六種狼尾草營(yíng)養(yǎng)成分及瘤胃降解動(dòng)態(tài)研究

楊 信，黃勤樓，夏友國(guó)，黃秀聲，鐘珍梅

(1.海南省獸藥飼料監(jiān)察所，海南 ?？冢?70203；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，福建 福州，350013；3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，福建 福州 350013)

狼尾草屬牧草是溫帶地區(qū)和熱帶亞熱帶地區(qū)的重要牧草，原產(chǎn)于非洲。其主要品系有多年生象草，一年生美洲狼尾草和雜交狼尾草。具有生長(zhǎng)速度快，生物量高等特點(diǎn)，其中雜交狼尾草是以美洲狼尾草(Pennisetum americanum)Tift23A不育系為母本，以象草(Pen-Nisetum purpuerum)N51為父本配制而成的三倍體雜種，是暖季型禾本科牧草，具有生長(zhǎng)及再生迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、供青期長(zhǎng)、產(chǎn)草量高、分蘗性強(qiáng)，宜刈割青飼等特點(diǎn)，是草食家畜和草食性魚類的優(yōu)質(zhì)飼草。

目前對(duì)雜交狼尾草的研究集中在合理施肥[1]，分子標(biāo)記[2]，形態(tài)結(jié)構(gòu)[3]和飼養(yǎng)試驗(yàn)[4]上，但對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分瘤胃降解特性的研究則鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)選取南方優(yōu)質(zhì)的6種狼尾草屬品系，測(cè)量其營(yíng)養(yǎng)成分的同時(shí)采用瘤胃尼龍袋法對(duì)其瘤胃降解特性進(jìn)行研究，旨在建立不同雜交狼尾草屬品系干物質(zhì)(DM)、中性洗滌纖維(NDF)和粗蛋白(CP)的降解模型參數(shù)庫(kù)，為反芻動(dòng)物合理利用狼尾草屬品系和合理評(píng)價(jià)不同種狼尾草品系的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇南方適用的6種狼尾草屬牧草，其來源與名稱見表1。統(tǒng)一在拔節(jié)期刈割，株高1.2 m，在烘箱中65 ℃烘干，烘干后用粉碎機(jī)粉碎，一部分過8目孔篩(2 mm)用于瘤胃降解試驗(yàn)，一部分過40目孔篩(0.45 mm)做飼料常規(guī)營(yíng)養(yǎng)分析，其營(yíng)養(yǎng)成分見表2。

1.2 動(dòng)態(tài)降解率的測(cè)定

1.2.1 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)動(dòng)物選用3只體重250 kg左右，健康狀態(tài)良好的裝有永久性瘤胃瘺管的西門塔爾×魯西牛雜交后代，試驗(yàn)于每天8∶30和16∶30分兩次進(jìn)行飼喂，自由飲水，預(yù)飼期為15 d。試驗(yàn)日糧由混合精料和雜交狼尾草組成，精粗比為50∶50。精飼料成分見表3。

1.2.2 試驗(yàn)方法 選用尼龍袋孔徑52 um，袋子大小為8 cm×12 cm，袋的三邊以細(xì)尼龍繩作雙線縫合，準(zhǔn)確稱取3 g過2 mm篩的樣品裝入尼龍袋中。每頭肉牛每個(gè)待測(cè)點(diǎn)樣品做了2個(gè)平行樣品，袋口用2個(gè)尼龍?jiān)鷰гo，每2個(gè)平行樣固定在一段塑料管的細(xì)縫中并用尼龍?jiān)鷰Ч潭?。各個(gè)樣品裝入已知質(zhì)量尼龍袋中，并按規(guī)定時(shí)間在瘤胃中培養(yǎng)4、8、12、24、48、72 h，其中0時(shí)間點(diǎn)的樣品在39 ℃水浴一小時(shí)，上述樣品在取出后用自來水沖洗至無殘留物，液體不再渾濁為止，然后放入60 ℃烘干后稱量。最后將殘?jiān)梦⒘糠鬯闄C(jī)粉碎，過40目篩后測(cè)定蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維含量。

表1 6種雜交狼尾草牧草Table.1 Six forage varieties of Hybrid Pennisetum

表2 6種狼尾草的營(yíng)養(yǎng)成分Table 2 Chemical composition of Six Hybrid Pennisetum %

表3 日糧組成與營(yíng)養(yǎng)水平Table 3 Dietary composition and nutrient level

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

1.3.1 牧草樣品DM，CP,NDF有效降解率的計(jì)算 根據(jù)ER?rskov[3]提出的指數(shù)模型P=a+b(1-e-ct)，其中P為t時(shí)間點(diǎn)時(shí)的降解率，a為快速降解部分，b為慢速降解部分，c為b的降解常數(shù)。各樣品的a，b，c根據(jù)最小二乘法非線性回歸分析得出。

