水牛常用粗飼料適當處理后分級指數的測定

吳建平 盧玉發 何仁春 梁方方 楊家晃 夏中生

由于粗飼料品質受品種、種類、生長階段、季節、收獲期及其它多種因素的影響，使粗飼料營養素濃度變化很大，尤其是牧草。因此，每種粗飼料營養價值、品質各不相同。從營養成分可以大略區分粗飼料的品質，但同等營養成分的粗飼料消化率也不盡相同。所以科學有效地評定各種粗飼料的品質是粗飼料科學利用的基礎。粗飼料能滿足動物理想水平生產性能的綜合能力是由粗飼料的營養價值和隨意采食量大小決定的[1]，所以僅從營養成分判斷一種粗飼料的優劣是不科學的。因此需要一個全面評價粗飼料品質的綜合指數。

盧德勛（2001）在繼承粗飼料相對值（RFV）[2]合理內涵的基礎上，提出了適合我國國情的全新的粗飼料評定指數——粗飼料分級指數（Grading Index，GI）。GI除引入能量參數外，還引入了粗蛋白（CP）與粗飼料干物質隨意采食量（DMI）等參數，首次將它們統一起來考慮，使其更具科學的生物學意義[3]。另外，由于水牛直接飼喂青粗飼料時利用率相對較低，因此需要采用物理、化學或生物方法等一些目前已經比較成熟的技術對其進行處理，以提高對其營養物質的利用，從而獲得更好的經濟效益。因此，為了科學評價水牛常用粗飼料的品質，本試驗對廣西水牛常用的幾種粗飼料經過常規適當處理后的GI值進行了測定。

1 材料與方法

1.1 粗飼料原料的選擇

選用廣西水牛常用的6種粗飼料：青貯象草、青貯菠蘿皮、青貯甘蔗尾、氨化稻草、菠蘿皮、發酵木薯渣。并按照常規進行適當處理。

1.2 試驗用瘤胃液供體動物及基礎日糧

選擇一頭體重約為(400±5)kg安裝永久性瘤胃瘺管的水牛作為瘤胃液供體動物。試驗牛日糧水平參照廣西水牛研究所日常飼養配方配制（見表1），精粗比為3：7。試驗牛栓系式飼養，每日于8:00和17:00兩次飼喂，自由飲水，常規光照、驅蟲與管理。

1.3 常規成分分析

1.3.1 測定指標

測定每種粗飼料的干物質（DM）、粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP）、粗灰分（Ash）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、總能（GE）。

1.3.2 測定方法

DM、EE、CP、Ash、NDF、ADF、GE 的測定參照 《飼料分析及飼料質量檢測技術》（楊勝，1993）的方法[4]。

表1 試驗用瘤胃液供體水牛基礎日糧的組成與營養水平

1.4 代謝能（ME）的測定方法

ME測定采用Tilley等（1963）[5]兩級離體消化法測定每種單一粗飼料的體外消化率(代表整個消化道),利用固定的ME/DE系數計算得出ME。

1.4.1 操作方法

飼料樣品粉碎后通過40目的標準篩，樣品在100℃條件下干燥6 h,備用。準確稱取風干樣品0.5 g,放入培養瓶中。待測樣品每組3個平行。設置空白樣品（未加飼草樣品）2個，分別排列于培養框架的前位與后位，以消除試驗條件的誤差。將其放入熱水浴中(38～39℃)；盡快向每個試管分裝 40 ml緩沖液，10 ml瘤胃液，混合搖勻；向溶液充CO2，使溶液和培養瓶內空間全部充滿CO2。然后蓋上帶有放氣閥門的橡皮塞，密閉。放入38～39℃的恒溫水浴搖床中培養。

1.4.2 消化培養

①微生物消化階段

在恒溫水浴搖床中培養48 h。培養結束時，從搖床中取出， 加入 5%的 HgCl 1 ml，5%Na2CO32 ml，以抑制微生物活動，促進沉淀。然后在1℃下，離心15 min，去上清液。

②胃蛋白酶消化階段

每管加入50 ml酸性胃蛋白酶溶液，將其酸化使pH值降至1.5，再將它們送回水浴搖床中培養(38～39℃)。經過48 h培養結束。將其離心分離，水洗，移入50～100 ml已知重量的瓷坩堝中。將坩堝送入干燥箱（105℃）干燥至恒重。

1.5 飼料隨意采食量的測定

1.5.1 試驗動物及分組

選取24只體況良好、體重相近、胎次相同，20月齡左右的育成水牛。隨機分成6個組，每組4頭（1頭尼里、1頭摩拉、2頭雜交），每組隨機飼喂所需測定的一種粗飼料。

1.5.2 飼養管理

試驗牛單欄飼養， 每日于 8：00、12：00 和 17：30三次飼喂，自由飲水，常規光照驅蟲與管理。每次飼喂前，對飼喂的粗飼料稱重，并于每次飼喂前稱上餐剩余料，并做好記錄。

