不同地区小麦秸秆的营养价值及瘤胃降解规律

2018-12-29万发春赵红波谭秀文刘晓牧

饲料工业 2018年23期

■魏晨游伟万发春赵红波谭秀文刘晓牧

（山东省农业科学院畜牧兽医研究所山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室山东省肉牛生产性能测定中心，山东济南250100）

小麦是我国三大粮食作物之一，2016年产量达到12 884.5万吨[1]，主产区主要分布在安徽、河南、山西、山东、河北、湖北、四川、陕西、江苏等。小麦收获后会产生大量的副产品秸秆，据统计，我国每年的小麦秸秆产量大约为2.19亿吨，其中大多数在田间焚烧，造成资源浪费，并成为大气污染的源头之一[2]。因此，充分利用小麦秸秆作为草食动物粗饲料资源，发展节粮型畜牧业是促进农牧结合、产业可持续发展的重要途径。饲料的瘤胃降解参数是评定反刍动物饲料营养价值的重要指标，目前，人们研究了小麦秸秆在奶牛、羊等草食动物的瘤胃降解规律[3-5]，在肉牛上的报道较少，且不同地区小麦秸秆的营养价值差异较大。本试验研究位于小麦主产区的安徽亳州、河南民权、山西祁县3个地区小麦秸秆的营养价值及在肉牛瘤胃中的降解规律。为小麦秸秆在肉牛生产中的合理利用和饲料资源的开发提供理论依据和数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用3种小麦秸秆分别采自安徽亳州、河南民权、山西祁县，完熟期冬小麦收获后的小麦秸秆自然晾晒风干，未做其他处理。风干后的秸秆粉碎过2 mm筛，放置在阴凉处备用。

1.2 试验动物与饲养管理

试验采用单因子试验设计，选择4头体况良好，体重为(415±20)kg，安装永久性瘤胃瘘管的利鲁公牛（利木赞牛×鲁西黄牛）作为试验动物。试验牛日粮按《肉牛营养需要和饲养标准》制定[6]，包括55%玉米青贮、15%羊草、30%精料，其中，精料组成为玉米70%、麸皮9%、棉籽粕17%、石粉1%、小苏打1%、食盐1%、预混料1%（风干基础）。试验动物每天7:00和17:00各喂一次，自由采食，自由饮水。

1.3 试验方法

1.3.1 尼龙袋试验

选用50 μm孔径的尼龙袋，编号后置于65℃烘箱内干燥至恒重，称量记录。称取2 g左右待测样品置于已称重编号的尼龙袋中。尼龙袋的投入按照“同时投入，依次取出”的方式，每个待测样品4头瘘管牛，设置0、3、6、12、24、36、48、72 h等8个时间点，其中0 h为空白校正，不放入瘤胃内。每头瘘管牛每个时间点设置6个重复。饲料样品在尼龙袋中的流失率通过用流水缓慢冲洗尼龙袋及饲料样品5 min，直到水澄清为止，测定65℃烘干恒重损失的部分得到，过1 mm孔筛，测定干物质（DM）、有机物（OM）和粗蛋白（CP）。

1.3.2 化学分析

样品的 DM、OM、粗脂肪（EE）、CP含量采用AOAC（1990）[7]的方法测定，中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量采用Van Soest法[8]测定，Ca含量采用原子吸收分光光度计法测定，P含量采用紫外分光光度计法测定。

1.4 数据分析与统计

不同地区小麦秸秆营养成分的瘤胃降解参数利用Ørskov等[9]提出的指数模型计算瘤胃降解参数：

式中：dp——t时间点饲料某一营养成分的瘤胃降解率（%）；

a——快速降解部分（%）；

b——慢速降解部分（%）；

c——b的降解速率（h-1）。

饲料瘤胃有效降解率：

式中：k——待测饲料的瘤胃外流速率常数（h-1），本试验设定值为0.02。

采用Excel 2010进行初步整理，采用SAS 9.1中的Non-Linear程序计算a、b和c的值，采用SAS 9.1中Mixed模型的重复测量数据程序分析各时间点营养物质降解率，采用Duncan's法对营养成分和降解参数进行比较，P＜0.05为差异显著，试验结果以平均值表示。

2 试验结果

由表1可知，3个地区小麦秸秆的营养成分含量有所不同。3个地区小麦秸秆的DM、Ca和P含量没有差异（P＞0.05）。亳州和民权小麦秸秆的OM（P＜0.05）和CP含量（P＜0.05）显著高于祁县小麦秸秆。民权小麦秸秆的粗脂肪含量最高（P＜0.05），NDF含量最低（P＜0.05）。对于ADF含量，祁县小麦秸秆的最高（P＜0.05），民权小麦秸秆的最低（P＜0.05）。

表1 不同地区小麦秸秆的营养成分 (干物质基础，%)

由表2可知，亳州和民权小麦秸秆3 h的DM瘤胃降解率显著高于祁县小麦秸秆的DM瘤胃降解率（P＜0.05）。民权小麦秸秆6 h的DM瘤胃降解率最大（P＜0.05），亳州和祁县小麦秸秆的DM瘤胃降解率差异不显著（P＞0.05）。亳州和民权、亳州和祁县小麦秸秆12、48、72 h的DM瘤胃降解率差异不显著（P＞0.05），民权小麦秸秆12、48、72 h的DM瘤胃降解率显著高于祁县小麦秸秆（P＜0.05）。亳州和民权小麦秸秆24、36 h的DM瘤胃降解率显著高于祁县小麦秸秆的DM瘤胃降解率（P＜0.05）。民权小麦秸秆的DM快速降解部分比例最高（P＜0.05），祁县小麦秸秆的最低（P＜0.05）。三个地区小麦秸秆的DM慢速降解部分比例和慢速降解部分的速率没有差异（P＞0.05）。民权小麦秸秆的DM有效降解率高于祁县小麦秸秆的DM有效降解率（P＜0.05），二者与亳州小麦秸秆差异均不显著（P＞0.05）。

