应用CNCPS体系评价兵团农区肉牛常用粗饲料营养价值

吕波，陈红莉，李吉堂，李渊，李德贵，高巍*

（1.石河子大学动物科技学院，新疆石河子832003；2.新疆西部牧业股份有限公司，新疆石河子832000）



科学实验研究

应用CNCPS体系评价兵团农区肉牛常用粗饲料营养价值

吕波1，陈红莉2，李吉堂2，李渊2，李德贵2，高巍1*

（1.石河子大学动物科技学院，新疆石河子832003；2.新疆西部牧业股份有限公司，新疆石河子832000）

选取8种肉牛常用粗饲料样品，应用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系（CNCPS）提出的碳水化合物和蛋白质组分对其进行分析，并根据CNCPS模型估测能值。结果表明：（1）小麦秸中性洗涤纤维（NDF）含量较苜蓿干草高40.8%（P＜0.05）；葡萄梗酸性洗涤纤维（ADF）含量较玉米青贮高66.1%（P＜0.05）；苜蓿干草粗蛋白质（CP）含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）；番茄酱渣脂肪（EE）、非蛋白氮（NPN）和酸性洗涤木质素（ADL）含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）。（2）苜蓿干草真蛋白（PB1+PB2+PB3）含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）；葡萄梗不可降解粗蛋白质（PC）含量最高；玉米秸碳水化合物（CHO）含量较番茄酱渣高24.7%（P＜0.05）；玉米青贮中速降解碳水化合物（CB1）含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）；番茄酱渣不可利用碳水化合物（CC）含量最高。（3）番茄酱渣总可消化氧分（TDN）、维持水平消化能（DE）、代谢能（ME）和维持净能（NEm）值较小麦秸分别高49.6%、50.0%、49.7%和91.8%（P＜0.05）；番茄酱渣增重净能（NEg）值较玉米秸高77.6%（P＜0.05），玉米秸增重净能（NEg）值较小麦秸高87.1%（P＜0.05）。本试验从蛋白质和碳水化合物两方面更精确地评定了粗饲料营养价值，一定程度上反映了粗饲料的营养特性。

CNCPS；肉牛；粗饲料；能值；营养价值

粗饲料是反刍动物重要的营养来源，对反刍动物常用粗饲料的营养价值进行科学评定具有重要的现实意义和理论指导作用。目前，我国仍使用Weende和Van Soest体系进行饲料营养价值评定，但反刍动物具有特殊的消化道结构及消化生理特性，仅根据化学分析不能说明反刍动物对饲料的消化利用情况，因而不能较好地反映饲料的营养价值（Jin等，2013）。康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系（CNCPS）是康奈尔大学科研人员历时数年研发的成果，是一个基于瘤胃降解特征的饲料评价体系。CNCPS分析方法测定的指标多，应用CNCPS评定饲料的营养价值能够更全面、更精确地反映饲料的营养价值和反刍动物对饲料的利用情况（Qu等，2010）。但不同饲料蛋白质组分和碳水化合物组分的化学组成不同，不同地区的同一原料的蛋白质及碳水化合物组分也存在一定差异（Qu等，2010；Xie等，2010），因此，有必要对同一地区肉牛饲养常用的粗饲料原料的CNCPS组分进行测定。

本试验对采集自新疆西部牧业肉牛场的8种常用粗饲料原料，按CNCPS体系指标进行了全面的的营养成分分析评定，以期为当地粗饲料资源的科学高效利用提供基础数据，进一步补充完善当地饲料数据库，为当地肉牛养殖业提供全面准确的技术支持。

1　材料与方法

1.1试验材料试验用饲料样品采集于新疆西部牧业肉牛场，粗饲料种类及来源见表1。以上样品于65℃烘箱中烘至恒重制成风干样，粉碎过1 mm筛，密封保存备用。

表1　试验原料

1.2测定指标与方法干物质（DM）测定参照GB/T6435-86，粗蛋白质（CP）测定参照GB/ T6432-94，粗脂肪测定参照GB/T6433-94，粗灰分（Ash）测定参照GB/T6438-92的方法进行测定。中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、酸性洗涤木质素（ADL）的测定参照Van Soest等（1991）的方法。可溶性粗蛋白质（SCP）、非蛋白氮（NPN）、中性洗涤不溶蛋白质（NDFIP）、酸性洗涤不溶蛋白质（ADFIP）按照Licitra等（1996）的方法进行测定；淀粉按照AOAC（1980）的方法进行测定。