1.5.3 隨意采食量（DMI）的測定

給試驗牛提供單一待測飼草，利用一周時間，采用逐步替換的辦法代替原來日糧，直至全部替換。每日記錄試驗牛自由采食量，預試期10 d，正試期7 d。試驗期間，控制每天的剩草量約為飼喂量的15%左右，按此法測得的每天平均采食量即為水牛對該種粗飼料的“隨意采食量”。

1.6 計算

1.6.1 粗飼料ME值測定指標計算

計算干物質消化率(IVDMD，%)的公式如下：

式中：W0——樣品重(g)；

W0×DM(%)——樣品干物質重量；

W1——坩堝重(g)；

W2——坩堝+殘渣重（g）。

DE=GE×IVDMD；ME=DE×0.815(ARC,1965)

式中：GE——粗飼料總能(MJ/kg)；

DE——粗飼料消化能(MJ/kg)；

ME——粗飼料代謝能(MJ/kg)。

1.6.2 幾種粗飼料分級指數的計算

計算公式:GIN=[DMI×ME×CP]/NDF

GIA=[DMI×ME×CP]/ADF

式中:DMI——粗飼料干物質隨意采食量(kg/d)；

ME——粗飼料代謝能值[Mcal/(kg DM)]；

CP——粗飼料粗蛋白含量(%/DM)；

NDF——粗飼料中性洗滌纖維含量(%/DM)；

ADF——粗飼料酸性洗滌纖維含量(%/DM)。

1.7 數據處理

所得數據先用Excel整理，然后采用DPS6.55軟件進行方差分析，多重比較用Duncan's法。

2 結果與討論

2.1 不同粗飼料常規營養成分(見表2)

6種粗飼料的干物質以青貯甘蔗尾最高(92.86%)，最低是發酵木薯渣(88.89%)，青貯菠蘿皮、菠蘿皮、青貯象草和氨化稻草居中。若以粗蛋白質的百分含量進行粗飼料的品質比較，其順序為氨化稻草＞菠蘿皮＞青貯菠蘿皮＞青貯甘蔗尾＞青貯象草＞發酵木薯渣；而以NDF或ADF的百分含量進行粗飼料的品質比較，順序則分別為發酵木薯渣＞菠蘿皮＞氨化稻草＞青貯菠蘿皮＞青貯甘蔗尾＞青貯象草，發酵木薯渣＞菠蘿皮＞青貯菠蘿皮＞青貯甘蔗尾＞氨化稻草＞青貯象草。可見，僅用單一指標(CP、NDF或ADF)進行分析判斷難以確定粗飼料品質的好壞。因此，評價粗飼料品質的優劣必須綜合考慮能量、蛋白、NDF及動物的隨意采食量。

表2 6種粗飼料常規營養成分

2.2 不同粗飼料的干物質體外消化率與代謝能 （見表3）

從表3中列出的總能（GE）測定結果看出以青貯甘蔗尾最高，發酵木薯渣最低。體外干物質消化率(IVDMD)以青貯菠蘿皮最高，青貯象草最低，青貯甘蔗尾、青貯菠蘿皮和發酵木薯渣3種粗飼料間差異不顯著 (P＞0.05),氨化稻草和菠蘿皮間差異不顯著 （P＞0.05），青貯甘蔗尾、青貯菠蘿皮和發酵木薯渣的IVDMD顯著高于氨化稻草、菠蘿皮、青貯象草這3種（P＜0.05），青貯象草分別和氨化稻草、菠蘿皮差異顯著（P＜0.05）。通過計算得出的DE和ME值都以青貯甘蔗尾最高，青貯象草最低，青貯甘蔗尾的DE和ME值顯著高于其它5種粗飼料（P＜0.05）。

表3 不同粗飼料的干物質體外消化率（IVDMD）及代謝能（ME）

從表3的GE值可看出,盡管有些粗飼料的GE的含量比較低，但由于它們的干物質體外消化率不同，所以造成不同粗飼料GE測定值和ME計算值間排列順序不同，本試驗6種粗飼料GE的排列順序為：青貯甘蔗尾＞青貯象草＞氨化稻草＞菠蘿皮＞青貯菠蘿皮＞發酵木薯渣，而ME的排列順序為:青貯甘蔗尾＞青貯菠蘿皮＞發酵木薯渣＞氨化稻草＞菠蘿皮＞青貯象草。

