青海省反刍动物常用粗饲料营养价值研究进展
2019-01-02杨得玉郝力壮刘书杰牛建章
■ 杨得玉 郝力壮 刘书杰 * 牛建章
(1.省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海省高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室,青海西宁810016;2.青海高原牦牛研究中心,青海西宁810016;3.青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁810016)
随着养殖业的发展,饲料资源匮乏成为阻碍国内外养殖业发展的主要限制因素,开发利用非粮食饲料资源、缓解粮食短缺,保证畜牧业可持续发展是我国畜牧业发展的必然选择。我国农作物秸秆资源丰富,作物秸秆在经氨化、青贮、微生物发酵处理后是反刍动物很好的饲料原料,也可在碾压切短后直接饲喂。青海省牧区占地面积较少,草场类型以寒温潮湿寒温性针叶林类和寒冷潮湿多雨冻原、高山草地类居多,草场由于过度放牧和草场利用不合理出现退化及荒漠化现象,农作物秸秆的利用势在必行。另外对于一些林业资源和农作物加工副产物的研究开发也已展开,如桑叶、像树叶、棕榈果皮、甜菜渣、苹果渣以及酒糟等。
饲料的营养价值是指饲料所含的营养成分以及这些营养成分被动物利用后所产生的营养效果。通过对饲料营养价值的综合评价,对于准确了解其营养价值、在家畜体内的利用效率和饲养效果、合理设计饲料配方以及充分利用和开发饲料资源具有重要意义。
1 消化率及能值估测
消化率是动物食入饲料时可消化吸收的部分与摄入量的比值,是评价饲料营养价值的直观指标,消化率是对饲料营养价值的动态监控。能值则是反映饲料本身含有的营养价值。通过饲料常规营养价值、消化率以及能值的结合,更加准确地反映出了动物对饲料的利用率,对饲料的评价也更为精准。
2 反刍动物饲草料评价体系
2.1 化学评价法
VanSoest(1964)提出了饲草的洗涤分析系统,测定出了纤维性饲料原料中的NDS、NDF、ADF、ADL。Henneberg等(1984)提出的Weende体系将饲料分成6大营养成分:水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、无氮浸出物,从而对饲料的营养价值进行了评价,该方法一直是沿用至今的传统营养成分测定方法。将这两种方法所能测定的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物、NDS、NDF、ADF和ADL 10种指标的化学分析法归为反刍动物常用饲草料的测定指标。
2.2 体外产气法
体外产气法是1979年由Menke等建立,被广泛地用于测定饲草料的产气特性、预测饲料能量价值、有机物的消化率、评定组合效应及抗营养因子的影响等方面的研究。
体外产气法是评定反刍动物饲料营养价值十分有效的方法,可进行大批量样本的测定,与体内法有高度的相关性,在反刍动物饲料营养研究上的应用也日益增多。产气法的主要缺点是发酵容器内的内容物不能外移,导致发酵终产物积累,从而改变瘤胃微生物环境,最终影响结果的稳定性和准确性。Menke等认为,体外产气试验时底物的量与产气量具有很高的相关性,控制底物的量对发酵特性很重要,另外样品粒度以及牧草湿度对产气也有影响。
3 青海省反刍动物常用饲草营养价值评定
本文中归纳整理了评价青海省反刍动物常用粗饲料的相关文章,将青海省11种反刍动物常用粗饲料的常规营养成分和经体外产气法所测得的数据进行归纳整理,即粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)、粗灰分(ASH)、无氮浸出物、干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和灰分(ASH)。同时通过预测方程计算得到可消化蛋白和消化率的数值。
