稻草与不同饲料混合在体外消化率上的组合效应研究

张吉鹍 李龙瑞 邹庆华

评价反刍动物粗饲料品质的指标有常规营养成分、采食量、消化率和利用率等。常规成分分析只能说明粗饲料自身的质量，即其营养素含量的高低，但在粗饲料品质评定中，最为关键的是动物对粗饲料的采食和利用状况（消化率与利用率）[1]。就饲料因素而言，粗饲料品质随品种、温度、成熟阶段、叶茎比率、施肥、收割和贮存的不同而异。任何一种饲料的消化率与利用率均是动物因素与饲料因素相互作用的结果。稻草是我国南方的主要农作物秸秆，但其利用率低，主要是因为：第一，稻草的硅、木质素等抗营养因子含量高，使得其适口性差，采食量低；第二，稻草自身的营养素不平衡，所含可发酵氮源、可发酵碳水化合物低，缺乏某些必需的矿物质元素，而其所含的矿物质元素利用率又低等，不仅使得饲喂单一稻草的反刍动物过瘤胃蛋白与生葡萄糖物质水平低，而且使得稻草在瘤胃内不能很好地被微生物发酵而导致消化率降低。致使采食单一稻草的反刍动物生产性能低下、疾病多发，严重的甚至死亡。对饲喂以稻草为基础饲料的反刍动物进行补饲，为瘤胃微生物提供足够的营养源（可发酵氮源、碳源和一些必需的矿物质元素），利用饲料间的组合效应来改善进入反刍动物体内的营养平衡，促进瘤胃发酵，是提高稻草等秸秆饲料利用率的重要举措[2]。本研究旨在以体外消化率（In vitro dry matter digestibility,IVDMD）为指标对我国南方反刍动物常用粗饲料进行品质评定，并探讨以稻草为秸秆基础饲料，分别补饲这些粗饲料在IVDMD上的组合效应。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用材料为：①近年来我国南方大力推广的品种鲁梅克斯K-1 （CV·RumexK-1，RK1）、苜蓿(Medicago sativa Linn.,MSL)、高丹草(Sorghum Hybrid Sudangrass，SHS)与矮象草（Pennisetum purputeum cv.mott，PPM）；②我国南方普遍栽培的苏丹草（Sorghum Sudanense(Pipes)Stapf.，SSS）与稻田最主要的冬季绿肥作物紫云英（Astragalus sinicus L.，ASL）；③木薯干草（Cassva Hay,CH）；④我国南方主要农作物秸秆稻草（Rice straw,RS）与氨化稻草（Ammoniated Rice Straw,ARS）；⑤木薯渣（Cassva Residues，CR）。RK-1在现蕾期刈割、晒制干草备用，MSL与ASL在初花期刈割、晒制干草备用，SHS与SSS均在开花期刈割、晒制干草备用。PPM在生长到90～100 cm时进行刈割，CH为收获木薯块根后的全部地上生物量。RS为收获稻谷后的早稻草，ARS为以早稻草为原料，以碳酸氢铵（简称碳铵）为氨源，用刘建新等[3]介绍的方法氨化制作的氨化稻草。CR为木薯块根经机器削皮后加工木薯淀粉后的残渣。

1.2 化学成分分析

试验所用草料中干物质（Dry matter，DM）、粗蛋白（Crude protein，CP）的测定依据AOAC的方法进行[4]，而中性洗涤纤维（Neutral detergent feber，NDF））则采用Van Soest等[5]的方法进行测定。试验所用草料RK-1、ASL、SHS、SSS、PPM、MSL、CH、RS、ARS 与 CR 的 CP分别为占干物质的 26.3%、22.7%、12.9%、9.6%、12.3%、22.3%、21.4%、5.2%、11.4%与 13.6%，而 NDF则分别为 36.5%、41.3%、54.3%、60.4%、56.2%、41.2%、43.3%、67.4%、57.9%与19.4%。

