4 種粗飼料在肉羊瘤胃中降解特性的研究

劉笑梅 ，郝小燕，張宏祥，項斌偉，張文佳，張春香，張建新*

（1.山西農業大學動物科技學院，山西太谷 030801；2.山西祥和嶺上農牧開發有限公司，山西右玉 037200；3.山西省右玉縣畜牧局，山西右玉 037200）

我國牧場面積遼闊，粗飼料資源豐富，粗飼料是反芻家畜飼料中的必要部分，有效利用不同種類的牧草資源是減少人畜爭糧問題的有效途徑之一[1]。豆角是人類馴化最早、栽培最普遍的豆類作物之一，其含有人體所需的多種維生素、礦物質及豐富的碳水化合物和蛋白質[2]。紅薯是我國廣泛栽培的四大農作物之一，種植面積達7.33×1011m2，年產量居世界第一[3]。紅薯葉中含有豐富的纖維素、糖類、果膠、維生素等營養成分，還含有多糖、綠原酸和黃酮類化合物等生物活性成分，可以提高機體抗病能力[4]。檸條草適應性強，具有抗旱、抗熱、抗寒和耐鹽堿性的特點[5]，山西省內右玉縣居多。檸條枝葉含有豐富的氮、磷、鉀等其他微量元素，有一定的飼用價值，被牛羊所喜愛。牛筋草在中國分布范圍極廣，以黃河流域、長江流域及長江以南地區發生較多[6]。目前關于以上4 種粗飼料在家畜生產上的應用研究相對較少，如果可以將以上粗飼料應用于畜禽生產中會有一定意義。因此，本試驗旨在研究豆角葉、紅薯葉、檸條草、牛筋草的營養價值及其瘤胃降解特性的差異，為4 種粗飼料在肉羊生產上的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 檸條草采自山西省右玉縣，成熟收割后將其自然風干。牛筋草、豆角葉、紅薯葉均采自山西省方山縣，采摘于2019 年9 月，其中牛筋草是整株采摘，自然風干；豆角葉、紅薯葉采摘新鮮嫩綠葉子，將其自然風干。將上述4 種樣品置于65℃烘箱中烘2 d，回潮1 d，制成風干樣品，粉碎機粉碎，一部分通過1 mm 的孔篩，用于常規營養成分的測定；其余部分通過2 mm的孔篩，用于瘤胃降解率試驗，將制備好的樣品保存好備用。

1.2 試驗動物及飼養管理 試驗于2019 年9 月—10 月在山西農業大學國家肉羊產業體系試驗基地完成。選用3 只健康、1.5 歲左右、體重（50.0±1.5）kg 且裝有永久瘤胃瘺管的杜× 寒雜交F1代成年肉用綿羊，單欄飼養。預試期7 d，正試期18 d，日糧精粗比5:5，按維持需要的1.3 倍進行飼喂，在每日的08:00 和18:00 分別飼喂1 次，自由飲水。試驗基礎日糧組成及營養成分見表1。

表1 基礎飼糧組成與營養成分（風干基礎） %

1.3 尼龍袋試驗 選用孔徑為50 μm、10 cm×6 cm 的尼龍袋，尼龍袋在使用前需要在瘤胃中進行平衡處理，將在瘤胃內處理好的尼龍袋取出后反復沖洗干凈，于65℃烘箱中烘2 d，并回潮1 d，稱重。準確稱取4 g 待測飼料樣品轉移至尼龍袋底部，棉線固定在半塑料軟管上。尼龍袋在瘤胃瘺管中的消化時間分別為0、6、12、24、48、72 h，每個時間點每種樣品設置3 個重復，每個重復又設置2 個平行樣，空白組設置6 個重復。空白組用來校正飼料樣品中細小顆粒從尼龍袋中直接逃逸而非瘤胃降解的部分。

