水牛常用粗饲料适当处理后分级指数的测定

吴建平 卢玉发 何仁春 梁方方 杨家晃 夏中生

由于粗饲料品质受品种、种类、生长阶段、季节、收获期及其它多种因素的影响，使粗饲料营养素浓度变化很大，尤其是牧草。因此，每种粗饲料营养价值、品质各不相同。从营养成分可以大略区分粗饲料的品质，但同等营养成分的粗饲料消化率也不尽相同。所以科学有效地评定各种粗饲料的品质是粗饲料科学利用的基础。粗饲料能满足动物理想水平生产性能的综合能力是由粗饲料的营养价值和随意采食量大小决定的[1]，所以仅从营养成分判断一种粗饲料的优劣是不科学的。因此需要一个全面评价粗饲料品质的综合指数。

卢德勋（2001）在继承粗饲料相对值（RFV）[2]合理内涵的基础上，提出了适合我国国情的全新的粗饲料评定指数——粗饲料分级指数（Grading Index，GI）。GI除引入能量参数外，还引入了粗蛋白（CP）与粗饲料干物质随意采食量（DMI）等参数，首次将它们统一起来考虑，使其更具科学的生物学意义[3]。另外，由于水牛直接饲喂青粗饲料时利用率相对较低，因此需要采用物理、化学或生物方法等一些目前已经比较成熟的技术对其进行处理，以提高对其营养物质的利用，从而获得更好的经济效益。因此，为了科学评价水牛常用粗饲料的品质，本试验对广西水牛常用的几种粗饲料经过常规适当处理后的GI值进行了测定。

1 材料与方法

1.1 粗饲料原料的选择

选用广西水牛常用的6种粗饲料：青贮象草、青贮菠萝皮、青贮甘蔗尾、氨化稻草、菠萝皮、发酵木薯渣。并按照常规进行适当处理。

1.2 试验用瘤胃液供体动物及基础日粮

选择一头体重约为(400±5)kg安装永久性瘤胃瘘管的水牛作为瘤胃液供体动物。试验牛日粮水平参照广西水牛研究所日常饲养配方配制（见表1），精粗比为3：7。试验牛栓系式饲养，每日于8:00和17:00两次饲喂，自由饮水，常规光照、驱虫与管理。

1.3 常规成分分析

1.3.1 测定指标

测定每种粗饲料的干物质（DM）、粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP）、粗灰分（Ash）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、总能（GE）。

1.3.2 测定方法

DM、EE、CP、Ash、NDF、ADF、GE 的测定参照 《饲料分析及饲料质量检测技术》（杨胜，1993）的方法[4]。

表1 试验用瘤胃液供体水牛基础日粮的组成与营养水平

1.4 代谢能（ME）的测定方法

ME测定采用Tilley等（1963）[5]两级离体消化法测定每种单一粗饲料的体外消化率(代表整个消化道),利用固定的ME/DE系数计算得出ME。

1.4.1 操作方法

饲料样品粉碎后通过40目的标准筛，样品在100℃条件下干燥6 h,备用。准确称取风干样品0.5 g,放入培养瓶中。待测样品每组3个平行。设置空白样品（未加饲草样品）2个，分别排列于培养框架的前位与后位，以消除试验条件的误差。将其放入热水浴中(38～39℃)；尽快向每个试管分装 40 ml缓冲液，10 ml瘤胃液，混合摇匀；向溶液充CO2，使溶液和培养瓶内空间全部充满CO2。然后盖上带有放气阀门的橡皮塞，密闭。放入38～39℃的恒温水浴摇床中培养。

1.4.2 消化培养

①微生物消化阶段

在恒温水浴摇床中培养48 h。培养结束时，从摇床中取出， 加入 5%的 HgCl 1 ml，5%Na2CO32 ml，以抑制微生物活动，促进沉淀。然后在1℃下，离心15 min，去上清液。

②胃蛋白酶消化阶段

每管加入50 ml酸性胃蛋白酶溶液，将其酸化使pH值降至1.5，再将它们送回水浴摇床中培养(38～39℃)。经过48 h培养结束。将其离心分离，水洗，移入50～100 ml已知重量的瓷坩埚中。将坩埚送入干燥箱（105℃）干燥至恒重。

1.5 饲料随意采食量的测定

1.5.1 试验动物及分组

选取24只体况良好、体重相近、胎次相同，20月龄左右的育成水牛。随机分成6个组，每组4头（1头尼里、1头摩拉、2头杂交），每组随机饲喂所需测定的一种粗饲料。

1.5.2 饲养管理

试验牛单栏饲养， 每日于 8：00、12：00 和 17：30三次饲喂，自由饮水，常规光照驱虫与管理。每次饲喂前，对饲喂的粗饲料称重，并于每次饲喂前称上餐剩余料，并做好记录。

