不同青贮、粗饲料在育成羊瘤胃中的降解特性
2018-11-30李聚才张俊丽谢秀兰
施 安,李聚才*, 张俊丽,谢秀兰,樊 华
(1.宁夏农林科学院动物科学研究所,宁夏银川 750002;2.平罗县动物疾病预防控制中心,宁夏平罗 753400)
粗饲料是维持反刍动物良好生产性能和机体健康的重要营养元素(张吉鵾鸟等,2003)。粗饲料能够刺激动物咀嚼和反刍,改善瘤胃环境和提高瘤胃微生物合成效率(Penner等,2011)。反刍动物粗饲料多见于新鲜牧草、干草、青贮、灌木嫩枝叶和农作物秸秆等。对于优质禾本科和豆科青干草等,常常具有较高的营养价值和利用率,直接饲喂也能获得较好饲喂效果。相反,对于大多数低质粗饲料,因其适口性、可消化性和养分平衡性差等原因不适合直接饲喂,结合高效加工调制技术可改善低质粗饲料的饲喂价值。目前青贮是一种既可减少养分损失又有利于动物消化吸收的贮存方法,其原理是在发酵过程中产生的短链脂肪酸和菌体蛋白,有利于瘤胃微生物的生长繁殖,从而提高瘤胃降解率。
粗饲料评定指数(GI)是卢德勋在继承RFV评定指标优点的基础上,进一步改进完善发展而来的,具有综合评定、系统集成的特点。不仅综合了蛋白质和纤维物质两大主要指标及其有效能,还引入粗饲料的干物质采食量(DMI),克服了单一评定指标的片面性,是一项集理论与实践应用于一体的粗饲料品质评定和发展应用的成套技术(张吉鹍,2015)。本试验选用尼龙袋法研究不同粗饲料和青贮饲草品种DM在滩湖杂交F2代育成公羊瘤胃降解规律,通过GI值准确评价粗饲料的营养价值,对合理利用饲料资源、开发高产、优质和低成本饲料资源具有现实意义。
1 材料与方法
1.1 试验动物 试验选用(38.30±2.80)kg、体况健康并安装永久性瘤胃瘘管的滩湖杂交F2代育成公羊4只。参照NY/T 816育肥羊营养需要研制设计配方,配制成全混合颗粒饲料,单栏饲养,按其维持需要的1.3倍进行饲喂,其基础日粮组成及营养水平见表1。试验于2017年7~9月在宁夏昌泰养殖股份有限公司进行,每日8:00和18:00饲喂2次,自由饮水。预试期1周后即可转入正式期。
表1 饲粮组成及营养水平(风干基础)
1.2 试验设计与样品采集 试验采用单因素试验设计,选用禾本科5种(甜高粱3701、F10、高丹草3901、CFSH30、饲用玉米)青贮饲料样品,其青贮饲料制作参照DB64/T577青贮饲料调制与质量评定技术规范(李聚才等,2012),于2016年9月中旬完成;选用豆科和菊科3种(苜蓿干草、柠条饲料、葵花壳)粗饲料样品,参照GB/T 20195动物饲料试样的制备,采集处理后的样品经65℃烘干制成风干样品,粉碎过16目(1 mm)筛,密封保存以备用。青贮、粗饲料样品采集设计见表2。
表2 青贮、粗饲料样品采集产地及草种来源
1.3 尼龙袋制备与处理
1.3.1 尼龙袋制备 选用孔径50μm尼龙过滤布,裁制成10 cm×15 cm长方块,对折成5 cm×7.5 cm尼龙袋;其袋口事先折边预埋涤纶封口线,随即用涤纶线作双线缝合,其袋底部及两角呈弧形,其余周边用酒精灯火焰封实毛边以防尼龙袋脱线,并选择专用胶水涂抹封闭缝合针眼,以免被测试样品遗漏。新制作的尼龙袋洗净后65℃烘至恒重,称重记录以备用。
1.3.2 称样与放袋 用数显分析天平称取4 g(精确至0.0001)样品放入尼龙袋内,试验组每种样品每个时间点设3个平行样为3个重复,将装有测试样品的尼龙袋袋口用尼龙绳扎紧,并用橡皮筋将同组3个平行样固定在一根长15 cm塑料软管的一端。于测试日晨饲后2 h通过瘤胃瘘管将其尼龙袋送入瘤胃腹囊处,随即借助尼龙线将塑料管和瘘管盖连接,以防脱落在瘤胃内。每只参试羊瘤胃中投放3根固定尼龙袋塑料管,即同批次共投放9个装有参试样品的尼龙袋进行瘤胃降解测试。每个样品设3个空白尼龙袋同样称取等量饲料样品作对照以备校正用。
