用体外产气法评价玉米秸秆、稻草、玉米秸秆青贮与精料的组合效应

韩肖敏曹玉凤李秋凤高艳霞李 妍李建国∗

（1.河北农业大学动物科技学院，保定 071001；2.河北农业大学动物医学院，保定 071001）

用体外产气法评价玉米秸秆、稻草、玉米秸秆青贮与精料的组合效应

韩肖敏1曹玉凤1李秋凤1高艳霞1李 妍2李建国1∗

（1.河北农业大学动物科技学院，保定 071001；2.河北农业大学动物医学院，保定 071001）

本试验旨在应用体外产气法研究玉米秸秆、稻草、玉米秸秆青贮与精料间的组合效应。采用单因素试验设计，进行3次组合筛选试验：首先进行玉米秸秆与稻草组合试验，筛选出最优玉米秸秆和稻草组合（玉米秸秆-稻草）比例；再进行玉米秸秆-稻草与玉米秸秆青贮组合试验，筛选出最优玉米秸秆-稻草和玉米秸秆青贮组合（玉米秸秆-稻草-玉米秸秆青贮）比例；最后进行玉米秸秆-稻草-玉米秸秆青贮与精料组合试验，筛选出最优玉米秸秆-稻草-玉米秸秆青贮与精料组合比例。各组合均分别以 100.0∶0、80.0∶20.0、60.0∶40.0、50.0∶50.0、40.0∶60.0、20.0∶80.0、0∶100.0进行体外发酵试验，每个组合设3个重复。利用体外产气法分析不同饲料组合对48 h产气量、干物质消失率（DMD）、pH及微生物蛋白（MCP）、氨态氮（NH3-N）、挥发性脂肪酸（VFA）浓度的影响。计算各组合的单项组合效应指数（SFAEI）和多项组合效应指数（MFAEI）。结果表明：1）各饲料以不同比例组合对产气量均有显著或极显著影响（P＜0.05或P＜0.01），玉米秸秆 ∶稻草、玉米秸秆-稻草∶玉米秸秆青贮、玉米秸秆-稻草-玉米秸秆青贮∶精料产气量的SFAEI分别在60.0∶40.0、40.0∶60.0、20.0∶80.0时达最大值；2）各饲料以不同比例组合对DMD也存在显著或极显著影响（P＜0.05或P＜0.01），玉米秸秆 ∶稻草、玉米秸秆-稻草∶玉米秸秆青贮、玉米秸秆-稻草-玉米秸秆青贮∶精料DMD的SFAEI分别在50.0∶50.0、40.0∶60.0、20.0∶80.0时达最大值；3）不同玉米秸秆-稻草-稻草∶精料对pH有极显著影响（P＜0.01）；4）各饲料以不同比例组合对MCP浓度也存在显著或极显著影响（P＜0.05或P＜0.01），玉米秸秆∶稻草、玉米秸秆-玉米秸秆青贮∶玉米秸秆青贮、玉米秸秆-稻草-玉米秸秆青贮 ∶精料产气量的SFAEI分别在80.0∶20.0、40.0∶60.0、20.0∶80.0时达最大值；5）各饲料以不同比例组合对NH3-N浓度也存在显著或极显著影响（P＜0.05或P＜0.01），范围在20.20～31.59 mg/dL；6）玉米秸秆与稻草组合的乙酸/丙酸和玉米秸秆-稻草-玉米秸秆青贮与精料组合丁酸浓度在各比例间差异不显著（P＞0.05），各饲料以不同比例组合对其余VFA和TVFA浓度也存在显著或极显著影响（P＜0.05或P＜0.01）。以MFAEI进行评定各饲料组合的最优比例如下：玉米秸秆与稻草为60.0∶40.0；玉米秸秆、稻草与玉米秸秆青贮为24.0∶16.0∶60.0；玉米秸秆、稻草、玉米秸秆青贮与精料为9.6∶6.4∶24.0∶60.0。