由表3可知，亳州和民权小麦秸秆3、6、12、24、36 h的OM瘤胃降解率差异不显著（P＞0.05），但都显著高于对应时间点的祁县小麦秸秆（P＜0.05）。3个地点小麦秸秆的48、72 h的OM瘤胃降解率差异不显著（P＞0.05）。亳州和民权小麦秸秆的快速降解部分比例差异不显著（P＞0.05），但都显著高于祁县小麦秸秆（P＜0.05）。3个地点小麦秸秆的OM慢速降解部分比例、慢速降解部分的降解速率和有效降解率差异均不显著（P＞0.05）。

表3 不同地区小麦秸秆OM的瘤胃降解率和动态降解参数

表4 不同地区小麦秸秆CP的瘤胃降解率和动态降解参数

由表4可知，亳州和民权小麦秸秆3、6、24 h的CP瘤胃降解率差异不显著（P＞0.05），但都显著高于对应时间点的祁县小麦秸秆（P＜0.05）。民权小麦秸秆12、72 h的CP瘤胃降解率显著高于对应时间点的祁县小麦秸秆的CP瘤胃降解率（P＜0.05），二者与对应时间点的亳州小麦秸秆均无差异（P＞0.05）。民权小麦秸秆的CP快速降解部分比例最大（P＜0.05），祁县小麦秸秆的最小（P＜0.05）。三个地点小麦秸秆的OM慢速降解部分比例、慢速降解部分的降解速率差异不显著（P＞0.05）。亳州和民权小麦秸秆的CP瘤胃有效降解率差异不显著（P＞0.05），但都显著高于祁县小麦秸秆（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 常规营养成分

本试验中3种小麦秸秆的常规营养成分有所不同，营养价值的差异可能是与品种、地理环境、种植方式和刈割后调制的差异有关。整体来看，民权小麦秸有机物、粗脂肪含量略高于另外2种小麦秸，粗蛋白含量与亳州小麦秸无差异且高于祁县小麦秸，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维最低，这说明民权小麦秸营养价值最高，饲用价值最好，而祁县小麦秸相反。小麦秸秆属于品质较低的粗饲料，纤维含量较高，本试验中，小麦秸OM含量在90.4%～91.5%，这与于胜晨等[3]和刘艳芳等[4]的研究结果一致。EE含量为0.72%～1.42%，该结果与刘艳芳等[4]的EE结果相近，低于于胜晨等[3]的测定结果。CP含量在3.65%～4.73%之间，这与刘艳芳等[4]和孟梅娟等[10]的结果一致，却低于于胜晨等[3]报道的7.80%。NDF与ADF含量分别为71.0%～73.0%、41.7%～44.7%，该结果与孟梅娟等[10]报道的NDF含量67.08%、ADF含量42.06%相似，高于于胜晨等[3]的NDF含量58.98%、ADF含量34.16%，低于刘艳芳等[4]NDF含量83.62%、ADF含量54.03%。Ca和P含量分别为0.58%～0.60%、0.07%～0.09%，该结果与于胜晨等[3]的Ca含量0.34%和P含量0.24%差异较大。以上营养成分对比说明不同地区、气候、季节、土壤条件、品种的小麦秸秆的营养价值差异较大，是影响其品质的重要因素。

3.2 瘤胃降解率及降解参数

影响肉牛干物质采食量（DMI）的一个重要因素是粗饲料的DM瘤胃降解率，DM瘤胃降解率越高，DMI相应越大[11]，同时DM瘤胃降解率是反映饲料是否容易消化的关键指标。本试验中，民权小麦秸的DM有效降解率最高，表明该小麦秸的肉牛采食量更高且更容易被消化利用。本试验中的小麦秸72 h DM降解率（62.3%～65.2%）与刘艳芳等[4]报道的数据（59.18%）相似，高于胜晨等[3]的测定结果（42.45%），相应的DM有效降解率也高于后者，这与不同试验所用试验动物（肉牛、肉羊和奶牛）、基础日粮组成、小麦秸本身的营养成分含量不同有关。小麦秸秆的DM主要在48 h内降解，在各个试验中比较一致。本试验中，3个地区小麦秸OM降解率在36 h前有所差异，48 h后趋于一致，且OM有效降解率大致相同，这与三个地区小麦秸DM降解率的结果不同，这说明小麦秸中灰分含量的不同影响OM消化率。三个地区小麦秸OM有效降解率相似是EE、非结构性碳水化合物、结构性碳水化合物、CP的组成和比例在瘤胃中被降解总体相似的结果。CP降解率主要受饲料蛋白质的含量、组成及饲料在瘤胃内的滞留时间等因素的影响[12]，本试验中，民权小麦秸秆的72 h CP降解率和CP有效降解率相对较高，CP快速降解部分比例最高，说明该地区小麦秸秆的CP更容易被降解利用。本试验中的小麦秸秆的72 h CP降解率和CP有效降解率显著高于刘艳芳等[4]和于胜晨等[3]报道的数据，可能的原因是试验动物不同，瘤胃环境差异较大，小麦秸秆自身的CP组成和比例不同。本试验中小麦秸秆的CP快速降解部分比例较高（40.5%～43.9%），说明小麦秸秆中可消化CP中大部分是很容易被瘤胃微生物降解的。该结果高于刘艳芳等[4]的结果（26.9%），于胜晨等[3]报道的结果则更低（6.45%），该差异同样来自不同试验动物和小麦秸秆自身的不同。