體外法評(píng)價(jià)青貯玉米與青貯菠蘿渣的組合效應(yīng)

郭廣振，楊偉光，劉娟，王勝男，陳佳怡，彭蘇，尹福泉，高振華，趙志輝

（廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)業(yè)學(xué)院，廣東湛江 524088）

0 引言

【研究意義】近年來(lái)，我國(guó)畜牧業(yè)在存在產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量效益低、抵御風(fēng)險(xiǎn)能力不強(qiáng)等老問(wèn)題的同時(shí)，又面臨資源環(huán)境約束趨緊、飼草料成本高等新情況，為提高畜牧業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于促進(jìn)畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》中指出：以全株青貯玉米、苜蓿等為主導(dǎo)品種，統(tǒng)籌兼顧其他區(qū)域和其他飼草品種，加快建設(shè)現(xiàn)代化的飼草產(chǎn)業(yè)體系。目前，青貯玉米青貯技術(shù)在長(zhǎng)江以北地區(qū)較成熟（布同良，2006），而華南地區(qū)尤其是粵西地區(qū)由于高溫高濕的氣候特點(diǎn)，導(dǎo)致其發(fā)展較緩慢。菠蘿是粵西地區(qū)的主要產(chǎn)業(yè)之一，加工后的菠蘿副產(chǎn)品（果皮、果渣等）直接丟棄容易造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。因此，探究菠蘿渣的利用方式，尤其是青貯玉米和青貯菠蘿渣的綜合利用比例，用青貯菠蘿渣替代部分青貯玉米，對(duì)于控制飼料成本及環(huán)境保護(hù)均具有重要意義（王志敬等，2019；Silva Almeida et al.，2019）?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】青貯玉米具有適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，是一種重要的粗飼料來(lái)源（布同良，2006）。有研究表明肉羊日糧中添加40%全株青貯玉米可有效降低瘤胃產(chǎn)氣量，提高總揮發(fā)性脂肪酸（Total volatile fatty acid，TVFA）含量，肉羊體重可增長(zhǎng)50.9%，并降低其飼養(yǎng)成本（梁艾東，2017）。另有研究表明，50%青貯玉米秸稈與50%紅薯秧組合，可顯著提高干物質(zhì)降解率（Dry matter degradability，DMD）、揮發(fā)性脂肪酸和產(chǎn)氣量等指標(biāo)（葛瀚聰?shù)龋?019）。菠蘿作為我國(guó)南方特有的熱帶經(jīng)濟(jì)水果，其加工后的副產(chǎn)物富含無(wú)氮浸出物、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有較高飼用價(jià)值；經(jīng)21 d青貯后，即可獲得較好的青貯品質(zhì)（王志敬等，2019），且山羊?qū)Πl(fā)酵后的菠蘿渣具有較好的利用效果（吳征敏，2019）。在農(nóng)業(yè)廢棄物（甘蔗尾葉、香蕉莖稈、菠蘿葉）中，菠蘿葉的DMD（達(dá)79.56%）最高，青貯后的菠蘿渣可替代一定量的青貯高粱（75%，干物質(zhì)基礎(chǔ)），作為畜禽能量飼料（呂慶芳和王潤(rùn)蓮，2011；王定發(fā)等，2012；Hattakum et al.，2019），可降低飼料成本（Silva Almeida et al.，2019）?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】菠蘿渣作為新型粗飼料，與青貯玉米合理搭配使用對(duì)緩解我國(guó)南方粗飼料緊張具有重要意義，但目前關(guān)于2種飼料原料組合效果的研究鮮有報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】將青貯玉米與青貯菠蘿渣以不同比例組合分組進(jìn)行體外發(fā)酵試驗(yàn)，采用體外產(chǎn)氣法探究青貯玉米與青貯菠蘿渣適宜的組合比例，為開發(fā)南方地區(qū)青貯玉米和菠蘿渣資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

青貯玉米（Silage corn，SC）：選取文玉3號(hào)青貯玉米，于2019年3月在廣東海洋大學(xué)試驗(yàn)基地種植，蠟熟期收獲，留茬25 cm，經(jīng)人工切短至2～3 cm，混勻后裝入聚乙烯青貯袋（35 cm×25 cm），每袋500 g，用ZG-06型真空保鮮機(jī)（真空度60 kPa）抽真空、密封，置于室溫避光儲(chǔ)藏90 d后開封。青貯菠蘿渣（Silage pineapple residue，SPR）：菠蘿渣由雷州市某食品加工公司提供，取回后斬碎晾曬至含水量為65%～70%后用于青貯；青貯時(shí)加入纖維素酶0.3 g/kg（≥10000μ/g，臺(tái)灣亞芯生物科技有限公司），置于室溫避光儲(chǔ)藏35 d后開封。