玉米秸秆；稻草；玉米秸秆青贮；精料；组合效应

我国农作物秸秆资源丰富，年产量可达 8.20亿t［1］，但资源利用程度较低，造成资源浪费［2］。作物秸秆因自身消化率低、可发酵氮源和过瘤胃蛋白质低、生葡萄糖物质低以及矿物质营养障碍，致使不能被反刍动物较好地利用［3］。因此，如何提高其饲用价值备受科技工作者和饲养者高度关注。国内外学者通过对秸秆的物理、化学及生物处理等研究，发现饲料的营养价值与饲料间的组合有关，当饲料间的互作使饲料中某种养分的利用率或采食量高于各饲料的加权值时说明组合产生了正组合效应［4-7］。利用饲料间的组合效应促进瘤胃发酵是提高稻草（RS）等秸秆类饲料利用率的重要措施之一［8-9］。

国内外已对RS与玉米淀粉、玉米青贮和苜蓿，豆秸、花生秧和青贮玉米秸，复合处理麦秸、青贮玉米秸和精料（CC）等饲料间两两组合效应进行了研究［10-14］，筛选出了正组合效应饲料组合。但对于玉米秸秆（CS）、RS、玉米秸秆青贮（CSS）及CC间的4种饲料间组合效应尚未见报道。本研究旨在结合饲料资源情况，研究CS、RS、CSS及CC以不同比例组合对体外产气及人工瘤胃发酵特性的影响，探究饲料间的适宜搭配比例，为反刍动物饲粮的配制和提高秸秆利用率提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

CS、CSS和CC均采自河北省保定市宏达奶牛场，RS采自河北省承德市隆化县枫林牛场。样品，经65℃干燥制成风干样，粉碎过20目筛，密封保存以备用，3种秸秆饲料的营养水平见表1，CC组成及营养水平见表2。

表1 玉米秸秆、稻草和玉米秸秆青贮的营养水平（干物质基础）Table 1 Nutrient levels of corn stalk，rice straw and corn stalk silage（DM basis） %

表2 精料组成及营养水平（干物质基础）Table 2 Composition and nutrient levels of CC（DM basis） %

1.2 试验用瘤胃液供体动物

试验选择健康状况良好，体重约550 kg的装有永久性瘤胃瘘管的阉牛3头，每天饲喂全混合日粮（TMR）2次，自由饮水。瘤胃液供体牛饲粮组成及营养水平见表3。

1.3 试验设计

采用单因素7水平试验设计。首先CS与RS进行组合，筛选出CS与RS的最优组合后再与CSS进行组合，进一步筛选出粗饲料最优组合再与CC进行组合。每个组合3个重复。饲料间不同的组合及比例见表4。

表3 瘤胃液供体牛饲粮组成及营养水平（干物质基础）Table 3 Composition and nutrient levels of the diet of fistulated steers（DM basis） %

表4 饲料间不同的组合及比例Table 4 Different combinations and proportions of feeds %

1.4 人工瘤胃装置的准备及测定指标

1.4.1 人工瘤胃装置的准备

采用ANKOM RFS气体测量系统（美国ANKOM technology corporation），该系统由压力传感器模块、250 mL产气瓶、恒温培养箱和带特定软件的计算机等组成。该软件分为设置区、实时监控区和记录区3部分。监控区可以显示当前模块的状况，并且根据响应时间的变化而变化，记录区可以显示压力、绝对压力及电池容量的系统数据。该系统通过无线传输连接多个容器，反映出的气压信息可以在计算机的电子表格中记录，通过计算机交互界面记录发酵指标。

人工瘤胃缓冲液参照Goering等［16］的方法进行配制。取520.2 mL蒸馏水、0.1 mL微量元素溶液（A）、208.1 mL缓冲溶液（B）、208.1 mL常量元素溶液（C）和1.0 mL刃天青溶液（D），于具塞玻璃瓶中，持续充入CO2气体，置于恒温水浴中预热至39℃待用。临用前加入62.4 mL还原剂溶液（E）并继续充入CO2气体，直至缓冲液从淡蓝色转变为近无色即可。