1.3CNCPS体系分析蛋白质和碳水化合物组分CNCPS根据瘤胃降解特性将饲料中蛋白质分为3个部分，即瞬间可溶性蛋白（PA）、不可降解粗蛋白（PC）和真蛋白（PB）。其中，将PB又分为快速降解真蛋白（PB1）、中速降解真蛋白（PB2）和慢速降解真蛋白（PB3）。CNCPS将碳水化合物分为4个组分，即以糖类为主的快速降解碳水化合物（CA）、以淀粉和果胶为主要成分的中速降解碳水化合物（CB1）、以可消化纤维为主的慢速降解碳水化合物（CB2）和以细胞壁为主的不可利用碳水化合物（CC）。

1.4CNCPS模型估测粗饲料能值使用CNCPS模型估测肉牛瘤胃真可消化非纤维碳水化合物（tdNFC）、真可消化粗蛋白质（tdCP）、真可消化脂肪酸（tdFA）、总可消化养分（TDN）、维持水平消化能（DE）、代谢能（ME）、维持净能（NEm）和增重净能（NEg）（Fox等，2004）。

1.5统计分析试验数据采用Excel 2007初步处理后，再采用SPSS 17.0软件的ANOVA过程进行统计分析。结果采用“平均数±标准差”的形式表示。

2　结果与分析

2.1不同粗饲料常规营养成分特点由表2可知，小麦秸NDF含量较苜蓿干草高40.8%（P＜0.05）；葡萄梗ADF含量较玉米青贮高66.1%（P＜0.05）；苜蓿干草CP含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）；番茄酱渣EE、NPN和ADL含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）；玉米青贮淀粉含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）。

2.2CNCPS各蛋白质组分的含量由表3可知，玉米青贮PA含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）；苜蓿干草真蛋白（PB1+PB2+PB3）含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）；葡萄梗PC含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）。

表2　粗饲料常规营养成分

表3　按照CNCPS的分类方法计算的各蛋白质组分含量

由表4可知，粗饲料碳水化合物（CHO）含量为67.79%～84.53%，玉米秸CHO含量较番茄酱渣高24.7%（P＜0.05）；棉花秸CA含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05）；玉米青贮CB1含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05），棉花秸最低；小麦秸CB2含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05），番茄酱渣最低，但番茄酱渣CC含量最高。

2.3CNCPS 模型估测不同粗饲料能值由表5可见，不同粗饲料的tdNFC为4.18%～22.70%，其中玉米青贮最高，小麦秸最低；苜蓿干草tdCP含量显著高于其他粗饲料（P＜0.05），小麦秸最低；番茄酱渣tdFA含量显著高于其他饲料（P＜0.05），棉花秸最低；玉米秸tdNDF含量较番茄酱渣高97.5%（P＜0.05）；番茄酱渣的TDN、DE、ME、NEm值分别较小麦秸高49.6%、50.0%、 49.7%、91.8%（P＜0.05），番茄酱渣NEg值较玉米秸高77.6%（P＜0.05），玉米秸NEg值较小麦秸高87.1%（P＜0.05），小麦秸均最低。

