利用体外产气法和CNCPS法对不同生育期虉草营养价值的评价研究
2016-01-28陈光吉宋善丹郭春华柏雪张正帆张艳游明鸿白史且
陈光吉,宋善丹,郭春华*,柏雪,张正帆,张艳,游明鸿,白史且
(1.西南民族大学生命科学与技术学院,四川 成都 610041;2.四川省草原科学研究院,四川 成都 611731)
利用体外产气法和CNCPS法对不同生育期虉草营养价值的评价研究
陈光吉1,宋善丹1,郭春华1*,柏雪1,张正帆1,张艳1,游明鸿2,白史且2
(1.西南民族大学生命科学与技术学院,四川 成都 610041;2.四川省草原科学研究院,四川 成都 611731)
摘要:为了评定不同生育期虉草的营养价值,分析体外产气法和CNCPS法两种营养评价方法的相关性。采用体外产气法测定抽穗期、开花期、灌浆期、乳熟期4个生育期虉草的体外发酵产气量、发酵参数(a、b、c)、DM消化率、NDF和ADF降解率,用康奈尔净碳水化合物和蛋白质体系(cornell net carbohydrate and protein system,CNCPS)分析方法测定相应组分,评价其营养价值,并比较研究两种方法评价结果的相关性。结果表明,体外发酵至72 h结束,累计总产气量和产气参数a以开花期最高(122.68 和4.46 mL),显著高于各组(P<0.05),且从抽穗期、灌浆期、乳熟期有降低的趋势;抽穗期和开花期的DM消化率、NDF和ADF降解率分别显著高于灌浆期和乳熟期(P<0.05)。随着虉草生育期的延长,CP和SOLP呈递减趋势,即抽穗期和开花期显著高于灌浆期和乳熟期(P<0.05);NDF、ADF和ADL呈递增趋势,但NDFIP、ADFIP呈递减趋势。灌浆期和乳熟期的CHO含量显著高于抽穗期和开花期(P<0.05),而CA和CNSC含量则相反,且CC含量同样以灌浆期与乳熟期较高;蛋白质组分中,PA与CA及CC与PC组分呈现同样的趋势。虉草CNSC、CA、CB1、CB2、PA、PB3组分含量与不同时间点产气量呈显著或极显著的相关性(P<0.05或P<0.01)。因此,开花期虉草营养价值最高,其次为抽穗期、灌浆期和乳熟期,产气法和CNCPS评价牧草具有相关性,用体外产气量估测牧草CNCPS组分是可行的。
关键词:虉草;生育期;体外法;CNCPS;营养价值
The nutritional value of reed canary grass at different growth stages, as determined byinvitrogas production and Cornell net carbohydrate and protein system methods
CHEN Guang-Ji1, SONG Shan-Dan1, GUO Chun-Hua1*, BAI Xue1, ZHANG Zheng-Fan1, ZHANG Yan1, YOU Ming-Hong2, BAI Shi-Qie2
1.CollegeofLifeScienceandTechnology,SouthwestUniversityforNationalities,Chengdu610041,China; 2.SichuanGrasslandScienceAcademy,Chengdu611731,China
Abstract:The objective of this study was to evaluate the nutritional value of reed canary grass at different growth stages using in vitro gas production and the Cornell net carbohydrate and protein system (CNCPS) methods, and to compare results from these two methods. The in vitro gas production method was used to determine gas production, fermentation parameters (a, b, c), dry matter (DM) digestibility, and the degradation rates of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) at heading, flowering, seed filling and milk ripe growth stages of reed canary grass. CNCPS components were also determined for comparison of the two methods. The cumulative total gas production and the a value (122.68 and 4.46 mL) at the flowering stage were significantly higher than those at other stages, and they tended to decrease from the heading to milk ripe stages. Similarly, DM digestibility and degradation rates of NDF and ADF at the heading and flowering stages were significantly higher than those at the seed filling and milk ripe stages. As reed canary grass matured, the crude protein (CP) and soluble protein (SOLP) contents tended to decrease, and were significantly lower at the seed filling and milk ripe stages than at the heading and flowering stages NDF, ADF and acid detergent lignin (ADL) components increased while the NDF insoluble protein (NDFIP) and ADF insoluble protein (ADFIP) generally decreased. The carbohydrate (CHO) content at the filling and milk ripe stages was significantly higher than that at the heading and flowering stages, while sugar content in CHO (CA) and non-structural carbohydrate (CNSC) contents were higher at the heading and flowering stages. The unavailable fiber (CC) content was also higher at the milk ripe stage. The protein component, the non-protein nitrogen (PA), and the bound protein (PC) showed similar trends to those of CA and CC. The levels of CNSC, CA, starch+non-starch polysaccharide fractions (CB1), CB2, PA, and low degradability protein (PB3) levels of reed canary grass were significantly or very significantly correlated with the gas production at different time points. Therefore, the nutritional value of reed canary grass was the highest at the flowering stage, followed by the heading stage, filling stage and milk ripe stage in that order. The results from the two evaluation methods, in vitro gas production and the CNCPS method, were closely correlated, suggesting that it was feasible to estimate CNCPS components of forages using the in vitro gas production method.