18:00 飼喂1 h 后，將尼龍袋投放在羊的瘤胃腹囊。按照尼龍袋的培養時間，采用在不同時間點放袋，同一時間點取袋的方法。取出尼龍袋后，同空白組一起用冷水快速浸泡，使瘤胃反應立即結束，低轉速洗衣機沖洗，直至水變澄清。清洗后的尼龍袋及殘余物放置在65℃烘箱中烘2 d，并回潮1 d，剪掉棉線稱重，分組后將殘余物放置于自封袋保存。

1.4 測定指標及分析方法

1.4.1 常規養分測定 樣品干物質（DM）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、粗蛋白質（CP）含量按照參照張麗英[7]方法測定；采用AOAC 法[8]測定待測飼料的粗纖維（CF）含量；采用Van Soest 法[9]測定待測飼料的中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、木質素（ADL）含量；采用原子吸收法[10]檢測待測飼料的鈣（Ca）含量：采用釩鉬黃比色法[11]檢測待測飼料的磷（P）含量。

1.4.2 4 種粗飼料能量價值的估算 采用綿羊能量價值的預測方程[12]對4 種粗飼料中的消化能（DE）、代謝能（ME）、增重凈能（NEg）等指標進行估算。預測模型：

1.4.3 瘤胃降解率與降解參數計算 參考瘤胃動態降解率參數評定方法[13]計算4 種粗飼料的DM、CP、NDF和ADF 的瘤胃降解率和降解參數。

式中，A 為某養分瘤胃某時間的消失率；B 為某養分含量；C 為殘余物中某養分含量。

式中，P 是待測飼料在t 時刻的瘤胃消失率（%）；a 為快速降解部分（%）；b 為慢速降解部分（%）；c 是b的降解速率（%/h）；t 是待測樣品在瘤胃內停留的時間（h）。

式中，k 是待測樣品的瘤胃外流速率，其值為0.031 %/h[15]。

1.5 統計分析 采用Excel 2007 軟件對試驗數據進行初步整理，用SPSS 22.0 對各養分的有效降解率進行單因素方差分析和Duncan's 多重比較檢驗，數據以平均值±標準差表示，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 4 種粗飼料的常規營養成分 由表2 可見，紅薯葉的DM、Ash、CP、EE 均高于其他3 種粗飼料（P＜0.05）。檸條草的NDF、ADL 含量最高，紅薯葉的NDF 含量最低。ADF 含量從高到低依次為檸條草＞紅薯葉＞牛筋草＞豆角葉。檸條草的CF 含量最高，其次為牛筋草，豆角葉和紅薯葉的CF 含量最低（P＜0.05）。Ca 含量最高的為豆角葉（P＜0.05），P 含量最高的為紅薯葉（P＜0.05）。

表2 4 種粗飼料的營養成分（風干基礎） %

2.2 4 種粗飼料的能量價值 由表3 可見，豆角葉和牛筋草的DE、ME 和NEg 均高于其他2 種粗飼料（P＜0.05），紅薯葉次之，檸條草最低。檸條草的能量價值最低。

表3 4 種粗飼料的能量價值（風干基礎） MJ/kg

2.3 4 種粗飼料營養成分的瘤胃降解特性

2.3.1 4 種粗飼料的DM 瘤胃降解特性 由表4 可知，隨著粗飼料在瘤胃保留時間的增加，4 種粗飼料的DM瘤胃降解率也增加；檸條草各個時間點的DM 瘤胃降解率均低于其他3 種粗飼料（P＜0.05），豆角葉的DM 瘤胃降解率在前4 個時間點均高于其他3 種粗飼料（P＜0.05），紅薯葉DM 降解率在72 h 時高于其他3種粗飼料（P＜0.05）；豆角葉和牛筋草的a 值高于其他2 種粗飼料（P＜0.05）；紅薯葉的b 值高于其他3 種粗飼料，高達77.85%（P＜0.05）；ED 由大到小排序依次是豆角葉、牛筋草、紅薯葉、檸條草（P＜0.05）。

