不同加工方式对两种粗饲料饲用价值的影响

2016-01-10刘丽英王志军武海霞张颖超侯美玲

饲料工业 2016年13期

■尹强刘丽英王志军常春，武海霞丁霞张颖超侯美玲

（1.中国农业科学院草原研究所国家牧草产业技术体系鄂尔多斯综合试验站农业部鄂尔多斯沙地草原生态环境重点野外科学观测试验站，内蒙古呼和浩特010010；2.内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古呼和浩特010019；3.内蒙古自治区林业科学研究院，内蒙古呼和浩特010010；4.内蒙古自治区水利科学研究院，内蒙古呼和浩特010020；5.中国农业大学动物科技学院，北京100083）

随着全球气候变化日益加剧，我国草原区荒漠化日趋严重，天然草场面积逐年下降，草食家畜饲草供给严重不足，已威胁到当地畜牧业的可持续发展和农牧民的正常生活。如何解决饲草供给不足和利用率偏低问题成为荒漠化地区畜牧业可持续发展的关键，同时也是荒漠化地区实施禁牧休牧政策的关键[1]。粗饲料是反刍动物重要的营养源，在反刍动物的饲养上所起的作用是精料所不能替代的[2]。目前，我国草原区畜牧业发展一直面临饲草料单一，来源不足等问题，严重制约着畜牧业的快速发展。由于饲草料严重缺乏，冬春季饲草料贮备不足，牲畜夏季复壮，秋季抓膘，11月下旬开始掉膘，羊只渡过冬、春季以后，因抵御饥饿和寒冷使羊的体重下降1/3到1/2[3]。根据畜牧业发展的需要，当前和今后应注重加大优质饲草的贮备，扩大饲草来源，大力挖掘灌木资源潜力，采用科学的加工调制技术积极开拓灌木饲草资源，提高现有利用率，这是解决饲草缺乏难题的根本途径[4]。因此，合理开发和科学利用苜蓿和柠条这两种粗饲料开展加工利用技术研究，对于提高饲草利用效率、拓宽饲草来源，尤其对解决荒漠化地区家畜冬春季节饲草料不足问题，具有十分重要的作用。

苜蓿(Medicago sativa L.)种植面积广泛，具有适应性广、抗逆性强、营养丰富、高产稳产、可利用期限长、经济效益高等优良特性，是世界上应用最广、经济价值最高的优质牧草，在现代草业的可持续发展中具有突出的地位[5]。柠条(Caragana korshinskii Kom.)具有来源广、数量大等优点，且营养价值也较高，特别是蛋白含量丰富，氨基酸齐全，是一种非竞争性、潜在价值大的良好饲草资源[6]，特别在冬春季节是羊的“保命草”，具有重要的饲养价值和利用价值[7]。然而，生长3年以上的柠条由于枝条已严重老化，纤维类物质含量较高，适口性差，如果不经加工处理直接饲喂，家畜不喜食，且难以消化利用，利用率很低，饲用价值不大[8]。研究表明，通过合理的加工技术，可有效降低柠条的粗纤维和木质素含量，提高其利用率，改善其适口性和消化率[9-11]。

本文以苜蓿和柠条为研究对象，通过对两种粗饲料营养成分、采食率及降解率的研究，探讨可有效保存饲草营养成分、提高饲草利用率的加工方式。试验研究为扩大饲草来源、增加饲草供给、提高饲草利用率提供可参考的理论依据，以建立荒漠化地区饲草均衡供给模式，解决日益尖锐的草畜矛盾，促进当地畜牧业健康、稳定、可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验原料及加工处理

以种植第3年第1茬“草原2号”苜蓿和生长6～7年、生长期间未平茬过的柠条锦鸡儿为试验原料，分别在现蕾期和盛花期刈割，试验原料来自于内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗。苜蓿和柠条原料刈割后，分别使用不同加工机具进行加工处理，如表1所示。将两种粗饲料加工成不同产品后，测定其营养成分含量、采食率及其在绵羊瘤胃内的降解率。

表1 试验原料及加工机具

1.2 测定指标及方法

1.2.1 营养成分含量的测定

测定指标主要有：含水量、干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、粗纤维（CF）、酸性洗涤木质素（ADL）、粗脂肪（EE）、粗灰分（CA）、无氮浸出物（NFE）、总可消化营养成分（TDN）。

① 含水量、DM、CA和EE的测定：参照张丽英(2007)主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》进行测定[12]，即含水量和DM采用减重法进行测定，CA采用GB6439-92燃烧法测定，EE采用索氏脂肪提取法测定，CP采用杜马斯快速定氮仪测定，CF和ADL采用范氏分析方法测定。

② NFE的测定：NFE（%）=1-（CP%+CF%+CA%+EE%）。

③TDN的测定：采用修奈达氏（SCHNEDER）方法，用饲草成分的分析值求TDN，计算方法如下：

式中：Y为总可消化养分（TDN）X1、X2、X3、X4分别代表干物质中CP、CF、EE、NFE的百分含量；c为常数；b1、b2、b3、b4分别代表 CP、CF、EE、NFE所对应的系数，如表2所示。

