南方常見(jiàn)6種農(nóng)副產(chǎn)品飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定

吳 瓊 牛志力 楊訊業(yè) 劉英明 洪欣媛 高振華

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

粗飼料資源是制約草食動(dòng)物發(fā)展的重要因素[1]。粗飼料產(chǎn)地、生長(zhǎng)時(shí)間和收獲期不同，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也存在較大差異[2]，不同動(dòng)物品種對(duì)飼料的消化能力也有差異[3-4]。一些南方產(chǎn)量較大或特有的粗飼料資源，如火龍果藤、香蕉葉、甜玉米秸稈、花生秧、海水稻秸稈和普通水稻秸稈等，資源利用率較低。近年來(lái)，針對(duì)農(nóng)作物秸稈飼料化的研究較多。牛志力等[5]測(cè)定了皇竹草、花生秧和海水稻秸稈等粗飼料常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分，明確了“海水稻”秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但常規(guī)營(yíng)養(yǎng)分析方法單一。因此，本研究通過(guò)常規(guī)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、飼料品種評(píng)定指數(shù)、體外發(fā)酵瘤胃的發(fā)酵參數(shù)以及模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)綜合評(píng)定了海水稻秸稈、普通水稻秸稈、玉米秸稈、花生秧、火龍果藤、香蕉葉6 種農(nóng)副產(chǎn)品飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以期為非常規(guī)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值判定、合理開(kāi)發(fā)以及提高雷州山羊養(yǎng)殖效益提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

海水稻秸稈（海紅-11）、玉米秸稈（渝青386）、普通水稻秸稈（香粘3號(hào)）、花生秧、火龍果藤、香蕉葉采自廣東海洋大學(xué)湖光校區(qū)周邊，每個(gè)品種采集5個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域采集面積為50 cm×50 cm。樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后在65 ℃下烘至恒重，粉碎過(guò)0.45 mm篩。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用舍飼健康成年雷州山羊瘤胃液進(jìn)行體外消化試驗(yàn)。每日6：00、18：00分2次飼喂，山羊自由飲水，正常光照，飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分

常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分中干物質(zhì)（DM）測(cè)定參照GB/T 6435—2014；粗蛋白質(zhì)（CP）測(cè)定參照GB/T 6432—2018；粗脂肪（EE）測(cè)定參照GB/T 6433—2006；粗灰分（Ash）測(cè)定參照GB/T 6438—2007；鈣（Ca）測(cè)定參照GB/T 6436—2002；磷（P）測(cè)定參照GB/T 6437—2002；能量（GE）測(cè)定使用德國(guó)IKA2000 全自動(dòng)氧彈測(cè)定儀；粗纖維（CF） 測(cè)定參照GB 6434—2006；中性洗滌纖維（NDF） 測(cè)定參照GB/T 20806—2006；酸性洗滌纖維（ADF）測(cè)定參照NY/T 1459-2007。

1.3.2 粗飼料品質(zhì)評(píng)定指數(shù)

根據(jù)1.3.1 測(cè)定結(jié)果計(jì)算飼料相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）、質(zhì)量指數(shù)（QI）、粗飼料分級(jí)指數(shù)（GI2001）。

式中：DMI 為粗飼料的干物質(zhì)隨意采食量占體重的百分比（%）；DDM 為可消化干物質(zhì)占干物質(zhì)的百分比（%DM）；NDF 為中性洗滌纖維占干物質(zhì)的百分比（%DM）；ADF 為酸性洗滌纖維占干物質(zhì)的百分比（%DM）。

式中：TDN 采食量表示每千克代謝體重所采食粗飼料總可消化養(yǎng)分的克數(shù)（g/MW）；DM 采食量為每千克代謝體重所采食粗飼料干物質(zhì)的克數(shù)（g/MW）；TDN 為總可消化養(yǎng)分占干物質(zhì)的百分比（%DM）；NDF 為中性洗滌纖維占干物質(zhì)的百分比（%DM）；OM為有機(jī)物占干物質(zhì)的百分比（%DM）；OMD 為有機(jī)物消化率（%）；IVOMD為體外有機(jī)物消化率（%）。

