六种狼尾草营养成分及瘤胃降解动态研究

杨 信，黄勤楼，夏友国，黄秀声，钟珍梅

(1.海南省兽药饲料监察所，海南 海口，570203；2.福建省农业科学院畜牧兽医研究所，福建 福州，350013；3.福建省农业科学院农业生态研究所，福建 福州 350013)

狼尾草属牧草是温带地区和热带亚热带地区的重要牧草，原产于非洲。其主要品系有多年生象草，一年生美洲狼尾草和杂交狼尾草。具有生长速度快，生物量高等特点，其中杂交狼尾草是以美洲狼尾草(Pennisetum americanum)Tift23A不育系为母本，以象草(Pen-Nisetum purpuerum)N51为父本配制而成的三倍体杂种，是暖季型禾本科牧草，具有生长及再生迅速、适应性强、供青期长、产草量高、分蘖性强，宜刈割青饲等特点，是草食家畜和草食性鱼类的优质饲草。

目前对杂交狼尾草的研究集中在合理施肥[1]，分子标记[2]，形态结构[3]和饲养试验[4]上，但对其营养成分瘤胃降解特性的研究则鲜有报道。本试验选取南方优质的6种狼尾草属品系，测量其营养成分的同时采用瘤胃尼龙袋法对其瘤胃降解特性进行研究，旨在建立不同杂交狼尾草属品系干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)和粗蛋白(CP)的降解模型参数库，为反刍动物合理利用狼尾草属品系和合理评价不同种狼尾草品系的营养价值提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择南方适用的6种狼尾草属牧草，其来源与名称见表1。统一在拔节期刈割，株高1.2 m，在烘箱中65 ℃烘干，烘干后用粉碎机粉碎，一部分过8目孔筛(2 mm)用于瘤胃降解试验，一部分过40目孔筛(0.45 mm)做饲料常规营养分析，其营养成分见表2。

1.2 动态降解率的测定

1.2.1 试验动物及饲养管理 试验动物选用3只体重250 kg左右，健康状态良好的装有永久性瘤胃瘘管的西门塔尔×鲁西牛杂交后代，试验于每天8∶30和16∶30分两次进行饲喂，自由饮水，预饲期为15 d。试验日粮由混合精料和杂交狼尾草组成，精粗比为50∶50。精饲料成分见表3。

1.2.2 试验方法 选用尼龙袋孔径52 um，袋子大小为8 cm×12 cm，袋的三边以细尼龙绳作双线缝合，准确称取3 g过2 mm筛的样品装入尼龙袋中。每头肉牛每个待测点样品做了2个平行样品，袋口用2个尼龙扎带扎紧，每2个平行样固定在一段塑料管的细缝中并用尼龙扎带固定。各个样品装入已知质量尼龙袋中，并按规定时间在瘤胃中培养4、8、12、24、48、72 h，其中0时间点的样品在39 ℃水浴一小时，上述样品在取出后用自来水冲洗至无残留物，液体不再浑浊为止，然后放入60 ℃烘干后称量。最后将残渣用微量粉碎机粉碎，过40目筛后测定蛋白质和中性洗涤纤维含量。

表1 6种杂交狼尾草牧草Table.1 Six forage varieties of Hybrid Pennisetum

表2 6种狼尾草的营养成分Table 2 Chemical composition of Six Hybrid Pennisetum %

表3 日粮组成与营养水平Table 3 Dietary composition and nutrient level

1.3 试验数据处理

1.3.1 牧草样品DM，CP,NDF有效降解率的计算 根据ERØrskov[3]提出的指数模型P=a+b(1-e-ct)，其中P为t时间点时的降解率，a为快速降解部分，b为慢速降解部分，c为b的降解常数。各样品的a，b，c根据最小二乘法非线性回归分析得出。

饲料有效降解率(ED)由公式:

式中：k为瘤胃食糜的外流速度，ED为该饲料的有效降解率。

1.3.2 试验数据统计 利用SAS软件包(SAS for Windows，Release8.2)中的非线性模型(non-linear moder)来确定数学指数模型ED=a+(b×c)/(c+k)中的降解常数a、b、和c。利用SPSS11.0进行方差和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 狼尾草DM的瘤胃降解模型研究

经0、4、8、12、24、48、72h消化降解，由表4知，6种狼尾草品系之间的DM快速降解部分a和慢速降解部分b均有显著差异，在快速降解部分，以杂交狼尾草最高为14.37%，其次为台农2号、桂牧1号、象草，闽牧6号和王草相对较低分别为10.52%和10.48%，要显著低于其他品系(P<0.05)。在慢速降解部分，最高是杂交狼尾草为64.32%，其次为台农2号、王草、桂牧1号、象草、最低为闽牧6号(23.88%)，显著低于其他品系(P<0.05)，同最高的杂交狼尾草相比降低了169%。

对于72h瘤胃潜在降解程度，从表4可知，杂交狼尾草最高为78.69%，闽牧6号最低(34.41%)，显著低于其他品系(P<0.05)。7种狼尾草属牧草DM的拟合曲线方程的平均相关系数R2为0.985，表明非线性方程能有效的描述牧草DM在瘤胃中的降解规律。其中杂交狼尾草和桂牧1号的有效降解率ED分别为30.45%和30.44%。，要显著大于其他品系，其次为台农2号、象草、王草，闽牧6号最低为24.30%，说明杂交狼尾草和桂牧1号被瘤胃消化吸收的程度相对较高，而王草和闽牧6号则相对难以被瘤胃降解利用。

表4 6种杂交狼尾草DM动态降解模型参数Table 4 In situ DM degradation charcterastics for Six Hybrid Pennisetum

注：a表示快速降解组分；b表示慢速降解组分；c表示慢速降解组分的降解速度；72-h extent 表示瘤胃72小时潜在降解的比例；ED表示蛋白质有效降解率。下同。

Note：a= Immediately soluble fraction (the portion of total DM removed from dacron bags by rinsing);b=fraction degradable at a measurable rate；c=degradation rate;72-h extent=Extent of degradation after 72-h incubation in the rumen；ED= Effective Degradability.The same below.

2.2 狼尾草NDF的瘤胃降解模型研究

由表5知，6种狼尾草之间NDF的快速降解部分a均很低，杂交狼尾草最高仅为3.79%，其次为闽牧6号、象草、桂牧1号、王草和台农2号，其中台农2号的快速降解部分为负值，台农2号在0 h～4 h时NDF的降解程度很低，分别为1.10%和1.24%，其快速降解部分a为负值可能与此有关。桂牧1号NDF的慢速降解部分b最高达到70.43%，其次为杂交狼尾草、王草、台农2号、象草、闽牧6号最低为24.73%。

桂牧1号NDF的72 h瘤胃潜在降解程度最高为71.6%，闽牧6号的72 h潜在降解程度相对最低为27.3%， 7种牧草DM的拟合曲线方程的平均相关系数R2为0.97，杂交狼尾草NDF的有效降解率ED最大为21.31%，其次是桂牧1号、象草、闽牧6号、王草，台农2号NDF的ED最低为13.86%。

表5 6种杂交狼尾草NDF动态降解模型参数Table 5 In situ NDF degradation charcterastics for Six Hybrid Pennisetum Lines