表2 干草饲料TDN计算公式系数含义

1.2.2 采食量（率）的测定

以健康成年杂种绵羊为试验动物，分别饲喂经不同加工方式处理的饲草产品。预饲期10 d，正饲期7 d，分早、中、晚3次饲喂试验羊，每次准确称取饲草产品0.50 kg，饲喂前准确称量上一次饲喂剩余量。每天晚上每只试验羊补饲0.30 kg籽实玉米，自由饮水。

采食量（率）计算公式如下：

1.2.3 降解率的测定

试验以健康且装有永久性瘤胃瘘管的成年绵羊作为瘤胃液的供给体，采取体外培养法，模拟瘤胃环境培养瘤胃微生物48 h，测定发酵前后饲草的DM、CP和NDF含量，计算得出两种粗饲料的降解率。

体外降解率计算公式[13]如下：

1.3 数据处理

本文中图、表制作和数据的前期处理均利用Microsoft Office Excel 2003软件进行，数据的方差分析利用SAS 9.0（(Statistical Analysis System）软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同加工方式对两种粗饲料营养成分含量的影响

苜蓿和柠条两种粗饲料经过不同的加工处理后，其营养成分含量也相应发生了变化，如表3所示。

苜蓿加工成产品后，与鲜草相比，营养成分有不同程度的损失，CP、NFE、TDN含量显著下降，CF含量显著升高，主要原因可能是在加工过程中部分苜蓿叶片脱落，营养价值降低。各种苜蓿产品中，调制成干草的营养损失最少，与草粉和草颗粒相比，CP含量分别高11.38%和21.27%，TDN含量分别高1.36%和5.88%，CF含量分别低4.47%和13.25%，有效地保存了苜蓿的营养成分。

柠条加工成产品后，营养成分有一定的提高，CP含量除微贮小幅升高外，其它处理均有一定程度的下降，CF、ADL含量显著下降，TDN含量显著提高，主要原因可能是由于物理、机械及微生物的作用使柠条的纤维素和木质素结构破坏或分解，提高了其营养成分含量。其中以微贮效果最为明显，与鲜草相比，CP和TDN含量分别提高了7.09%和52.67%，CF和ADL含量分别降低了12.44%和7.41%，营养价值有较大提高。

表3 不同加工方式对两种粗饲料营养成分含量的影响（干物质基础）

苜蓿与柠条的混合制粒（5∶5）由于增加了苜蓿草而显著改善了草颗粒的营养成分，与单一柠条颗粒相比，CP和TDN含量分别提高了18.31%和92.89%，CF和ADL含量分别降低了21.73%和18.47%，营养价值大大提高。

2.2 不同加工方式对两种粗饲料采食率的影响

采食量是衡量粗饲料适口性及饲用价值的重要指标，通过绵羊饲喂试验，得出在不同加工方式下两种粗饲料的采食量和采食率，见表4。

表4 不同加工方式对两种粗饲料采食率的影响

如表4所示，绵羊对两种粗饲料的不同加工产品的采食量和采食率存在较大差异。

首先，绵羊对苜蓿产品的采食量均较高，其中鲜苜蓿最高，苜蓿在加工后采食量降低，主要原因可能是加工后苜蓿营养成分含量下降明显，纤维含量增加，适口性变差，采食量降低。各种加工产品中，绵羊对草颗粒的采食率相对较高，为93.02%，而通过切短的方法可大大提高绵羊对干草的采食量，采食率可提高5.94%，绵羊对各种苜蓿产品采食率的大小顺序为：颗粒＞草粉＞干草（切短）＞干草（不切短）。

绵羊对未平茬过的柠条采食量很低，但通过加工可显著改善其适口性，提高采食量，主要是因为加工使柠条的色泽、气味及口感等发生变化，适口性变好，采食量增加。其中微贮效果最佳，采食率提高了90.11%，膨化和颗粒的采食率也分别提高了78.42%和81.22%，对柠条的利用率显著提高（P＜0.05）。

苜蓿与柠条混合制粒（5∶5）由于增加了苜蓿成分，故营养成分增加，适口性变好，采食量大大增加。与柠条单一颗粒相比，混合颗粒的采食率提高了37.85%，大大提高了柠条的利用率。

2.3 不同加工方式对两种粗饲料降解率的影响

降解率是评定粗饲料消化特性的重要指标，它可在一定程度上反映家畜对粗饲料消化率的大小。本试验利用尼龙袋法培养48 h后测定两种粗饲料不同产品类型的DM、CP和NDF降解率，试验结果见表5。

表5 不同加工方式对两种粗饲料48 h降解率的影响(%)

如表5所示，绵羊对苜蓿和柠条两种粗饲料及同一粗饲料不同加工产品的降解率均有较大差异。

绵羊对苜蓿产品的降解率均较高，相比较而言，绵羊对苜蓿鲜草的DM降解率和NDF降解率较高，对草粉的CP降解率较高。与干草（切短）和草颗粒相比，草粉的DM降解率分别高5.16%和2.85%，CP降解率分别高3.28%和2.16%，NDF降解率分别高0.28%和0.46%，故加工成草粉是提高绵羊对苜蓿降解率的有效途径；切短可有效提高绵羊对干草的降解率，与不切短干草相比，DM降解率、CP降解率和NDF降解率分别提高了6.25%、4.31%和1.94%，有效提高了绵羊对干草的利用率。