飼料有效降解率(ED)由公式:

式中：k為瘤胃食糜的外流速度，ED為該飼料的有效降解率。

1.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 利用SAS軟件包(SAS for Windows，Release8.2)中的非線性模型(non-linear moder)來確定數(shù)學(xué)指數(shù)模型ED=a+(b×c)/(c+k)中的降解常數(shù)a、b、和c。利用SPSS11.0進(jìn)行方差和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 狼尾草DM的瘤胃降解模型研究

經(jīng)0、4、8、12、24、48、72h消化降解，由表4知，6種狼尾草品系之間的DM快速降解部分a和慢速降解部分b均有顯著差異，在快速降解部分，以雜交狼尾草最高為14.37%，其次為臺(tái)農(nóng)2號(hào)、桂牧1號(hào)、象草，閩牧6號(hào)和王草相對(duì)較低分別為10.52%和10.48%，要顯著低于其他品系(P<0.05)。在慢速降解部分，最高是雜交狼尾草為64.32%，其次為臺(tái)農(nóng)2號(hào)、王草、桂牧1號(hào)、象草、最低為閩牧6號(hào)(23.88%)，顯著低于其他品系(P<0.05)，同最高的雜交狼尾草相比降低了169%。

對(duì)于72h瘤胃潛在降解程度，從表4可知，雜交狼尾草最高為78.69%，閩牧6號(hào)最低(34.41%)，顯著低于其他品系(P<0.05)。7種狼尾草屬牧草DM的擬合曲線方程的平均相關(guān)系數(shù)R2為0.985，表明非線性方程能有效的描述牧草DM在瘤胃中的降解規(guī)律。其中雜交狼尾草和桂牧1號(hào)的有效降解率ED分別為30.45%和30.44%。，要顯著大于其他品系，其次為臺(tái)農(nóng)2號(hào)、象草、王草，閩牧6號(hào)最低為24.30%，說明雜交狼尾草和桂牧1號(hào)被瘤胃消化吸收的程度相對(duì)較高，而王草和閩牧6號(hào)則相對(duì)難以被瘤胃降解利用。

表4 6種雜交狼尾草DM動(dòng)態(tài)降解模型參數(shù)Table 4 In situ DM degradation charcterastics for Six Hybrid Pennisetum

注：a表示快速降解組分；b表示慢速降解組分；c表示慢速降解組分的降解速度；72-h extent 表示瘤胃72小時(shí)潛在降解的比例；ED表示蛋白質(zhì)有效降解率。下同。

Note：a= Immediately soluble fraction (the portion of total DM removed from dacron bags by rinsing);b=fraction degradable at a measurable rate；c=degradation rate;72-h extent=Extent of degradation after 72-h incubation in the rumen；ED= Effective Degradability.The same below.

2.2 狼尾草NDF的瘤胃降解模型研究

由表5知，6種狼尾草之間NDF的快速降解部分a均很低，雜交狼尾草最高僅為3.79%，其次為閩牧6號(hào)、象草、桂牧1號(hào)、王草和臺(tái)農(nóng)2號(hào)，其中臺(tái)農(nóng)2號(hào)的快速降解部分為負(fù)值，臺(tái)農(nóng)2號(hào)在0 h～4 h時(shí)NDF的降解程度很低，分別為1.10%和1.24%，其快速降解部分a為負(fù)值可能與此有關(guān)。桂牧1號(hào)NDF的慢速降解部分b最高達(dá)到70.43%，其次為雜交狼尾草、王草、臺(tái)農(nóng)2號(hào)、象草、閩牧6號(hào)最低為24.73%。

桂牧1號(hào)NDF的72 h瘤胃潛在降解程度最高為71.6%，閩牧6號(hào)的72 h潛在降解程度相對(duì)最低為27.3%， 7種牧草DM的擬合曲線方程的平均相關(guān)系數(shù)R2為0.97，雜交狼尾草NDF的有效降解率ED最大為21.31%，其次是桂牧1號(hào)、象草、閩牧6號(hào)、王草，臺(tái)農(nóng)2號(hào)NDF的ED最低為13.86%。

表5 6種雜交狼尾草NDF動(dòng)態(tài)降解模型參數(shù)Table 5 In situ NDF degradation charcterastics for Six Hybrid Pennisetum Lines

