不同精粗比下柚子皮與苜蓿配比對綿羊飼糧組合效應影響

袁玖，唐德富，萬欣杰，朱寶珍，何天樂，俞海山，王軍軍

(1.甘肅農業大學動物科學技術學院，甘肅 蘭州 730070；2.蘭州聯邦飼料有限公司，甘肅 蘭州 730060)

日糧消化率或能值并不等于組成該日糧各項飼料消化率或能值的加權值，動物的采食水平、日糧中蛋白質補充料、易降解纖維、易發酵碳水化合物和脂肪的添加以及飼料間的不同搭配加工調制和一些營養調控措施等均會改變單個飼料的消化率和利用率。不同飼料間存在的這種互作的整體效應稱之為組合效應(associative effect，AE)[1]。當飼料的整體效應高于各種飼料數值的加權值時為“正AE”；低于加權值為“負AE”；相等則為“零AE”。現有的研究飼料AE的方法包括體外發酵試驗、體內消化代謝試驗和動物飼養試驗。由于氣體產量同有機物消化率相關性很高，體外產氣法一直以來被眾多學者用作研究不同種類飼料間AE的最簡便有效的方法[2]。反芻動物飼料間的AE在精、粗飼料之間最顯著。飼糧的精粗比(concentrate∶roughage, C∶R)是決定瘤胃發酵特征的一個主要因素。研究發現，精、粗飼料的負AE點為C∶R>70%[3]。精料比例達到20%～60%時對日糧干物質消失率沒有顯著影響。即使C∶R完全一致，AE仍表現很大的不同。

在中國，各種秸稈可收集利用總量為68595萬t, 平均可收集系數為0.81；殘留田間和收集過程中浪費的秸稈占19%。其中，適宜加工飼喂的秸稈為58764萬t，占85.67%[4]。我國經濟作物的種植面積逐年增加，據2015年統計，我國柚子(Citrusmaxima)的年產量超過200萬t，因此每年產生的柚子皮在40萬t左右[5]，柚子皮主要源于柚子果汁、果醬等產品加工廠，廢棄后不僅對環境造成壓力，也浪費資源。我國牛羊粗飼料短缺，充分開發柚子皮等非常規飼料資源是畜牧業發展的必由之路。目前也尚未見到有關柚子皮用作飼料的研究報道。本試驗在C∶R為40∶60、30∶70、20∶80下，運用體外產氣法研究柚子皮與苜蓿(Medicagosativa)干草、精料補充料不同配比后對綿羊飼糧AE的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用粗飼料為柚子皮和苜蓿干草，柚子皮從蘭州市農貿市場采購，苜蓿干草購自甘肅省臨洮縣。精料補充料由蘭州聯邦飼料有限公司提供。

1.2 試驗日糧

試驗日糧見表1。其中，精料補充料的配方為：玉米(Zeamays)84.87%，豆粕7.49%，棉籽粕3.47%，食鹽1.81%，預混料2.45%。

1.3 試驗方法

1.3.1瘤胃液供體動物及其飼養 3只裝有永久性瘤胃瘺管的青年小尾寒羊，體重(30±5) kg，飼喂的日糧為小麥(Triticumaestivum)秸稈700 g·d-1，精料補充料300 g·d-1。每天喂料2次(9:00和17:30)，自由飲水。早飼前采集3只瘺管羊的瘤胃液，混合后經4層紗布過濾至預熱過的保溫瓶中，置39 ℃恒溫水浴箱中保存，連續通入CO2，待用。

表1 試驗日糧Table 1 Diets of the experiment

1.3.2體外培養體系 按Menke等[6]方法配制人工唾液，配方為：400 mL蒸餾水+0.1 mL微量元素溶液(A)+200 mL緩沖液(B)+200 mL常量元素溶液(C)+1.0 mL刃天青溶液(D)，用CO2氣體飽和并升溫至39 ℃后，加40 mL還原液(E)，繼續通入CO2，直至溶液由淡藍色轉變為無色。