青貯結(jié)束，進(jìn)行開封烘干（原料經(jīng)65℃烘干48 h至恒重，制成風(fēng)干試樣），用微型粉碎機(jī)粉碎過(guò)40目篩（孔徑0.42 mm）。青貯樣品于常溫回潮后按照干物質(zhì)比例75∶25、50∶50、25∶75混合裝袋備用，稱取適量青貯樣品和混合樣品于水分皿中，置于105℃烘箱烘2 h后，調(diào)至65℃烘24 h后測(cè)定干物質(zhì)含量，全部青貯樣品和混合樣品冷凍保存，用于體外發(fā)酵與其他指標(biāo)測(cè)量。青貯飼料原料成分見表1。

表1 青貯玉米與青貯菠蘿渣營(yíng)養(yǎng)組成（風(fēng)干基礎(chǔ)）（%）Table 1 Nutritional composition of SC and SPR（air-dry basis）（%）

1.2 試驗(yàn)方法

利用200 mL發(fā)酵瓶模擬反芻動(dòng)物瘤胃，將粉碎的青貯菠蘿渣與青貯玉米（風(fēng)干基礎(chǔ)）以不同比例混合，并加入人工瘤胃液進(jìn)行體外發(fā)酵。二者按照干物質(zhì)比100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100混合，試驗(yàn)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共5組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，2個(gè)空白，進(jìn)行體外發(fā)酵試驗(yàn)。

1.2.1 人工瘤胃液配制人工唾液制備（王志敬，2017）：A液（微量元素溶液）含13.2 g CaCl·2HO、1.0 g CoCl·6HO、10.0 g MnCl·4HO、8.0 g FeCl·6HO，100 mL蒸餾水溶解定容；B液（緩沖液）含5.0 g NaHCO、4.0 g NHHCO，1000 mL蒸餾水溶解定容；C液（常量元素溶液）含9.45 g NaHPO·12HO、0.6 g MgSO·7HO、6.2 g KHPO，1000 mL蒸餾水溶解定容；D液（0.1%刃天青溶液）含100 mg刃天青，100 mL蒸餾水溶解定容；E液（還原劑）含625 mg NaS·9HO、1 mol/L NaOH 4.0 mL，95 mL蒸餾水?dāng)嚢杈鶆?。將配制好的原液按蒸餾水+B液+C液+A液+D液+E液順序以一定比例混合后，放入（39.0±0.5）℃水浴鍋內(nèi)，期間持續(xù)通入CO使其由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色，最終為無(wú)色，制成人工唾液。

瘤胃液：選取2只體重接近（27.0±1.5）kg、健康狀況良好的雷州山羊（公羊）作為瘤胃液供體羊，于放牧采食后3 h，將山羊運(yùn)至解剖實(shí)驗(yàn)室經(jīng)屠宰采集瘤胃內(nèi)容物，用4層紗布過(guò)濾，濾液持續(xù)通入CO，整個(gè)操作于（39.0±0.5）℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行。然后將人工唾液與瘤胃液按照9∶1均勻混合，期間持續(xù)通入CO，制成人工瘤胃液（王志敬，2017）。

1.2.2 體外培養(yǎng)提前稱取1.25 g不同組合比例的青貯飼料于體積為200 mL發(fā)酵瓶?jī)?nèi)，并放入（39.0±0.5）℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱進(jìn)行預(yù)熱，向瓶中持續(xù)通入CO，迅速加入70 mL人工瘤胃液，封閉后置于（39.0±0.5）℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱內(nèi)，分別發(fā)酵3、12、24和48 h（空白對(duì)照組只添加70 mL人工瘤胃液）。為避免瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大而導(dǎo)致瓶塞松動(dòng)漏氣，采用50 mL注射器每間隔3 h收集一次氣體，各發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)氣量為每次收集氣體的累加值。發(fā)酵結(jié)束時(shí)，快速將發(fā)酵瓶放入冰水浴中終止微生物活動(dòng)，測(cè)定發(fā)酵液及發(fā)酵渣各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 相關(guān)指標(biāo)測(cè)定及計(jì)算

1.3.1 發(fā)酵液pH發(fā)酵結(jié)束后立即用S220-K型酸度計(jì)測(cè)定發(fā)酵液pH。

1.3.2 發(fā)酵液TVFA含量揮發(fā)性脂肪酸采用Thermo TRACE 1310-ISQ LT氣—質(zhì)聯(lián)用儀（Thermo，美國(guó)），GC-MS檢測(cè)方法測(cè)定。TVFA濃度為各揮發(fā)性脂肪酸濃度之和。樣品處理：從發(fā)酵瓶中移取100μL發(fā)酵液，加入50μL 15%磷酸、10μL異己酸（75μg/mL）、140μL乙醚，勻漿1 min，于4℃12000 r/min離心10 min，取上清上機(jī)測(cè)試。色譜條件：色譜柱Agilent HP-INNOWAX毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm ID×0.25μm）；分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1μL，分流比10∶1。進(jìn)樣口溫度250℃；離子源溫度230℃；傳輸線溫度250℃，四極桿溫度150℃。程序升溫起始溫度90℃；然后以10℃/min升溫至120℃；再以5℃/min升溫至150℃；最后以25℃/min升溫至250℃維持2 min。載氣為氦氣，載氣流速1.0 mL/min。MS條件：電子轟擊電離（EI）源，SIM掃描方式，電子能量70 eV。

