高蛋白饲草串叶松香草不同生长期营养成分分析

张志儒， 李超欣， 马 骏， 王圣赞， 张天烁， 薛 莲，郭云霞， 郝庆红*，吴国江， 刘月琴

（1.河北农业大学,河北保定 071001；2.颈复康药业集团有限公司，河北承德 068150）

饲草是反刍动物必备的粗饲料之一，在养殖生产中占饲料成本的50%以上，因此，可以说粗饲料是决定养殖成功的重要因素。粗饲料中各种养分组成比例及其本身特性对动物消化、代谢具有重要作用。如何有效、快速地对饲料中的养分进行分析、鉴定，以评价饲料的饲用价值是目前研究的重点。国内普遍采用的是概略养分和范氏洗涤纤维法来测定饲料中营养成分的含量，通过洗涤纤维分析可得到饲料中纤维素、半纤维素、木质素的含量。利用洗涤纤维素和干物质采食量，美国饲草和草原理事会提出了相对饲喂价值 （RFV），作为粗饲料质量评定指数（熊乙等，2018）。通过预测模型得出的相对牧草品质（RFQ）也可作为粗饲料的评定指标，比RFV更加灵活，可通过总可消化养分（TDN）进行预测，使预测值更接近实际情况（闫佰鹏等，2019）。近年来，随着计算机技术和化学计量技术的飞速发展，近红外光谱技术（NIR）以其高效、简便、快捷等优点，被广泛应用于畜禽饲料养分评定领域（陈辉等，2019；刘娜等，2019）。

串叶松香草（Silphium perfoliatum L.）为多年生菊科草本植物，是一种优质高产饲用植物，其富含SOD、类SOD、黄酮类成分、蛋白质等（郭云霞等，2019）。通过常规养分分析发现，随着生育期的推迟，蛋白质含量下降速度较快，从莲座叶丛期到抽茎期可下降25%（董宽虎等，2007）。串叶松香草作为新型高蛋白饲草的研究报道较少，为此，本试验利用红外光谱技术通过对串叶松香草不同生长期营养物质含量及总可消化养分、相对饲喂价值、相对牧草品质等方面进行评价，为串叶松香草适宜收获期的确定及饲料配方的合理利用提供科学依据。

1 试验材料和方法

1.1 试验材料 分别在相同地块前、中、后区于不同时期采集10株现蕾期、开花期、结实期的串叶松香草（保定地区中赢自然（北京）农业科技发展有限公司种植基地）。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理 采集串叶松香草后，105℃烘干20 min，然后65℃烘48 h后，粉碎过60目筛，保存备用。

1.2.2 近红外分析方法 采用近红外分析仪，把处理好的样品分别装入样品槽，选择相应的预测模型进行扫描。测定营养成分用于饲喂价值的评估，饲喂价值评价包括总可消化养分（TDN）、干物质消化率（DDM）、干物质采食量（DMI）、相对饲喂价值（RFV）、相对牧草品质（RFQ）。分析5种微量元素 Ca、P、K、Mg、S 含量。

1.3 数据处理 采用Excel 2017对数据进行初步整理，采用SPSS（17.0）单因素方差分析（Oneway ANOVA）对营养成分进行统计分析，P＜0.01为差异极显著，P＜0.05为差异显著，P＞0.05为差异不显著。

2 结果与分析

2.1 不同生长期串叶松香草常规养分分析 由表1～2可知，现蕾期干物质含量显著低于开花期和结实期，分别下降了21.53%和15.91%（P＜0.01），开花期和结实期差异不显著（P ＞ 0.05）；现蕾期和开花期粗蛋白质、粗灰分含量显著高于结实期，现蕾期和开花期粗蛋白质含量分别增加了31.59%和 22.25%（P ＜ 0.01），NDF、ADF随着生长期延长呈显著增加趋势，其中现蕾期和开花期显著低于结实期，NDF分别下降了26.11%和22.05%（P ＜ 0.01），ADF分别下降了 22.94%和18.25%（P＜0.01）；开花期WSC含量显著高于结实期，增加了45.83%（P＜0.01），现蕾期与结实期差异不显著（P＞0.05）。

