青海省農牧交錯區牦牛12種常用粗飼料營養參數的測定

青海省高原放牧家畜動物營養與飼料科學重點實驗室

青海高原牦牛研究中心 崔占鴻 劉書杰 柴沙駝

青海省高原放牧營養與生態省部共建國家重點實驗室 張曉衛 趙月平

青海省畜牧獸醫科學院

青海省農牧交錯區草地資源與農田殘茬及作物秸稈資源并存，空間鑲嵌交錯，時間銜接互補，具有發展草地和秸稈為主要資源生產反芻牲畜的優勢和潛力。反芻動物生產主要依賴于粗飼料，粗飼料不僅為反芻動物提供足量的日糧纖維，還為反芻家畜提供數量不等的礦物質元素、維生素等必需營養素。與谷物飼料相比，牧草及其他飼料作物由于生長時間長及高收獲率而獲得高的干物質、能量為家畜提供廉價營養素。同樣秸稈和樹葉類因其低成本而應用廣泛。因此，對該區域反芻家畜常用粗飼料的營養價值研究是一項重要的基礎工作。

1 材料與方法

1.1 試驗地點 在青海省畜牧獸醫科學院高原放牧家畜動物營養與飼料科學省級重點實驗室進行。

1.2 試驗材料及設備 選用青海省西寧市周邊農區自產的農作物秸稈（小麥秸稈、豌豆秸稈、蠶豆秸稈、油菜秸稈及馬鈴薯秸稈）、優質補飼飼草（青貯玉米秸、苜蓿青干草、燕麥青干草）和農牧交錯區天然草地型（線葉嵩草、高山柳+苔草、金露梅—珠芽蓼及藏嵩草）冷季（12月份）牧草等12種粗飼料為試驗樣品，樣品采集后在65℃下烘干，粉碎過40目篩，室溫下保存待測。

分析天平（精確度為0.0001）、人工瘤胃培養箱、分液裝置（由德國生產，用于培養液的分裝，分裝范圍從0～60 mL，最小刻度為1 mL）、二氧化碳氣體（純度為99.9999%，作為進行厭氧條件產生和維持的氣源）、恒溫及磁力攪拌裝置、玻璃注射器培養管、保溫瓶（用于采集瘤胃液）等。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 常規營養成分測定 按實驗室常規分析法進行干物質（DM）、有機物（OM）、粗蛋白質（CP）、粗脂肪（EE）、酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌木質素（ADL）、粗灰分（ASH）等的測定。

1.3.2 體外發酵產氣指標測定

1.3.2.1 樣品制備 準確稱取牧草樣品220 mg，送入100 mL玻璃注射器內，在注射器活塞中間1/3部位均勻涂抹適量醫用凡士林，39℃預熱。為了保證測試樣品具有代表性，每個樣本做3個重復。

1.3.2.2 瘤胃液收集 選擇3頭健康、體重接近、安裝有永久性瘤胃瘺管的成年牦牛作為瘤胃液供體，飼養水平為1.5倍的維持水平，以小麥秸稈為基礎粗飼料，日糧精粗比為30∶70，單獨飼喂，每天8∶00和18∶00飼喂，晨飼前采集瘤胃液。采集的瘤胃液立即放入保溫瓶中，并迅速帶回實驗室。

1.3.2.3 培養液配制 采用Menke和Steingass（1988）的方法準備緩沖液（表1），并將緩沖液與瘤胃液以2∶1的比例混合。

1.3.2.4 產氣量測定 向培養管加入人工瘤胃培養液30 mL，放置到培養箱中開始培養計時，在2、4、6、8、12、14、16、24、30、36、48 h 各 時 間 點 取出培養管并快速讀數記錄。當到某一時間點讀數超過60 mL時，在讀數后及時排氣并記錄排氣后的刻度值。待飼料在體外培養48 h后，將培養管（注射器）分別取出放入冰水中使其停止發酵。