式中：DMI預(yù)測(cè)模型參照張吉鹍等[6]方法，計(jì)算時(shí)花生秧按豆科牧草計(jì)，皇竹草與玉米秸稈按秸稈類(lèi)計(jì)，“海水稻”和普通水稻按禾本科牧草計(jì)。DMI 為粗飼料每天干物質(zhì)采食量（kg/d）；CP為粗蛋白質(zhì)占干物質(zhì)的百分比（%DM）；NDF 為中性洗滌纖維占干物質(zhì)的百分比（%DM）；IVDMD為體外干物質(zhì)消化率（%）。

1.3.3 飼料樣品能量?jī)r(jià)值的估算

本試驗(yàn)采用能量?jī)r(jià)值的預(yù)測(cè)方程[7]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。

式中：DE、ME 用于評(píng)定飼料中飼喂動(dòng)物的潛在價(jià)值。

1.3.4 瘤胃降解率

瘤胃胃液收集：雷州山羊晨飼2 h后，采用胃管式瘤胃采樣器收集瘤胃液樣品，用4層紗布過(guò)濾瘤胃內(nèi)容物，通入二氧化碳（CO2）模擬瘤胃內(nèi)厭氧環(huán)境。

人工唾液配制：取0.47 g NaCl、39.80 g NaHCO3、0.57 g KCl、 0.04 g CaCl2、 9.30 g Na2HPO4·12H2O、0.001 g刃天青鈉鹽、0.06 g MgCl2、0.25 gL-半胱氨酸鹽酸鹽，溶于1 L蒸餾水中，完全溶解后通入CO2直至溶液變?yōu)闊o(wú)色透明。

培養(yǎng)液配制：瘤胃液與人工唾液的混合體積比為1∶4，混合均勻后通入CO2，保持厭氧環(huán)境，置于39 ℃水浴鍋[8-9]；樣品組血清瓶中加入0.5 g待測(cè)樣品，空白組血清瓶不加入待測(cè)樣品，2 組均加入50 mL 培養(yǎng)液，用CO2氣體排出空氣，培養(yǎng)48 h，將血清瓶置于冰水混合物中降溫，終止發(fā)酵，測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)。

產(chǎn)氣量（Gas）的測(cè)定參照李苗苗等[9]方法，使用50 mL玻璃注射器插入待測(cè)血清瓶瓶口，待壓強(qiáng)穩(wěn)定后，記錄相應(yīng)容積為發(fā)酵產(chǎn)氣量，測(cè)定發(fā)酵液pH值。發(fā)酵底物使用400 目尼龍過(guò)濾袋過(guò)濾，將發(fā)酵底物裝入鋁盤(pán)，置于（102±2）℃烘至恒重，測(cè)定發(fā)酵前后樣品損失的重量，計(jì)算體外發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。采用比色法[10]測(cè)定氨態(tài)氮（NH3-N）含量。

1.3.5 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)

應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法[11]，以CP、EE、Ash、GE、NDF、ADF、Gas 和IVDMD 等8 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

隸屬函數(shù)值計(jì)算公式為：

式中：Xi為指標(biāo)測(cè)定值，Xmin、Xmax為某一指標(biāo)的最小值和最大值。

如果為負(fù)相關(guān)，則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算公式為：

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2019 進(jìn)行整理，SPSS 26.0 軟件進(jìn)行單因子方差分析，S-N-K 法進(jìn)行多重比較。結(jié)果以“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 南方6種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分（見(jiàn)表2）

