養(yǎng)價(jià)值供給量

2.4 采用 NRC 模型估測FTMR 的可消化養(yǎng)分含量和能值由表5 可知，各組間tdNFC 含量差異不顯著，且添加不同比例WCGF 的2 個(gè)組tdNFC 含量都低于對照組；13%WCGF 組tdCP、tdNDF 含量高于其他2 組（＜0.05）；13% WCGF 組TDNm 值高于其他兩組；13% WCGF 組DEP、MEP、NELP、NEm 和NEg 均高于其他組（＜0.05）。

表5 FTMR 的可消化養(yǎng)分含量和能值

3 討 論

3.1 采用CNCPS 體系評定FTMR 的營養(yǎng)成分 經(jīng)過60 d的發(fā)酵處理，試驗(yàn)中所有FTMR 的DM 含量均有不同程度降低，與Ning 等的研究結(jié)果一致；而試驗(yàn)中所有FTMR 的CP、NDF、ADF、粗灰分含量均有增加，與劉桂要等報(bào)道相同。這可能是由于在飼料發(fā)酵的過程中，飼料中微生物自身要進(jìn)行生長繁殖，因此要利用飼料底物中有機(jī)物提供營養(yǎng)物質(zhì)，而且發(fā)酵過程伴隨熱量損失，根據(jù)能量與物料守恒，發(fā)酵過程造成干物質(zhì)減少的同時(shí)其他有機(jī)物含量會相對增加。經(jīng)玉米秸稈和WCGF 替代后FTMR 的NDF 和CP 含量較高，這與潘春芳等研究結(jié)果一致，這是由于WCGF 本身作為一種較為理想的非飼草纖維性飼料，其可消化纖維和CP 含量較高。所有處理組的ADF、ADL、NDICP 和ADICP 含量均較低，這可能是由于WCGF 作為玉米濕磨法生產(chǎn)淀粉的副產(chǎn)物，其細(xì)胞壁的木質(zhì)化程度低于苜蓿等飼料，13% WCGF 組的SP 和NPN 含量最高，這可能是由于13% WCGF 組的蛋白質(zhì)含量較高，在青貯發(fā)酵過程中被降解成更多的SP 和NPN。隨替代比例的增加，EE 和Starch 含量逐漸增加，這是由于WCGF是玉米漿和玉米皮的混合物，但也包含胚芽粕等在濕磨過程中形成的蒸餾可溶物，這在一定程度上增加了EE 和Starch 含量。

3.2 采用CNCPS 體系剖分FTMR 的蛋白質(zhì)和碳水化合物組分 CNCPS 能夠分析飼料蛋白質(zhì)和碳水化合物組分，并結(jié)合飼料營養(yǎng)指標(biāo)以及瘤胃內(nèi)消化降解特性來評價(jià)飼料的營養(yǎng)價(jià)值，為飼料原料的利用提供參考價(jià)值。PA 和PB是飼料的快速降解部分，在緩沖液中即可被降解，其較高的含量可以作為瘤胃微生物充足氮源的提供者，對于反芻動(dòng)物有較高的營養(yǎng)價(jià)值。本試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過60 d 發(fā)酵的各組TMR 中，13%WCGF 組的PA 和PB含量最高，這可能是由于WCGF的組成是玉米皮和玉米漿，具有較高的纖維和蛋白質(zhì)，因此混合后產(chǎn)生的PA 和PB含量較高。隨著替代苜蓿的比例增加，PB含量逐漸降低。但潘曉花研究發(fā)現(xiàn)，牧草、發(fā)酵谷物以及谷物副產(chǎn)品中的PB含量較多。研究結(jié)果的差異可能是由于大量蛋白質(zhì)在發(fā)酵過程中被降解成NPN 等。PC 是不可降解蛋白質(zhì)，很難在瘤胃內(nèi)降解并在腸道中消化，隨著WCGF 和玉米秸稈的替代比例增加，PC 含量逐漸降低，這可能是由于微生物的發(fā)酵降解所致。

CNSC 組分主要是CHO 中的淀粉和糖。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，由不同比例玉米秸稈和WCGF 替代苜蓿后的FTMR，CA 含量都顯著降低，而CB、CB含量逐漸增加，這可能是由于 WCGF 中淀粉、果膠、半纖維素等可溶性多糖以及可降解結(jié)構(gòu)性碳水化合物的含量較高。13%WCGF 組的CC 含量最低，說明其在瘤胃中降解速度較快，利用率高，品質(zhì)較好。

3.3 采用CNCPS 體系預(yù)測FTMR 潛在營養(yǎng)價(jià)值供給量RDP 是被瘤胃中微生物所降解的飼料中70% 的CP；RUP 則是剩余的不被降解的CP。飼料中提供的碳源和氮源被瘤胃微生物利用合成MCP，與RUP 一同進(jìn)入真胃和小腸，分解成肽和氨基酸被利用。在 CNCPS 預(yù)測模型中，MCP 含量與飼糧 TDNm 含量呈正相關(guān)關(guān)系。本試驗(yàn)中13% WCGF 組中TDNm 含量顯著高于其他兩組，因此13% WCGF 組中MCP 含量最高。RDP 含量逐漸增加，這是由于RDP 是合成 MCP 的主要氮源。而玉米秸稈和WCGF 替代后的FTMR 中ECP、AECP 與DM 含量顯著降低，這是由于瘤胃 ECP 含量與飼糧DM含量呈正相關(guān)關(guān)系，且有 50% 的 ECP 可到達(dá)十二指腸被吸收利用。

REND 值是通過計(jì)算飼糧的TDN 和RDP 含量之差推算出MCP 的合成量。如果差值為零則表明平衡良好；差值為負(fù)則前者不足需要補(bǔ)充；差值為正則后者不足需要補(bǔ)充。本試驗(yàn)中3 個(gè)不同處理FTMR的REND 都為正值，說明3 種FTMR 能量供給過剩，RDP 供給量不足，但替代后FTMR 的REND 值逐漸降低，說明FTMR 經(jīng)替代后有效改善了氮能平衡。

3.4 采用NRC 模型估測FTMR 的可消化養(yǎng)分含量和能值 NRC 模型根據(jù)纖維分析方法將飼料中碳水化合物劃分為非纖維性碳水化合物和纖維性碳水化合物。經(jīng)玉米秸稈和WCGF 替代后FTMR 的tdNFC 值逐漸降低，原因可能是玉米秸稈和WCGF 的非纖維性碳水化合物含量較低；13% WCGF 組的tdCP 含量較高是因?yàn)閃CGF 中CP 含量較高，13% WCGF 組較高的CP 和NDF 含量表明該組的CP 和NDF 對能量的貢獻(xiàn)值在3組中最高。因此，13% WCGF 組的TDNm 值最高，其次是對照組，相應(yīng)的能量值DEP、MEP、NELP、NEM和 NEG 也具有相同的趨勢。這表明在提供能量方面13% WCGF 組FTMR 具有更大的優(yōu)勢。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，使用玉米秸稈和WCGF 部分替代苜?？梢杂行岣呖衫肅P 和NDF 水平，可為反芻動(dòng)物提供更多的MCP、MEP 和能量，且13% WCGF組相對于7% WCGF 組具有更高的飼料凈能水平和營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。