2.3 狼尾草CP的瘤胃降解模型研究

由表6知，6種狼尾草中臺(tái)農(nóng)2號(hào)的CP快速降解部分a最大為13.81%，顯著大于其他品系(P<0.05)。其次為象草、桂牧1號(hào)、王草，范圍6.24～9.84%。雜交狼尾草和閩牧6號(hào)的CP快速降解部分分別為5.29%和4.71%，顯著低于其他品系(P<0.05)。CP快速降解部分則是桂牧1號(hào)最高為48.71%，閩牧6號(hào)最低為24.09%。72 hCP瘤胃降解程度從大倒小依次為臺(tái)農(nóng)2號(hào)、桂牧1號(hào)、雜交狼尾草、象草、王草和閩牧6號(hào)。CP有效降解率ED從大到小依次為臺(tái)農(nóng)2號(hào)、象草、桂牧1號(hào)、雜交狼尾草、王草和閩牧6號(hào)。其中雜交狼尾草、王草和閩牧6號(hào)的ED顯著低于其他品系(P<0.05)，通過各牧草品系的CP含量和ED可以求出飼用一定量相應(yīng)牧草后肉牛獲得可降解蛋白和過瘤胃蛋白的數(shù)量，為優(yōu)化飼糧配方提供數(shù)據(jù)支持。

2.4 相關(guān)性分析

表6 6種雜交狼尾草品CP動(dòng)態(tài)降解模型參數(shù)Table 6 In situ CP degradation charcterastics for Six Hybrid Pennisetum Lines

表7 相關(guān)性分析Table 7 Analytic results of coefficient correlation

注：①DM extent表示干物質(zhì)潛在降解程度；a表示快速降解組分；b表示慢速降解組分；CP extent表示蛋白質(zhì)潛在降解程度；NDF extent表示中性洗滌纖維潛在降解程度。② *：差異顯著(P<0.05)；**：差異極顯著(P<0.01)。

Note：①DM extent=Extent of degradation of DM；a=Immediately soluble fraction(the portion of total DM removed from dacron bags by rinsing；b=fraction degradable at a measurable rate；CP extent=Extent of degradation of CP； NDF extent=Extent of degradation of NDF② *：significant difference(P<0.05)；**：extreme difference(P<0.01).

由表7知，6種狼尾草屬牧草DM潛在降解程度同NDF含量呈弱負(fù)相關(guān)(r=-0.653，p=0.112)，同CP含量呈弱正相關(guān)(r=0.593，p=0.160)；同潛在降解部分b成顯著強(qiáng)正相關(guān)，DM潛在降解程度同CP和NDF潛在降解程度均呈正相關(guān)，而同NDF潛在降解程度相關(guān)性(r=0.761,p<0.05)大于CP潛在降解程度(r=0.663,p=0.105)。

3 討 論

3.1 狼尾草屬牧草各營(yíng)養(yǎng)成分的瘤胃降解特性

自由采食量是衡量動(dòng)物生產(chǎn)性能的客觀指標(biāo)，干物質(zhì)降解率同采食量呈正相關(guān)；飼糧更高DM降解率代表其在瘤胃中利用程度更高。6種狼尾草屬牧草，雜交狼尾草DM的有效降解率ED最高，閩牧6號(hào)的有效降解率為最低，其范圍在24.30%～30.45%。說明不同品系的雜交狼尾草其在瘤胃中的降解特性也有所差異，可根據(jù)其DM的降解率大小來反映不同品系牧草在瘤胃中的利用程度。

同其他研究相比較，狼尾草屬牧草DM的有效降解率要低于I.Andrighetto[5]所測(cè)出10%盛花期時(shí)紫花苜蓿的DM有效降解率(50.4%～53.4%)和Beck P A[6]報(bào)道的不同生育期蘇丹草DM有效降解率(56.0%～58.5%)，同Beck P A[7]研究出不同生育期十字馬唐DM有效降解率(25.9%～30.8%)相當(dāng)，但高于趙天章[8]所測(cè)得羊草的DM有效降解率18.66%，說明狼尾草屬牧草有一定的飼喂價(jià)值，但其干物質(zhì)的利用率要大幅度的低于豆科牧草。纖維降解率的提高能增加干物質(zhì)的采食量，Allen[9]研究報(bào)道青貯玉米飼糧中NDF的降解能力每增加1%，DMI增加0.17 kg，乳產(chǎn)量增加0.25 kg。本試驗(yàn)中桂牧1號(hào)NDF潛在降解程度最高，雜交狼尾草NDF的有效降解率最高。閩牧6號(hào)NDF潛在降解程度最低，臺(tái)農(nóng)2號(hào)NDF的有效降解率最低，產(chǎn)生這種差異的原因與閩牧6號(hào)慢速降解部分b的降解速度c值大有關(guān)。狼尾草屬牧草NDF的有效降解率要低于Beck P A[6]報(bào)道的蘇丹草NDF有效降解率(41.5%～45.3%),Beck P A[7]研究的十字馬唐DM有效降解率(21.9%～25.4%),I.Andrighetto[5]所測(cè)出紫花苜蓿的NDF有效降解率(16.6%～18.0%)，本試驗(yàn)中狼尾草牧草纖維在瘤胃中的降解能力要低于上述牧草品系。