表1 人工瘤胃營養液各單一溶液配方

1.4 體外發酵指標計算方法

1.4.1 產氣量 產氣量（mL）=該時間段內培養管氣體產生量（mL）－對應時間段內空白管氣體平均產生量（mL）。

1.4.2 體外有機物質消化率及代謝能 體外有機干物質消化率（IVOMD，%）=0.7602×GP+0.6365%×CP+22.5；

代謝能（ME，MJ/kg）=0.1456×GP+0.07675%×CP+0.1642%×EE+1.198；

式中，GP為24 h產氣量，CP為粗蛋白質含量，EE為粗脂肪含量。

1.4.3 產氣動力學數據 根據不同時間點的產氣量，采用Gompertz模型公式：

GP=A exp｛-exp[1+be/A（Lag-t）]｝；

式中，GP為t時間的產氣量，mL；A表示理論最大產氣量，mL；b表示產氣速率常數，mL/h；Lag表示體外發酵產氣延滯時間，h；e為歐拉常數；t表示產氣時間點，h。

1.5 數據處理 采用Excel 2003和SAS 9.1統計軟件進行數據整理與分析。

2 試驗結果與分析

2.1 12種粗飼料的常規營養成分及含量 由表2可以看出，農作物秸稈中豌豆秸稈和蠶豆秸稈兩種豆類秸稈的粗蛋白質含量分別為8.5%、9.75%，均略高于8%，其余三種均低于8%，且油菜秸稈的粗蛋白質含量最低，僅為1.96%；天然草地型冷季牧草的粗蛋白質均低于8%，且藏嵩草的粗蛋白質含量最低，僅為1.58%；優質補飼飼草中苜蓿青干草和燕麥青干草的粗蛋白質含量分別為11.36%、8.79%，也略高于8%，而青貯玉米秸的粗蛋白質含量為5.25%；同時，本研究測得典型的豆科牧草（苜蓿青干草）和禾本科牧草（燕麥青干草）的ADF、NDF和ADL分別為30.47%和 52.07%、38.24%和 69.39%、7.28%和 20.12%，三項指標均表現為苜蓿干草低于燕麥青干草。

表2 12種粗飼料常規營養成分%

2.2 體外發酵產氣動態變化及曲線 由表3可知，12種粗飼料在不同發酵時間的累積產氣量存在一定的差異。整體來看，5種農作物秸稈24 h累積產氣量為20～55 mL，48 h累積產氣量為35～60 mL；4種天然草地牧草24 h累積產氣量為35～60 mL，48 h累積產氣量為55～80 mL；3種優質補飼草24 h累積產氣量為25～65 mL，48 h累積產氣量為40～80 mL。

5種農作物秸稈在0～48 h發酵時間內，累積產氣量均呈上升的趨勢，且除累積產氣量在24 h后小麥秸稈高于馬鈴薯秸稈，并和蠶豆秸稈接近外，都表現為：豌豆秸稈＞蠶豆秸稈＞馬鈴薯秸稈＞小麥秸稈＞油菜秸稈。

4種天然草地牧草在0～48 h發酵時間內，累積產氣量均呈上升的趨勢，且金露梅+珠芽蓼和線葉嵩草始終高于高山柳-黑褐苔草、藏嵩草；同時，在0～16 h內，表現為金露梅+珠芽蓼高于線葉嵩草，16～48 h表現為線葉嵩草高于金露梅+珠芽蓼。

3種優質補飼飼草在0～48 h發酵時間內，累積產氣量均呈上升的趨勢，且青貯玉米秸和苜蓿青干草始終高于燕麥青干草，4～8 h內出現苜蓿青干草高于青貯玉米秸，并在12 h后，累積產氣量表現為：青貯玉米秸＞苜蓿青干草＞燕麥青干草。

2.3 12種粗飼料體外發酵產氣參數及相關指標由表4可知，從GP24h、ME和IVOMD三個產氣發酵指標看，農作物秸稈中由高到低的順序為：豌豆秸稈＞蠶豆秸稈＞馬鈴薯秸稈＞小麥秸稈＞油菜秸稈，且IVOMD的范圍在40%～65%，ME范圍在4.0～9.0 MJ/kg；天然草地冷季牧草中由高到低的排序為：線葉嵩草＞金露梅+珠芽蓼＞高山柳–黑褐苔草＞藏嵩草，且四種牧草的理論最大產氣量（A）和產氣速率（b）呈類似的變化趨勢，IVOMD范圍在48% ～70%，ME范圍在6.0～10.0 MJ/kg；優質補飼草中由高到低的順序為：青貯玉米秸＞苜蓿青干草＞燕麥青干草，且三種補飼草體外發酵理論最大產氣量（A）也呈現類似的變化趨勢，而產氣延滯時間（Lag）則與之相反，IVOMD的范圍在42%～70%，ME范圍在5.0～11.0 MJ/kg。