1.3 试验设计

根据过去用体外产气法对秸秆基础饲料补饲优质牧草干草单个产气量[6-7]及体外发酵指标组合效应的综合评定[8-9,2]，秸秆基础饲料均在50%以上的结果。本研究设计如下组合：组合1：(60RS+10CR)%分别与30% 的 RK-1、ASL、SHS、SSS、PPM、MSL、CH 与 ARS组合，记作(60RS+10CR+30X1)%，X1分别代表RK-1、ASL、SHS、SSS、PPM、MSL、CH与ARS；组合2：(60ARS+10CR)%分别与30%的 RK-1、ASL、SHS、SSS、PPM、MSL与CH组合，记作(60ARS+10CR+30X2)%，X2分别代表 RK-1、ASL、SHS、SSS、PPM、MSL 与 CH；组合 3：(60ARS+20SSS)%分 别与 20%的 RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH与 CR组合，记作 (60ARS+20SSS+20X3)%，X3分别代表 RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH与CR；组合4：(50ARS+20SSS)%分别与30%的RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH 与 CR 组合，记作 (50ARS+20SSS+30X4)%，X4同 X3；组合 5：(60RS+20SSS)%分别与 20%的 RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH、ARS 与 CR组合，记作(60RS+20SSS+20X5)%，X5分别代表RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH、ARS 与 CR；组合 6，(50RS+20SSS)%分别与 30%的 RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH、ARS与CR组合，记作 (50RS+20SSS+30X6)%，X6同X5。

1.4 试验用单个饲料及混合饲料体外消化率的测定

采用Tilley和Terry两级离体消化法测定10种单个饲料及其6个组合的IVDMD[10]。

1.5 瘤胃液供体动物

选3只体况良好、体重相近[(32±1.4)kg]、安装有永久性瘤胃瘘管的山羊为瘤胃液供体。以混合粗饲料（稻草与木薯干草各半）700 g/d为基础饲料，另按干物质计日补充300 g精料，日粮精粗比为3：7。日喂两次（08:30和18:00）、自由饮水、常规光照。

1.6 稻草添补不同饲料体外干物质消化率组合效应的计算

稻草添补不同饲料组合效应的计算参考Zhang等的方法[6]。

式中，实测值为实际测定的样品的IVDMD（%），加权估算值＝基础秸秆饲料的实测值×其配比 (%)＋添补饲料的实测值1×其配比(%)＋添补饲料的实测值2×其配比(%)。

1.7 统计分析

用SAS（6.12）软件的一般线性模型（GLM）程序进行方差（Avova）分析和邓肯氏多重比较。

2 结果与分析

2.1 饲料的干物质体外消化率（见表1）

表1 所测定的9种粗饲料及木薯渣的干物质体外消化率（%DM）

从表 1可以看出，CR的 IVDMD最高，为77.63%，要显著高于其它9种粗饲料（P＜0.05）。稻草的IVDMD最低，为26.63%（P＜0.05）。除MSL与 ASL两豆科牧草间的差异不显著外（P＞0.05），其余饲料间的差异显著（P＜0.05）。所测定饲料按IVDMD大小自高到低的排序为：CR（77.63%）＞RK-1（61.32%）＞MSL（55.26%）＞ASL（54.91%）＞CH（52.97%）＞SHS（40.24%）＞PPM（38.70%）＞ARS（36.88%）＞SSS（34.15%）＞RS（26.63%）。

2.2 稻草或氨化稻草补饲不同粗饲料的组合效应

从表2可以看出，(60RS+10CR)%与30%的MSL混合组合效应最大，为4.95%，其次为ASL与CH，分别为4.72%与4.68%，这3个组合间的差异不显著（P＞0.05），RK-1与 CH 的差异亦不显著（P＞0.05）。SHS与PPM的差异同样不显著（P＞0.05），其余各组间差异显著（P＜0.05）。最小的与ARS的组合，组合效应值为2.49%（P＜0.05）。(60RS+10CR)%分别与 30%的 RK-1、ASL、SHS、SSS、PPM、MSL、CH 与 ARS 的 组 合 效 应（AE）自高到低的排序为：MSL（4.95%）＞ASL（4.72%）＞CH（4.68%）＞RK-1（4.40%）＞PPM（3.61%）＞SHS（3.59%）＞SSS（2.98%）＞ARS（2.49%）。

表2 (60RS+10CR)%分别与 30%的 RK-1、ASL、SHS、SSS、PPM、MSL、CH 及 ARS的组合效应（%）

从表3可以看出，(60ARS+10CR)%与30%的MSL混合组合效应最大，为6.95%，其次为RK-1与ASL的，分别为6.90%与6.56%，这3个组合间的差异不显著（P＞0.05），CH 与 ASL 间的差异亦不显著（P＞0.05）。最小的SSS为4.37%，与SHS、PPM的差异不显著（P＞0.05），但与其余各组间差异显著（P＜0.05）。AE 自高到低的排序为：MSL（6.95%）＞RK-1（6.90%）＞ASL（6.56%）＞CH（6.43%）＞SHS（4.69%）＞PPM（4.60%）＞SSS（4.37%）。