人工唾液中A、B、C、D、E各溶液配方為A、微量元素溶液：13.2 g CaCl2·2H2O+10.0 g MnCl2·4H2O+1.0 g CoCl2·6H2O+8 g FeCl3·6H2O，加蒸餾水溶解，定容至1000 mL；B、緩沖溶液：4.0 g NH4HCO3+35 g NaHCO3，加蒸餾水溶解，定容至1000 mL；C、常量元素溶液：5.7 g Na2HPO4(無水)+6.2 g KH2PO4(無水)+0.6 g MgSO4·7H2O，加蒸餾水溶解，定容至1000 mL；D、指示劑溶液：0.1%(W/V)刃天青溶液，即100 mg刃天青溶解于100 mL蒸餾水；E、還原劑溶液(現配現用)：4.0 mL(1 mol·L-1)NaOH+625 mg Na2S·9H2O+95 mL蒸餾水。

體外發酵培養液的配制：將采集來的瘤胃液與人工唾液按1∶2的體積比混合，攪拌均勻。

1.3.3體外培養程序 準確稱取24種飼糧組合和精料補充料、柚子皮、苜蓿干草3種原料約200 mg(干物質，DM基礎)，送入體外產氣管底部，加入預熱39 ℃的體外發酵培養液30 mL，迅速排出產氣管中氣體，用膠管和夾子密封產氣管前端，記錄產氣管初始刻度(mL)。將專制72孔有機玻璃支架置39 ℃恒溫水浴鍋上，產氣管前端朝下插入支架孔中培養(水浴鍋水面高度必須始終淹沒產氣管培養液面)2，4，6，9，12，24，36，48，72，96 h。每種飼糧做3次重復,同時做3個空白管。記錄各產氣管各時間點產氣量(gas production，GP)(mL)。每次讀數后，兩手掌相對夾住產氣管小心轉動，模擬瘤胃運動。某時間點GP=該段時間樣品GP-該段時間空白管GP。

1.4 測定項目和方法

1.4.1飼料常規營養水平 采用概略養分分析法測定柚子皮、苜蓿、精料補充料的干物質、粗蛋白質、粗灰分含量，范氏法測定中性洗滌纖維含量。

1.4.2體外GP 培養2，4，6，9，12，24，36，48，72，96 h時測定GP。

GPt=200×(Vt-V0)/W

式中:t為發酵開始后某一時間(h)；GPt為樣品t時刻的產氣量(mL)；Vt為樣品發酵t小時后產氣管讀數；Vo為開始培養時空白管讀數；W為樣品干物質重(mg)。

1.4.3產氣參數計算 利用‘fit curve’軟件，根據Фrskov等[7]產氣模型公式：GP=a+b[1-exp(-ct)]將各樣品在2，4，6，9，12，24，36，48，72，96 h時的GP代入，計算消化動力參數。式中：t為發酵開始后某一時間(h)；a為快速產氣部分(mL)；b為緩慢產氣部分(mL)；c為b的產氣速度常數；a+b為潛在產氣量(mL)。

1.4.4組合效應的估算

組合效應=(實測值-加權估算值)×100/加權估算值

式中:實測值為實際測定的樣品GP24 h(mL)，加權估算值=柚子皮實測GP24 h×柚子皮配比(%)+精料補充料實測GP24 h×精料補充料配比(%)+苜蓿實測GP24 h×苜蓿配比(%)。

1.5 統計分析

采用SPSS 16.0軟件包對數據進行單因子方差分析，結果以平均值±標準差(Mean±SD)表示，以P<0.05為差異顯著判斷標準，以P<0.01為差異極顯著判斷標準，以0.05

2 結果與分析

2.1 柚子皮、苜蓿及精料補充料營養水平及產氣參數

各飼料的營養水平及產氣參數見表2。在CP(粗蛋白質)含量上，精料補充料最高(20.05%)，柚子皮(9.42%)低于苜蓿(16.38%)。在NDF(中性洗滌纖維)含量上，柚子皮(23.87%)低于苜蓿(53.22%)。在24 h產氣量(GP24 h)和潛在產氣量(a+b)上，柚子皮(64.33，66.90 mL)高于精料補充料(42.50，45.51 mL)和苜蓿(15.75，26.72 mL)。在快速產氣部分(a)上，柚子皮(-5.00 mL)、精料補充料(-10.54 mL)、苜蓿(-2.89 mL)均為負值，即3種飼料均不同程度地存在產氣滯后效應。

表2 飼料營養水平及產氣參數Table 2 Nutrient levels and in vitro gas parameters of experimental diets

*各原料的營養水平均為實測值。

*The nutrient levels of ingredients were measured actually.

