青海省农牧交错区牦牛12种常用粗饲料营养参数的测定

青海省高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室

青海高原牦牛研究中心 崔占鸿 刘书杰 柴沙驼

青海省高原放牧营养与生态省部共建国家重点实验室 张晓卫 赵月平

青海省畜牧兽医科学院

青海省农牧交错区草地资源与农田残茬及作物秸秆资源并存，空间镶嵌交错，时间衔接互补，具有发展草地和秸秆为主要资源生产反刍牲畜的优势和潜力。反刍动物生产主要依赖于粗饲料，粗饲料不仅为反刍动物提供足量的日粮纤维，还为反刍家畜提供数量不等的矿物质元素、维生素等必需营养素。与谷物饲料相比，牧草及其他饲料作物由于生长时间长及高收获率而获得高的干物质、能量为家畜提供廉价营养素。同样秸秆和树叶类因其低成本而应用广泛。因此，对该区域反刍家畜常用粗饲料的营养价值研究是一项重要的基础工作。

1 材料与方法

1.1 试验地点 在青海省畜牧兽医科学院高原放牧家畜动物营养与饲料科学省级重点实验室进行。

1.2 试验材料及设备 选用青海省西宁市周边农区自产的农作物秸秆（小麦秸秆、豌豆秸秆、蚕豆秸秆、油菜秸秆及马铃薯秸秆）、优质补饲饲草（青贮玉米秸、苜蓿青干草、燕麦青干草）和农牧交错区天然草地型（线叶嵩草、高山柳+苔草、金露梅—珠芽蓼及藏嵩草）冷季（12月份）牧草等12种粗饲料为试验样品，样品采集后在65℃下烘干，粉碎过40目筛，室温下保存待测。

分析天平（精确度为0.0001）、人工瘤胃培养箱、分液装置（由德国生产，用于培养液的分装，分装范围从0～60 mL，最小刻度为1 mL）、二氧化碳气体（纯度为99.9999%，作为进行厌氧条件产生和维持的气源）、恒温及磁力搅拌装置、玻璃注射器培养管、保温瓶（用于采集瘤胃液）等。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 常规营养成分测定 按实验室常规分析法进行干物质（DM）、有机物（OM）、粗蛋白质（CP）、粗脂肪（EE）、酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤木质素（ADL）、粗灰分（ASH）等的测定。

1.3.2 体外发酵产气指标测定

1.3.2.1 样品制备 准确称取牧草样品220 mg，送入100 mL玻璃注射器内，在注射器活塞中间1/3部位均匀涂抹适量医用凡士林，39℃预热。为了保证测试样品具有代表性，每个样本做3个重复。

1.3.2.2 瘤胃液收集 选择3头健康、体重接近、安装有永久性瘤胃瘘管的成年牦牛作为瘤胃液供体，饲养水平为1.5倍的维持水平，以小麦秸秆为基础粗饲料，日粮精粗比为30∶70，单独饲喂，每天8∶00和18∶00饲喂，晨饲前采集瘤胃液。采集的瘤胃液立即放入保温瓶中，并迅速带回实验室。

1.3.2.3 培养液配制 采用Menke和Steingass（1988）的方法准备缓冲液（表1），并将缓冲液与瘤胃液以2∶1的比例混合。

1.3.2.4 产气量测定 向培养管加入人工瘤胃培养液30 mL，放置到培养箱中开始培养计时，在2、4、6、8、12、14、16、24、30、36、48 h 各 时 间 点 取出培养管并快速读数记录。当到某一时间点读数超过60 mL时，在读数后及时排气并记录排气后的刻度值。待饲料在体外培养48 h后，将培养管（注射器）分别取出放入冰水中使其停止发酵。

表1 人工瘤胃营养液各单一溶液配方

1.4 体外发酵指标计算方法

1.4.1 产气量 产气量（mL）=该时间段内培养管气体产生量（mL）－对应时间段内空白管气体平均产生量（mL）。

1.4.2 体外有机物质消化率及代谢能 体外有机干物质消化率（IVOMD，%）=0.7602×GP+0.6365%×CP+22.5；

代谢能（ME，MJ/kg）=0.1456×GP+0.07675%×CP+0.1642%×EE+1.198；

式中，GP为24 h产气量，CP为粗蛋白质含量，EE为粗脂肪含量。

1.4.3 产气动力学数据 根据不同时间点的产气量，采用Gompertz模型公式：

GP=A exp｛-exp[1+be/A（Lag-t）]｝；

式中，GP为t时间的产气量，mL；A表示理论最大产气量，mL；b表示产气速率常数，mL/h；Lag表示体外发酵产气延滞时间，h；e为欧拉常数；t表示产气时间点，h。