1.3.3 試驗(yàn)原料及發(fā)酵產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)測(cè)定與降解率計(jì)算試驗(yàn)原料及發(fā)酵產(chǎn)物檢測(cè)指標(biāo)：干物質(zhì)、粗灰分、粗蛋白質(zhì)、鈣和磷。纖維濾袋法（AnkomⅡ00i）測(cè)定試驗(yàn)原料及發(fā)酵產(chǎn)物中的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維。營(yíng)養(yǎng)成分降解率計(jì)算公式（吳征敏等，2018）：某養(yǎng)分降解率（%）=（試驗(yàn)原料中某養(yǎng)分含量-發(fā)酵后濾渣中某養(yǎng)分含量）/試驗(yàn)原料中某養(yǎng)分含量×100。

1.3.4 產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣參數(shù)計(jì)算產(chǎn)氣量采用針筒法測(cè)定。

產(chǎn)氣速率與產(chǎn)氣參數(shù)：根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)的產(chǎn)氣量，采用Gompertz模型對(duì)各組產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸擬合（Schofieid et al.，1994）。

式中，為時(shí)間內(nèi)注射器中的累積產(chǎn)氣量（mL/g）；A為理論最大產(chǎn)氣量；b為產(chǎn)氣速率常數(shù)（mL/h）；e為自然對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù)，約為2.71828；c為體外發(fā)酵產(chǎn)氣延滯時(shí)間（h）；Exp為歐拉常數(shù)，為體外發(fā)酵產(chǎn)氣時(shí)間點(diǎn)（h），發(fā)酵周期為0～48 h。

1.3.5 組合效應(yīng)指數(shù)計(jì)算組合效應(yīng)指數(shù)參考以下公式計(jì)算（吳征敏等，2018）：

式中，實(shí)測(cè)值為樣品某一指標(biāo)的實(shí)際測(cè)定消化率；加權(quán)估算值=單一青貯玉米實(shí)測(cè)值×青貯玉米配比+單一青貯菠蘿渣實(shí)測(cè)值×青貯菠蘿渣配比。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2019整理后采用SPSS 23.0的ANOVA模型進(jìn)行雙因素方差分析和非線性回歸分析，用LSD法進(jìn)行多重比較。

眾人面面相覷，不怕受傷不怕死？就這，也能算制勝法寶？秦鐵崖道：“倘若是打擂臺(tái)，以摔倒在地、跌落擂臺(tái)為失敗，秦某贏不了張萬(wàn)邦，贏不了李太嶂。以先受傷為失敗，秦某贏不了李雙岱?！?/p>

2 結(jié)果與分析

2.1 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)體外瘤胃產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣參數(shù)的影響

由表2可知，雙因素方差分析結(jié)果表明，不同組合比例和發(fā)酵時(shí)間及二者的交互作用對(duì)山羊體外瘤胃產(chǎn)氣量影響極顯著（＜0.01，下同）。隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，各試驗(yàn)組產(chǎn)氣量顯著增加（＜0.05，下同）。其中體外發(fā)酵3 h時(shí)，各試驗(yàn)組的累積產(chǎn)氣量差異不顯著（＞0.05，下同）；體外發(fā)酵12、24和48 h時(shí)，Ⅴ組的累積產(chǎn)氣量最高，Ⅲ組和Ⅳ組的累積產(chǎn)氣量差異不顯著；體外發(fā)酵12～24 h時(shí)，Ⅲ組的累積產(chǎn)氣量顯著高于Ⅱ組，與Ⅰ組差異不顯著；體外發(fā)酵48 h時(shí)，Ⅲ組的累積產(chǎn)氣量顯著高于Ⅰ組，Ⅱ組的累積產(chǎn)氣量分別與Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ組差異不顯著。

由表2可知，隨著青貯菠蘿渣比例的提高，理論最大產(chǎn)氣量（A值）呈先升高后降低再升高的變化趨勢(shì)，Ⅰ組的A值最低，Ⅱ～Ⅴ組間的A值差異不顯著；產(chǎn)氣速率（b值）隨著青貯菠蘿渣比例的提高先降低后升高，Ⅴ組的b值最大，Ⅰ～Ⅳ組間的b值差異不顯著；產(chǎn)氣延滯時(shí)間（c值）隨著青貯菠蘿渣比例的提高先升高后降低，Ⅴ組的c值最小，Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ組間的c值差異不顯著，但均顯著低于Ⅱ組。