2.2 3種精粗比下各飼糧組合產氣參數及組合效應

由表3可見，C∶R為20∶80時，各組a值，0柚子皮組(表示柚子皮所占比例為0的組，即柚子皮∶苜蓿為0∶80組，下同)極顯著大于30、40、50、60、70、80組(P<0.01)，顯著大于20組(P<0.05)；10組極顯著大于40、50、60、70、80組(P<0.01)；20組顯著大于40組(P<0.05)，極顯著大于50、60、70、80組(P<0.01)；30組顯著大于50組(P<0.05)，極顯著大于60、70、80組(P<0.01)；40組顯著大于80組(P<0.05)。各組b值，80組極顯著大于0、10、20、30、40組(P<0.01)，顯著大于50組(P<0.05)；70、60組極顯著大于0、10、20、30組(P<0.01)，70組顯著大于40組(P<0.05)；50組極顯著大于0、10、20組(P<0.01)，顯著大于30組(P<0.05)；40組極顯著大于0、10組(P<0.01)，顯著大于20組(P<0.05)；30組極顯著大于0組(P<0.01)。各組(a+b)，80組極顯著大于0、10、20、30、40組(P<0.01)，顯著大于50組(P<0.05)；70、60組極顯著大于0、10、20、30組(P<0.01)；50組極顯著大于0、10、20組(P<0.01)，顯著大于30組(P<0.05)；40組極顯著大于0組(P<0.01)，顯著大于10組(P<0.05)；30組顯著大于0組(P<0.05)。各組c值，80、70、60、50、40組極顯著大于0、10組(P<0.01)，40組顯著大于20組(P<0.05)；30組極顯著大于0組(P<0.01)。各組GP24 h，80組極顯著大于0、10、20、30、40組(P<0.01)，顯著大于50組(P<0.05)；70、60、50組極顯著大于0、10、20、30組(P<0.01)；40組極顯著大于0、10、20組(P<0.01)，顯著大于30組(P<0.05)；30組極顯著大于0組(P<0.01)，顯著大于10組(P<0.05)。各組AE，80組顯著大于0組(P<0.05)，60、50組有大于0組的趨勢(P=0.085，P=0.062)。各組AE均為負值，最小值為-36.81%，最大值為80柚子皮組-1.89%。結果表明，80柚子皮組的GP24 h、b、(a+b)、AE均為最大，隨著柚子皮比例的減少、苜蓿比例的增加，GP24 h、b、(a+b)、AE的值逐漸減小。

表3 柚子皮補飼苜蓿體外培養后的產氣參數及GP24 h上的組合效應(精粗比20∶80)Table 3 GP characteristics and AE at 24 h when alfalfa was incubated with pomelo peel (C∶R, 20∶80)

注：同列無字母或相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下同。

Note：In the same column, values with no superscript letter or the same letter mean no significant difference (P>0.05), while with different superscript small letter mean significant difference (P<0.05), with different superscript capital letter mean significant difference (P<0.01). The same as below.SEM:平均標準誤Standard error of mean；下同。The same below.

表4 柚子皮補飼苜蓿體外培養后的產氣參數及GP24 h上的組合效應(精粗比30∶70)Table 4 GP characteristics and AE at 24 h when alfalfa was incubated with pomelo peel (C∶R, 30∶70)

由表4可見，C∶R為30∶70時，各組b值，70、60、50柚子皮組極顯著大于0組(P<0.01)；30組顯著大于0組(P<0.05)。各組c值，20組顯著大于0組(P<0.05)，20組有大于40、30組的趨勢(P=0.077，P=0.090)。各組(a+b)值，70、60組極顯著大于20、10、0組(P<0.01)；50組極顯著大于0組(P<0.01)，顯著大于10、20組(P<0.05)；40組極顯著大于0組(P<0.01)；30組極顯著大于0組(P<0.01)，顯著大于20、10組(P<0.05)。各組GP24 h，70、60、50組極顯著大于0、10組(P<0.01)，顯著大于20組(P<0.05)；40組極顯著大于0組(P<0.01)；30組極顯著大于0組(P<0.01)，顯著大于10組(P<0.05)。各組間a和AE無顯著差異(P>0.05)。30組AE有大于70組的趨勢(P=0.098)，30、10柚子皮組為正值(14.74%、3.61%)，其他組為負值(-14.04%～-1.87%)。結果表明，60、70、50柚子皮組GP24 h、b、(a+b)較高，30、10柚子皮組AE較大，尤其是30組。