3.1 青稞秸秆
青稞在高原农业生产中具有特殊地位,由于适应高海拔、强紫外等特殊环境,青稞广泛分布于高原地区,是藏民族必不可少的粮食作物。青稞秸秆结构疏松、柔软、易熟化、适口性好、营养含量高,是牦牛、绵羊和山羊等高原家畜的优质饲料。郝力壮等(2009)对湟源以及大通青稞秸秆的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。经总结整理得出青稞秸秆的平均干物质降解率(DMD)为91.97%。
3.2 小麦秸秆
小麦是青海省境内主产农作物,在各县区都大量种植,小麦秸秆的产量也十分丰富。小麦秸秆作为反刍动物的饲草,其纤维素含量较高,粗蛋白含量较低。小麦秸秆经过加工处理如碾压切碎,更有利于动物的消化吸收,从而改善利用率。郝力壮等、崔占鸿等对小麦秸秆的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。
3.3 油菜秸秆
青海是白菜型小油菜的发源地,是我国北方春油菜的主产区之一,也是我国唯一以油菜为主栽作物的省份。近年来随着全省农业结构调整和西部大开发战略的实施,油菜种植面积有了较快的增长,尤其是优质油菜的推广得到了较快的发展,油菜种植面积约20万公顷以上。90年代,青海省农林科学院育成了甘蓝型双低春油菜品种青油14号、白菜型双低油菜品种青油15号和青油17号,1996年育成了甘蓝型双低杂交油菜青油331,特别是“青油14号”和“青油331”两个品种,不仅丰产性好,而且适应性广。崔占鸿等(2011,2012)、郝力壮等(2012)对油菜秸秆的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。
3.4 豌豆秸秆
豌豆是青海省六大栽培作物之一,也是主要的食用豆类作物。由于青海省深居内陆,气候高寒干燥,适宜栽培豌豆,栽培区域主要集中在海东地区、西宁地区的山旱地,海南州、黄南州、海西州和海北州等地区也有种植。豌豆秸秆较麦秸含有较高的粗蛋白,较为柔软,其适口性较好,是家畜较好的秸秆饲料。孙红梅等(2015)、崔占鸿等(2011)、郝力壮等(2012)对油菜秸秆的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。
3.5 蚕豆秸秆
蚕豆秸秆富含蛋白质等营养成分,利用价值相比其他秸秆要高。蚕豆秸秆还可用作田地肥料,增加土壤肥力,从而增加作物产量。截至2009年,青海蚕豆播种面积为2.823万公顷,占总播种面积的5.5%,年生产量为9.1万吨。郝力壮等(2012)、崔占鸿等(2011,2012)对蚕豆秸秆的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。
3.6 马铃薯秸秆
马铃薯作为青海省主要的经济作物,在青海省分布广泛,在各区县大量种植,其秸秆产量也多,马铃薯秸秆较其他秸秆而言,枝叶较多,茎部较为柔软,木质化程度不高,是良好的饲料原料。郝力壮等(2012)、崔占鸿等(2011,2012)对马铃薯秸秆的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。
3.7 燕麦青干草
燕麦在我国种植历史悠久,遍及各山区、高原和北部高寒冷凉地带。燕麦的产草量高且适口性好,是家畜冬春补饲的主要饲草。燕麦可用于青刈饲喂家畜、调制干草或制作青贮,燕麦籽粒可作为家畜补饲的优质精饲料。王柳英在西宁地区的研究显示,燕麦青草产量最高的可达17.57 t/hm2。