2.2 青貯玉米與青貯菠蘿渣對(duì)山羊體外瘤胃DMD的影響

由表3可知，雙因素方差分析結(jié)果表明，不同組合比例和發(fā)酵時(shí)間及二者交互作用對(duì)山羊體外瘤胃DMD產(chǎn)生極顯著影響。隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，各試驗(yàn)組呈線性增加。體外發(fā)酵3 h時(shí)，Ⅳ組DMD顯著低于Ⅱ組；體外發(fā)酵12 h時(shí)，Ⅰ組和Ⅱ組DMD顯著高于其他3組，Ⅲ組與Ⅳ組DMD差異不顯著，但顯著高于Ⅴ組；體外發(fā)酵24 h時(shí)，Ⅰ組DMD顯著低于其他試驗(yàn)組，Ⅴ組DMD分別與混合組（即Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組）差異不顯著，Ⅱ組和Ⅲ組DMD差異不顯著，但顯著高于Ⅳ組；體外發(fā)酵48 h時(shí)，Ⅰ組與Ⅳ組的DMD差異不顯著，二者顯著低于其他組，Ⅱ組的DMD分別與Ⅲ組和Ⅴ組差異不顯著，Ⅴ組的DMD顯著高于Ⅲ組。

2.3 體外瘤胃DMD的組合效應(yīng)

由表4可知，發(fā)酵3、24和48 h時(shí)，Ⅱ組與Ⅲ組的DMD產(chǎn)生正組合效應(yīng)，各組間（發(fā)酵3 h和48 h時(shí)）組合效應(yīng)指數(shù)差異不顯著；發(fā)酵24 h時(shí)，Ⅳ組的組合效應(yīng)指數(shù)顯著低于Ⅱ組和Ⅲ組，Ⅱ組與Ⅲ組間的組合效應(yīng)指數(shù)差異不顯著；發(fā)酵12 h時(shí)，僅Ⅳ組DMD產(chǎn)生正組合效應(yīng)，與Ⅱ組和Ⅲ組的組合效應(yīng)指數(shù)差異不顯著。

2.4 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃粗蛋白降解率（CPD）的影響

由表5可知，雙因素方差分析結(jié)果表明，不同組合比例和發(fā)酵時(shí)間及二者的交互作用對(duì)山羊體外瘤胃CPD產(chǎn)生極顯著影響。隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，各試驗(yàn)組CPD顯著增加，但Ⅳ組在12 h和24 h的CPD差異不顯著。在各發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)，Ⅴ組的CPD顯著高于Ⅰ、Ⅱ組?；旌巷暳辖M隨著青貯菠蘿渣比例的增加，CPD逐漸增大，即Ⅱ組＜Ⅲ組＜Ⅳ組，但48 h時(shí)Ⅱ組和Ⅲ組的CPD差異不顯著。體外發(fā)酵3 h時(shí)，Ⅰ組的CPD最低，Ⅴ組的CPD顯著低于Ⅲ組；體外發(fā)酵12 h時(shí)，Ⅴ組與Ⅳ組的CPD差異不顯著，Ⅰ組的CPD顯著高于Ⅲ組；體外發(fā)酵24 h時(shí)，Ⅳ組與Ⅰ組的CPD差異不顯著，顯著低于Ⅴ組；體外發(fā)酵48 h時(shí)，Ⅴ組與Ⅳ組的CPD差異不顯著，Ⅰ組的CPD顯著高于Ⅱ組，與Ⅲ組的CPD差異不顯著。

表2 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣參數(shù)的影響Table 2 Effects of SC and SPR combination on rumen gas production of goats in vitro and its parameter

表3 青貯玉米與菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃DMD的影響Table 3 Effects of SC and SPR combination on rumen DMD of goats in vitro

表4 青貯玉米與菠蘿渣對(duì)山羊體外瘤胃DMD的組合效應(yīng)Table 4 Associative effects of SC and SPR on rumen DMD of goats in vitro

表5 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃CPD的影響Table 5 Effects of SC and SPR combination on rumen CPD of goats in vitro

2.5 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃CPD的組合效應(yīng)

由表6可知，體外發(fā)酵3 h時(shí)，混合組均產(chǎn)生了正組合效應(yīng)，即Ⅱ組＞Ⅳ組＞Ⅲ組；體外發(fā)酵12、24和48 h時(shí)，僅Ⅳ組產(chǎn)生正組合效應(yīng)，其中體外發(fā)酵12與24 h的Ⅳ組組合效應(yīng)指數(shù)顯著高于Ⅱ組和Ⅲ組，體外發(fā)酵48 h，混合組的組合效應(yīng)指數(shù)差異不顯著。