2.3.2 4 種粗飼料的CP 瘤胃降解特性 由表5 可知，隨著4 種粗飼料在肉羊瘤胃里保留時間的增加，CP 的瘤胃降解率逐漸增加。在6、12 h 時，牛筋草的CP瘤胃降解率最高，豆角葉次之，紅薯葉和檸條草最低（P＜0.05）。在24、48、72 h 時，豆角葉的CP 瘤胃降解率高于其他粗飼料（P＜0.05）。與其他3 種粗飼料相比，a 值最高的為牛筋草，b 值最高的為紅薯葉（P＜0.05）。ED 由大到小排序為豆角葉、牛筋草、紅薯葉、檸條草（P＜0.05）。

表4 4 種粗飼料DM 瘤胃降解率和降解參數

表5 4 種粗飼料CP 瘤胃降解率和降解參數

2.3.3 4 種粗飼料的NDF 瘤胃降解特性 由表6 可知，隨著4 種樣品在肉羊瘤胃內保留時間的增加，NDF 的瘤胃降解率也逐漸增加。在6、12、24 h 時，豆角葉的NDF 降解率高于其他3 種粗飼料（P＜0.05），檸條草的NDF 降解率低于其他3 種粗飼料（P＜0.05）。在48、72 h 時，NDF 降解率由大到小為豆角葉、紅薯葉、牛筋草、檸條草（P＜0.05）。牛筋草a 值高于其他3 種粗飼料（P＜0.05），紅薯葉b 值高于其他3 種粗飼料（P＜0.05）。ED 由大到小排序依次是紅薯葉、豆角葉、牛筋草、檸條草（P＜0.05）。

2.3.4 4 種粗飼料的ADF 瘤胃降解特性 由表7 可知，隨著4 種樣品在肉羊瘤胃內保留時間的增加，ADF 的瘤胃降解率也逐漸增加。在6 h 時，ADF 瘤胃降解率最高的為牛筋草，最低的為檸條草（P＜0.05）。在12、24 h 時，豆角葉的ADF 降解率高于其他3 種粗飼料（P＜0.05）。在48、72 h 時，ADF 瘤胃降解率由高到低依次是紅薯葉、豆角葉、牛筋草、檸條草（P＜0.05）。牛筋草a 值高于其他粗飼料（P＜0.05），紅薯葉b 值高于其他粗飼料（P＜0.05）。ED 由大到小排序依次是紅薯葉、豆角葉、牛筋草、檸條草（P＜0.05）。

表6 4 種粗飼料NDF 瘤胃降解率和降解參數

表7 4 種粗飼料ADF 瘤胃降解率和降解參數

3 討 論

3.1 4 種粗飼料的營養成分和能量價值 不同樣品的營養成分和能量價值都不相同。本試驗中，豆角葉、紅薯葉的CP 含量高達23.99%、28.90%，是檸條草的2 倍多，為蛋白質含量比較高的原料，這與于勝晨等[16]的結果差異較大，原因可能是本試驗主要原料是葉子，而不是藤蔓，且可能與樣品采集時間不同有關。本研究表明，豆角葉、紅薯葉的CP 含量較高，EE 含量也很高，可以提供較高的能量，NDF、ADF 含量都比較適中，屬于優良的粗飼料。檸條草CF 含量最高，可以滿足反芻動物的需要，增強消化道黏膜作用，促進瘤胃正常運作[17]。鄭瑋才等[18]研究表明，在確定飼料應用于動物的潛在價值時，ME 比DE 更為精確。本試驗中，豆角葉和牛筋草的ME 最高，紅薯葉次之，檸條草最低，且能量價值回歸預測能量價值的方程中的能量與飼料成分中的NDF、CP 值呈負相關，這與袁翠林等[19]研究結果一致。