2.3 6種粗飼料水牛的干物質隨意采食量（DMI）（見表4）

從表4中6種飼草水牛干物質隨意采食量結果可以看出，氨化稻草的DMI最高，青貯菠蘿皮最低，氨化稻草和青貯甘蔗尾、菠蘿皮和青貯象草、發酵木薯渣和青貯菠蘿皮它們兩兩之間干物質隨意采食量差異不顯著（P＞0.05），氨化稻草和青貯甘蔗尾這兩種粗飼料的干物質隨意采食量分別與菠蘿皮、青貯象草、發酵木薯渣及青貯菠蘿皮這4種粗飼料之間都差異顯著（P＜0.05），菠蘿皮和青貯象草這兩種粗飼料的干物質隨意采食量與發酵木薯渣、青貯菠蘿皮這兩種粗飼料差異顯著 （P＜0.05），DMI大小排列順序為：氨化稻草＞青貯甘蔗尾＞青貯象草＞菠蘿皮＞發酵木薯渣＞青貯菠蘿皮。

表4 六種飼草水牛干物質隨意采食量測定結果

在實際生產中，影響反芻動物干物質采食量的因素很多，包括動物因素（年齡、體重、生產性能、泌乳階段、體況）、飼養管理（包括飼喂方法、飼喂頻率以及與飼料的接觸時間）、環境因素、飼料品質和日糧組成（包括含水量、精粗比、中性洗滌纖維的含量以及適口性等），對于舍養家畜來說則主要是飼料因素和動物個體差異。已知與飼草料特性有關的影響因素主要是飼草中細胞壁的含量、蛋白質的含量和蛋白質的降解產物、消化能含量、飼草適口性和酸堿度(指青貯)等。在本次試驗中,體重每組都相近,飼養管理和環境相同,其采食量的主要影響因素為牧草的化學組成及適口性。大量研究表明，牧草的粗蛋白質含量高、中性洗滌纖維含量低時其DMI也高。將本試驗結果與表2飼草成分對照可看出,氨化稻草其干物質隨意采食量高于其它5組主要是由于其CP含量高于其它5組而NDF含量相對低的緣故。另外,牧草中性洗滌纖維含量水平雖高,但其品質好,消化率高,從而在瘤胃內的外流速度加快，采食量就增加[6]。從本試驗表2看出,青貯象草和青貯甘蔗尾的NDF較高,由于青貯后品質好,所以DMI比菠蘿皮、發酵木薯渣和青貯菠蘿皮高。由于發酵后的木薯渣和青貯的菠蘿皮具有特殊的氣味以及pH值很低,影響到這兩種粗飼料的適口性,因而其干物質隨意采食量比別的粗飼料要低。

王旭(2003)[7]在測定綿羊干物質隨意采食量時得出如下結論：粗飼料的CP、NDF含量雖可解釋大部分的采食量差異，但由于NDF存在水平和品質的不一致性，所以單用任何一種成分分析都不能完全反映動物對飼草的采食量，同樣就不能準確反映該種飼草相對于動物飼養中的品質好壞。本試驗結果與之結論相似。從本次DMI試驗得出如下結論：氨化稻草、青貯甘蔗尾和青貯象草有利于改善稻草、甘蔗尾和象草的品質，從而提高采食量；發酵木薯渣和青貯菠蘿皮這樣處理后降低木薯渣和菠蘿皮的適口性以及品質，從而降低采食量，進而說明木薯渣和菠蘿皮這樣加工處理不可取。從干物質隨意采食量結果來看，6種粗飼料的優劣順序為：氨化稻草＞青貯甘蔗尾＞青貯象草＞菠蘿皮＞發酵木薯渣＞青貯菠蘿皮。表4所測粗飼料DMI的自大至小排序與按粗飼料成分CP、NDF的排序并不一致，更進一步凸顯了在粗飼料品質評定上使用GI的必要性。

2.4 6種粗飼料GI值

根據盧德勛（2001）[6]提出的計算GI值的公式，利用本試驗測定的有關數據獲得6種粗飼料的GI值（見表 5）。

由表5的GI數據可看出，采用兩個不同纖維指標所得的粗飼料分級指數（GIN、GIA）對6種粗飼料的品質優劣劃分次序是一致的，即為氨化稻草＞青貯甘蔗尾＞菠蘿皮＞青貯象草＞發酵木薯渣＞青貯菠蘿皮。試驗表明，GI對粗飼料品質的劃分符合飼草特性及動物對該種飼草的利用情況，且無論是GIN，還是GIA都對粗飼料品種之間的品質進行了準確明顯的分級。