表3 (60ARS+10CR)%分别与 30%的RK-1、ASL、SHS、SSS、PPM、MSL及CH的组合效应（%）

从表 4可以看出，(60ARS+20SSS)%与 20%的MSL混合组合效应最大，为7.35%，其次为ASL与CH，分别为7.29%与6.89%，这3个组合间的差异不显著（P＞0.05）。SHS、PPM 间的差异亦不显著（P＞0.05）。CR 的最低，为 2.76%（P＜0.05）。AE自高到低的排序为：MSL（7.35%）＞ASL（7.29%）＞CH（6.89%）＞RK-1（6.29%）＞PPM（4.88%）＞SHS（4.59%）＞CR（2.76%）。

表4 (60ARS+20SSS)%分别与20%的 RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH及CR的组合效应（%）

从表 5可以看出，(50ARS+20SSS)%与 30%的MSL混合组合效应最大，为6.69%，要显著高于其它各组（P＜0.05）。其次为ASL，与其它各组的差异亦显著（P＜0.05）。CR的最低，为1.94%，与各组间的差异显著（P＜0.05）。CH与RK-1的分别为5.48%与5.36%，差异不显著（P＞0.05），两禾本科牧草 SHS、PPM 间的差异亦不显著（P＞0.05）。AE自高到低的排序为：MSL（6.69%）＞ASL（6.12%）＞CH（5.48%）＞RK-1（5.36%）＞PPM（2.98%）＞SHS（2.89%）＞CR（1.94%）。

表5 (50ARS+20SSS)%分别与30%的 RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH及CR的组合效应（%）

表6 (60RS+20SSS)%分别与20%的RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH、ARS及 CR组合效应（%）

从表6可以看出，(60RS+20SSS)%与20%的MSL混合组合效应最大，为8.14%，要显著高于其它各组（P＜0.05）。其次为CH与ASL，分别为7.21%与7.12%，组间的差异不显著（P＞0.05）。SHS与PPM、SHS与 RK-1的差异亦不显著（P＞0.05）。ARS最低，为3.14%，除与CR的差异不显著外（P＞0.05），与其余各组间的差异均显著（P＜0.05）。AE自高到低的排序为：MSL（8.14%）＞CH（7.21%）＞ASL（7.12%）＞PPM（5.11%）＞SHS（4.71%）＞ RK-1（4.52%）＞ CR（3.55%）＞ ARS（3.14%）。

从表7可以看出，(50RS+20SSS)%与30%的MSL混合组合效应最大，为7.95%，显著高于其它各组（P＜0.05）。其次为CH与ASL，分别为7.11%与7.02%，组间的差异不显著（P＞0.05）。SHS与RK-1的差异亦不显著（P＞0.05），但 PPM 要显著高于 SHS 与 RK-1（P＜0.05）。ARS的最低，为2.87%，与各组间的差异显著（P＜0.05）。AE自高到低的排序为：MSL（7.95%）＞CH（7.11%）＞ASL（7.02%）＞PPM（4.91%）＞SHS（4.48%）＞RK-1（4.24%）＞CR（3.41%）＞ARS（2.87%）。

表7 (50RS+20SSS)%分别与 30%的RK-1、ASL、SHS、PPM、MSL、CH、ARS及CR 的组合效应（%）

3 讨论

3.1 对稻草基础秸秆饲料进行补饲，均能提高稻草的体外消化率，而苜蓿是最佳的添补料。

无论是低质稻草（RS）基础秸秆饲料还是中等质量的氨化稻草（ARS）基础秸秆饲料，添补木薯渣（CR）或是苏丹草（SSS）后，再补饲其它饲料，无论20%的比例还是30%的比例，均观察到在IVDMD上的正组合效应，且以苜蓿（MSL）的组合效应最大，这与过去以产气量[6-7]或以体外发酵综合指标[2，8-9]的研究结果相一致，其他学者的研究也得出了类似的结论[11]。表明补饲均能改善秸秆基础饲料的营养不平衡，这是因为补饲不仅为瘤胃微生物提供可消化纤维[12]，而且含蛋白高的粗饲料还为瘤胃微生物生长提供了生长所必需的氨氮、肽与氨基酸及支链脂肪酸。而瘤胃微生物可以直接高效地利用瘤胃液中的氨基酸与肽合成微生物蛋白[13]。有研究表明，在低蛋白日粮中添补支链脂肪酸可以增加瘤胃细菌总数[14]与微生物蛋白总量[15-16]，进而改善纤维的消化[17]。本研究以苜蓿（MSL）的补饲效果最好，这可能与MSL营养成分较全面有关。MSL中的蛋白75%～80%可在瘤胃降解，其余部分过瘤胃[18-19]。MSL瘤胃降解蛋白可为饲喂秸秆基础日粮的反刍动物瘤胃纤维分解菌提供生长所必需的挥发性支链脂肪酸[20-21]。此外，MSL的10种必需氨基酸含量较高，维生素含量丰富，苜蓿还含有未知生长因子[22]。