表2 南方6種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分

由表2可知，所選的飼料原料中香蕉葉中DM含量顯著高于其他5種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）。飼料原料CP含量范圍為5.58%～7.81%，花生秧的CP 含量顯著高于其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05），CP 含量順序?yàn)榛ㄉ恚净瘕埞伲居衩捉斩挘酒胀ㄋ窘斩挘鞠憬度~＞海水稻秸稈。香蕉葉的EE 含量顯著高于其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05），EE 含量順序?yàn)橄憬度~＞海水稻秸稈＞火龍果藤＞普通水稻秸稈＞花生秧＞玉米秸稈。飼料原料CF 含量范圍為31.69%～39.76%，海水稻秸稈的CF含量顯著高于其他5種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05），CF含量順序?yàn)楹Ｋ窘斩挘酒胀ㄋ窘斩挘居衩捉斩挘鞠憬度~＞花生秧＞火龍果藤。玉米秸稈NFE 含量顯著高于其他農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）；普通水稻秸稈Ash含量顯著高于其他農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）；香蕉葉NDF、ADF的含量和GE顯著高于其他5種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）。選取的農(nóng)副產(chǎn)品原料GE范圍為14.44～16.89 MJ/kg?；瘕埞俚腃a含量顯著高于其他農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）。選取的農(nóng)副產(chǎn)品中P含量范圍為0.19%～0.20%

2.2 南方6 種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品飼用價(jià)值和能量?jī)r(jià)值（見(jiàn)表3）

表3 南方6種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品飼用價(jià)值和能量?jī)r(jià)值

由表3 可知，火龍果藤的RFV、QI、GI2001、DE、ME 和NEg 均顯著高于其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）；香蕉葉的RFV、DE、ME 和NEg 均顯著低于其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）。

RFV 排序?yàn)榛瘕埞伲净ㄉ恚居衩捉斩挘酒胀ㄋ窘斩挘竞Ｋ窘斩挘鞠憬度~。DE排序?yàn)榛瘕埞伲净ㄉ恚居衩捉斩挘酒胀ㄋ窘斩挘竞Ｋ窘斩挘鞠憬度~。所選農(nóng)副產(chǎn)品原料的ME 范圍為5.78～11.66 MJ/kg。各飼料原料的NEg排序?yàn)榛瘕埞伲净ㄉ恚居衩捉斩挘酒胀ㄋ窘斩挘竞Ｋ窘斩挘鞠憬度~。

2.3 南方6 種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)分析（見(jiàn)表4）

表4 南方6種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)分析

由表4 可知，普通水稻秸稈pH 值顯著低于其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05），其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品的pH 值差異不顯著（P＞0.05），所選原料的pH 值在6.30～6.72 之間?；瘕埞俚漠a(chǎn)氣量和干物質(zhì)消化率均顯著高于其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）。玉米秸稈的NH3-N 含量顯著高于除火龍果藤樣品的其他4 種農(nóng)副產(chǎn)品原料（P＜0.05），各農(nóng)副產(chǎn)品原料NH3-N 含量的范圍在4.40～7.12 g/100 mL；香蕉葉和普通水稻的NH3-N 含量顯著低于其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品（P＜0.05）。

各農(nóng)副產(chǎn)品原料NH3-N 含量排序?yàn)橛衩捉斩挘净瘕埞伲净ㄉ恚竞Ｋ窘斩挘酒胀ㄋ窘斩挘鞠憬度~；產(chǎn)氣量排序?yàn)榛瘕埞伲居衩捉斩挘净ㄉ恚酒胀ㄋ窘斩挘竞Ｋ窘斩挘鞠憬度~；干物質(zhì)消化率排序?yàn)榛瘕埞伲居衩捉斩挘酒胀ㄋ窘斩挘竞Ｋ窘斩挘净ㄉ恚鞠憬度~。

2.4 南方常見(jiàn)6 種農(nóng)副產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分隸屬函數(shù)值（見(jiàn)表5）

表5 南方常見(jiàn)6種農(nóng)副產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分隸屬函數(shù)值

由表5所知，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值隸屬函數(shù)排序?yàn)榛瘕埞伲净ㄉ恚居衩捉斩挘酒胀ㄋ窘斩挘竞Ｋ窘斩挘鞠憬度~。