3.2 4 種粗飼料營養成分的瘤胃降解特性

3.2.1 4 種粗飼料的DM 瘤胃降解特性 粗飼料DM 瘤胃降解率是影響反芻動物干物質采食量的一個重要因素[20]，可以反映飼料在瘤胃中能被消化的難易程度。隨著飼料在瘤胃內保留時間的增加，DM 瘤胃降解率逐漸增加，但因飼料不同其幅度也會不同，這與夏科等[21]的研究結果一致。本試驗中，豆角葉DM 瘤胃降解率在48 h之前都高于紅薯葉，在72 h 時紅薯葉高于豆角葉，這與于勝晨等[16]的研究結果略有不同，可能原因是本試驗所用飼料配方不同，而且可能受樣品來源、采樣季節影響。有研究表明，飼料自身纖維物質含量過高會降低飼料DM 的瘤胃降解率[22]。本試驗中檸條草各個時間點的DM 瘤胃降解率均最低，可能受其自身纖維物質含量過高的影響。有研究發現，粗飼料的DM 瘤胃降解率與飼料自身CP 含量呈正相關，與NDF 含量呈負相關[23]，這與本試驗中各樣品的DM 瘤胃降解率相符。

3.2.2 4 種粗飼料的CP 瘤胃降解特性 飼料CP 瘤胃降解率受飼料自身CP 的組成、真蛋白質和非蛋白氮（NPN）的含量、蛋白質的物理、化學特性、細胞壁的阻礙程度等多重因素影響[24]。有研究表明，發酵的難易程度及飼料在瘤胃內的保留時間為飼料CP 瘤胃降解的主要影響因素。也有研究表明，粗飼料自身的細胞壁的纖維結構會影響蛋白質的降解，導致飼料自身CP 含量的高低與其在瘤胃中的CP 降解率存有差異[25]。本試驗中牛筋草的CP 含量雖低于紅薯葉，但其CP 瘤胃降解率高于紅薯葉，這主要是受飼料自身細胞壁的纖維結構影響。本試驗中4 種樣品的CP 含量有所不同，不同時間點的降解程度也不一樣，豆角葉、牛筋草在各個時間點的CP 降解率都居高，且有效降解率也居高，表明豆角葉、牛筋草CP 易消化、容易被降解。檸條草所有時間點的CP 降解率都最低，說明檸條草可降解部分少。紅薯葉的有效降解率比豆角葉低，可能是因為紅薯葉內有抗營養因子。

3.2.3 4 種粗飼料的ADF 和NDF 瘤胃降解特性 飼料中的纖維物質含量及組成是影響反芻動物瘤胃內環境的重要因素之一，NDF 和ADF 的瘤胃降解率是評價粗飼料營養價值的重要指標[26]，飼料中NDF 含量及其組成會直接影響NDF 的瘤胃降解率，這就導致不同的飼料其瘤胃有效降解率不同。反芻動物體的瘤胃內富含纖維分解菌，能夠用于分解飼料中的纖維素，并且為動物提供能量[27]。有研究表明，飼料中NDF 含量越高，其NDF 瘤胃降解率越低[20]。本試驗中，雖然豆角葉、紅薯葉的NDF、ADF 含量都比較低，但它們NDF 和ADF 的有效降解率都最高，這說明2 種粗飼料的CF 都易降解。雖然檸條草NDF、ADF 和CF 的含量都比較高，但其有效降解成分最少，其NDF、ADF 降解率都最低，主要因為檸條是一種高木質素和難降解纖維物質[28]，從而導致檸條草的消化率與利用率均不高，這與田樹飛[29]的研究結論一致。

4 結 論

本試驗中4 種粗飼料的營養成分、能量價值、瘤胃降解特性都有很大差異。豆角葉、紅薯葉CP 含量高，可以為反芻動物提供一定CP；檸條草和牛筋草中的NDF、ADF、ADL、CF 含量較高，可滿足反芻動物對粗纖維的需求。因此，4 種粗飼料均可以作為肉羊的粗飼料來源；從瘤胃降解特性方面看，豆角葉和紅薯葉的飼用價值最高，其次是牛筋草，檸條草最低。