A、B、C、D、E各溶液配制方法如下。

A：微量元素溶液，称取CaCl2·2H2O 13.2 g、MnCl2·4H2O 10.0 g、CoCl2·6H2O 1.0 g、FeCl3·6H2O 8.0 g于烧杯中，加入蒸馏水溶解并定容至1 000 mL。

B：缓冲溶液，称取NH4HCO34.0 g、NaHCO335.0 g于烧杯中，加入蒸馏水溶解并定容至1 000 mL。

C：常量元素溶液，称取 Na2HPO45.7 g、KH2PO46.2 g、MgSO4·7H2O 6 g于烧杯中，加入蒸馏水溶解并定容至1 000 mL。

D：刃天青溶液，0.1%（m/V），100.0 mg刃天青蒸馏水溶解后定容至100 mL。

E：还原剂溶液（现配现用），称取半胱氨酸盐酸盐625.0 mg溶解于95 mL蒸馏水中，然后再加入1 mol/L NaOH溶液 4 mL和 NaS2·9H2O 625.0 mg，用蒸馏水定容至100 mL。

在试验当天晨饲前采集供体阉牛瘤胃液1 000 mL，置于预先通有CO2的保温瓶中，立即盖严瓶口，迅速带回实验室。把供体阉牛的瘤胃液混合均匀后经4层纱布挤压过滤于接收瓶中，置于39℃水浴中保存，并持续充入CO2以确保瘤胃液处于厌氧环境。

首先准确称量发酵底物1 g放入250 mL产气瓶中，并将其置入39℃恒温培养箱内预热30～60 min。然后再把接收瓶内的瘤胃液与提前配制的人工瘤胃缓冲溶液以体积比1∶4混合均匀后，准确量取150 mL混合液置于提前预热的每个产气瓶中（边操作边通入CO2），之后应继续向各个产气瓶通入CO22 min以保证厌氧环境，之后立即拧紧各个产气瓶所对应的传感器模块。将各个培养瓶在（39.0±0.5）℃的水浴摇床中进行体外发酵48 h，同时做空白试验，即产气瓶内不加入发酵底物，其他操作同上。

1.4.2 饲料营养水平的测定

参照张丽英［17］饲料分析及饲料质量检测技术进行测定。粗蛋白质含量：采用凯氏定氮法，用丹麦FOSS凯氏定氮仪测定。粗脂肪含量：采用索氏浸提法，用索氏脂肪提取器测定。中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量：采用范氏（Van Soest）分析法，用美国ANKOM A2000i全自动纤维仪测定。钙含量：采用高锰酸钾滴定法，使用的仪器设备包括电炉、马福炉、坩埚。磷含量：采用钼黄比色法，用UVb-2102 PCS型紫外光可见分光光度计测定。

1.4.3 产气量的测定

用美国ANKOM RFS气体测量系统测定，该系统可以自动记录产气发酵瓶发酵产生的压力，由气压能转换成气体体积，根据理想气体方程，计算产气量：

式中：Vx为39℃产气体积（mL）；Vj为产气瓶顶部空间体积（mL）；Ppsi为气体测量系统自动记录的压力（kPa）。

记录培养2、4、8、12、24、36、48 h的产气体积，由各自产气量以及气压进行校正，减去空白发酵瓶产气量即为产气量。

1.4.4 干物质消失率（DMD）的测定

在体外48 h发酵结束后，迅速将其放置碎冰中终止发酵，用已编号并称重的尼龙布（50 μm）过滤后，再经蒸馏水冲洗产气瓶数次直至干净，以确保产气瓶内无残留物，待瘤胃液过滤置于接受瓶中，然后将尼龙布小心无损地转移到烘箱中以65℃烘48 h至恒重。