1.5.3 随意采食量（DMI）的测定

给试验牛提供单一待测饲草，利用一周时间，采用逐步替换的办法代替原来日粮，直至全部替换。每日记录试验牛自由采食量，预试期10 d，正试期7 d。试验期间，控制每天的剩草量约为饲喂量的15%左右，按此法测得的每天平均采食量即为水牛对该种粗饲料的“随意采食量”。

1.6 计算

1.6.1 粗饲料ME值测定指标计算

计算干物质消化率(IVDMD，%)的公式如下：

式中：W0——样品重(g)；

W0×DM(%)——样品干物质重量；

W1——坩埚重(g)；

W2——坩埚+残渣重（g）。

DE=GE×IVDMD；ME=DE×0.815(ARC,1965)

式中：GE——粗饲料总能(MJ/kg)；

DE——粗饲料消化能(MJ/kg)；

ME——粗饲料代谢能(MJ/kg)。

1.6.2 几种粗饲料分级指数的计算

计算公式:GIN=[DMI×ME×CP]/NDF

GIA=[DMI×ME×CP]/ADF

式中:DMI——粗饲料干物质随意采食量(kg/d)；

ME——粗饲料代谢能值[Mcal/(kg DM)]；

CP——粗饲料粗蛋白含量(%/DM)；

NDF——粗饲料中性洗涤纤维含量(%/DM)；

ADF——粗饲料酸性洗涤纤维含量(%/DM)。

1.7 数据处理

所得数据先用Excel整理，然后采用DPS6.55软件进行方差分析，多重比较用Duncan's法。

2 结果与讨论

2.1 不同粗饲料常规营养成分(见表2)

6种粗饲料的干物质以青贮甘蔗尾最高(92.86%)，最低是发酵木薯渣(88.89%)，青贮菠萝皮、菠萝皮、青贮象草和氨化稻草居中。若以粗蛋白质的百分含量进行粗饲料的品质比较，其顺序为氨化稻草＞菠萝皮＞青贮菠萝皮＞青贮甘蔗尾＞青贮象草＞发酵木薯渣；而以NDF或ADF的百分含量进行粗饲料的品质比较，顺序则分别为发酵木薯渣＞菠萝皮＞氨化稻草＞青贮菠萝皮＞青贮甘蔗尾＞青贮象草，发酵木薯渣＞菠萝皮＞青贮菠萝皮＞青贮甘蔗尾＞氨化稻草＞青贮象草。可见，仅用单一指标(CP、NDF或ADF)进行分析判断难以确定粗饲料品质的好坏。因此，评价粗饲料品质的优劣必须综合考虑能量、蛋白、NDF及动物的随意采食量。

表2 6种粗饲料常规营养成分

2.2 不同粗饲料的干物质体外消化率与代谢能 （见表3）

从表3中列出的总能（GE）测定结果看出以青贮甘蔗尾最高，发酵木薯渣最低。体外干物质消化率(IVDMD)以青贮菠萝皮最高，青贮象草最低，青贮甘蔗尾、青贮菠萝皮和发酵木薯渣3种粗饲料间差异不显著 (P＞0.05),氨化稻草和菠萝皮间差异不显著 （P＞0.05），青贮甘蔗尾、青贮菠萝皮和发酵木薯渣的IVDMD显著高于氨化稻草、菠萝皮、青贮象草这3种（P＜0.05），青贮象草分别和氨化稻草、菠萝皮差异显著（P＜0.05）。通过计算得出的DE和ME值都以青贮甘蔗尾最高，青贮象草最低，青贮甘蔗尾的DE和ME值显著高于其它5种粗饲料（P＜0.05）。

表3 不同粗饲料的干物质体外消化率（IVDMD）及代谢能（ME）

从表3的GE值可看出,尽管有些粗饲料的GE的含量比较低，但由于它们的干物质体外消化率不同，所以造成不同粗饲料GE测定值和ME计算值间排列顺序不同，本试验6种粗饲料GE的排列顺序为：青贮甘蔗尾＞青贮象草＞氨化稻草＞菠萝皮＞青贮菠萝皮＞发酵木薯渣，而ME的排列顺序为:青贮甘蔗尾＞青贮菠萝皮＞发酵木薯渣＞氨化稻草＞菠萝皮＞青贮象草。