Key words:reed canary grass; growing periods; in vitro gas production; CNCPS; nutritional values
虉草(Phalarisarundinacea),又名草芦、园草芦,为禾本科虉草属[1],是我国北方天然草地补播和环境条件恶劣地区人工草地的优良牧草之一,适口性好,马、牛、羊等家畜喜食[2]。“川草3号”虉草是1979年美国威斯康辛大学绍尔教授考察川西北草地时馈赠给四川省草原科学研究院的牧草品种,经过长期的适应性观察和试验,“川草3号”虉草在地域辽阔,地形复杂,环境特殊的川西高原地区表现出适应性强(越冬率为97.5%)、高产(平均鲜草产量为34 764 kg/hm2)、多抗(抗虫害、抗鼠害、耐瘠薄的综合评分为8.0分)等优良特性[3]。但是还没有系统评价“川草3号”虉草的营养价值的报道,而适宜的收割期是影响牧草营养价值和种子产量的关键因素之一,因此,有必要开展不同生育期虉草的营养价值评定的研究。
随着反刍动物饲料营养价值评定方法的不断发展,从德国人Henneberg和Stohmann于1862年提出的概略养分分析方法到Van Soest在1964年建立的饲草洗涤剂分析体系,粗饲料的营养价值评定方法取得长足进步,但这些仍为静态的化学分析方法,不能真实反映反刍动物对饲料的消化利用情况。近年来,尼龙袋技术、体外产气法和康奈尔净碳水化合物和蛋白质体系(cornell net carbohydrate and protein system,CNCPS)等动态的评定方法的出现,为打破瘤胃“黑箱”,将化学养分分析和瘤胃发酵结合起来评定粗饲料的营养价值提供了新的思路。其中,体外产气法具有分析方法简单、可大量测定、重复性好、与体内法具有高度相关性等优点,但这仅局限于瘤胃部分的消化降解情况,未考虑瘤胃中食糜进入后消化道的养分消化和供应情况。而CNCPS法是根据反刍动物瘤胃降解规律,对饲料碳水化合物和蛋白质进行了细致划分,其结果也可反映饲料在瘤胃的降解特性,更重要的是,CNCPS可通过化学组分含量来预测反刍动物在特定日粮条件下的采食量、微生物蛋白(MCP)产量、小肠中氨基酸供应量、代谢能摄入量等,最终可诊断日粮配方的合理性,并指导配方优化,是目前较先进的反刍动物营养评价体系。在美国的肉牛和奶牛生产中已广泛采纳这个体系,效果显著,但由于CNCPS的测定指标较多,分析过程较复杂,故探究用上述两种方法评定牧草营养价值时是否具有相关性从而达到预测CNCPS组分含量的目的具有现实意义。
目前,国内外学者做了大量产气法和CNCPS法评定粗饲料营养价值的研究[4-9],但将两者结合起来评定牧草的营养价值并进行比较研究的报道较少。因此,本试验以“川草3号”虉草为研究对象,运用产气法和CNCPS分析方法评价其不同生育期的营养价值,以期为虉草的适宜收割及合理利用提供参考,并探讨和比较产气法和CNCPS法在牧草营养价值评定上相关性。
1材料与方法
1.1 虉草体外产气试验
1.1.1虉草样品的采集和处理2013年3月至9月在四川省草原科学研究院红原人工牧草基地分别采集抽穗期、开花期、灌浆期、乳熟期4个生育期的“川草3号”虉草,每个生育期草样分别随机选取4个代表性样方,每个样方1 m2。采样时尽量避免叶子脱落,保持草株完整。采回的初级样品切短为2~3 cm后在65℃下风干,粉碎过1 mm筛,放入密闭容器备用。
1.1.2瘤胃液采集与处理2013年11月在四川省青白江牦牛屠宰场选取3头体重相近(353±5.12) kg的成年牦牛,屠宰后取瘤胃内容物,混合后用4层纱布过滤,封装后迅速带回实验室备用。
1.1.3体外产气试验方法参照Menke和Steingass[10]的方法配制人工唾液,然后加入1 mL刃天青溶液,将其置于39.5℃的恒温培养箱中,持续通入CO2使溶液由蓝色变成无色,现配现用。将预先用39.5℃恒温水浴锅保温的瘤胃液与人工唾液按1∶5(V/V)配成混合培养液,准确量取30 mL混合培养液加入100 mL玻璃注射器,然后称取牧草样品(400±1) mg放入注射器中,每个样品3个重复,每个重复对应1只培养管,并设1个仅含有培养液空白管做对照以减少系统误差。最后放入39~39.5℃的恒温培养箱中连续培养72 h,分别记录3, 6, 9, 12, 18, 24, 30, 36, 48, 72 h的产气量。
1.1.4测定指标及计算方法(1)产气量的计算,产气量(mL)=该时间段内培养管产气量(mL)-对应空白管产气量(mL)。