表4　按照CNCPS的分类方法计算的碳水化合物组分含量

3　讨论

3.1不同粗饲料的常规营养成分特点NRC（1996）报道的苜蓿干草CP含量为17.0%～19.9%，EE含量为2.39%～3.40%，NDF含量为39.3%～48.8%，本试验CP和EE结果在其范围之内，NDF（54.96%）高于其报道的结果，可能因原料本身及产地等不同而有差异；玉米青贮NDF含量为52.0%～55.0%，本试验结果在其范围之内；小麦秸CP含量为3.5%～4.8%，EE含量为1.6%～2.0%，NDF含量为73.0%～78.9%，ADF含量为49.4%～55.0%，本试验结果在其范围之内。NRC（2001）报道的番茄酱渣CP含量为12.2%～19.3%，EE含量为10.1%～13.3%，NDF含量为55.7%～60.0%，本试验结果在其范围之内。《中国饲料成分及营养价值表》（2013）报道的玉米秸CP含量为5.0%～9.0%，EE含量为1.3%～2.4%，NDF含量为48.0%～70.0%，ADF含量为29.0%～44.0%，本试验结果与其接近；苜蓿干草CP含量为13.0%～19.0%，NDF含量为45.0%～59.0%，本试验结果在其范围之内。葡萄籽粕CP、EE、Ash、NPN、SCP、淀粉含量均高于徐元君（2014）报道的结果，NDF、ADF、ADL含量低于其报道的结果。棉花秸的CP含量高于魏敏（2003）报道的结果（6.5%）。葡萄梗的CP、EE、NDF含量与《中国饲料成分及营养价值表》（2013）报道的小麦干草的CP（9.0%）、EE（2.0%）、NDF（66.0%）含量接近。

表5　CNCPS模型估测不同粗饲料能值

3.2粗饲料蛋白质组分和碳水化合物组分特点玉米青贮PA含量与Zhao和Cao（2004）报道的结果（54.40%）接近。番茄酱渣PA含量与徐元君（2014）报道的结果（45.43%）接近，并且CP含量（16.40%）高。PA是反刍动物很好的氮源，PA中的氨基酸、肽、天冬酰胺、谷胺酰胺对动物的营养价值与真蛋白质一致，瘤胃微生物可利用其快速转化的氨合成较优质的微生物蛋白质，对反刍动物具有较高的营养价值（Zhou等，2011）。苜蓿干草真蛋白（PB1+PB2+PB3）和PC含量与Zhao和Cao（2004）报道的真蛋白含量（72.4%）和PC含量（4.56%）接近，并且PC含量较低。由于PC不能被反刍动物或瘤胃微生物消化，其含量越低，表明苜蓿干草的消化利用率较高，品质较好。葡萄梗真蛋白含量（10.29%）最低，而PC含量高达（68.49%），品质较差。

植物性饲料中CHO是反刍动物的主要能量来源，饲料CHO对反刍动物的营养价值主要取决于非结构碳水化合物含量和结构碳水化合物在瘤胃中降解程度。玉米秸CHO含量与陶春卫等（2009）报道的结果（83.13%）接近，小麦秸CHO含量与Sileshi等（1996）报道的结果（84.61%）接近，玉米秸（CB2+CC）含量（86.61%）和小麦秸（CB2+CC）含量（94.47%）高，其主要成分是结构性碳水化合物，并且CC是不可降解的碳水化合物，初步说明玉米秸和小麦秸在瘤胃中消化较慢，利用率较低，属劣质粗饲料。玉米青贮CHO含量接近Getachew等（2004）报道的结果（80.2%），CB1含量低于Lanzas等（2007）报道的结果（28.1%～30.9%），但显著高于其他粗饲料含量，而较高水平的淀粉含量有利于瘤胃发酵。本试验所测番茄酱渣CHO含量接近NRC（2001）报道的结果（61.9%），其CC含量（40.92%）高于其他饲料，CC是不可降解的碳水化合物，其含量主要与ADL的含量有关，初步推测番茄酱渣在瘤胃中消化较差一些。