2.3 6种粗饲料水牛的干物质随意采食量（DMI）（见表4）

从表4中6种饲草水牛干物质随意采食量结果可以看出，氨化稻草的DMI最高，青贮菠萝皮最低，氨化稻草和青贮甘蔗尾、菠萝皮和青贮象草、发酵木薯渣和青贮菠萝皮它们两两之间干物质随意采食量差异不显著（P＞0.05），氨化稻草和青贮甘蔗尾这两种粗饲料的干物质随意采食量分别与菠萝皮、青贮象草、发酵木薯渣及青贮菠萝皮这4种粗饲料之间都差异显著（P＜0.05），菠萝皮和青贮象草这两种粗饲料的干物质随意采食量与发酵木薯渣、青贮菠萝皮这两种粗饲料差异显著 （P＜0.05），DMI大小排列顺序为：氨化稻草＞青贮甘蔗尾＞青贮象草＞菠萝皮＞发酵木薯渣＞青贮菠萝皮。

表4 六种饲草水牛干物质随意采食量测定结果

在实际生产中，影响反刍动物干物质采食量的因素很多，包括动物因素（年龄、体重、生产性能、泌乳阶段、体况）、饲养管理（包括饲喂方法、饲喂频率以及与饲料的接触时间）、环境因素、饲料品质和日粮组成（包括含水量、精粗比、中性洗涤纤维的含量以及适口性等），对于舍养家畜来说则主要是饲料因素和动物个体差异。已知与饲草料特性有关的影响因素主要是饲草中细胞壁的含量、蛋白质的含量和蛋白质的降解产物、消化能含量、饲草适口性和酸碱度(指青贮)等。在本次试验中,体重每组都相近,饲养管理和环境相同,其采食量的主要影响因素为牧草的化学组成及适口性。大量研究表明，牧草的粗蛋白质含量高、中性洗涤纤维含量低时其DMI也高。将本试验结果与表2饲草成分对照可看出,氨化稻草其干物质随意采食量高于其它5组主要是由于其CP含量高于其它5组而NDF含量相对低的缘故。另外,牧草中性洗涤纤维含量水平虽高,但其品质好,消化率高,从而在瘤胃内的外流速度加快，采食量就增加[6]。从本试验表2看出,青贮象草和青贮甘蔗尾的NDF较高,由于青贮后品质好,所以DMI比菠萝皮、发酵木薯渣和青贮菠萝皮高。由于发酵后的木薯渣和青贮的菠萝皮具有特殊的气味以及pH值很低,影响到这两种粗饲料的适口性,因而其干物质随意采食量比别的粗饲料要低。

王旭(2003)[7]在测定绵羊干物质随意采食量时得出如下结论：粗饲料的CP、NDF含量虽可解释大部分的采食量差异，但由于NDF存在水平和品质的不一致性，所以单用任何一种成分分析都不能完全反映动物对饲草的采食量，同样就不能准确反映该种饲草相对于动物饲养中的品质好坏。本试验结果与之结论相似。从本次DMI试验得出如下结论：氨化稻草、青贮甘蔗尾和青贮象草有利于改善稻草、甘蔗尾和象草的品质，从而提高采食量；发酵木薯渣和青贮菠萝皮这样处理后降低木薯渣和菠萝皮的适口性以及品质，从而降低采食量，进而说明木薯渣和菠萝皮这样加工处理不可取。从干物质随意采食量结果来看，6种粗饲料的优劣顺序为：氨化稻草＞青贮甘蔗尾＞青贮象草＞菠萝皮＞发酵木薯渣＞青贮菠萝皮。表4所测粗饲料DMI的自大至小排序与按粗饲料成分CP、NDF的排序并不一致，更进一步凸显了在粗饲料品质评定上使用GI的必要性。

2.4 6种粗饲料GI值

根据卢德勋（2001）[6]提出的计算GI值的公式，利用本试验测定的有关数据获得6种粗饲料的GI值（见表 5）。

由表5的GI数据可看出，采用两个不同纤维指标所得的粗饲料分级指数（GIN、GIA）对6种粗饲料的品质优劣划分次序是一致的，即为氨化稻草＞青贮甘蔗尾＞菠萝皮＞青贮象草＞发酵木薯渣＞青贮菠萝皮。试验表明，GI对粗饲料品质的划分符合饲草特性及动物对该种饲草的利用情况，且无论是GIN，还是GIA都对粗饲料品种之间的品质进行了准确明显的分级。