3.2 对不同品质的基础秸秆饲料进行补饲，添补料的品种与比例虽同，但改善秸秆体外干物质消化率的组合效应差异明显。

(60RS+10CR+30X1)%、(60ARS+10CR+30X2)%的基础秸秆饲料分别为稻草（RS）与氨化稻草（ARS），两组合均在补饲10%的木薯渣（CR）基础上，再分别补饲鲁梅克斯（RK-1）、紫云英（ASL）、高丹草（SHS）、苏丹草（SSS）、矮象草（PPM）、苜蓿（MSL）与木薯干草（CH）等粗饲料（X1还包括 ARS），不仅组合效应（AE）自高到低的排序二者不同，而且(60ARS+10CR)%与30%X2（除ARS外）的AE要大于 (60RS+10CR)%与30%X1的，说明(60ARS+10CR+30X2)%的能氮同步性要优于(60RS+10CR+30X1)%的，可能与氨化稻草所含的可消化纤维要高于稻草有关。Dixon[23]报道，豆科牧草在瘤胃降解缓慢释放出氮、硫及其它营养物质，可为瘤胃微生物提供能被纤维分解菌同步利用的可降解氮与可发酵能。对低质秸秆基础日粮RS补饲豆科牧草必能促进纤维分解菌的生长，从而提高秸秆的消化率[24]。(60ARS+10CR+30X2)%中基础秸秆饲料ARS的体外干物质消化率（IVDMD）较(60RS+10CR+30X1)%中基础秸秆饲料RS的IVDMD要高10个百分点（36.88%vs26.63%），因此，(60ARS+10CR+30X2)%的基础秸秆饲料较(60RS+10CR+30X1)%含有更多的可发酵纤维。RK-1的IVDMD是所有粗饲料中最高的（61.32%），仅次于精料CR（77.63%），第三为MSL（55.26%）与ASL（54.91%），而补料中SSS的最低（34.15%）。除MSL外，(60ARS+10CR+30X2)%中组合效应自高到低的排序基本上与所补饲的粗饲料的IVDMD自高到低的排序相一致。MSL的IVDMD不是最高，但其组合效应却是最大，这可能与苜蓿不仅营养素含量丰富，而且其所含的非结构型糖类（NDS）与瘤胃可降解蛋白相对平衡[25]有关。

3.3 对氨化稻草进行补饲，通过调整添补料的品种与比例，可以改善混合料的能氮平衡，提高氨化稻草的体外消化率。

(60ARS+20SSS+20X3)%的秸秆基础饲料及比例均同(60ARS+10CR+30X2)%，即60%的氨化稻草（ARS），所不同的是在固定添补20%的苏丹草（SSS）后，再分别补饲鲁梅克斯（RK-1）、紫云英（ASL）、高丹草（SHS）、矮象草（PPM）、苜蓿（MSL）、木薯干草（CH）与木薯渣（CR）。(60ARS+20SSS+20X3)%中MSL、ASL、CH与PPM改善ARS体外干物质消化率（IVDMD）的组合效应比(60ARS+10CR+30X2)%的相应值高，而RK-1与SHS则比相应值略有降低，表明用20%的SSS取代10%的CR，同时降低10%的添补料X3的量，可以进一步改60%ARS基础秸秆的能氮平衡。(50ARS+20SSS+30X4)%是在(60ARS+20SSS+20X3)%的基础上降低10%的基础饲料秸秆ARS，同时添补料X4增加10%，尽管组合效应自高到低的排序与(60ARS+20SSS+20X3)%相同，但组合效应值普遍下降，尤其是PPM与SHS两禾本科牧草下降较大，下降最大的是CR，这是因为提高PPM与SHS的补饲量，尤其是增加CR的补饲量，所增加的可发酵氮源较少，甚至没有增加，使得 (50ARS+20SSS+30X4)%的能氮平衡较 (60ARS+20SSS+20X3)%差。