2.6 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃中性洗滌纖維降解率（NDFD）的影響

表6 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃CPD的組合效應(yīng)Table 6 Associative effects of SC and SPR combination on rumen CPD of goats in vitro

表7 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃NDFD的影響Table 7 Effects of SC and SPR combination on rumen NDFD of goats in vitro

2.7 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃NDFD的組合效應(yīng)

由表8可知，僅Ⅱ組在發(fā)酵12和24 h時(shí)產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng)，其他試驗(yàn)組均產(chǎn)生正組合效應(yīng)；發(fā)酵3和12 h時(shí)，Ⅲ組與Ⅳ組的組合效應(yīng)指數(shù)顯著高于Ⅱ組；發(fā)酵24 h時(shí)，Ⅲ組的組合效應(yīng)指數(shù)與Ⅱ組和Ⅳ組差異不顯著，Ⅳ組的組合效應(yīng)指數(shù)顯著高于Ⅱ組；體外發(fā)酵48 h時(shí)，混合組間的組合效應(yīng)指數(shù)差異不顯著。

2.8 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃pH的影響

由表9可知，雙因素方差分析結(jié)果表明，發(fā)酵時(shí)間對(duì)山羊體外瘤胃pH產(chǎn)生極顯著影響。隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，各試驗(yàn)組pH呈線性降低。體外發(fā)酵3和24 h時(shí)各組間pH差異不顯著；發(fā)酵12 h時(shí)，Ⅲ組的pH顯著低于Ⅰ組和Ⅴ組，與Ⅱ組和Ⅲ組差異不顯著；發(fā)酵48 h時(shí)，Ⅰ組的pH顯著低于其他組，混合組間pH差異不顯著，Ⅳ組的pH顯著高于Ⅴ組。

2.9 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

由表10可知，雙因素方差分析結(jié)果表明，不同組合比例和發(fā)酵時(shí)間及二者的交互作用對(duì)山羊體外瘤胃TVFA濃度產(chǎn)生極顯著影響。各組TVFA濃度隨發(fā)酵時(shí)間推移顯著上升，其中發(fā)酵48 h的TVFA濃度顯著高于其他發(fā)酵時(shí)間。在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，各試驗(yàn)組的TVFA濃度隨著青貯菠蘿渣比例的提高呈先降低后升高再降低的變化趨勢(shì)。體外發(fā)酵3 h時(shí)，Ⅲ組的TVFA濃度顯著高于其他各組；Ⅳ組的TVFA濃度分別與Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ組差異不顯著；Ⅰ組的TVFA濃度顯著高于Ⅱ、Ⅴ組，而Ⅱ組與Ⅴ組的TVFA濃度差異不顯著。體外發(fā)酵12 h時(shí)，Ⅲ組的TVFA濃度與Ⅰ組差異不顯著，但二者顯著高于其他各組；Ⅳ組的TVFA濃度顯著高于Ⅱ、Ⅴ組；Ⅱ組的TVFA濃度顯著高于Ⅴ組。體外發(fā)酵24和48 h時(shí)，各試驗(yàn)組的TVFA濃度表現(xiàn)為Ⅳ組＞Ⅴ組＞Ⅲ組＞Ⅰ組＞Ⅱ組。

表8 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃NDFD的組合效應(yīng)Table 8 Associative effects of SC and SPR combination on rumen NDFD of goats in vitro

表9 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃pH的影響Table 9 Effects of SC and SPR combination on rumen pH of goats in vitro

表10 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響Table 10 Effects of SC and SPR combination on rumen volatile fatty acids of goats in vitro