(2) 产气动力学参数,参照Ørskov和McDonald[11]提出的数学模型:P=a+b(1-ect),将各样品在特定时间点的产气量带入公式计算消化动力学参数a、b、c。
式中,P表示培养t时间点的产气量(mL),e表示自然对数,t表示培养时间(h);a表示饲料快速发酵部分产气量(mL);b表示慢速发酵部分产气量(mL);c表示b的产气常数(mL/h);a+b为潜在产气量(mL)。
(3)发酵48 h后DM消失率、NDF降解率、ADF降解率。
DM消失率(%)=(A-B)/A×l00
式中,A为发酵前样品DM重;B为发酵48 h后残渣DM重。
NDF降解率(%)=(NDF前×A-NDF后×B)/NDF×A×100
式中,NDF前为发酵前的NDF含量;NDF后为发酵48 h后NDF的含量。ADF降解率的计算方法与NDF降解率的计算方法相同。
1.2 CNCPS组分测定试验
1.2.1常规营养成分和CNCPS组分测定方法干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)和粗灰分(Ash)的测定采用张丽英[12]方法进行测定。中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)、中性洗涤不溶性蛋白(NDIP)和酸性洗涤不溶性蛋白(ADIP)按照Van Soest等[13]方法进行;可溶性蛋白质(SOLP)按照Krishnamoorth等[14]方法测定;非蛋白氮(NPN)、淀粉(starch)的测定按照美国临床化学协会 (American Association for Clinical Chemistry, AACC)(1976)[15]方法进行。
1.2.2CNCPS组分的计算方法CNCPS组分的计算按照Sniffen等[16]提出的方法计算:
CHO(%DM)=100-CP(%DM)-EE(%DM)-Ash(%DM)
CC(%CHO)=100×[NDF(%DM)×0.01×Lignin(%NDF)×2.4]/CHO(%DM)
CB2(%CHO)=100×[NDF(%DM)-NDFIP(%CP)×0.01×CP(%DM)-NDF
(%DM)×0.01×Lignin(%NDF)×2.4]/CHO(%DM)
CNSC(%CHO)=100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)
CB1(%CHO)=starch(%NSC)×[100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100
CA(%CHO)=[100-starch(%NSC)]×[100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100
PA(%CP)=NPN(%SOLP)×0.01×SOLP(%CP)
PB1(%CP)=SOLP(%CP)-PA(%CP)
PB2(%CP)=100-PA(%CP)-PB1(%CP)-PB3(%CP)-PC(%CP)
PB3(%CP)=NDFIP(%CP)-ADFIP(%CP)
PC(%CP)=ADFIP(%CP)
式中,CA为碳水化合物(CHO)中糖类的含量,在瘤胃中可快速降解;CB1为CHO中淀粉和果胶含量,为中速降解部分;CB2是CHO中可利用纤维含量,为缓慢降解部分;CC 为CHO中不可利用纤维含量,为ADL含量×2.4;CNSC为CHO中非结构性碳水化合物。PA为粗蛋白质(CP)中非蛋白氮含量;PB1、PB2、PB3分别表示CP中快速、中速、慢速降解真蛋白质含量;PC表示为CP中不可利用的或结合的蛋白质。Lignin 为木质素, NDFIP为中性洗涤不溶蛋白质,ADFIP为酸性洗涤剂不溶蛋白,NSC为非结构性碳水化合物。
1.3 统计分析
使用SPSS 18.0软件中一般线性模型(GLM)程序进行方差分析,采用Duncan’s法进行多重比较;用非线性回归参数估计程序求出产气动力学参数,用简单相关分析、多元线性回归和和一元线性回归程序分别求出相应参数的相关性和回归方程。
2结果与分析
2.1 不同生育期虉草常规营养成分特点
由表1可看出,不同生育期虉草主要营养成分差异较大。其中,抽穗期和开花期CP分别为10.83%和10.79%, 显著高于灌浆期和乳熟期(P<0.05), SOLP呈现同样的趋势;但NPN、NDFIP、ADFIP也表现为抽穗期和开花期分别显著高于灌浆期和乳熟期(P<0.05),这说明虽然抽穗期和开花期的CP含量较高,但是CP中NPN、NDFIP、ADFIP含量高,即蛋白质品质低于灌浆期和乳熟期。此外,抽穗期和开花期的NDF、ADF和ADL显著低于灌浆期和乳熟期(P<0.05)。