1.3.3 取袋与冲洗 将装有参试样品的尼龙袋分别在 6 个时间点 (0、24、48、56、64、68 h) 依次放入,然后在同一时间截点即72 h全部取出(即可得到 4、8、16、24、48、72 h 瘤胃降解后的样品)。 取出后立即冲洗,用手轻轻抚动测试样品袋(不要搓洗),直至水清为止。清洗后的测试样品尼龙袋65℃烘干至恒重,称量记录数据。对照空白尼龙袋样品(CK)同样冲洗并烘至恒重。以校正计算样品在正常清洗时细小颗粒的流失,以降低误差。
1.4 测定方法
1.4.1 粗饲料常规营养成分 粗蛋白质(CP)含量参照GB/T 6432饲料中粗蛋白质测定方法,采用凯氏定氮法进行测定;中性洗涤纤维(NDF)含量参照GB/T 20806饲料中中性洗涤纤维 (NDF)的测定,酸性洗涤纤维(ADF)含量参照NY/T 1459饲料中酸性洗涤纤维的测定,均采用范氏(Van Soest)洗涤纤维分析法测定;干物质(DM)含量参照GB/T 6435饲料中水分的测定,采用直接干燥法测定,然后换算(100%水分测定值)得出。
1.4.2 干物质降解率 (DMD) 参考露西亚(2008)的方法,按下列公式计算求得。
饲料干物质降解率 (DMD)/%=[W1-(W2-W0)]/W1×100;
式中:W0为空白样品冲洗后剩余量,g;W1为瘤胃培养前尼龙袋内样重,g;W2为单个培养时间点尼龙袋中残样重,g。
1.4.3 粗饲料分级指数(GI) 参考张吉鹍(2015)的方法,按下列公式计算求得。
式中:GI为粗饲料分级指数,Mcal;ME为粗饲料代谢能,Mcal/kg;DMI为粗饲料干物质随意采食量,kg/d;CP(%DM)为粗蛋白质占干物质的百分比;NDF(%DM)为中性洗涤纤维占干物质的百分比。
1.5 数据处理 采用Excel软件对试验数据进行初步整理,用SPSS 19.0对DMD进行单因素方差分析和Duncan氏多重比较检验,数据以 “平均值±标准差”表示,p<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 青贮、粗饲料营养成分分析 由表3可知,5种青贮饲料按CP含量高低排序依次为高丹草CFSH30>屯玉168>甜高粱3701>F10>高丹草3901,以CFSH30的CP含量较高,相比屯玉168、甜高粱3701、F10和高丹草3901分别高16.32%、28.10%、45.19%和53.73%;NDF 和ADF含量较高的分别是高丹草CFSH30和甜高粱3701,DM含量各组之间差异不大。
表3 青贮饲料样品营养成分结果%
由表4可知,3种粗饲料按CP含量高低排序依次为苜蓿干草>柠条饲料>葵花壳粉;以苜蓿干草CP含量较高,分别比柠条饲料和葵花壳粉高80.80%和224.40%;其DNF含量以葵花壳粉较高,分别比苜蓿干草和柠条饲料高68.39%和12.15%,其ADF含量也是葵花壳粉较高,分别比苜蓿干草和柠条饲料高82.51%和15.42%;其DM含量整体上差异不大。
表4 粗饲料样品的营养成分结果%
2.2 青贮、粗饲料在各培养时间内DM降解率由表5可知,不同青贮饲料品种在参试绵羊体内随着消化时间的延长,瘤胃DM降解率均基本呈现上升的趋势,然而不同品种在这6个消化时段的最佳DM降解率也不相同,其中,4 h时F10的DM降解率分别比3901和CFSH30高87.15%和52.12%,差异极显著(p<0.01),8 h时屯玉168的DM降解率与CFSH30相比高37.93%,差异极显著 (p<0.01),16 h时 3901和屯玉 168的DM降解率分别与CFSH30相比高42.45%和53.98%,差异极显著(P < 0.01),24 h时 3701、3901、CFSH30和屯玉168的DM降解率分别比F10高 27.56%、27.30%、24.36%和 28.22%,差异显著(P < 0.05),48 h时 F10、3901和 CFSH30的DM降解率分别比屯玉168高44.95%、41.04%和 44.95%,差异极显著(P < 0.01),而72 h时各品种组间的DM降解率差异均不显著(P>0.05)。试验结果表明,青贮饲料中8 h和16 h时最佳DM降解率为屯玉168,24 h时优势也显著,4 h和48 h的最佳DM降解率分别为F10和 CFSH30。