由表5可見，C∶R為40∶60時，各組間a、b、GP24 h值無顯著差異(P>0.05)。各組c值，0柚子皮組極顯著大于30、60組(P<0.01)，顯著大于20組(P<0.05)。各組(a+b)值，40、50組顯著大于60組(P<0.05)。各組間AE，0組極顯著大于60組(P<0.01)，顯著大于30組(P<0.05)，10組有大于60組的趨勢(P=0.079)。60、50、30柚子皮組AE為負值，其他組為正值(0.44%～37.22%)。結果表明，0、10、20柚子皮組AE較大。

表5 柚子皮補飼苜蓿體外培養后的產氣參數及GP24 h上的組合效應(精粗比40∶60)Table 5 GP characteristics and AE at 24 h when alfalfa was incubated with pomelo peel (C∶R, 40∶60)

3 討論

本試驗結果可見，C∶R在40∶60下，柚子皮∶苜蓿為0∶60、10∶50、20∶40組AE較大；C∶R在30∶70下，30∶40組AE較大；C∶R在20∶80下，各組AE均為負值，以80∶0組最大。表明：當精料比例較高(C∶R為40∶60)時，低比例柚子皮(0、10、20)高比例苜蓿能產生正AE；當C∶R為30∶70時，中等比例柚子皮(30)配比苜蓿能產生正AE；當精料比例進一步減少，C∶R在20∶80下，各組AE均為負值，且以80柚子皮組組合效應最高。原因是柚子皮的NDF含量較低(23.87%)，在產氣參數GP24 h、b、(a+b)上，柚子皮(71.90，66.90，64.33 mL)均高于精料補充料(56.05，45.51，42.50 mL)和苜蓿干草(29.61，26.72，15.75 mL)。當精料較低(C∶R為20∶80)時，高比例(80∶0)產氣性能較佳的柚子皮充分彌補了精料的缺失，因此80∶0組相比其他高苜蓿低柚子皮組，AE更優。當精料比例增加，需要的發酵產氣性能好的柚子皮量減少，故C∶R為30∶70時，30∶40組達到較好的AE。當精料繼續增加，C∶R為40∶60時，需要柚子皮的比例繼續減少，0∶60、10∶50、20∶40組AE較好。柚子皮具有較好的產氣性能，能在低精料時大量使用，彌補低精料補充料所缺失的產氣量；而在中等精料和高精料時，柚子皮的使用量逐步降低。另外，柚子皮(9.42%)的CP含量稍低于苜蓿干草(16.38%)。總之，柚子皮CP含量高、NDF含量低，發酵產氣性能好，因此是一種開發潛力較大的新型粗飼料資源。本試驗結果充分說明了飼料之間的互補效應，進一步驗證了飼糧的C∶R是決定瘤胃發酵特征的主要因素之一。

王典等[8]給5月齡白薩雜交母羊飼喂精料∶全株玉米青貯料∶馬鈴薯(Solanumtuberosum)淀粉渣-玉米秸稈混合青貯料配比分別為40∶60∶0，40∶45∶15，40∶30∶30，40∶15∶45的飼料發現，40∶15∶45組產生了正AE，說明了C∶R為40∶60時，馬鈴薯淀粉渣-玉米秸稈混合青貯料能替代75%的全株玉米青貯料。孟梅娟等[9]通過體外產氣法測定小麥秸稈與米糠粕各組合配比后，在產氣量和干物質降解率AE上，最優組合是75∶25；在纖維降解率AE上，25∶75最優。張勇等[10]用體外產氣法研究發現油菜稈∶玉米∶豆粕在55∶30∶15時為最優組合，瘤胃發酵效率最高，正AE最大，表明了C∶R為45∶55時，瘤胃發酵性能較佳。袁玖等[11]采用體外產氣法研究發現，C∶R在40∶60下，苜蓿∶小麥秸為60∶0、50∶10時和苜蓿∶氨化小麥秸為20∶40，10∶50時AE值較大。表明氨化小麥秸比小麥秸的發酵產氣性能更好，更能節約苜蓿干草使用量。以上研究均表明了C∶R在40∶60左右時，使用新型的粗飼料替代常規粗飼料，可以取得正AE。這與本試驗中，C∶R為40∶60和30∶70下，需要不同比例柚子皮能達到飼糧正AE的結果一致。有研究[12]利用體外產氣法測定基礎飼糧與補充料混合物的產氣量，結果發現少量易發酵的精料補充料能促進粗飼料的降解，產生正AE。以上研究均證實非常規粗飼料必須與精料補充料合理配比，才能獲得正AE。