表1 不同生育期虉草的常规营养成分(n=8)
注:同行数据后所标字母相异表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note: Different letters in the same row mean significant difference between the treatments (P<0.05). The same as below.
2.2 不同生育期虉草体外发酵产气特性
不同生育期虉草体外发酵的产气量及产气动力学参数见表2,产气曲线如图1所示。从产气速率来看,12 h前抽穗期和开花期虉草产气速率明显大于灌浆期和乳熟期,随后从12~36 h放缓;而灌浆期和乳熟期虉草均从12 h后逐渐上升。产气参数方面,a以开花期最高,即其快速发酵部分的瞬时产气量最高,为4.46 mL,其次为抽穗期(2.36 mL)、灌浆期(-1.63 mL)和乳熟期(-5.99 mL);而b则以乳熟期最高(177.76 mL),其次为灌浆期(166.45 mL),说明两者慢速发酵部分的产气量较高,这与图1呈现的产气曲线规律一致。对于累计产气量,开花期显著高于其他各生育期(P<0.05),其次为乳熟期和抽穗期,两者差异不显著(P>0.05),但均显著高于灌浆期(P<0.05)。DM消失率、NDF降解率、ADF降解率均表现为抽穗期和开花期分别显著大于灌浆期和乳熟期(P<0.05)。因此,综合来看,抽穗期和开花期表现出了较好的瘤胃降解特性。
图1 不同生育期虉草不同时间点体外产气规律Fig.1 The gas production rules of different growing periods reed canary grass
表2 不同生育期虉草不同时间点累计产气量、产气参数及48 h的DM、NDF、ADF降解率
注:a:饲料快速发酵部分产气量;b:慢速发酵部分产气量;a+b:潜在产气量;c:b部分的产气常数。
Note:a: The gas production produced by the section of fast fermentation; b: The gas production produced by the section of slow fermentation; a+b: Potential gas production; c: The constant of gas production in b section.
2.3 不同生育期虉草CNCPS组分特点
由表3可知,4个生育期虉草的CNCPS组分呈现较大的差异。对于碳水化合物组分,灌浆期、乳熟期和开花期的CHO含量显著高于抽穗期(P<0.05);抽穗期和开花期CA和CNSC组分含量显著高于灌浆期和乳熟期(P<0.05),相反,CC含量则以灌浆期和乳熟期较高(P<0.05)。蛋白质组分中,抽穗期和开花期的PA和PC含量显著高于灌浆期和乳熟期(P<0.05)。
2.4 虉草体外产气量及相应降解率与CNCPS组分的相关回归关系
考察整个生育期虉草的CNCP组分占DM的含量与体外产气量相关性(表4)。可见,各生育期虉草的CA组分含量分别与6,9,12,18 h产气量及DM消失率、NDF降解率、ADF降解率呈极显著正相关(P<0.01); CB1组分则与30及36 h产气量呈显著正相关(P<0.05);CNSC组分与6,9,12,18,24 h产气量呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01),与DM消失率、NDF降解率、ADF降解率呈极显著正相关(P<0.01);CB2及CC组分与CNSC组分呈现相反的趋势;除却30,36,48,72 h外,PA组分与其他参数呈显著或极显著的正相关(P<0.05或P<0.01);PB2则分别与12 h产气量、DM消失率、NDF降解率呈显著或极显著的正相关(P<0.05或P<0.01);除3,30和36 h产气量外,PB3组分与其他参数呈显著或极显著的正相关(P<0.05或P<0.01);PC组分则仅与DM消失率呈显著正相关(P<0.05)。
表3 不同生育期虉草CNCPS组分含量
表4 虉草体外产气量及相应降解率与CNCPS组分的相关系数
注:**表示P<0.01,*表示P<0.05;Y表示体外产气量(mL)。
Note: ** meansP<0.01, * meansP<0.05; Y representsinvitrogas production (mL).