由表10還可知，不同組合比例和發(fā)酵時(shí)間及二者的交互作用分別對(duì)山羊體外瘤胃乙酸、丙酸和丁酸濃度產(chǎn)生極顯著影響。各試驗(yàn)組的乙酸、丙酸和丁酸（除Ⅳ組）濃度隨著發(fā)酵時(shí)間的推移呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，其中發(fā)酵24 h時(shí)的乙酸、丙酸和丁酸（48 h時(shí)Ⅳ組丁酸濃度最高）濃度顯著高于其他發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)。同一發(fā)酵時(shí)間，各試驗(yàn)組乙酸、丙酸和丁酸濃度隨著青貯菠蘿渣比例的增加呈先降低后升高再降低的變化趨勢(shì)。體外發(fā)酵3 h時(shí)，乙酸：Ⅲ組顯著高于Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ組，與Ⅳ組差異不顯著；丙酸：Ⅲ組顯著高于其他4組；丁酸：Ⅲ組顯著高于Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ組，與Ⅰ組差異不顯著。體外發(fā)酵12 h時(shí)，乙酸：Ⅰ組＞Ⅲ組＞Ⅳ組＞Ⅱ組＞Ⅴ組；丙酸：Ⅲ組＞Ⅳ組＞Ⅱ組＞Ⅴ組＞Ⅰ組，Ⅳ組與Ⅰ組差異不顯著；丁酸：Ⅲ組與Ⅰ組差異不顯著，但顯著高于其他3組，即Ⅲ組＞Ⅳ組＞Ⅱ組＞Ⅴ組＞Ⅰ組。體外發(fā)酵24 h時(shí)，乙酸與丁酸：Ⅳ組＞Ⅴ組＞Ⅲ組＞Ⅰ組＞Ⅱ組；丙酸：Ⅳ組＞Ⅴ組＞Ⅰ組＞Ⅱ組，Ⅲ組與Ⅴ組差異不顯著。體外發(fā)酵48 h時(shí)，乙酸：Ⅳ組＞Ⅴ組＞Ⅲ組＞Ⅰ組＞Ⅱ組；丙酸：Ⅳ組＞Ⅲ組＞Ⅴ組＞Ⅰ組＞Ⅱ組；丁酸：Ⅳ組＞Ⅴ組＞Ⅲ組＞Ⅰ組，Ⅰ組與Ⅱ組差異不顯著。

2.1 0青貯玉米與青貯菠蘿渣對(duì)山羊體外瘤胃揮發(fā)性脂肪酸的組合效應(yīng)

由表11可知，在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，50%～75%比例的青貯菠蘿渣組的揮發(fā)性脂肪酸與TVFA產(chǎn)生正組合效應(yīng)（除50%比例青貯菠蘿渣組體外發(fā)酵48 h外），25%比例青貯菠蘿渣組則產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng)。體外發(fā)酵3 h時(shí)，TVFA組合效應(yīng)指數(shù)：Ⅲ組＞Ⅳ組＞Ⅱ組；乙酸、丙酸、丁酸組合效應(yīng)指數(shù)：Ⅲ組＞Ⅱ組，Ⅳ組與Ⅱ、Ⅲ組差異不顯著。體外發(fā)酵12 h時(shí)，TVFA組合效應(yīng)指數(shù)：Ⅳ組＞Ⅲ組＞Ⅱ組；乙酸、丙酸、丁酸組合效應(yīng)指數(shù)：Ⅲ組＞Ⅳ組＞Ⅱ組。體外發(fā)酵24 h和48 h時(shí)，TVFA、乙酸、丙酸、丁酸組合效應(yīng)指數(shù)：Ⅳ組＞Ⅲ組＞Ⅱ組。

2.1 1青貯玉米與青貯菠蘿渣組合體外發(fā)酵的多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)

由表12可知，僅Ⅱ組的多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)產(chǎn)生負(fù)值，Ⅲ組和Ⅳ組的多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)均為正值。發(fā)酵3和12 h時(shí)，Ⅲ組的多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)最大，分別為1.82和11.85；發(fā)酵24和48 h時(shí)，Ⅳ組的多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)最大，分別為20.01和21.71。

表11 青貯玉米與青貯菠蘿渣對(duì)山羊體外瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度的組合效應(yīng)Table 11 Associative effects of SC and SPR on rumen volatile fatty acids of goats in vitro

表12 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合體外發(fā)酵的多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)Table 12 Multiply factor associative effects index of SC and SPR combination for fermentation in vitro

3 討論

3.1 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃產(chǎn)氣參數(shù)的影響

產(chǎn)氣量既能在一定程度上反映反芻動(dòng)物體內(nèi)飼料降解特性及其微生物的總體活動(dòng)趨勢(shì)，也是衡量飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)（Son et al.，2003）。本研究中，累積產(chǎn)氣量隨著體外持續(xù)發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸升高，且各試驗(yàn)組理論最大產(chǎn)氣量與48 h實(shí)際累積產(chǎn)氣量高低順序基本一致，數(shù)值也基本接近理論最大產(chǎn)氣量，表明通過(guò)體外發(fā)酵產(chǎn)氣法研究青貯玉米和青貯菠蘿渣組合效果可較好地推測(cè)飼料在雷州山羊瘤胃內(nèi)的發(fā)酵特性。體外發(fā)酵初期，各試驗(yàn)組產(chǎn)氣量變化基本一致，通過(guò)計(jì)算累積產(chǎn)氣量線性回歸擬合發(fā)現(xiàn)，各試驗(yàn)組均有短暫的延滯期。由于體外發(fā)酵早期是瘤胃微生物的增殖階段，其數(shù)量與降解活性較低，使得其對(duì)飼料降解緩慢，因此發(fā)酵速度緩慢是導(dǎo)致早期體外發(fā)酵產(chǎn)氣量偏低的原因（布同良，2006；王志敬等，2017）。發(fā)酵后期，在青貯玉米與青貯菠蘿渣的組合中，青貯菠蘿渣比例越大，累積產(chǎn)氣量、理論最大產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率逐漸增大，且延滯時(shí)間縮短。這可能是由于青貯菠蘿渣富含粗蛋白與易發(fā)酵碳水化合物，為青貯玉米和青貯菠蘿渣組合發(fā)酵提供了較多的氮源與碳源，使低質(zhì)飼料間部分營(yíng)養(yǎng)成分含量不足或缺失得到互補(bǔ)，提高了飼料中易發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與不易發(fā)酵的結(jié)構(gòu)性碳水化合物比例的合理性，有利于瘤胃微生物增殖及其降解飼料（周傳社等，2005）?？梢?，青貯菠蘿渣與青貯玉米按照75∶25混合后發(fā)酵，可促進(jìn)瘤胃微生物的生命活動(dòng)，提高飼料降解率。

