花生壳与苜蓿干草配比对饲粮组合效应的研究

2020-04-16何天乐崔仲勇赵祥民张泽岩

家畜生态学报 2020年3期

何天乐，寇伟，崔仲勇，赵祥民，张泽岩，袁玖

(甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃兰州 730070)

不同饲料中的营养物质、非营养物质和抗营养物质之间的整体互作效应为饲料组合效应(AE)[1]。AE三个层次是：“正AE”表示饲料的整体互作使饲料的某种养分的利用率或者采食量指标高于各饲料原料数值加权值；“负AE” 表示饲料的整体互作使饲料内部某种养分的利用率或者采食量指标低于各饲料原料数值加权值；“零AE”[2]表示二者相同。AE研究方法有三种：体内消化代谢试验法、体外试验法与动物试验法[3]。从Menke等[4]苜次发现产气量与有机物消化率有较高相关性后，众多学者采用体外产气法研究不同种类饲料间组合AE时发现：产气量与有机物消化率相关性很高，而反刍动物饲料间的AE在精、粗饲料间表现最为明显。饲粮的精粗比是决定瘤胃发酵特征的一个主要因素。本试验在精粗比40∶60下，运用体外产气法研究花生皮与苜蓿、精料补充料配比后对绵羊饲粮AE的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用花生壳、苜蓿干草从甘肃省会宁县采集,精料补充料购于兰州某饲料有限公司。试验所用精料补充料配方为豆粕7.32%、玉米84.87%、食盐1.71%、预混料2.44%、棉籽粕3.66%。

1.1.1 试验装置试验所用产气管是最小刻度为1 mL、容积100 mL的注射器。将相应规格橡胶管与产气管配套连接，再将折叠后的橡胶管用夹子夹住，产气管内部形成密闭环境，以模拟反刍动物密闭的瘤胃环境。

1.2 试验设计

1.2.1 设计方案此试验精粗比40∶60，精料补充料为40%，花生壳+苜蓿干草占60%。共5个处理组(见表1)。

1.2.2 体外培养体系体外瘤胃发酵培养缓冲液按Menke[4]法配制，配方：0.1 mL(A)+200 mL(B)+1.0 m(C)+200 mL(D)+400 mL蒸馏水，用CO2饱和并升温至39 ℃后，加40 mL(E)还原液，通入CO2，使溶液变为无色(表2)。

1.2.3 瘤胃液供体及其饲养方式试验动物为甘肃农业大学动物场饲养的3只装有瘘管的小尾寒羊(32±5)kg。饲粮精粗比为40∶60，采集瘤胃液之前正常饲喂小尾寒羊1周左右，更有利于瘤胃液的采集。试验前采3只羊的瘤胃液过滤并转移到暖瓶中，通入CO2气体待用[2]。

1.2.4 体外培养程序取待测样品约200 mg(干物质)置于产气管，用注射器加30 mL培养液，多余气体排出。用夹子夹住注射器前端的橡胶管并记录产气管的初始读数，把玻璃支架放在39 ℃恒温水浴锅中，注射器插进支架孔中进行培养[2]。培养各组合饲料及3种饲料原料2， 4，6，9，12，24，36，48，72和96 h。每组设3个重复。整批次试验设3个空白对照组。某时间点的产气量=该段时间样品产气量-该时间段内空白管产气量。

表1 饲粮组合比例Table 1 Ratio of diet combinations

表2 缓冲液的制备Table 2 Buffer preparation

注：人工唾液与瘤胃液按2∶1的体积混合摇匀制成微生物培养液。

Note: Artificial saliva and rumen fluid are mixed in a volume of 2∶1 to prepare a microbial culture solution.

1.3 测定项目及其方法

1.3.1 饲料常规营养水平按照常规法(AOAC)[5]测定花生壳、苜蓿干草及精料补充料的粗脂肪(EE)、干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗灰分(Ash)含量和粗纤维(CF)。

1.3.2 体外GP的计算记录上述10个时间点的GP。公式 GPt=200×(Vt-Vo) /W[2]。式中：GPt表示样品在t时刻的产气量(mL)；Vt表示样品发酵t小时后培养管的刻度读数(mL)；Vo表示样品在开始培养时空白培养管的刻度读数(mL)；t表示发酵开始后的某一个时间(h)；W表示样品的干物质重(mg)。

1.3.3 产气参数的计算运用'fit curve'软件和McDonald[6]的产气公式，把样品在以上10个时间点的GP代入，求出动力的参数。公式为：GP= a+b(l-exp(-ct))[7]。式中：a表示快速产气部分(mL)；b表示缓慢产气部分(mL)；c表示b的产气速度常数；a+b表示潜在产气量(mL)；t表示发酵开始后的某一个时间(h)。

1.3.4 组合效应的估算组合效应=(实测值-加权估算值)×100 /加权估算值。式中：加权估算值=精料补充料配比(%)×精料补充料的实测值+花生壳配比(%)×花生壳实测值+苜蓿配比(%)×苜蓿实测值[2]。