王志軍等[13]研究6種飼草間AE發現，苜蓿∶沙打旺(Astragalusadsurgens)∶狼尾草(Pennisetumalopecuroides)=40∶40∶20，多項組合效應指數(MFAEI)為1.13；苜蓿∶沙打旺∶高丹草(Sorghum×Sudangrass)=40∶40∶20，MFAEI為1.21。崔占鴻等[14]通過體外產氣法測定燕麥(Avenafatua)青干草依次與3種天然牧草線葉嵩草(Kobresiacapillifolia)、藏嵩草(Kobresialittledalei)、珠芽蓼(Pucciniavivipari)+金露梅(Potentillafruticosa)以25為間隔兩兩組合后發現，燕麥青干草與3種牧草均以50∶50時AE較優。孫國強等[15]采用體外發酵法發現，全株玉米青貯∶花生(Arachishypogaea)蔓為70∶30、全株玉米青貯∶花生蔓∶羊草(Leymuschinensis)為56∶24∶20組合具有最大AE。孟梅娟等[16]采用體外法研究了小麥秸分別與蘋果(Malusdomestica)渣、大豆(Glycinemax)皮、噴漿玉米皮、橘子(Citrusreticulata)皮以25為間隔兩兩組合體外發酵48 h后發現，小麥秸與大豆皮、噴漿玉米皮的最優組合均是75∶25，小麥秸與橘子皮、蘋果渣的最優組合均是50∶50。高靜等[17]依據MFAEI理論，采用體外法發現以下組合的多項AE最優，排列順序為：苜蓿∶玉米秸0∶50>苜蓿∶番茄渣∶小麥秸30∶20∶50>苜蓿∶番茄渣∶玉米秸30∶10∶60>苜蓿∶小麥秸60∶40，AE依次為0.85，0.82，0.80，0.78。王法明[18]利用人工瘤胃持續發酵法得出各時間點產氣量為8511苜蓿>尖山(Aiguille)青貯>肇東羊草>8511玉米秸稈，篩選出a)青貯+羊草(90∶10)、b)青貯+苜蓿(85∶15)、c)青貯+羊草+苜蓿(70∶5∶25)、d青貯+羊草+苜蓿+玉米秸稈(80∶5∶10∶5)4個最優組合，48 h產氣量為d>c>b>a。袁翠林等[19]將豆秸、花生秧、青貯玉米秸以20為間隔兩兩組合發現，豆秸∶花生秧20∶80、豆秸∶青貯玉米秸20∶80、花生秧∶青貯玉米秸60∶40時，MFAEI均達到最大。張銳等[20]通過體外法發現，苜蓿和羊草在4、8、12、24、48、72 h的產氣量最佳組合為60∶40。本試驗中，低精料(C∶R為20∶80)時需要高比例產氣性能好的柚子皮(80%)，中等精料(C∶R為30∶70)時需要較高比例柚子皮(30%)，高精料(C∶R為40∶60)時需要低比例柚子皮(0、10%、20%)，即精料補充料、苜蓿干草、柚子皮之間產氣性能互補，營養價值互補，只有進行科學合理的配比才能達到較好的AE。這與上述研究結果一致。進一步證實了各飼料間存在組合效應，只有將精飼料和粗飼料、優質常規粗飼料和非常規粗飼料進行合理配比，才能達到最優的生產效果，又能節省苜蓿干草等優質粗飼料資源，充分利用農作物及經濟作物的副產品等非常規粗飼料等。只有充分地開發研究利用柚子皮和上述研究中橘子皮、蘋果渣、番茄渣等新型的非常規飼料資源，才能更好地變廢為寶，緩解人畜爭糧矛盾。

4 結論

要獲得高的AE，高精料(C∶R為40∶60)時，使用低比例柚子皮(0、10、20)；中等精料(C∶R為30∶70)時，使用中等比例柚子皮(30)；低精料時(C∶R為20∶80)使用高比例柚子皮(80)。

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