2.3 狼尾草CP的瘤胃降解模型研究

由表6知，6种狼尾草中台农2号的CP快速降解部分a最大为13.81%，显著大于其他品系(P<0.05)。其次为象草、桂牧1号、王草，范围6.24～9.84%。杂交狼尾草和闽牧6号的CP快速降解部分分别为5.29%和4.71%，显著低于其他品系(P<0.05)。CP快速降解部分则是桂牧1号最高为48.71%，闽牧6号最低为24.09%。72 hCP瘤胃降解程度从大倒小依次为台农2号、桂牧1号、杂交狼尾草、象草、王草和闽牧6号。CP有效降解率ED从大到小依次为台农2号、象草、桂牧1号、杂交狼尾草、王草和闽牧6号。其中杂交狼尾草、王草和闽牧6号的ED显著低于其他品系(P<0.05)，通过各牧草品系的CP含量和ED可以求出饲用一定量相应牧草后肉牛获得可降解蛋白和过瘤胃蛋白的数量，为优化饲粮配方提供数据支持。

2.4 相关性分析

表6 6种杂交狼尾草品CP动态降解模型参数Table 6 In situ CP degradation charcterastics for Six Hybrid Pennisetum Lines

表7 相关性分析Table 7 Analytic results of coefficient correlation

注：①DM extent表示干物质潜在降解程度；a表示快速降解组分；b表示慢速降解组分；CP extent表示蛋白质潜在降解程度；NDF extent表示中性洗涤纤维潜在降解程度。② *：差异显著(P<0.05)；**：差异极显著(P<0.01)。

Note：①DM extent=Extent of degradation of DM；a=Immediately soluble fraction(the portion of total DM removed from dacron bags by rinsing；b=fraction degradable at a measurable rate；CP extent=Extent of degradation of CP； NDF extent=Extent of degradation of NDF② *：significant difference(P<0.05)；**：extreme difference(P<0.01).

由表7知，6种狼尾草属牧草DM潜在降解程度同NDF含量呈弱负相关(r=-0.653，p=0.112)，同CP含量呈弱正相关(r=0.593，p=0.160)；同潜在降解部分b成显著强正相关，DM潜在降解程度同CP和NDF潜在降解程度均呈正相关，而同NDF潜在降解程度相关性(r=0.761,p<0.05)大于CP潜在降解程度(r=0.663,p=0.105)。

3 讨 论

3.1 狼尾草属牧草各营养成分的瘤胃降解特性

自由采食量是衡量动物生产性能的客观指标，干物质降解率同采食量呈正相关；饲粮更高DM降解率代表其在瘤胃中利用程度更高。6种狼尾草属牧草，杂交狼尾草DM的有效降解率ED最高，闽牧6号的有效降解率为最低，其范围在24.30%～30.45%。说明不同品系的杂交狼尾草其在瘤胃中的降解特性也有所差异，可根据其DM的降解率大小来反映不同品系牧草在瘤胃中的利用程度。

同其他研究相比较，狼尾草属牧草DM的有效降解率要低于I.Andrighetto[5]所测出10%盛花期时紫花苜蓿的DM有效降解率(50.4%～53.4%)和Beck P A[6]报道的不同生育期苏丹草DM有效降解率(56.0%～58.5%)，同Beck P A[7]研究出不同生育期十字马唐DM有效降解率(25.9%～30.8%)相当，但高于赵天章[8]所测得羊草的DM有效降解率18.66%，说明狼尾草属牧草有一定的饲喂价值，但其干物质的利用率要大幅度的低于豆科牧草。纤维降解率的提高能增加干物质的采食量，Allen[9]研究报道青贮玉米饲粮中NDF的降解能力每增加1%，DMI增加0.17 kg，乳产量增加0.25 kg。本试验中桂牧1号NDF潜在降解程度最高，杂交狼尾草NDF的有效降解率最高。闽牧6号NDF潜在降解程度最低，台农2号NDF的有效降解率最低，产生这种差异的原因与闽牧6号慢速降解部分b的降解速度c值大有关。狼尾草属牧草NDF的有效降解率要低于Beck P A[6]报道的苏丹草NDF有效降解率(41.5%～45.3%),Beck P A[7]研究的十字马唐DM有效降解率(21.9%～25.4%),I.Andrighetto[5]所测出紫花苜蓿的NDF有效降解率(16.6%～18.0%)，本试验中狼尾草牧草纤维在瘤胃中的降解能力要低于上述牧草品系。