1.3.5 干物质降解率的计算干物质降解率(%)=(残渣重-空白残渣重)/0.2×100%

1.3.6 氨氮的计算收集大离心管中上清液，根据冯宗慈比色法[8]利用分光光度计测定氨氮含量，并绘制氨氮标准曲线,再将数值代入计算。

1.3.7 pH 完成体外发酵后，将产气管中的培养液与残渣一并转移到大离心管中测定pH。

1.4 数据统计与分析

整理数据后经SPSS19.0软件对数据进行单因素方差分析，用平均值±标准差表示。假定方差齐性选择Tukey，统计量选择描述性和方差同质性检验，可将显著性水平设置为P<0.05分析其显著差异，若存在显著差异则继续将显著性设置为P<0.01进行分析。

2 结果与分析

2.1 饲料的营养水平和产气参数

饲料营养水平及产气参数见表3。由表3可以看出，精料补充料、花生壳和苜蓿的有机物含量大致相同。花生壳和苜蓿的CP含量明显低于精料补充料，苜蓿的粗蛋白质含量大约为精料的一半，花生壳的粗蛋白含量大约为精料的1/4。花生壳的a大于其他两种，精料和苜蓿的快速产气部分a为负值，表明精料补充料和苜蓿产气滞后。

表3 饲料营养水平及产气参数Table 3 Nutrient levels and in vitro gas parameters

注：饲料营养水平均为实测值。

Note: The nutrient levels of ingredients were measured.

2.2 各组合产气参数和组合效应

由表4知，对于GP24h和AE值，均为40%花生壳组显著高于50%组(P<0.05)。30%花生壳组AE有高于50%组的趋势(P=0.056)，20%花生壳组AE有高于50%组的趋势(P=0.084)。各组间快速产气部分a、缓慢产气部分b和潜在产气量(a+b)及产气速度常数c均无显著差异(P>0.05)。结果表明，花生壳与苜蓿以40∶20配比组合效应最优。

2.3 饲料pH、干物质降解率及氨氮浓度

从表5可以看出，花生壳与苜蓿不同比例组成的饲粮各组培养完成后的pH均处于合理的范围，可以保证消化正常进行。各组氨氮值也处于正常范围，可以保证瘤胃微生物正常生长。各组间pH、干物质降解率及氨氮均无显著差异(P>0.05)。

3 讨论

动物饲料间存在AE，将优质粗饲料和劣质粗饲料、精饲料和粗饲料进行相应配比可以提高生产水平，还能节省苜蓿干草等优质饲料资源、充分利用花生壳作为粗饲料[2]。卢广林等[9]通过研究得出反刍动物饲粮中饲料的营养价值不是可加性的。此试验结果与本试验所显示出结果是一致的，也为后面的研究奠定了基础。孟梅娟等[10]的研究中也很明确的说明了与上述讨论相似的试验结果。在张勇等[11]用体外产气法探究饲料不同组合的AE时发现当油菜秆:玉米:豆粕为55∶30∶15时，发现瘤胃发酵效率最高，组合效应最佳。王典等[12]由通过给5月龄白萨杂交母羊饲喂不同精粗比日粮的试验表明：玉米秸秆-马铃薯淀粉渣混合青贮料能替代75%左右的玉米青贮料，与精料配比显示正AE 值；崔占鸿等[13]探究了青贮玉米秸秆和苜蓿青干草在不同配比时的组合效应。吕永艳等[14]研究说明在苜蓿干草、青贮玉米秸和羊草分别按不同配比组合时，可以产生最大正AE。王志军等[15]探究沙打旺、苜蓿、狼尾草、高丹草和黑麦草间的AE，依照MFAEI[16]从6种饲草组合中选出2种最佳组合。说明饲料不同配比会影响饲料组合效应，也说明优质牧草苜蓿和其他牧草、秸秆合理配比后，可以产生正AE，这也与本试验结果一致。袁翠林等[17]把豆秸、花生秧及青贮玉米秸按不同配比组合得出，青贮玉米秸、豆秸与花生秧在20∶80、青贮玉米秸与花生秧在40∶60时组合效应达到最大。于腾飞等[18]将花生蔓分别与羊草、青贮玉米秸、全株玉米青贮和干玉米秸组合，得知花生蔓与青贮玉米秸、干玉米秸和羊草在20∶80时的组合效应最佳，全株玉米青贮与花生蔓在60∶40时的组合效应最佳。以上试验结果表明，玉米秸或小麦秸与其他粗饲料或牧草配比后表现出正组合效应。此观点与本试验中花生与适量苜蓿配比达到正AE的结果相一致。

表4 花生壳与苜蓿配比对24 h产气量和组合效应影响Table 4 Effect of peanut shell and alfalfa mixture on gas production and combination effect in 24 h

*注：同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)；肩标相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)。下同。

*Note: Different lowercase letters of the same column indicate significant difference (P<0.05)；the same lowercase letters indicate insignificant difference (P>0.05).The same below.