表5 不同粗飼料GI結果

王旭（2003）[7]通過對沙打旺、羊草、玉米秸、谷草的常規營養成分測定、DMI和兩級離體消化測定消化代謝能值（ME）計算了4種粗飼料的GI值，進而對4種粗飼料進行營養價值評定；張永根等（2006）[8]通過對黑龍江省常見的13種栽培禾本科牧草的常規營養成分測定和奶牛瘤胃尼龍袋72 h降解率測定及用DMI、NE估測模型計算了各種禾本科牧草的GI值，對這13種禾本科牧草進行營養價值評定；李婉等（2007）[9]通過對黑龍江省三江平原苜蓿、無芒雀麥、小葉章、稻草、玉米秸、豆秸(不帶豆莢)，通過常規營養成分分析和兩級離體消化法測定了6種粗飼料的體外干物質消化率，估測了粗飼料代謝能，進而由公式計算出GI值，最后對6種粗飼料進行營養價值評定。結果表明，單一的營養指標如化學成分、干物質降解率不能準確地評價牧草的營養價值。只有綜合考慮DMI、養分含量、消化率和有效能才能對牧草的營養價值做出正確的評價。使用GI能明顯區分養分含量差異很少的不同種類牧草，再一次說明了分級指數是評價牧草營養價值最權威的指標。GI值能把各種牧草品質之間微小差別區分開來，這對于牧草的質量檢測和合理的利用都是非常重要的。

3 小結

3.1 粗飼料品質評定必須使用綜合指標

由本試驗6種粗飼料常規成分分析可以看出，若以干物質的百分含量進行粗飼料的品質比較，其優劣順序為青貯甘蔗尾>青貯菠蘿皮>菠蘿皮>青貯象草>氨化稻草>發酵木薯渣。若以粗蛋白質的百分含量進行粗飼料的品質比較，其順序為氨化稻草>菠蘿皮>青貯菠蘿皮>青貯甘蔗尾>青貯象草>發酵木薯渣；而以NDF或ADF的百分含量進行粗飼料的品質比較，順序則分別為發酵木薯渣>菠蘿皮>氨化稻草>青貯菠蘿皮>青貯甘蔗尾>青貯象草，發酵木薯渣>菠蘿皮>青貯菠蘿皮>青貯甘蔗尾>氨化稻草>青貯象草。由于干物質體外消化率的影響，ME的排列順序為:青貯甘蔗尾>青貯菠蘿皮>發酵木薯渣>氨化稻草>菠蘿皮>青貯象草。從采食量結果來看，DMI大小排列順序為：氨化稻草>青貯甘蔗尾>青貯象草>菠蘿皮>發酵木薯渣>青貯菠蘿皮。從以上可以看出，使用任何一個單一指標都難以科學地確定粗飼料品質的好壞。粗飼料品質評定必須使用綜合指標。

3.2 采用GIN、GIA對6種粗飼料的品質優劣評價劃分次序是一致的

本試驗采用NDF和ADF所得的粗飼料分級指數（GIN、GIA）對6種粗飼料的品質優劣劃分次序是一致的，即為氨化稻草＞青貯甘蔗尾＞菠蘿皮＞青貯象草＞發酵木薯渣＞青貯菠蘿皮。表明GI可以對不同的粗飼料品質進行精確的分級，在生產中可以根據其GI值的高低對粗飼料進行合理搭配，從而可以配制出更加科學的日糧。

[1]張吉鹍.粗飼料品質的定義及其影響因素[J].江西飼料，2004（6）:1-4.

[2]Paul R.Peterson.The relative Forage Quality(RFQ)Index Replaces RFV.CPM Short Course,2006,11(26):1-5.

[3]張吉鹍,盧德勛,胡明,等.粗飼料品質評定指數的研究現狀及其進展[J].草業科學,2004，21（9）:55-61.

[4]楊勝.飼料分析及質量檢測技術[M].北京：中國農業大學出版社，1993.

[5]Tilly J M A,R A Terry.A two stage technique for the in vitro digestion of forage crops[J].Journal of the British Grassland Society,1963,18:104-111.

[6]盧德勛.乳牛營養技術精要[A].2001年動物營養學術研討會論文集[C].華西希望集團，2001.

[7]王旭.利用GI技術對粗飼料進行科學搭配及綿羊日糧配方系統優化技術的研究[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2003.

[8]張永根，王志博，宋平.黑龍江省主要栽培的禾本科牧草對奶牛的營養價值評價[J].奶牛雜志，2006（3）：14-18.

[9]李婉，張愛忠，劉道春，等.三江平原粗飼料體外消化率的測定及品質評價[J].黑龍江八一農墾大學學報，2004，19（2）：63-66.