1.4.5 pH测定

采用UB-7型酸度计测定瘤胃液pH。

1.4.6 氨态氮（NH3-N）浓度测定

NH3-N浓度参照冯宗慈等［18］的比色法进行测定。取发酵后瘤胃液 10 mL在 3 500～4 000 r/min离心10 min后，量取2 mL上清液置于15 mL试管内，再加入8 mL 0.2 mol/L HCl摇匀，待测。用UV-2102 PCS型紫外光可见分光光度计测定。

1.4.7 微生物蛋白（MCP）浓度测定

MCP的分离采用差速离心法［19］。方法为：将发酵培养后瘤胃液经40～60 μm尼龙布过滤后，取25 mL于39℃、150×g离心15 min去除原虫和饲料大颗粒。之后准确量取 20 mL上清液于4℃、16 000×g离心20 min以分离出细菌，弃去上清液后，用15 mL 0.85%生理盐水重复洗涤2次，沉淀即为细菌组分。最后将高速离心收集的沉淀小心无损地转移到消化管中，按凯氏定氮法，用丹麦FOSS凯氏定氮仪测定MCP浓度。

1.4.8 挥发性脂肪酸（VFA）浓度测定

VFA浓度参照王加启［20］的气相色谱法进行测定。取发酵后瘤胃液5 mL，在10 000×g离心10 min，移取 1.5 mL上清液至离心管中，加0.15 mL 25%的偏磷酸，用涡流混合器摇匀，静止30 min，在10 000×g下离心15 min，取上清液供气相色谱仪（美国Agilent 7890A气相色谱仪）测定。

1.4.9 组合效应指数的计算

单项组合效应指数（single factor associative effects index，SFAEI）与多项组合效应指数（multiple factors associative effects index，MFAEI）参照王旭［21］所使用的方法计算，具体公式如下：

1.5 数据处理与分析

试验数据先经Excel 2007初步处理后，再使用SPSS 19.0软件的一般线性模型进行方差分析，并进行Duncan氏SSR法多重比较。结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 CS与RS的组合效应

2.1.1 不同比例组合对产气量的影响

由表5可知，CS和RS以不同比例组合发酵结束后，其产气量是随培养时间的延长而增加，且在同一时间点的产气量是随CS比例的减少而减少。在各个时间点中，CS∶RS为100.0∶0的产气量显著或极显著高于其他各比例（P＜0.05或P＜0.01）。发酵48 h时，产气量随着RS比例的增加而显著降低（P＜0.01）。

2.1.2 不同比例组合对发酵指标的影响

由表6可知，DMD及MCP、NH3-N浓度均随组合中CS比例的增加而增加，DMD各组合间差异达显著或极显著水平（P＜0.05或P＜0.01），MCP、NH3-N浓度100.0∶0与80.0∶20.0组合间差异不显著（P＞0.05），其余各组合间差异显著或极显著（P＜0.05或P＜0.01）。各组合的pH差异不显著（P＞0.05），其值变化范围在6.72～6.85。

表5 CS与RS不同组合比例对不同体外发酵时间产气量的影响Table 5 Effects of different proportions of CS and RS on gas production at differentin vitrofermentation time mL/g

同列数据肩标不同小写字母表示差异显著（P＜0.05），不同大写字母表示差异极显著（P＜0.01），相同或无字母表示差异不显著（P＞0.05）。下表同。

Values in the same row with different small letter superscripts mean significant difference（P＜0.05），and with different capital letter superscripts mean significant difference（P＜0.01），while the same or no letter superscripts mean no significant difference（P＞0.05）.The same as below.

表6 不同CS与RS组合比例对体外培养48 h DMD、pH及MCP、NH3-N浓度的影响Table 6 Effects of different proportions of CS and RS on DMD，pH and concentrations of MCP and NH3-N after fermented for 48 hin vitro

由表 7可知，乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸（TVFA）浓度随RS比例的增加呈现先增加后降低的趋势，在60.0∶40.0时达到最高值，分别为55.30、38.97、104.90 mmol/L，TVFA浓度显著或极显著高于其他组合（P＜0.05或P＜0.01）；丁酸浓度随RS比例的增加总体呈增加趋势，50.0∶50.0时达最高值11.94 mmol/L；乙酸/丙酸，各组合间差异不显著（P＞0.05）。