3 討論

3.1 南方6種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量

常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量是評(píng)價(jià)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的基礎(chǔ)。本試驗(yàn)所選原料CP含量在5.58%～7.81%之間，和魏晨等[12]測(cè)定結(jié)果一致。農(nóng)作物收獲后的副產(chǎn)品經(jīng)過(guò)自然干燥，CP 含量相對(duì)較低；花生秧的CP 含量最高，CP 含量和飼料的品質(zhì)呈正相關(guān)；CP含量越高，飼料品質(zhì)越好?；瘕埞貱P含量比花生秧低，與徐鐵山等[13]測(cè)定結(jié)果存在一定差異，可能與樣品生長(zhǎng)環(huán)境和采集的時(shí)間有關(guān)。本試驗(yàn)中，玉米秸稈的CP含量顯著高于水稻秸稈，水稻秸稈的CP含量低于藤莖類(lèi)，與于勝晨等[14]研究一致。本試驗(yàn)中，香蕉葉CP含量比鄧凱東等[15]的測(cè)定值低0.50%；EE含量顯著高于所選的其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品，比程宣[16]測(cè)定EE含量低1.11%，可能與樣品收獲時(shí)間、生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)。海水稻秸稈的CF含量最高，可能是秸稈利用纖維素的致密結(jié)構(gòu)使莖稈支撐作用更佳[3]。CF 具有促進(jìn)瘤胃反芻，刺激瘤胃液分泌的作用。飼料中CF 含量較高、CP 含量較低，需要補(bǔ)充其他高CP 含量飼料。香蕉葉中NDF 和ADF 的含量顯著高于其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品，與程宣等[17]結(jié)果相近。

3.2 南方6種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品飼用價(jià)值和能量?jī)r(jià)值

飼料轉(zhuǎn)化率與飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和動(dòng)物利用率相關(guān)。本試驗(yàn)中，NDF和ADF含量高的原料飼用價(jià)值和能量?jī)r(jià)值均較低，與韋興迪等[18]研究相近。RFV 是預(yù)測(cè)飼料采食量和能量值的指標(biāo)，與DDM 和DMI 呈正相關(guān)，與NDF和ADF 呈負(fù)相關(guān)[19]。RFV 大于100，說(shuō)明飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[20]。本試驗(yàn)中，花生秧、火龍果藤和玉米秸稈的RFV均在100以上，火龍果藤RFV高達(dá)279，說(shuō)明這兩種飼料原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值整體較高。GI 作為蛋白質(zhì)和能量的綜合指標(biāo)，反映粗飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用的規(guī)律[21]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，火龍果藤的GI值顯著高于花生秧等其他5 種農(nóng)副產(chǎn)品飼料；花生秧的GI 值顯著高于秸稈飼料和香蕉葉；說(shuō)明僅用GI評(píng)定飼料的潛在能量?jī)r(jià)值并不可行，需要綜合考慮GE、DE、NE 含量，特別是NEg 指標(biāo)。綜合上述指標(biāo)能夠更直接地反映飼料原料的能量利用效率。本研究中，DE、ME 和NEg 水平均順序?yàn)榛瘕埞伲净ㄉ恚居衩捉斩挘舅窘斩挘鞠憬度~，表明火龍果藤具有較大的開(kāi)發(fā)及利用價(jià)值。

3.3 南方6種常見(jiàn)農(nóng)副產(chǎn)品48 h后體外發(fā)酵參數(shù)分析

瘤胃適宜pH值范圍為6.28～6.82，不同研究結(jié)果略有差異[22]，微生物活動(dòng)的最佳pH值范圍為6.2～7.2[23]。體外發(fā)酵液pH 值可反映瘤胃內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)。pH 值主要受飼料養(yǎng)分結(jié)構(gòu)、飼料滯留瘤胃的時(shí)間以及有機(jī)酸的生成、吸收、排出等因素的影響[24]。本試驗(yàn)中，pH 值在6.30～6.72之間，在瘤胃適宜pH范圍內(nèi)，表明在一定時(shí)間內(nèi)所用飼料的瘤胃發(fā)酵不會(huì)影響瘤胃內(nèi)環(huán)境。