值得注意的是除杂交狼尾草NDF有效降解率低于CP有效降解率外，各种牧草NDF的有效降解率均要低于DM和CP的有效降解率，说明较之粗蛋白，纤维在瘤胃中的利用需要更长的发酵时间。

3.2 狼尾草属牧草各营养成分降解程度的相关性

狼尾草属牧草DM的潜在降解程度同CP呈正相关，同NDF呈负相关，这与Hoffman et al,M. Hadjipanayiotou,董宽虎[10-12]研究相似。潜在降解部分b同DM潜在降解程度的高相关性说明狼尾草属牧草在瘤胃中的降解需要更长的时间而达到更好的效果。DM潜在降解程度同CP和NDF的潜在降解程度均呈正相关，而且同NDF的潜在降解程度相关性更高，这可能与狼尾草属牧草纤维部分含量高有关，因此通过改善狼尾草属牧草纤维的降解能力而提高其利用程度将更行之有效。

4 小 结

杂交狼尾草不同品系之间营养品质以及瘤胃降解特性均有一定的差异，其中杂交狼尾草和桂牧1号在反刍动物中的利用程度要优于其他品种。但是，同豆科牧草相比，其利用程度仍有一定差距，但是杂交狼尾草具有显著的产量优势，以及较好的适口性，仍可作为优秀的牧草品种。

试验中，杂交狼尾草纤维类物质含量高，且其降解能力均要低于干物质和粗蛋白，说明通过改善狼尾草属牧草纤维的降解能力能更有效的提高其利用程度。在生产实践中，可考虑通过饲喂中添加适量纤维素酶或在其青贮时添加纤维素降解菌来增加杂交狼尾草的利用程度。

参考文献：

[1] 黄勤楼.施氮水平对杂交狼尾草产量、品质和氮素吸收利用的影响[J].热带作物学报，2009，30(1)：26-30.

[2] 陈 平.杂交狼尾草新品系遗传关系的RAPD分析[J].中国草地学报，2007，29(3)：34-38.

[3] 陈钟佃,张丽梅.杂交狼尾草茎叶解剖结构及其与主要生物学特性的联系[J].中国草地学报，2009，11(31)39-43.

[4] 黄秀声.不同施肥处理的杂交狼尾草打浆后饲喂育肥猪效果研究[J].家畜生态学报，2008，29：69-73.

[5] Andrighetto I.G Cozzi Comparison of in situ degradation kinetics of Lucerne germplasm by Anova of non-linear models[J].Animal Feed Science and Technology,1995,54 ：287-299.

[6] Beck P A, Hutchison S, Gunter S A. Chemical composition and in situ dry matter and fiber disappearance of sorghum x Sudangrass hybrids[J]. Anim Sci,2007,85:545-555.

[7] Beck P A. Effect of crabgrass (Digitaria ciliaris) hay harvest interval on forage quality and performance of growing calves fed mixed diets[J]. Anim Sci,2007,85:527-535.

[8] 赵天章.奶牛主要饲料原料和纤维物质瘤胃降解规律的研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学.

[9] Allen M S. Effects of diet on short-term regulation of feed intake by lactating dairy cattle[J]. Dairy Sci,2000,83:1 598-1 624.

[10] Hoffman P C,Sievert S J,Shaver R D,et al.Combs In situ dry matter, protein and fiber degradation of perennial forage[J]. Dairy Sci,1993,76:2 632-2 643.

[11] M. Hadjipanayiotou In situ degradability of forages cut at different stages of growth[J]. Livestock Production Science,1996,45: 49-53.

[12] 董宽虎,郝春艳,王 康,等.串叶松香草不同生育期营养物质及瘤胃降解动态[J].中国草地学报,2007,29(6):92-96.