1.5 数据处理 采用Excel 2003和SAS 9.1统计软件进行数据整理与分析。

2 试验结果与分析

2.1 12种粗饲料的常规营养成分及含量 由表2可以看出，农作物秸秆中豌豆秸秆和蚕豆秸秆两种豆类秸秆的粗蛋白质含量分别为8.5%、9.75%，均略高于8%，其余三种均低于8%，且油菜秸秆的粗蛋白质含量最低，仅为1.96%；天然草地型冷季牧草的粗蛋白质均低于8%，且藏嵩草的粗蛋白质含量最低，仅为1.58%；优质补饲饲草中苜蓿青干草和燕麦青干草的粗蛋白质含量分别为11.36%、8.79%，也略高于8%，而青贮玉米秸的粗蛋白质含量为5.25%；同时，本研究测得典型的豆科牧草（苜蓿青干草）和禾本科牧草（燕麦青干草）的ADF、NDF和ADL分别为30.47%和 52.07%、38.24%和 69.39%、7.28%和 20.12%，三项指标均表现为苜蓿干草低于燕麦青干草。

表2 12种粗饲料常规营养成分%

2.2 体外发酵产气动态变化及曲线 由表3可知，12种粗饲料在不同发酵时间的累积产气量存在一定的差异。整体来看，5种农作物秸秆24 h累积产气量为20～55 mL，48 h累积产气量为35～60 mL；4种天然草地牧草24 h累积产气量为35～60 mL，48 h累积产气量为55～80 mL；3种优质补饲草24 h累积产气量为25～65 mL，48 h累积产气量为40～80 mL。

5种农作物秸秆在0～48 h发酵时间内，累积产气量均呈上升的趋势，且除累积产气量在24 h后小麦秸秆高于马铃薯秸秆，并和蚕豆秸秆接近外，都表现为：豌豆秸秆＞蚕豆秸秆＞马铃薯秸秆＞小麦秸秆＞油菜秸秆。

4种天然草地牧草在0～48 h发酵时间内，累积产气量均呈上升的趋势，且金露梅+珠芽蓼和线叶嵩草始终高于高山柳-黑褐苔草、藏嵩草；同时，在0～16 h内，表现为金露梅+珠芽蓼高于线叶嵩草，16～48 h表现为线叶嵩草高于金露梅+珠芽蓼。

3种优质补饲饲草在0～48 h发酵时间内，累积产气量均呈上升的趋势，且青贮玉米秸和苜蓿青干草始终高于燕麦青干草，4～8 h内出现苜蓿青干草高于青贮玉米秸，并在12 h后，累积产气量表现为：青贮玉米秸＞苜蓿青干草＞燕麦青干草。

2.3 12种粗饲料体外发酵产气参数及相关指标由表4可知，从GP24h、ME和IVOMD三个产气发酵指标看，农作物秸秆中由高到低的顺序为：豌豆秸秆＞蚕豆秸秆＞马铃薯秸秆＞小麦秸秆＞油菜秸秆，且IVOMD的范围在40%～65%，ME范围在4.0～9.0 MJ/kg；天然草地冷季牧草中由高到低的排序为：线叶嵩草＞金露梅+珠芽蓼＞高山柳–黑褐苔草＞藏嵩草，且四种牧草的理论最大产气量（A）和产气速率（b）呈类似的变化趋势，IVOMD范围在48% ～70%，ME范围在6.0～10.0 MJ/kg；优质补饲草中由高到低的顺序为：青贮玉米秸＞苜蓿青干草＞燕麦青干草，且三种补饲草体外发酵理论最大产气量（A）也呈现类似的变化趋势，而产气延滞时间（Lag）则与之相反，IVOMD的范围在42%～70%，ME范围在5.0～11.0 MJ/kg。