燕麦蛋白营养价值很高,氨基酸种类齐全,且配比合理,接近于FAO/WHO推荐的营养模式。燕麦的青、干草和青贮有较高的营养价值,青刈燕麦是家畜的优质青饲料,含有丰富的粗蛋白、粗脂肪和碳水化合物,有较高营养价值,饲喂青刈燕麦可为畜禽提供早春的维生素、蛋白质,可节约精料,降低成本,提高经济效益。燕麦茎叶中蛋白质、脂肪、可消化纤维等含量高于其它作物,而难以消化的粗纤维较少。燕麦茎叶中脂肪、蛋白质、可消化纤维等含量比其它作物高,但粗纤维含量则较低。郝力壮等(2012)、崔占鸿等(2011)、张晓卫等(2012)、刁波等(2013)以及洪金锁等(2009)对燕麦青干草的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。经总结整理得出燕麦青干草的甲烷(CH4)的平均产量为7.7%,平均干物质消化率(OMD)为57.65%。
3.8 老芒麦
2012年青海省高寒草甸面积达到2 366万公顷,占青海省总草地面积的64.9%。老芒麦为禾本科披碱草属多年生牧草,具有抗寒、耐旱、耐盐碱的特性,且绿草期长,产草量高等特点。青海草地早熟禾是国家牧草品种审定委员会于2005年审定并登记的“野生栽培”牧草新品种。该品种具有极强的抗寒和根茎分蘖能力,适宜于在青藏高原的高寒草甸上种植。Megulre等(1981)研究表明,老芒麦等野生披碱草属物种适应性强,具有抗寒、抗旱和耐盐等特性。郝力壮等(2012)对老芒麦的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。
3.9 垂穗披碱草
2001~2003年青海省垂穗披碱草干草平均产量达到30 458.5 kg/hm2。垂穗披碱草具有抗寒、抗旱、耐盐碱、营养丰富、适口性好和产量高的特点,是青藏高原上较常见的一种多年生禾本科牧草,也是该区域退化草地改良常用的牧草。郝力壮等(2012)、叶红霞等(2007)对老芒麦的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。经总结整理得出垂穗披碱草的钙(Ca)和磷(P)的平均含量为0.31%和0.46%。
3.10 苜蓿
苜蓿作为种植牧草,其产量丰富,枝叶部分占比高,木质化程度低,适口性好,家畜喜食是较优质的豆科饲草。苜蓿中各养分含量较高,尤其是粗蛋白含量较高。是青海省家畜的优质粗饲料之一。郝力壮等(2012)、崔占鸿等(2011,2012)、孙红梅等(2015)、邓艳芳(2007)对苜蓿的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。经总结整理得出苜蓿干草的平均NEL为4.98 MJ/kg。
3.11 青贮玉米秸秆
青贮玉米是将整株即茎叶及果穗等地上部分全部刈割,经过青贮处理,加工后的家畜饲料。青贮后的玉米秸秆饲料较未青贮处理的玉米秸秆饲料,其营养成分均有提高,多汁具有清香,适口性好,动物利用率高,是优质的家畜饲料。郝力壮等(2012)和崔占鸿等(2011)对青贮玉米秸秆的营养成分进行了常规分析和体外产气法测定。
表1、表2、表3列出了青海省反刍动物常用11种粗饲料的常规营养成分及体外产气法测得发酵指标,还有部分能值数据,方便研究人员以及生产者参考。
将青海省饲草料的营养价值进行归纳总结,并根据谯仕彦等(2012)研究的预测方程将青海省几种粗饲料的可消化蛋白、干物质消化率以及能量消化率进行计算,相关数值见表4。
4 小结
青海省秸秆饲料资源丰富,充分利用秸秆资源,大量饲喂牛、羊等草食动物,可有效促进农业物质的良性循环流通,加快农牧业的发展。另外,作物秸秆的利用不仅在饲草料缺乏时期为食草动物提供了生存保障,同时也有效地减缓了天然草场的压力。然而秸秆饲料有粗纤维含量高、营养价值低、消化率不高以及适口性不佳等特点,为提高其适口性和营养价值,对秸秆饲料进行加工处理不失为一种好方法,如秸秆的氨化、粗饲料颗粒化、揉搓、青贮以及添加纤维素降解酶等,经过一系列的加工处理可改善营养特性。因此,结合本地饲料资源,能有效促进养殖业的发展。
表1 青海省粗饲料常规指标平均值(干物质)
表2 青海省粗饲料纤维指标平均值(干物质)
表3 青海省粗饲料发酵参数平均值与部分能值平均值
表4 青海省粗饲料可消化蛋白、消化率、能量消化率平均值(%)
(参考文献刊略,需者可函索651577595@qq.com)