对虉草体外不同时间点累计产气量与CNCPS组分进行回归分析,在达到显著水平基础上剔除变量后得到了相应的最优回归方程,结果如表5所示。可见,
表5 虉草体外产气量(X)与CNCPS组分(Y)的回归关系
注:X9h、X18h、X30h、X48h、X72h分别代表9,18,30,48,72 h体外累计产气量;R2为回归方程的复相关性指数。
Note : X9h,X18h,X30h,X48h,X72hrepresent theinvitroaccumulative gas production(mL) at 9,18,30,48,72 h time point respectively;R2represents the multiple correlation coefficient.
表6 CNCPS组分(Y)与DM消失率(X1)、NDF降解率(X2)及ADF降解率(X3)的回归关系
注:X1、X2、X3分别代表DM消失率、NDF降解率、ADF降解率。
Note: X1, X2, X3represent DM disappearance rate, NDF and ADF degradation rate respectively.
除了PB1和PB2以外,其他组分与相应时间点的累计产气量成较强的回归关系,因此,在用体外产气法来评价牧草的营养价值时,同时预测其CNCPS组分的含量是可行的。
此外,用一元线性回归方法拟合体外发酵后虉草的DM消失率、NDF降解率和ADF降解率与CNCPS组分的回归方程(表6)。从复相关性指数(R2)可看出,单个体外发酵降解率值与相应的CNCPS组分没有显示出显著的线性回归关系,同时说明瘤胃降解饲料过程的复杂性,是多种因素共同作用的结果,需要综合考虑。
3讨论
3.1 不同生育期虉草常规营养成分
诸多研究表明,不同生育期饲草养分差异较大。牧草越幼嫩适口性越好,主要养分如CP含量越高,且木质化程度越低,可溶性碳水化合物越大,但同时干物质产量较低[17-19],本试验结果与其一致。随着虉草生育期的延长,抽穗期到乳熟期CP含量逐渐降低,NDF、ADF和ADL含量有明显的递增趋势,其中开花期虉草DM含量为92.30%,显著高于抽穗期的91.42%(P<0.05),而CP含量(10.79%)与抽穗期(10.83%)差异不显著(P>0.05),一方面表明开花期虉草水分含量较低则饲用价值高于抽穗期,另一方面,开花期虉草的CP含量与宋中齐等[20]报道的开花期多花黑麦草(Loliummultiflorum)的CP含量(10.20%)相近,而NDF和ADF含量分别为50.95%和29.55%,低于多花黑麦草的51.80%和31.35%,表明开花期虉草的营养价值高于我国南方地区应用较多的优质牧草—多花黑麦草[21],且虉草在川西北较强的适应能力,因此具有广阔的开发利用价值。但是,本试验发现NDFIP和ADFIP含量随着虉草生育期的推移呈递减趋势,即生育早期CP成分中难以利用的蛋白含量高于生育晚期,且碳水化合物中淀粉含量有递增的趋势,这表明,在评价粗饲料营养价值时,静态的指标评价方式(如CP的绝对含量)显现出了局限性,不能反映CP中能在瘤胃中快速降解和慢速降解哪部分比重是多大,也不能反映不可利用部分的比重多大,需要根据反刍动物消化生理特点来进行动态地综合评价。
3.2 不同生育期虉草体外产气特性