表7 CS与RS不同比例组合对体外培养48 h培养液VFA浓度的影响Table 7 Effects of different proportions of CS and RS on VFA concentrations after fermented for 48 hin vitro

2.1.3 CS与RS的组合效应

由表8可知，以SFAEI评估各指标时发现，产气量、DMD、MCP、NH3-N均 在 CS∶RS为40.0∶60.0、20.0∶80.0出现负组合效应，其余组合出现正组合效应；而 pH则相反，在 CS∶RS为40.0∶60.0、20.0∶80.0出现正组合效应，最大值为0.003 7；除丁酸在80.0∶20.0时为负组合效应外，乙酸、丙酸和丁酸在各组合间均出现正组合效应。以MFAEI评定时发现，其效应值随CS比例的减少呈现先增加后降低的趋势，在60.0∶40.0出现最值，因此最优CS∶RS为60.0∶40.0。

表8 CS与RS的组合效应Table 8 Associative effects of CS and RS

2.2 CS-RS与CSS的组合效应

2.2.1 不同比例组合对产气量的影响

由表9可知，产气量随底物发酵时间的延长而呈增加的趋势。不同CS-RS∶CSS对不同时间点产气量有极显著影响（P＜0.01）。随着CSS比例的增加，各时间点产气量先降低后略有升高。

2.2.2 不同比例组合对发酵指标的影响

由表10可知，不同CS-RS∶CSS对DMD及MCP、NH3-N浓度有极显著影响（P＜0.01）。随CSS比例的增加，DMD降低，MCP浓度则增加，NH3-N浓度呈现先下降后上升的趋势，其变化范围在19.88～24.95 mg/dL。各组合间pH差异不显著（P＞0.05）。

表9 CS-RS与CSS的不同组合比例对不同体外发酵时间产气量的影响Table 9 Effects of different proportions of CS-RS and CSS on gas production at differentin vitrofermentation time mL/g

表10 CS-RS与CSS的不同组合比例对体外培养48 h DMD、pH及MCP、NH3-N浓度的影响Table 10 Effects of different proportions of CS∶RS and CSS on DMD，pH and concentrations of MCP and NH3-N after fermented for 48 hin vitro

由表11可知，不同CS-RS∶CSS对TVFA、各VFA浓度及乙酸/丙酸存在显著或极显著影响（P＜0.05或P＜0.01）。乙酸浓度在CS-RS∶CSS为0∶100.0时达到最大值（39.30 mmol/L），极显著高于为50.0：50.0时（P＜0.01）；丙酸和TVFA浓度均在 60.0∶40.0出现最高值，分别为 34.05、82.96 mmol/L；丁酸浓度及乙酸/丙酸变化范围分别在9.67～12.09 mmol/L和1.14～1.98。

2.2.3 CS-RS与CSS的组合效应

由表12可知，以SFAEI评定各指标时发现，产气量、NH3-N均在40.0∶60.0、20.0∶80.0出现正组合效应，其余比例为负组合效应；DMD、pH、MCP以及丙酸在组合间均出现正组合效应，而丁酸均为负组合效应，乙酸在80.0∶20.0、60.0∶40.0出现正组合效应，其余比例为负组合效应。以MFAEI评定结果发现，在40.0∶60.0出现最大值。因此，最优CS-RS∶CSS为40.0∶60.0。

2.3 CS-RS-CSS与CC的组合效应

2.3.1 不同比例组合对产气量的影响

由表13可知，产气量随底物培养时间的延长而增加。就不同组合而言，同一发酵时间点的产气量均随CC比例的增加而增加，各组合间的差异极显著（P＜0.01）。

表11 CS-RS与CSS的不同组合比例对体外培养48 h培养液VFA浓度的影响Table 11 Effects of different proportions of CS-RS and CSS on VFA concentrations after fermented for 48 hin vitro