3.3不同粗饲料的能值秸秆类饲料含有较高的tdNDF，这与秸秆类饲料含有较高的NDF有关，但tdNFC含量很低。苜蓿干草和番茄酱渣都含有较高的tdCP，这与苜蓿干草和番茄酱渣CP含量较高有关。NRC（1996）报道的苜蓿干草TDN含量为50.0%～67.0%，ME值为1.81～2.42 Mcal/kg，NEm值为0.97～1.54 Mcal/kg，NEg值为0.42～0.94 Mcal/kg，本试验结果在其范围之内；玉米青贮TDN含量为61.0%～68.0%，ME值为2.21～2.46 Mcal/kg，NEm值为1.34～1.57 Mcal/kg，NEg值为0.77～0.97 Mcal/kg，本试验结果在其范围之内；小麦秸TDN含量为41.0%～47.5%，DE值为1.81～2.04 Mcal/kg，NEm值为0.64～0.81 Mcal/kg，NEg值为0.11～0.29 Mcal/kg，本试验结果在其范围之内。NRC（2001）报道的番茄酱渣TDN含量为65.5%～66.0%，DE值为2.91～2.99 Mcal/kg，ME值为2.37～2.39 Mcal/kg，NEm值为1.51～1.56 Mcal/kg，NEg值为0.91～0.96 Mcal/kg，本试验结果在其范围之内。《中国饲料成分及营养价值表》（2013）报道的苜蓿干草NEm值为1.1～1.3 Mcal/kg，NEg值为0.26～0.62 Mcal/kg，本试验结果与其接近；玉米青贮NEm值为1.45～1.65 Mcal/kg，NEg值为0.81～1.04 Mcal/kg，本试验结果在其范围之内。玉米秸NEm和NEg值接近《中国饲料成分及营养价值表》（2013）报道的NEm值（1.23～1.45 Mcal/kg）和NEg值（0.51～0.81 Mcal/kg）；玉米秸杆NEm和NEg低于NRC（1996）报道的NEm值（1.50 Mcal/kg）和NEg值（0.91 Mcal/kg）。葡萄籽粕和番茄酱渣的ME值高于徐元君（2014）报道的结果（1.79 Mcal/kg和1.99 Mcal/kg）；棉花秸ME值高于魏敏（2003）报道的结果（1.25 Mcal/kg），可能是由品种、地理位置、环境、种植方式、生产工艺方式等因素导致的。同蛋白含量相似的小麦干草NEm（1.26 Mcal/kg）和NEg（0.55 Mcal/kg）相比，葡萄梗的NEm和NEg值与小麦干草接近。

4　结论

本试验结果表明，粗饲料中的可溶性粗蛋白质主要是非蛋白氮，真蛋白质含量相对较少。苜蓿干草粗蛋白质含量高，不可利用蛋白含量较低，非结构性碳水化合物含量高，是优质粗饲料；玉米青贮饲料不可利用纤维和不可利用蛋白含量较低，营养价值优于秸秆类饲料；葡萄梗中不可利用蛋白含量较高，营养价值较差；番茄酱渣和葡萄籽粕的总可消化养分较高，番茄酱渣的不可利用纤维较高，葡萄籽粕的不可利用蛋白含量较高，需要进一步研究提高其转化利用率的加工处理技术。

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This study was conducted to evaluate the nutrition values of 8 kinds of roughages commonly used for beef cattle using Cornell Net Carbohydrate and Protein System（CNCPS）.The results showed that：（1）Neutral detergent fiber（NDF）in wheat straw was 40.8%higher than that of alfalfa hay（P＜0.05）；acid detergent fiber（ADF）content in Grape stem was 66.1%higher than that of corn silage（P＜0.05）；crude protein（CP）content in alfalfa hay was significantly higher than that of other roughage（P＜0.05）；crude fat（EE），nonprotein nitrogen（NPN）and acid detergent lignin（ADL）content in tomato sauce residue were significantly higher than those of other roughage（P＜0.05）.（2）True protein（PB1+PB2+PB3）content of alfalfa hay was significantly higher than that of other roughage（P＜0.05）；undegradable nitrogen（PC）content in grape stem was highest；CHO content in corn stalk was 24.7%higherthan that of tomato sauce residue（P＜0.05）；intermediate degradable carbohydrate fraction（CB1）content in corn silage was significantly higher than that of other roughage（P＜0.05）；unavailable carbohydrate（CC）content in tomato sauce residue was the highest.（3）Total digestible nutrients（TDN），the digestible energy（DE），metabolizable energy（ME）and net energy for maintenance（NEm）in tomato sauce residue were 49.6%，50.0%，49.7%and 91.8%higher than those of wheat straw respectively（P＜0.05）；net energy for gain（NEg）in tomato sauce residue was 77.6%higher than that of corn stalk（P＜0.05），NEgof corn stalk was 87.1% higher than that of wheat straw（P＜0.05）.From both protein and carbohydrates the nutritional value of roughage was more accurately assessed，to some extent reflected the nutrition characteristics of roughage.

CNCPS；beef cattle；roughage；energy value；nutrition value

S816.5

A

1004-3314（2016）02-0025-05

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160206

兵团重大科技项目（2014AA001）