宿主與有益微生物間是一種營(yíng)養(yǎng)互作關(guān)系，如瘤胃微生物分泌各種酶分解飼料中可發(fā)酵糖類等可被宿主與微生物直接吸收利用的營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)合成多種維生素、氨基酸和菌體蛋白等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供宿主消化利用（陳代文，2016）。本研究中，各試驗(yàn)組的DMD、粗蛋白質(zhì)、NDFD隨體外發(fā)酵時(shí)間的推移顯著升高，與產(chǎn)氣量升高趨勢(shì)一致，表明瘤胃微生物的生命活動(dòng)正常且逐漸增強(qiáng)。但早期體外發(fā)酵的單一青貯菠蘿渣組的干物質(zhì)和中性洗滌纖維的降解程度低于單一青貯玉米組，發(fā)酵后期DMD、NDFD則表現(xiàn)相反結(jié)果，同時(shí)單一青貯菠蘿渣組的CPD顯著高于單一青貯玉米組，與上述提到的早期產(chǎn)氣量偏低的原因相似。在青貯玉米與青貯菠蘿渣的混合發(fā)酵中，DMD隨著青貯菠蘿渣比例的增加而降低，與中性洗滌纖維的降解趨勢(shì)一致，與粗蛋白質(zhì)的降解趨勢(shì)則相反；但組合飼料的DMD與NDFD、CPD的組合效應(yīng)并未完全表現(xiàn)出一致性。其中75%比例青貯菠蘿渣組合中，DMD組合效應(yīng)指數(shù)基本為負(fù)值（除3 h），25%～50%比例青貯菠蘿渣的CPD組合效應(yīng)指數(shù)在發(fā)酵12～48 h時(shí)為負(fù)值，青貯菠蘿渣比例為25%在發(fā)酵12～24 h時(shí)NDFD也產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng)指數(shù)。這可能與組合后木質(zhì)素、粗灰分等不易降解成分含量增加有關(guān)（Mohamed-Laid et al.，2003）。而75%比例青貯菠蘿渣的CPD、NDFD在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生正組合效應(yīng)（除DMD）。表明不同飼料的組合能彌補(bǔ)飼料部分營(yíng)養(yǎng)成分的不足，一定程度上平衡發(fā)酵底物中的碳/氮比例，使得瘤胃微生物在利用飼料蛋白滿足自身生命活動(dòng)的同時(shí)，增加飼料中碳水化合物的降解，有助于瘤胃微生物對(duì)飼料體外發(fā)酵的穩(wěn)定性（周傳社等，2005）。

3.2 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)山羊體外瘤胃pH和揮發(fā)性脂肪酸的影響

pH是反映瘤胃內(nèi)環(huán)境的重要指標(biāo)，是影響瘤胃微生物生命活動(dòng)的重要因素，該值受微生物代謝物（揮發(fā)性脂肪酸）及飼料營(yíng)養(yǎng)成分組成等各種因素相互作用的影響。瘤胃中纖維分解菌（和）的最適環(huán)境pH為6.2～6.8（Tajima et al.，2001；盧德勛，2016）。纖維分解菌將纖維素發(fā)酵產(chǎn)生乙酸，進(jìn)而被用于合成動(dòng)物乳脂；丙酸是反芻動(dòng)物合成葡萄糖的前體物；飼料消化產(chǎn)生的丁酸以酮體的形式被氧化（邵麗瑋等，2020）。本研究中，各試驗(yàn)組pH隨青貯菠蘿渣比例增加呈無(wú)規(guī)律變化，發(fā)酵12～48 h時(shí)發(fā)酵液pH維持在6.44～6.88，均處在正常范圍內(nèi)，說(shuō)明發(fā)酵環(huán)境穩(wěn)定，有利于微生物的生長(zhǎng)代謝。而體外發(fā)酵3 h，各組pH均大于7.50，可能的原因與上述早期產(chǎn)氣量偏低的原因相同；同時(shí)與日糧改變影響瘤胃微生物數(shù)量及活性，從而影響瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸產(chǎn)生的速度和數(shù)量，在TVFA及各揮發(fā)性脂肪酸濃度的試驗(yàn)結(jié)果中也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。有研究結(jié)果表明日糧從干草換成谷物類糧食后第3 d，的DNA濃度下降20倍，則下降了飼喂干草的10%（Tajima et al.，2001）。而本研究中的雷州山羊主要采食皇竹草，與試驗(yàn)發(fā)酵底物明顯不同。因此日糧改變瘤胃微生物產(chǎn)生一定影響需進(jìn)一步的微生物試驗(yàn)予以驗(yàn)證。