表5 不同粗饲料GI结果

王旭（2003）[7]通过对沙打旺、羊草、玉米秸、谷草的常规营养成分测定、DMI和两级离体消化测定消化代谢能值（ME）计算了4种粗饲料的GI值，进而对4种粗饲料进行营养价值评定；张永根等（2006）[8]通过对黑龙江省常见的13种栽培禾本科牧草的常规营养成分测定和奶牛瘤胃尼龙袋72 h降解率测定及用DMI、NE估测模型计算了各种禾本科牧草的GI值，对这13种禾本科牧草进行营养价值评定；李婉等（2007）[9]通过对黑龙江省三江平原苜蓿、无芒雀麦、小叶章、稻草、玉米秸、豆秸(不带豆荚)，通过常规营养成分分析和两级离体消化法测定了6种粗饲料的体外干物质消化率，估测了粗饲料代谢能，进而由公式计算出GI值，最后对6种粗饲料进行营养价值评定。结果表明，单一的营养指标如化学成分、干物质降解率不能准确地评价牧草的营养价值。只有综合考虑DMI、养分含量、消化率和有效能才能对牧草的营养价值做出正确的评价。使用GI能明显区分养分含量差异很少的不同种类牧草，再一次说明了分级指数是评价牧草营养价值最权威的指标。GI值能把各种牧草品质之间微小差别区分开来，这对于牧草的质量检测和合理的利用都是非常重要的。

3 小结

3.1 粗饲料品质评定必须使用综合指标

由本试验6种粗饲料常规成分分析可以看出，若以干物质的百分含量进行粗饲料的品质比较，其优劣顺序为青贮甘蔗尾>青贮菠萝皮>菠萝皮>青贮象草>氨化稻草>发酵木薯渣。若以粗蛋白质的百分含量进行粗饲料的品质比较，其顺序为氨化稻草>菠萝皮>青贮菠萝皮>青贮甘蔗尾>青贮象草>发酵木薯渣；而以NDF或ADF的百分含量进行粗饲料的品质比较，顺序则分别为发酵木薯渣>菠萝皮>氨化稻草>青贮菠萝皮>青贮甘蔗尾>青贮象草，发酵木薯渣>菠萝皮>青贮菠萝皮>青贮甘蔗尾>氨化稻草>青贮象草。由于干物质体外消化率的影响，ME的排列顺序为:青贮甘蔗尾>青贮菠萝皮>发酵木薯渣>氨化稻草>菠萝皮>青贮象草。从采食量结果来看，DMI大小排列顺序为：氨化稻草>青贮甘蔗尾>青贮象草>菠萝皮>发酵木薯渣>青贮菠萝皮。从以上可以看出，使用任何一个单一指标都难以科学地确定粗饲料品质的好坏。粗饲料品质评定必须使用综合指标。

3.2 采用GIN、GIA对6种粗饲料的品质优劣评价划分次序是一致的

本试验采用NDF和ADF所得的粗饲料分级指数（GIN、GIA）对6种粗饲料的品质优劣划分次序是一致的，即为氨化稻草＞青贮甘蔗尾＞菠萝皮＞青贮象草＞发酵木薯渣＞青贮菠萝皮。表明GI可以对不同的粗饲料品质进行精确的分级，在生产中可以根据其GI值的高低对粗饲料进行合理搭配，从而可以配制出更加科学的日粮。

[1]张吉鹍.粗饲料品质的定义及其影响因素[J].江西饲料，2004（6）:1-4.

[2]Paul R.Peterson.The relative Forage Quality(RFQ)Index Replaces RFV.CPM Short Course,2006,11(26):1-5.

[3]张吉鹍,卢德勋,胡明,等.粗饲料品质评定指数的研究现状及其进展[J].草业科学,2004，21（9）:55-61.

[4]杨胜.饲料分析及质量检测技术[M].北京：中国农业大学出版社，1993.

[5]Tilly J M A,R A Terry.A two stage technique for the in vitro digestion of forage crops[J].Journal of the British Grassland Society,1963,18:104-111.

[6]卢德勋.乳牛营养技术精要[A].2001年动物营养学术研讨会论文集[C].华西希望集团，2001.

[7]王旭.利用GI技术对粗饲料进行科学搭配及绵羊日粮配方系统优化技术的研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2003.

[8]张永根，王志博，宋平.黑龙江省主要栽培的禾本科牧草对奶牛的营养价值评价[J].奶牛杂志，2006（3）：14-18.

[9]李婉，张爱忠，刘道春，等.三江平原粗饲料体外消化率的测定及品质评价[J].黑龙江八一农垦大学学报，2004，19（2）：63-66.