表12 CS-RS与CSS的组合效应Table 12 Associative effects of CS-RS and CSS

2.3.2 不同比例组合对发酵指标的影响

由表14可知，不同CS-RS-CSS∶CC对DMD、pH及 MCP、NH3-N浓度存在极显著影响（P＜0.01）。DMD及MCP、NH3-N浓度均随CC比例的增加而增加，其值变化范围分别为62.78%～82.08%、30.42 ～ 43.55 mg/dL、21.78 ～27.48 mg/dL。而pH则随 CC比例的增加而降低，变化范围在6.57～6.80。

由表15可知，不同CS-RS-CSS∶CC对TVFA、乙酸、丙酸、丁酸浓度及乙酸/丙酸存在显著或极显著影响（P＜0.05或P＜0.01）。乙酸浓度、乙酸/丙酸均随CC比例的增加而降低；而丙酸浓度随CC比例的增加而增加，最高值为29.82 mmol/L；各组合间的丁酸浓度差异不显著（P＞0.05）；TVFA浓度随CC比例的增加而降低，CS-RS-CSS∶CC为100.0∶0时的 TVFA浓度比 0∶100.0的提高了9.08%（P＞0.05）。

2.3.3 CS-RS-CSS与CC的组合效应

由表16可知，以SFAEI评定各指标，产气量、MCP在40.0∶60.0、20.0∶80.0出现正组合效应；pH、丙酸及丁酸在各组合间均为正组合效应；DMD在80.0∶20.0、60.0∶40.0，NH3-N在80.0∶20.0出现负组合效应，其余比例均为正组合效应；乙酸SFAEI变化范围在-0.081 5～0.023 7。以MFAEI评定时发现，40.0∶60.0时出现最大值，为0.111 6。因此，最优CS-RS-CSS∶CC为40.0∶60.0。

表13 CS-RS-CSS与CC的不同组合比例对不同体外发酵时间产气量的影响Table 13 Effects of different proportions of CS-RS-CSS and CC on gas production at differentin vitrofermentation time mL/g

表14 CS-RS-CSS与CC的不同组合比例对体外培养48 h DMD、pH及MCP、NH3-N浓度的影响Table 14 Effects of different proportions of CS-RS-CSS and CC on DMD，pH and concentrations of MCP and NH3-N after fermented for 48 hin vitro

3 讨 论

3.1 不同粗饲料与CC组合对产气量的影响

产气量大说明瘤胃微生物的活性高，对底物发酵越充分；若产气量低，则是因底物中可供微生物发酵产物不足所致［22］。本试验中，3个不同饲料组合的产气量均随发酵时间的延长而成增加趋势，这与 Zerbini等［23］研究结果基本一致。再者，CS与RS组合、CS-RS-CSS与CC组合中的产气量分别是随CS、CC比例的增加而增加；除2、4 h外，CS-RS与CSS组合产气量均随CSS比例的增加而增加，原因可能是CS、CSS与CC含有易于发酵的底物，粗蛋白质含量相对较高，而RS自身粗蛋白质含量较低不足以供应微生物生长所需的氮源，进而导致其产气量随RS比例的增加而降低。这与Zhang等［24］研究RS与苜蓿干草组合效应结果类似，其产气量的增加均是因发酵底物含有相对较高的粗蛋白质含量，可提供充足的发酵底物所引起。

表15 CS-RS-CSS与CC的不同组合比例对体外培养48 h培养液VFA浓度的影响Table 15 Effects of different proportions of CS-RS-CSS and CC on VFA concentrations after fermented for 48 hin vitro