瘤胃氣體量主要來(lái)自微生物對(duì)飼料中碳水化合物的降解，體外發(fā)酵產(chǎn)生的氣體量直接反映了微生物的活性和飼料樣品的降解率以及發(fā)酵程度[25]。研究發(fā)現(xiàn)，在一定時(shí)間內(nèi)，體外產(chǎn)氣量既與微生物對(duì)飼料的利用程度有關(guān)，又與飼料營(yíng)養(yǎng)成分的含量相關(guān)，與干物質(zhì)消化率呈正相關(guān)[26-27]。本試驗(yàn)中，體外產(chǎn)氣量順序?yàn)榛瘕埞伲居衩捉斩挘净ㄉ恚酒胀ㄋ窘斩挘竞Ｋ窘斩挘鞠憬度~。

NH3-N 是瘤胃內(nèi)環(huán)境中重要的指標(biāo)之一，是評(píng)定瘤胃氮存留率重要指標(biāo)[28-29]。瘤胃微生物最適生長(zhǎng)所需的氨態(tài)氮含量為5～28 g/100 mL[30]。本試驗(yàn)中，除香蕉葉和普通水稻秸稈外，其他樣本發(fā)酵液中NH3-N 的含量均在最適范圍內(nèi)。NH3-N 含量是判定飼料品質(zhì)的指標(biāo)之一[26]。本試驗(yàn)中，玉米秸稈發(fā)酵液中NH3-N 含量顯著高于其他5種農(nóng)副產(chǎn)品，和李洪濤等[31]研究結(jié)果一致。

干物質(zhì)降解率是指體外發(fā)酵培養(yǎng)過(guò)程中，瘤胃內(nèi)微生物對(duì)發(fā)酵底物的利用程度[32]。在相同發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵液的基礎(chǔ)上，飼料在瘤胃的降解率取決于飼料本身的結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)成分含量。本試驗(yàn)中，6種農(nóng)副產(chǎn)品飼料干物質(zhì)降解率排序?yàn)榛瘕埞伲居衩捉斩挘酒胀ㄋ窘斩挘竞Ｋ窘斩挘净ㄉ恚鞠憬度~。

3.4 南方常見(jiàn)6種農(nóng)副產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分隸屬函數(shù)值分析

不同品種飼料的營(yíng)養(yǎng)成分有差異，不同動(dòng)物對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)成分的需要也不同。單一營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)評(píng)定飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不夠嚴(yán)謹(jǐn)，隸屬函數(shù)分析法通過(guò)對(duì)各單因素隸屬度進(jìn)行加權(quán)平均，得出綜合評(píng)估的指標(biāo)值，具有一定客觀性和準(zhǔn)確性[33]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)6種農(nóng)副產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行隸屬函數(shù)分析，結(jié)果顯示，6種農(nóng)副產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值依次為火龍果藤＞花生秧＞玉米秸稈＞普通水稻秸稈＞海水稻秸稈＞香蕉葉。

4 結(jié)論

飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值由營(yíng)養(yǎng)成分、適口性、消化率3 大因素進(jìn)行綜合評(píng)定。在飼料生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中，飼料原料本身的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)影響動(dòng)物的飼喂效果。本試驗(yàn)分析了6 種南方農(nóng)作物副產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值，6種農(nóng)副產(chǎn)品飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值之間存在差異；通過(guò)隸屬函數(shù)綜合評(píng)估營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，結(jié)果依次為火龍果藤＞花生秧＞玉米秸稈＞普通水稻秸稈＞海水稻秸稈＞香蕉葉。未來(lái)需要結(jié)合農(nóng)作物產(chǎn)量及養(yǎng)殖動(dòng)物的適口性進(jìn)行更深層次的分析與研究。