表3 12種粗飼料不同時間點的體外發酵累積產氣量 mL

表4 12種粗飼料體外發酵產氣參數及相關指標

3 討論與小結

秸稈的粗蛋白質含量低，豆科秸稈的粗蛋白質含量為5%～9%，其中可消化粗蛋白質為26.5～46.8 g/kg；禾本科秸稈為3% ～5%，其中可消化粗蛋白質為16.5～27.5 g/kg，均低于反芻家畜飼料蛋白質含量的要求 （不應低于8%），并且秸稈中蛋白質生物學價值也很低，不能為瘤胃微生物的迅速生長繁殖提供充足的氮源，結果導致瘤胃微生物的活力降低，難以充分消化利用進食的秸稈（烏仁塔娜，2008）。本試驗測得青海省農牧交錯區農作物秸稈中馬鈴薯秸稈、小麥秸稈和油菜秸稈、4種天然草地及優質補飼草中青貯玉米秸的粗蛋白質含量均低于8%；同時，本研究測得豆科牧草 （苜蓿青干草）的ADF、NDF和ADL均低于禾本科牧草（燕麥青干草），主要是由于兩種青干草自身的加工品質造成的。因此，如何科學合理地開發并利用好現有的低質粗飼料資源，已成為該區域牦牛科學化飼養的關鍵所在。

本研究通過體外發酵累計產氣量和常規營養指標計算出12種粗飼料的代謝能為5.0～11.0 MJ/kg，有機物質消化率為40%～70%，其中5種農作物秸稈的有機物質消化率均值為52.86%，高于馮仰廉和張子儀（2003）報道，秸稈的有機物質消化率均值40%，原因可能是處于高寒草地冷季的牦牛長時間（7個月）采食低質粗飼料（牧草），促使其瘤胃微生物具有對低質粗飼料較高的消化能力；4種天然草地冷季牧草的有機物質消化率均值為59.23%，略低于年芳（2002）在高寒草地部分牧草和灌木飼用價值的評定與方法研究中測定的牦牛對以垂穗披堿草為優勢種的天然草地牧草的有機物質消化率均值63.19%，可能的原因主要是牧草種類及采集時間不同所致。低質粗飼料由于其高纖維、低蛋白質含量的特性，作為反芻動物飼料時受細胞壁木質化程度的影響，其消化率很低，直接用作飼料的飼喂效果并不是很好。粗飼料通過科學地加工調制能有效提高其采食量，增加營養成分，從而使其在瘤胃中的降解率得到提高 （李煥江，2008；項鍇鋒，2005）。同時，粗飼料間的科學組合搭配能產生明顯的正組合效應，亦能提高粗飼料的消化利用率（李煥江，2008；陽伏林等，2008；周傳社等，2005；譚支良和盧德勛，1999）。

本研究測得青海省農牧交錯區牦牛12種常用粗飼料的常規營養成分及體外發酵產氣參數等營養評價指標，為該區域“草地—秸稈”畜牧業發展中的粗飼料合理高效利用及牦牛科學飼養提供重要的基礎數據。

[1]馮仰廉，張子儀.低質粗飼料對反芻家畜的營養價值及合理利用[J].中國農業科技導報，2003，5（3）：8 ～ 12.

[2]李煥江.反芻家畜粗飼料合理利用的研究 [J].黑龍江畜牧獸醫雜志，2008，8：47 ～ 50.

[3]年芳.高寒草地部分牧草和灌木飼用價值的評定與方法研究：[碩士學位論文][D].甘肅農業大學，2002.

[4]譚支良，盧德勛.提高粗飼料利用效率的系統組合營養技術及其組合效應的研究進展[J].飼料博覽，1999，11（7）：6 ～ 10

[5]烏仁塔娜.內蒙古地區奶牛粗飼料分級指數的測定及其組合效應的研究：[碩士學位論文][D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2008

[6]項鍇鋒.三種低質微貯前后飼用價值評價：[碩士學位論文][D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2005.

[7]陽伏林，丁學智，史海山，等.苜蓿干草和秸稈組合體外發酵營養特性及其利用研究[J].草業科學，2008，25（3）：61 ～ 67.

[8]周傳社，湯少勛，姜海林，等.農作物秸稈體外發酵營養特性及其組合利用研究[J].應用生態學報，2005，16（10）：1862 ～ 1867.