值得注意的是除雜交狼尾草NDF有效降解率低于CP有效降解率外，各種牧草NDF的有效降解率均要低于DM和CP的有效降解率，說明較之粗蛋白，纖維在瘤胃中的利用需要更長(zhǎng)的發(fā)酵時(shí)間。

3.2 狼尾草屬牧草各營(yíng)養(yǎng)成分降解程度的相關(guān)性

狼尾草屬牧草DM的潛在降解程度同CP呈正相關(guān)，同NDF呈負(fù)相關(guān)，這與Hoffman et al,M. Hadjipanayiotou,董寬虎[10-12]研究相似。潛在降解部分b同DM潛在降解程度的高相關(guān)性說明狼尾草屬牧草在瘤胃中的降解需要更長(zhǎng)的時(shí)間而達(dá)到更好的效果。DM潛在降解程度同CP和NDF的潛在降解程度均呈正相關(guān)，而且同NDF的潛在降解程度相關(guān)性更高，這可能與狼尾草屬牧草纖維部分含量高有關(guān)，因此通過改善狼尾草屬牧草纖維的降解能力而提高其利用程度將更行之有效。

4 小 結(jié)

雜交狼尾草不同品系之間營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及瘤胃降解特性均有一定的差異，其中雜交狼尾草和桂牧1號(hào)在反芻動(dòng)物中的利用程度要優(yōu)于其他品種。但是，同豆科牧草相比，其利用程度仍有一定差距，但是雜交狼尾草具有顯著的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，以及較好的適口性，仍可作為優(yōu)秀的牧草品種。

試驗(yàn)中，雜交狼尾草纖維類物質(zhì)含量高，且其降解能力均要低于干物質(zhì)和粗蛋白，說明通過改善狼尾草屬牧草纖維的降解能力能更有效的提高其利用程度。在生產(chǎn)實(shí)踐中，可考慮通過飼喂中添加適量纖維素酶或在其青貯時(shí)添加纖維素降解菌來增加雜交狼尾草的利用程度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃勤樓.施氮水平對(duì)雜交狼尾草產(chǎn)量、品質(zhì)和氮素吸收利用的影響[J].熱帶作物學(xué)報(bào)，2009，30(1)：26-30.

[2] 陳 平.雜交狼尾草新品系遺傳關(guān)系的RAPD分析[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2007，29(3)：34-38.

[3] 陳鐘佃,張麗梅.雜交狼尾草莖葉解剖結(jié)構(gòu)及其與主要生物學(xué)特性的聯(lián)系[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2009，11(31)39-43.

[4] 黃秀聲.不同施肥處理的雜交狼尾草打漿后飼喂育肥豬效果研究[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，29：69-73.

[5] Andrighetto I.G Cozzi Comparison of in situ degradation kinetics of Lucerne germplasm by Anova of non-linear models[J].Animal Feed Science and Technology,1995,54 ：287-299.

[6] Beck P A, Hutchison S, Gunter S A. Chemical composition and in situ dry matter and fiber disappearance of sorghum x Sudangrass hybrids[J]. Anim Sci,2007,85:545-555.

[7] Beck P A. Effect of crabgrass (Digitaria ciliaris) hay harvest interval on forage quality and performance of growing calves fed mixed diets[J]. Anim Sci,2007,85:527-535.

[8] 趙天章.奶牛主要飼料原料和纖維物質(zhì)瘤胃降解規(guī)律的研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué).

[9] Allen M S. Effects of diet on short-term regulation of feed intake by lactating dairy cattle[J]. Dairy Sci,2000,83:1 598-1 624.

[10] Hoffman P C,Sievert S J,Shaver R D,et al.Combs In situ dry matter, protein and fiber degradation of perennial forage[J]. Dairy Sci,1993,76:2 632-2 643.

[11] M. Hadjipanayiotou In situ degradability of forages cut at different stages of growth[J]. Livestock Production Science,1996,45: 49-53.

[12] 董寬虎,郝春艷,王 康,等.串葉松香草不同生育期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及瘤胃降解動(dòng)態(tài)[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào),2007,29(6):92-96.