表5 青贮饲料DM在瘤胃降解率结果
由表 6可知, 苜蓿干草 4、8、16、24 h和72 h时DM瘤胃降解率分别与柠条饲料和葵花壳组同比高2.62倍和8.23倍、3.31倍和3.64倍、2.14倍和2.72倍、2.10倍和3.23倍、3.29倍和4.27倍,差异均极显著(p<0.01);且48 h时苜蓿干草DM的瘤胃降解率比柠条饲料和葵花壳高3.29倍和4.27倍,组间差异均达极显著水平(p<0.01)。试验结果表明,苜蓿干草在参试羊各时间段瘤胃消化能力整体表现较优势。
表6 粗饲料DM在瘤胃降解率结果
2.3 青贮、粗饲料分级指数(GI值)评价 由表7可知,GI值由高到低依次是苜蓿干草>柠条饲料>CFSH30>3701> F10>屯玉 168>3901>葵花壳粉,说明豆科类干草品质整体优于青贮饲草和菊科类作物,其中高丹草CFSH30在同类禾本科饲草中GI值较优势,分别与3701、F10、屯玉 168和3901相比高58.58%、87.47%、146.87%和170.84%。试验结果表明,这几种牧草营养成分中CP含量与GI值排序结果存在一定的关联度,即除CFSH30和屯玉168外,其余CP含量排序与GI值排序趋于一致。
表7 青贮、粗饲料GI值评价结果
3 讨论
本试验结果表明,8个青贮、粗饲料的DM降解率整体上随着瘤胃内培养时间的延长而稳步增长,当饲粮在瘤胃内环境中滞留时间愈长,瘤胃微生物对饲料中碳水化合物、蛋白质等营养物质的分解程度更彻底,这与王立志等(2006)研究结果相吻合。其中,优质粗饲料苜蓿干草在6个消化节点的DM降解率与柠条饲料和葵花壳粉组间差异均极显著,基本上呈现粗纤维含量低的饲料DM降解率较高的态势,与王慧娟(2017)研究结果基本一致。在饲料概略养分中,干物质由粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物和粗灰分构成,由于粗纤维是主要营养限制因子,是不易被动物消化的营养物质(周安国等,2011)。不同饲料的化学组成与结构的差异,导致其瘤胃食糜的外流速度存在一定差异(侯金星,2010)。
GI将干物质随意釆食量这一动态因素与粗饲料本身的因素统一考虑(张吉鹍等,2009),这样的综合结果能够更为客观的反映反刍动物对营养的利用规律和粗饲料的营养品质(王旭等,2005)。更重要的是,GI值是一个绝对值,根据它的大小以及饲料的价格高低,可以科学的搭配粗饲料,以达到成本最低、营养价值最高的目的。通过评定粗饲料营养价值发现:豆科类干草品质整体优于禾本科和菊科类作物,高丹草CFSH30评价结果与3901相差较大,也是其他同类禾本科牧草的1~2倍。鉴于高丹草杂种优势的特点,即如产草量高、分孽能力强、再生性好(可多次刈割)、抗旱、抗寒、适口性好、营养价值高等(韩平安等,2014),可作为代替部分豆科类牧草较理想的饲草品种在生产中推广应用。此外,这几种牧草营养成分中粗蛋白质含量与GI值排序结果存在一定的关联度,即除CFSH30和屯玉168外,其余粗蛋白质含量与GI值排序一致。通常饲料中粗蛋白质含量高,而NDF和ADF含量较低时营养价值也就较高,如本试验中豆科类饲草品种苜蓿干草和柠条饲料的GI值明显优于其他饲草品种,苜蓿素有“牧草之王”之称,粗蛋白质含量高达17%~22%,是反刍动物很好的蛋白质来源。而柠条嫩枝叶粗蛋白质含量均比高粱和玉米高超过1.0倍 (陶维华,2014),说明较高的营养成分直接影响其品质GI值的大小。
粗饲料营养价值的评定对粗饲料的开发利用以及反刍动物的营养作用都有着至关重要的作用,根据不同的生产需求,选择合适的评定指数和方法,通过完善的评定指数和科学的评定方法来评价粗饲料营养价值具有非常重要的意义。
4 小结
根据GI值评定结果显示,不同饲草品种的营养价值排序为苜蓿干草>甜高粱和高丹草青贮>菊科植物>饲用玉米青贮。高丹草CFSH30具有高品质GI值评价,可作为代替部分苜蓿干草较理想的优质饲草品种在生产中推广应用。