产气法是基于饲料样品在人工瘤胃液消化所产生的气体的比例来评估有机物消化率的快速方法,能较地好模拟瘤胃发酵过程,预测饲料消化率[22],但产气量并不能直接衡量饲料之间的降解程度,还需要结合DM消失率、NDF降解率等指标综合评定其营养价值[10]。本试验中,抽穗期和开花期虉草72 h体外累计产气量、产气参数a、NDF降解率、ADF降解率均高于灌浆期和乳熟期,即从开花期开始,随着生育期的延长,虉草在瘤胃内快速发酵部分含量逐渐降低,且随着NDF和ADF含量的增加,产气量有降低的趋势,这与汤少勋等[23]报道的粗饲料燕麦秸秆体外产气量与其NDF和ADF含量呈显著的负相关的结果一致。对于抽穗期和开花期,两者DM消失率、NDF降解率、ADF降解率差异不显著(P>0.05),但后者产气参数a显著大于前者(P<0.05),表明开花期虉草碳水化合物组分中快速发酵部分较高,品质较好,这与本试验中产气速率规律及开花期CNCPS组分中CA组分含量数值高于抽穗期的结果相吻合。同样,灌浆期虉草的碳水化合物组分品质要高于乳熟期。因此,体外产气试验表明,开花期虉草营养价值高于抽穗期,其次为灌浆期,最后为乳熟期。
3.3 不同生育期虉草CNCPS组分特点及与体外产气量的相关回归关系
目前,CNCPS分析方法在牧草上的应用已有较多报道[8,24-25],并一致认为,CNCPS分析方法能够全面地反映饲料的营养价值和反刍动物对饲料利用的情况,对饲料营养价值的评定更精确。本试验中,不同生育期虉草CNCPS组分含量差异较大,CHO组分中,灌浆期和乳熟期的CHO含量高于抽穗期和开花期,而CA和CNSC含量则相反,且CC含量同样以灌浆期与乳熟期较高;蛋白质组分中,PA与CA及CC与PC组分呈现同样的趋势。这可能由于随着牧草现蕾后,牧草叶片逐渐老化,茎叶比增加,细胞壁成分增加,细胞内容物逐渐减少,草株木质素和结构性支持物增加,CP迅速下降,部分蛋白成分还与不可利用的纤维部分结合所致[26]。
对于粗饲料CNCPS组分与体外产气量的相关回归关系,隋美霞[27]研究了苜蓿(Medicagosativa)、羊草(Leymuschinensis)、稻草、青贮玉米秸等几种粗饲料的CNCPS组分与体外产气量的相关回归关系,结果表明,粗饲料PA、PB1、PB2、CA、CB1、CB2组分与相应时间点体外产气量有显著的相关性,并建立和验证了这几种组分与产气量的回归模型,认为运用不同时间点的产气量与各饲料养分的回归模型来估测粗饲料的CNCPS的组分含量是可行的。本研究结果表明,不同生育期虉草CNSC、CA、CB1、CB2、PA、PB3组分含量与不同时间点产气量呈显著或极显著的相关性(P<0.05或P<0.01),并建立和优化出了这几个组分与9,18,30,48,72 h体外产气量的回归模型,这与上述报道有所差异,可能与试验材料和条件不同有关。另外,本试验条件下发现,体外发酵后DM消失率、NDF和ADF的降解率与CNCPS组分无强回归关系,这可能与NDF和ADF和CNCPS的分析方法差异所致。
综上所述,不论是产气法还是用CNCPS的分析方法来评定粗饲料的营养价值,都是利用反刍动物瘤胃微生物的生物学规律来评价饲料的有效组分含量和可利用程度,因此两者具有相关性是可预见的,CNCPS分析方法虽然较精确和系统化,但因指标较多而费时费力,而在本试验发现,用产气法建立回归模型来估测CNCPS组分是可行的,具有现实意义。
4结论
1)不同生育期虉草营养成分差异较大,开花期虉草营养价值最高,其次为抽穗期、灌浆期和乳熟期,产气法和CNCPS分析法的评价结果一致。2)虉草CNCPS组分中,CNSC、CA、CB1、CB2、PA、PB3含量与体外产气量呈显著或极显著的相关性,用体外产气量和CNCPS组分含量建立回归模型来估测牧草CNCPS组分是可行的。
References:
[1]Sahramaa M. Evaluating Germplasm of Reed Canary Grass,PhalarisarundinaceaL[M]. Southern Finland: University of Helsinki, 2004.
[2]Jia S X. Forage Floras of China[M]. Beijing: China Agricultural Press, 1991: 61-65.