3.4 对秸秆基础饲料进行补饲要有度，以尽可能地改善秸秆的干物质体外消化率。

(60RS+20SSS+20X5)%的秸秆基础饲料同 (60RS+10CR+30X1)%，添补料除增加了氨化稻草（ARS）外，其余添补料及添加比例均同(60ARS+20SSS+20X3)%，但其改善低质秸秆基础饲料稻草体外干物质消化率（IVDMD）的组合效应（AE）最大，且AE自高到低的排序亦不相同。(60RS+20SSS+20X5)%中，IVDMD为52.97%的木薯干草（CH）与54.91%的紫云英（ASL）的AE分别为7.21%与7.12%，仅次于苜蓿（MSL）的8.14%，分列第二与第三，而IVDMD为61.32%的PK-1其AE仅为4.52%，仅高于CR与ARS，而小于矮象草（PPM）（5.11%）与高丹草（SHS）（4.71%）。这是因为(60RS+20SSS+20X5)%中，用20%的且IVDMD较CR低 43个百分点（34.15%vs77.63%）的苏丹草（SSS）取代了组合1中10%的CR进行固定补饲，减少了快速发酵碳水化合物的量。较之(60ARS+20SSS+20X3)%的基础秸秆饲料ARS，(60RS+20SSS+20X5)%的基础秸秆饲料RS较ARS的IVDMD低约10个百分点，(60ARS+20SSS+20X3)%的易发酵纤维较 (60RS+20SSS+20X5)%丰富，相应地鲁梅克斯（PK-1）的AE要高于 PPM（4.88%）、SHS（4.59%）与 CR（2.76%），仍低于 MSL（7.35%）、ASL（7.29%）与 CH（6.89%）。(60RS+20SSS+20X5)%提高稻草（RS）基础秸秆饲料IVDMD的AE要整体地高于(60ARS+20SSS+20X3)%与(60RS+10CR+30X1)%，表明前者的能氮同步性要整体地优于后二个组合。(50RS+20SSS+30X6)%的基础秸秆饲料与添补料品种同(60RS+20SSS+20X5)%，不同的是基础秸秆饲料RS的比例降低了10%，而添补料X6的比例增加了10%，尽管AE自高到低的排序同 (60RS+20SSS+20X5)%，但X6的AE较相应X5的小。(50ARS+20SSS+30X4)%与(50RS+20SSS+30X6)%的结果说明，无论是ARS还是RS作为基础秸秆饲料，其比例均以50%为佳。

3.5 对秸秆基础饲料进行补饲，添补料自身的营养品质会影响改善秸秆体外干物质消化率的组合效应。

氨化稻草（ARS）的粗蛋白（CP）与体外干物质消化率（IVDMD）均比苏丹草（SSS）的相应值高，分别为11.4%vs9.6%与36.88%vs34.15%，但其在 (60RS+10CR+30X1)%中的组合效应（AE）为2.49%，要小于相应 SSS的 AE（2.98%），这可能与ARS只是稻草（RS）通过氨化提高了氨氮的水平与纤维的消化率，而青干草不仅含有天然蛋白质而且含有丰富的维生素与矿物元素有关。

3.6 木薯干草是反刍动物基础秸秆饲料优质添补料。

在(60RS+20SSS+20X5)%与(50RS+20SSS+30X6)%中，木薯干草（CH）的组合效应仅次于苜蓿（MSL），列第二位。在 (60RS+10CR+30X1)%、(60ARS+20SSS+20X3)%与(50ARS+20SSS+30X4)%中，列第三位。在组合2中虽列第四位，但与列第3的优质豆科牧草紫云英（ASL）的差异不显著（6.43%vs.6.56%）。表明CH是一种可用于反刍动物基础秸秆饲料补充能量与蛋白质的优质添补料，其效果与禾本科牧草、豆科牧草等效。Vanthong等[26]以圭亚那须芒草（Gamba grass，GG）为基础低质粗饲料饲喂山羊，亦证明补饲CH能提高GG的消化率与山羊的日增重，且以添补25%至35%的CH效果最好。

4 结语

4.1 无论稻草（RS）还是氨化稻草（ARS）基础秸秆饲料，添补均能增加基础秸秆饲料的体外消化率（IVDMD），即在IVDMD上表现出正组合效应。且对低质秸秆基础饲料补饲的组合效应较对中等质量秸秆基础饲料明显。在实践中，可根据牧草的实际生产与供应状况选择合适的组合。

4.2 对稻草（RS）而言，粗蛋白含量高且IVDMD适中的添补料，改善RS在IVDMD上的组合效应较大。而氨化稻草（ARS），要显著改善其在IVDMD上的组合效应则需粗蛋白含量高且IVDMD亦相对较高的添补料。但无论RS还是ARS，添补苜蓿（MSL）的组合效应均是最高的。

4.3 添补木薯干草（CH）的组合效应亦较高，CH作为添补料其效果要优于禾本科牧草，与豆科牧草相似。木薯干草(CH)是江西发展木薯非粮原料燃料乙醇项目的副产物，本研究证明了CH具有作为反刍动物优质添补料的潜力。

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