表16 CS-RS-CSS与CC的组合效应Table 16 Associative effects of CS-RS-CSS and CC

3.2 不同粗饲料与CC组合对体外发酵指标的影响

DMD是表示反刍动物机体消化利用饲粮中有机物能力的指标。饲粮中的纤维含量是影响饲料降解性的关键因素［25］。本试验中不同饲料组合的DMD因底物组成成分的不同呈现出不同的规律，分别随CS比例的降低而降低，随CSS比例的增加呈现降低趋势，随CC比例的增加而增加。原因可能是因为CS比RS含有的纤维含量更适合瘤胃微生物的生长，CS与RS组合又比单一CSS更有利于微生物发酵。从粗饲料与CC组合中，可以看出增加组合中CC比例提高了瘤胃微生物对饲料干物质的消化率，说明有利于微生物的生长。

pH的高低是瘤胃能否正常发酵的关键性因素之一，保证瘤胃正常发酵所需的pH范围为6～7［26］。试验中不同饲料组合的 pH均在适宜的范围内，这与Chen等［27］研究饲料间组合效应的结果类似。

NH3-N浓度是合成MCP的主要限制性因素。在底物碳源充足情况下，适宜的NH3-N浓度可以确保瘤胃微生物正常生长及繁殖。NH3-N浓度过高或过低均不适宜瘤胃微生物生长，其浓度过高会造成氮源浪费，浓度过低会降低瘤胃微生物活性，进而降低MCP的合成［28］。本试验中不同饲料组合的NH3-N浓度为19.88～31.59 mg/dL，在有关文献报道的范围内［29-30］，这说明其浓度可以确保瘤胃微生物的正常生长，这与Deli等［31］研究结果一致。

MCP合成的关键营养物质为能量和蛋白质，其浓度在一定程度上可表明瘤胃微生物种群数量的多少［22］，以此来反映瘤胃微生物生长繁殖的快慢及活性强弱。本试验中不同饲料组合的MCP浓度分别随CS、CSS及CC比例的增加而增加，分析其原因可能是这三者养分含量相比较其他饲料高，可为瘤胃微生物供应相对充足的营养源。

VFA是反刍动物瘤胃代谢的重要组成部分，约占机体总能量需要量的70%～80%，同时可反映瘤胃内微生物活性的强弱，它是瘤胃发酵的关键指标之一［32-33］。 乙酸是机体乳脂合成的主要原料，丙酸是机体合成葡萄糖的前体，这就说明增加丙酸浓度可为机体供应所需的大部分能量，对于提高反刍动物的增重效率有重大意义。再者，VFA组成成分的高低主要因饲粮内碳水化合物比例的差异所致，其数量和类型通过影响瘤胃内微生物的发酵环境进而影响VFA的浓度。本试验中不同饲料组合的乙酸浓度高于丙酸，究其原因可能是因反刍动物吸收VFA遵循丁酸、丙酸、乙酸的速度，瘤胃内VFA浓度的高低不因饲粮类型的差异而影响，这与Copani等［34］研究结果相一致。此外最优粗饲料与CC组合效应表明，乙酸浓度随CC比例的增加而降低，而丙酸浓度则相反，乙酸/丙酸降低。这与孙国强等［14］研究结果一致。原因也许是高CC饲粮改变了瘤胃液中微生物区系及培养底物的发酵模式。

3.3 不同粗饲料与CC组合对组合效应指数的影响

SFAEI仅仅是从某一指标对饲料组合效应进行评定，难于对其做出较全面的评定；而MFAEI则是结合多个单项指标对饲料组合效应进行综合评定，其结果更具代表性。本试验中CS与RS的MFAEI，各组合均呈正组合效应，比例为60.0∶40.0时出现最大正组合效应；在最优CS、RS与CSS的MFAEI，比例为40.0∶60.0时出现最大正组合效应；而最优粗饲料与 CC的 MFAEI，比例为40.0∶60.0时出现最大正组合效应。出现上述正组合效应的结果，原因也许是不同饲料间以适宜比例组合后，其营养物质彼此相互作用进而提高了底物的整体发酵程度，最大化地提高饲料的消化利用率。这与于腾飞等［35］研究结果基本类似。

4 结 论

①CS和RS最优组合比例为60.0∶40.0。

②CS、RS与CSS的最优比例为24.0∶16.0∶60.0。

③CS、RS、CSS与CC的适宜比例为9.6∶6.4∶24.0∶60.0。

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Associative Effects of Corn Stalk，Rice Straw，Corn Stalk Silage and Concentrate Evaluated by Gas Production Techniquein Vitro