[3]Zhang Y, Zhang C B, Li D X,etal. Regional trial of “Chuancao No. 3” of Phalarisarundinacea. Grassland and Animal Husbandry, 2007, (11): 9-14.
[4]Huhtanen P, Seppälä A, Ots M,etal.Invitrogas production profiles to estimate extent and effective first-order rate of neutral detergent fiber digestion in the rumen. Journal of Animal Science, 2008, 86(3): 651-659.
[5]Razligi S N, Doust-Nobar R S, Sis N M,etal. Estimation of net energy and degradability kinetics of treated whole safflower seed byinvitrogas production and nylon bag methods. Annals of Biological Research, 2011, 2: 295-300.
[6]Hetta M, Cone J W, Bernes G,etal. Voluntary intake of silages in dairy cows depending on chemical composition andinvitrogas production characteristics. Livestock Science, 2007, 106(1): 47-56.
[7]Hong J S, Liu S J, Chai S T,etal. Assessment of nutritional value of local oat green grass in Qinghai byInvitrogas production and nylon bag profiles. Chinese Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2009, 6(3): 36-38.
[8]Qu Y L, Wu J H, Li T. Use of Cornell Net Carbohydrate and Protein System for evaluation of nutrient value of feeds to dairy cattle in the northeast agricultural region of China. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2010, 22(1): 201-206.
[9]Tao C W, Zhang A Z, Jiang N,etal. Study on the nutritive value of several common forage for the ruminant by CNCPS. China Herbivores, 2009, 144(3): 50-55.
[10]Menke K H, Steingass H. Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis andinvitrogas production using rumen fluid. Animal Research Dev, 1988, 28(1): 7-55.
[11]Ørskov E R, McDonald I. The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. The Journal of Agricultural Science, 1979, 92(2): 499-503.
[12]Zhang L Y. Feed Analysis and Quality Inspection Technology, 2th edition[M]. Beijing: China Agricultural University Press, 2003.
[13]Van Soest P J, Sniffen C J, Mertens D R,etal. A net protein system for system for cattle: the rumen submodel for nitrogen. OWENS F N. Protein Requirements for Cattle: Proceedings of an International Symposium[C]. Stillwater: Oklahoma State University, 1981: 265.
[14]Krishnamoorthy U C, Sniffen C J, Stern M D,etal. Evaluation of mathematical of digestion and aninvitrosilulation of rumen protelysis to estimate the rumen undergraded nitrogen content of feedstuffs. British Journal of Nutrition, 1983, 50(3): 555-565.
[15]American Association for Clinical Chemistry. Approved Methods of the AACC[M]. Saint Paul: American Association of Cereal Chemistry,1976.
[16]Sniffen C J, Oconnor J D, Van Soest P J,etal. A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets: Ⅱ. Carbohydrate and protein availability. Journal of Animal Science, 1992, 70(11): 3562-3577.
[17]Li M L, Gao Z W. The forage yield and nutritive value of flixweed in different growth period of. Acta Prataculturae Sinica, 2004, 13(5): 66-69.
[18]Yang Y G, Cheng T L, Yang X J,etal. Effects of different growth stages of three Oat cultivars on the nutritive value of silage. Acta Agrestia Sinica, 2013, 21(4): 683-688.
[19]Ma Z P, Li M F, Yang D L,etal. Relationship between grain filling and accumulation and remobilization of water soluble carbohydrates in leaf and stem of winter wheat during the grain filling in different water conditions. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(4): 68-78.
[20]Song Z Q, Gan Y M, Tian G,etal. Nutritional values of Italian ryegrass for growing rabbits. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(5): 352-38.
[21]Liu C Y, Sun X Y, Zhu T C,etal. Comparison of the production performance of ryegrass cultivars and screening of dominant varieties. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(4): 39-48.
[22]Wood C D, Manyuchi B. Use of aninvitrogas production method to investigate interactions between veld hay and Napier hay or groundnut hay supplements. Animal Feed Science and Technology, 1997, 67(4): 265-278.
[23]Tang S S, Huang R L, Tan Z L,etal. Study oninvitrofermentation characteristics of different species of oat straw. Journal of Guangxi Agric Bio Science, 2007, 25(4): 330-335.
[24]Zhang J P, Li L R, Zou Q H,etal. Evaluation of some diary cattle feeds in Jiangxi Province with CNCPS,RFV and GI. Acta Agricultural University Jianxiensis, 2012, 34(5): 1003-1007.