柠条在绵羊体内的降解率很低，通过加工可显著改善其利用程度，主要原因是加工使柠条的纤维素和木质素结构破坏或分解，促进木质化纤维素或半纤维素在绵羊瘤胃内的发酵，提高其消化率。其中微贮的DM降解率、CP降解率和NDF降解率均为最高，比鲜柠条分别提高了44.38%、21.68%和69.42%，大大提高了柠条的利用率，相比较而言，微贮的效果更好。

苜蓿与柠条混合制粒（5∶5）可显著提高柠条的降解率，其DM降解率、CP降解率和NDF降解率比单一柠条颗粒分别提高了26.18%、10.60%和39.21%，大大提高了绵羊对柠条的利用率。

3 讨论

3.1 不同苜蓿产品饲用价值评价

由于苜蓿产品在加工过程中会产生不同程度的营养损失，包括呼吸损失、机械损失、阳光照射损失、热害与霉变损失、雨淋损失等[14]，因而不同加工产品的营养价值及家畜对其采食率和消化降解率也存在一定差异。严学兵对牧草不同生育期的各营养成分进行了瘤胃降解率测定，结果表明：在整个生长季节，青草期的营养成分降解率高于枯草期，CP降解率在CP含量最高时呈现最大值，NDF和ADF降解率随其含量的增加而降低[15]。洪亮等运用尼龙袋法，对不同加工方式形成的苜蓿草产品（草粉、草颗粒）进行了瘤胃降解粗蛋白质、中性洗涤纤维的评定，结果表明：6～12 h苜蓿草粉的粗蛋白质消失率显著高于草颗粒，草颗粒中性洗涤纤维的消失率与动态降解率要高于草粉[16]。刁其玉等利用3头瘘管牛，以尼龙袋法测定草颗粒、牧草与秸秆在瘤胃培养24 h DM、CP、NDF和ADF的消失率，结果表明：草颗粒中营养物质的消失率均高于秸秆和牧草；用草颗粒喂育肥牛，牛的日增重和饲料转化率均显著高于对照组，颗粒饲料的密度增加，牛的采食速度加快30%～50%[17]。试验通过开展不同苜蓿加工产品（干草、草粉、草颗粒）营养成分、采食率和48 h降解率的研究，得出干草的营养价值最高，但采食率和降解率分别以草颗粒和草粉最高；尽管将苜蓿加工成草粉和草颗粒更有利于家畜采食，但考虑到加工成本和营养损失情况认为，将苜蓿调制成干草并切短饲喂比其它加工方式更加优越，不仅可有效保存营养成分，降低饲养成本，若保存和利用方法得当，还能进一步延长饲草保存时间，提高其利用效率，以解决饲草供给不平衡和利用率偏低的问题。

3.2 不同柠条产品饲用价值评价

柠条具有来源广、数量大、蛋白质含量高等优点，但由于其适口性差，家畜一般不喜食，如果不经加工处理直接饲喂，很难被消化利用，饲用价值不大，如果进行适当的加工处理，家畜对其采食率和消化率大大提高。张雄杰等[18]开展了柠条改性加工技术（即将柠条切断粉碎制成普通柠条粉后，加入少量尿素、糖蜜及辅助剂进行膨化的技术）的研究试验，结果表明：与普通柠条相比，奶牛对改性柠条粉的采食利用率、日粮中的NDF消化率、日粮中的DM消化率分别提高了11.0、2.08、2.09个百分点。赵晓莹等[19]通过对柠条粉进行氨化处理、碱化处理和微贮处理，结果表明：氨化处理组和微贮处理组的效果最好，绵羊对柠条中的DM、CP、NDF、ADF的72 h的降解率最高，但二者的作用效果差异不显著，由于氨化处理的成本较高，所以建议在生产中对柠条采用微贮处理。马文智等[20]以尼龙袋法测定了黄贮柠条、氨化柠条和生化处理柠条等在绵羊瘤胃发酵72 h降解率，结果表明：生化处理柠条DM降解率最高，为32.64%，比对照组提高了25.5%。研究结果表明，对于来源广泛、饲用价值相对较低的柠条，可通过微贮、膨化或制粒的方式降低纤维和木质素含量，改善其适口性和消化率，提高柠条的利用率，在一定程度上解决饲草供给不足的问题，其中以微贮效果最佳，不仅可提高柠条蛋白含量，还能增加家畜食欲，改善适口性，采食率和24 h DM降解率比鲜柠条分别提高28.98和10.43个百分点；此外，苜蓿与柠条混合制粒（5∶5）也可有效改善柠条饲用价值，采食率和24 h DM降解率比单一柠条颗粒分别提高37.85%和26.18%，利用率大大提高，并能保存较长时间，实现四季的均衡供给。试验结果与以上学者的结论基本一致。