HAN Xiaomin1CAO Yufeng1LI Qiufeng1GAO Yanxia1LI Yan2LI Jianguo1∗
（1.College of Animal Science and Technology，Hebei Agricultural University，Baoding071001，China；2.College of Veterinary Medicine，Hebei Agricultural University，Baoding071001，China）

This experiment was conducted to investigate the associative effects of corn stalk（CS），rice straw（RS），corn stalk silage（CSS）and concentrate（CC）.Single factor experiment was started with the screening for the optimal proportion of combination of CS and RS（CS-RS），which was subsequently recombined with CSS to screen the optimal proportion of combination of CS-RS and CSS（CS-RS-CSS），finally，CC was added to screen the optimal proportion of combination of CS-RS-CSS and CC.Every combination was testedin vitrowith the proportions of 100.0∶0，80.0∶20.0，60.0∶40.0，50.0∶50.0，40.0∶60.0，20.0∶80.0 and 0∶100.0 with 3 replicates，respectively.In vitrogas production method was performed to analyze 48 h gas production，dry matter disappearance rate（DMD），pH，and the concentrations of microbial crude protein（MCP），ammonia nitrogen（NH3-N）and volatile fat acids（VFAs），as well as to calculate single factor associative effects index（SFAEI）and multiply factors associative effects index（MFAEI）.The results showed as follows：1）feeds combined at different proportions had significant effects on gas production（P＜0.05 orP＜0.01），and SFAEI of gas production for CS∶RS，CS-RS∶CSS and CS-RS-CSS∶CC reached the biggest at the proportions of 60.0∶40.0，40.0∶60.0 and 20.0∶80.0，respectively；2）feeds combined at different proportions had significant effects on DMD（P＜0.05 orP＜0.01），and the optimal proportions of CS∶RS，CS-RS∶CSS and CS-RSCSS∶CC were 50.0∶50.0，40.0∶60.0 and 20.0∶80.0 according to the SFAEI，respectively；3）different proportions of CS-RS-CSS and CC had significant effects on pH（P＜0.01）；4）feeds combined at different proportions had significant effects on MCP concentration（P＜0.05 orP＜0.01），and the optimal proportions of CS∶RS，CS-RS∶CSS and CS-RS-CSS∶CC were 80.0∶20.0，40.0∶60.0 and 20.0∶80.0 according to the SFAEI，respectively；5）feeds combined at different proportions had significant effects on NH3-N concentration（P＜0.05 orP＜0.01）changing from 20.20 to 31.59 mg/dL；6）there were no significant differences in acetic acid/propionic acid among different proportions of combinations of CS and RS，and in butyric concentration among different proportions of combinations of CS-RS-CSS and CC（P＞0.05），and feeds combined at different proportions had significant effects on the rest VFA and TVFA concentrations（P＜0.05 orP＜0.01）.Using MFAEI to assess the optimal results of associative effect，it is conclude that the optimal proportions are as follows：CS∶RS is 60.0∶40.0；CS∶RS∶CSS is 24.0∶16.0∶60.0；CS∶RS∶CSS∶CC is 9.6∶6.4∶24.0∶60.0.［Chinese Journal of Animal Nutrition，2017，29（2）：699-711］

corn stalk；rice straw；corn stalk silage；concentrate；associative effects

S816

A

1006-267X（2017）02-0699-13

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.02.040

（责任编辑 王智航）

2016-07-12

公益性行业（农业）科研专项经费（201503134）；河北省科技计划项目（16226604D）；国家现代农业产业技术体系建设专项资金

韩肖敏（1989—），女，河北邯郸人，硕士研究生，从事反刍动物营养与饲料科学研究。E-mail：1031307070＠qq.com

∗通信作者：李建国，教授，博士生导师，E-mail：jgliauh＠sohu.com

∗Corresponding author，professor，E-mail：jgliauh＠sohu.com