[25]Aquino D L, Tedeschi L O, Lanzas C,etal. Evaluation of CNCPS predictions of milk production of dairy cows fed alfalfa silage[C]. Proceedings of the Cornell Nutritional Conference, 2003: 137-150.
[26]Huang F H, Dong K H. Study on nutrients of dominant spicies of forage and dynamics of the rumen degradability in old world Bluestem Shrub Rangeland. Chinese Journal of Grassland, 2006,28: 18-22.
[27]Sui M X. Comparative Study on Nutritional Evaluation of Roughages by Gas Production Technique and CNCPS[D]. Harbin: Northeast Agricultural University, 2009.
参考文献:
[2]贾慎修. 中国饲用植物志[M]. 北京: 中国农业出版社, 1991: 61-65.
[3]张玉, 张昌兵, 李达旭, 等. “川草 3 号” 虉草的区域试验研究. 草业与畜牧, 2007, (11): 9-14.
[7]洪金锁, 刘书杰, 柴沙驼, 等. 产气法与尼龙袋法评定青海当地燕麦青千草营养价值. 中国畜牧兽医, 2009, 6(3): 36-38.
[8]曲永利, 吴健豪, 李铁. 应用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系评定东北农区奶牛饲料营养价值. 动物营养学报, 2010, 22(1): 201-206.
[9]陶春卫, 张爱忠, 姜宁, 等.用CNCPS评定反刍动物几种常用粗饲料营养价值的研究. 中国草食动物, 2009, 144(3): 50-55.
[12]张丽英. 饲料分析及质量检测技术, 2版[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2003.
[17]李孟良, 高志炜. 播娘蒿不同生育期鲜草产量与营养价值. 草业学报, 2004, 13(5): 66-69.
[18]杨云贵, 程天亮, 杨雪娇, 等. 3个燕麦品种不同收获期对青贮饲草营养价值的影响. 草地学报, 2013, 21(4): 683-688.
[19]马召朋, 栗孟飞, 杨德龙, 等. 不同水分条件下冬小麦灌浆期茎叶可溶性碳水化合物积累转运与籽粒灌浆的关系. 草业学报, 2014, 23(4): 68-78.
[20]宋中齐, 干友民, 田刚, 等. 多花黑麦草在生长肉兔上的营养价值评定. 草业学报, 2014, 23(5): 352-38.
[21]刘春英, 孙学映, 朱体超, 等. 不同黑麦草品种生产性能比较与优势品种筛选. 草业学报, 2014, 23(4): 39-48.
[23]汤少勋, 黄瑞林, 谭支良, 等. 不同品种燕麦秸秆体外发酵产气特性的研究. 广西农业生物科学, 2007, 25(4): 330-335.
[24]张吉鹍, 李龙瑞, 邹庆华. 江西几种奶牛常用饲料的多体系营养价值评定. 江西农业大学学报, 2012, 34(5): 1003-1007.
[26]黄峰华, 董宽虎. 白羊草灌木丛草地优势种牧草营养物质及瘤胃降解动态研究. 中国草地学报, 2006, 28: 18-22.
[27]隋美霞. 产气法和CNCPS法对粗饲料营养评价的比较研究[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2009.
陈光吉,宋善丹,郭春华,柏雪,张正帆,张艳,游明鸿,白史且. 利用体外产气法和CNCPS法对不同生育期虉草营养价值的评价研究. 草业学报, 2015, 24(9): 63-72.
CHEN Guang-Ji, SONG Shan-Dan, GUO Chun-Hua, BAI Xue, ZHANG Zheng-Fan, ZHANG Yan, YOU Ming-Hong, BAI Shi-Qie. The nutritional value of reed canary grass at different growth stages, as determined byinvitrogas production and Cornell net carbohydrate and protein system methods. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(9): 63-72.
通讯作者*Corresponding author. E-mail:wwwgch33@aliyun.com
作者简介:陈光吉(1990-),男,贵州遵义人,在读硕士。E-mail:cgjgz09@126.com
基金项目:西南民族大学硕士“创新型项目”重点项目(编号:CX2014SZ77)和国家科技支撑计划(编号:2012BAD13B06)资助。
收稿日期:2014-09-23;改回日期:2014-11-03
DOI:10.11686/cyxb2014399http://cyxb.lzu.edu.cn