表3 12种粗饲料不同时间点的体外发酵累积产气量 mL

表4 12种粗饲料体外发酵产气参数及相关指标

3 讨论与小结

秸秆的粗蛋白质含量低，豆科秸秆的粗蛋白质含量为5%～9%，其中可消化粗蛋白质为26.5～46.8 g/kg；禾本科秸秆为3% ～5%，其中可消化粗蛋白质为16.5～27.5 g/kg，均低于反刍家畜饲料蛋白质含量的要求 （不应低于8%），并且秸秆中蛋白质生物学价值也很低，不能为瘤胃微生物的迅速生长繁殖提供充足的氮源，结果导致瘤胃微生物的活力降低，难以充分消化利用进食的秸秆（乌仁塔娜，2008）。本试验测得青海省农牧交错区农作物秸秆中马铃薯秸秆、小麦秸秆和油菜秸秆、4种天然草地及优质补饲草中青贮玉米秸的粗蛋白质含量均低于8%；同时，本研究测得豆科牧草 （苜蓿青干草）的ADF、NDF和ADL均低于禾本科牧草（燕麦青干草），主要是由于两种青干草自身的加工品质造成的。因此，如何科学合理地开发并利用好现有的低质粗饲料资源，已成为该区域牦牛科学化饲养的关键所在。

本研究通过体外发酵累计产气量和常规营养指标计算出12种粗饲料的代谢能为5.0～11.0 MJ/kg，有机物质消化率为40%～70%，其中5种农作物秸秆的有机物质消化率均值为52.86%，高于冯仰廉和张子仪（2003）报道，秸秆的有机物质消化率均值40%，原因可能是处于高寒草地冷季的牦牛长时间（7个月）采食低质粗饲料（牧草），促使其瘤胃微生物具有对低质粗饲料较高的消化能力；4种天然草地冷季牧草的有机物质消化率均值为59.23%，略低于年芳（2002）在高寒草地部分牧草和灌木饲用价值的评定与方法研究中测定的牦牛对以垂穗披碱草为优势种的天然草地牧草的有机物质消化率均值63.19%，可能的原因主要是牧草种类及采集时间不同所致。低质粗饲料由于其高纤维、低蛋白质含量的特性，作为反刍动物饲料时受细胞壁木质化程度的影响，其消化率很低，直接用作饲料的饲喂效果并不是很好。粗饲料通过科学地加工调制能有效提高其采食量，增加营养成分，从而使其在瘤胃中的降解率得到提高 （李焕江，2008；项锴锋，2005）。同时，粗饲料间的科学组合搭配能产生明显的正组合效应，亦能提高粗饲料的消化利用率（李焕江，2008；阳伏林等，2008；周传社等，2005；谭支良和卢德勋，1999）。

本研究测得青海省农牧交错区牦牛12种常用粗饲料的常规营养成分及体外发酵产气参数等营养评价指标，为该区域“草地—秸秆”畜牧业发展中的粗饲料合理高效利用及牦牛科学饲养提供重要的基础数据。

[1]冯仰廉，张子仪.低质粗饲料对反刍家畜的营养价值及合理利用[J].中国农业科技导报，2003，5（3）：8 ～ 12.

[2]李焕江.反刍家畜粗饲料合理利用的研究 [J].黑龙江畜牧兽医杂志，2008，8：47 ～ 50.

[3]年芳.高寒草地部分牧草和灌木饲用价值的评定与方法研究：[硕士学位论文][D].甘肃农业大学，2002.

[4]谭支良，卢德勋.提高粗饲料利用效率的系统组合营养技术及其组合效应的研究进展[J].饲料博览，1999，11（7）：6 ～ 10

[5]乌仁塔娜.内蒙古地区奶牛粗饲料分级指数的测定及其组合效应的研究：[硕士学位论文][D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2008

[6]项锴锋.三种低质微贮前后饲用价值评价：[硕士学位论文][D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2005.

[7]阳伏林，丁学智，史海山，等.苜蓿干草和秸秆组合体外发酵营养特性及其利用研究[J].草业科学，2008，25（3）：61 ～ 67.

[8]周传社，汤少勋，姜海林，等.农作物秸秆体外发酵营养特性及其组合利用研究[J].应用生态学报，2005，16（10）：1862 ～ 1867.