揮發(fā)性脂肪酸作為反芻動(dòng)物能量的主要物質(zhì)來(lái)源，占能量總量的70%～80%；也是反映瘤胃發(fā)酵及微生物活力的重要參數(shù)之一。本研究中，各發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)的各VFA濃度與TVFA濃度的變化趨勢(shì)一致。TVFA濃度隨發(fā)酵時(shí)間呈上升趨勢(shì)，與唐賽涌（2009）的研究結(jié)果基本一致，其中發(fā)酵48 h時(shí)TVFA濃度最高，此時(shí)各組發(fā)酵液pH最低，說(shuō)明此時(shí)瘤胃微生物活性最高，飼料降解程度最高；同時(shí)在發(fā)酵后期（24～48 h），50%～75%比例青貯菠蘿渣組的各揮發(fā)性脂肪酸濃度與TVFA濃度均處于較高水平，可能是青貯玉米與青貯菠蘿渣產(chǎn)生了一定的正組合效應(yīng)，從營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的構(gòu)成分析，青貯菠蘿渣與青貯玉米組合的營(yíng)養(yǎng)成分要比單一粗飼料的營(yíng)養(yǎng)組成更合理，平衡了粗飼料營(yíng)養(yǎng)成分，有利于瘤胃微生物的生長(zhǎng)繁殖及其發(fā)酵。

3.3 青貯玉米與青貯菠蘿渣組合對(duì)組合效應(yīng)的影響

反芻動(dòng)物瘤胃是各種微生物共存且相對(duì)封閉的動(dòng)態(tài)生物發(fā)酵系統(tǒng)，是反芻動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的重要營(yíng)養(yǎng)來(lái)源場(chǎng)所。體外產(chǎn)氣法是通過(guò)人工技術(shù)模擬反芻動(dòng)物瘤胃對(duì)攝入飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化降解的一種方法，與體內(nèi)法存在高度相關(guān)性，已被廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（布同良，2006；王志敬，2017；吳征敏等，2018），但體外產(chǎn)氣法與反芻動(dòng)物瘤胃對(duì)飼料的實(shí)際降解情況存在差異。因此，對(duì)于這種批式發(fā)酵模型（支梓鑒等，2016），單項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)難以對(duì)飼料價(jià)值作出全面評(píng)價(jià)，需引入多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)，該值是對(duì)飼料的各個(gè)單項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)定，結(jié)果更能表明不同飼料組合之間的整體價(jià)值（李妍等，2017；葛瀚聰?shù)龋?019；吳征敏等，2019）。本研究通過(guò)將各發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)DMD、CPD、NDFD、TVFA、乙酸、丙酸和丁酸進(jìn)行單項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)對(duì)比與多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)的疊加，從累積產(chǎn)氣量及其參數(shù)、模擬瘤胃體外發(fā)酵環(huán)境與飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解率等多方面綜合分析，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)比例的青貯玉米與青貯菠蘿渣組合優(yōu)于單一粗飼料。其中50%～75%比例青貯菠蘿渣組的多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)均為正值，25%比例的青貯菠蘿渣組的多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)則出現(xiàn)負(fù)值；75%比例的青貯菠蘿渣組隨著發(fā)酵時(shí)間推移，多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)呈明顯上升趨勢(shì)。說(shuō)明青貯玉米與青貯菠蘿渣合理配比組合后，飼料間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到互補(bǔ)，提高了飼料的飼用品質(zhì)。菠蘿渣作為新型非常規(guī)飼料資源，變廢為寶，應(yīng)充分研究、開發(fā)和利用，以緩解人畜爭(zhēng)糧的矛盾和粗飼料緊張的局面。

4 結(jié)論

通過(guò)體外產(chǎn)氣法研究青貯玉米與青貯菠蘿渣的組合效應(yīng)，以50∶50與25∶75組合時(shí)粗飼料具有較優(yōu)的組合效應(yīng)，其中比例為25∶75時(shí)多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)最大，有助于瘤胃微生物生長(zhǎng)代謝，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解率。