2.2 不同生长期串叶松香草矿物质元素含量由表3～4可知，粗饲料中矿物质元素含量通常较低，但确是草食动物的必需元素。P含量随着生长期的延长呈显著下降，与现蕾期相比，开花期和结实期P的含量分别下降了17.86%（P＜0.05） 和 42.86%（P ＜ 0.01），Mg、Ca和 S现蕾期显著低于结实期，与现蕾期相比，开花期和结实期Mg的含量分别增加了37.5%和62.5%（P＜0.01），结实期Ca含量比现蕾期增加了9.79%（P＜0.05），结实期S含量比现蕾期增加了26.32%（P ＜ 0.05）。

表1 不同生长期串叶松香草常规营养成分%

表2 各生长期营养成分之间的差异性（P值）

表3 不同生长期串叶松香草矿物质元素含量

2.3 不同生长期串叶松香草饲喂价值评估 由表5～6可知，现蕾期和开花期TDN均显著高于结实期，分别增加了9.87%和8.80%（P＜0.05），RFV开花期最高，结实期最低，但差异均不显著（P ＞ 0.05），相对饲草品质（RFQ）现蕾期最高，但与开花期和结实期差异不显著（P＞0.05）。肉羊消化能数据显示，开花期显著高于结实期，增加了2.83%（P＜0.05），现蕾期略低于开花期，但差异不显著（P ＞ 0.05）。

表4 各生长期矿物质微量元素的差异性（P值）

表5 饲喂价值评估

表6 各生长期饲喂价值评估差异性

3 讨论

植物不同生长期营养物质沉积不同，粗蛋白质是衡量牧草品质和饲用价值的重要指标之一，随着生长期推迟，结实期比现蕾期蛋白下降了24%，与董宽虎（2007）报道，从莲座叶丛期到抽茎期蛋白下降了25.62%相近。ADF和NDF是RFV和RFQ评估过程中关键指标，ADF和NDF与饲草品质呈负相关（熊乙等，2018），本试验结果表明，现蕾期、开花期、结实期ADF和NDF含量逐渐增加，现蕾期RFV和RFQ均最高。粗灰分反映出饲草矿物质元素的总体含量及生境条件（胡华锋等，2014），是评价粗饲料重要指标，其受外部环境影响较大，如收割时带入的泥土、杂质、结子实等均会使得粗灰分含量增加。本试验结果表明，结实期粗灰分的含量最高。WSC是参与植物生命代谢的重要物质，与营养贮积和转运及籽粒产量形成具有重要关系，其主要成分为果聚糖、蔗糖、葡萄糖等（Ruuska等，2008）。饲草中高的WSC含量，可促进反刍动物对蛋白质的利用（Cheng等，2013）和干物质的吸收、温室气体排放减少（Jonker等，2018）等。WSC含量受植物种类、取样部位和不同生长时期的影响，一般禾本科牧草开花期WSC含量最高，结实期WSC转化为淀粉储存在种子中（黄德君等，2011）。本研究表明，开花期WSC含量显著高于结实期。

日粮中会额外补充矿物质元素，而粗饲料中的矿物质元素常常被忽视，但其含量和比例对反刍动物很重要。灰分中有许多矿物质盐组成，矿物质元素间接反映了灰分含量，结实期Ca显著高于现蕾期，P和Mg含量随着生长期的延长呈显著下降。Ca和P对动物骨骼发育及代谢有一定的促进作用 （王传龙等，2019），Mg促进动物生长所需的元素，动物缺乏Mg常常表现生长受阻（熊乙等，2018）。综合比较，现蕾期矿物质元素浓度高于开花期和结实期。

反刍动物日粮中，粗饲料占50%左右，粗饲料的消化率直接影响瘤胃发酵及肠道消化吸收（郭云霞等，2017）。TDN代表粗饲料的消化率和动物的消化能力（贾存辉等，2017），一般情况下，粗蛋白质高、纤维低的饲草，TDN相对来说较高。这与本试验结果现蕾期蛋白含量最高，纤维最低，TDN显著高于开花期和结实期一致。RFV是ADF和NDF的综合反映，与NDF和ADF呈负相关。现蕾期ADF和NDF含量都较低，且蛋白含量高，则RFV具有较高的评估值。RFQ与RFV相似，均是提供饲草饲用价值的相对估计值，但RFQ更适用于禾本科牧草 （熊乙等，2018）。串叶松香草RFQ值现蕾期较高，肉羊消化能数据也提示现蕾期具有较高的饲用潜力。

4 结论

现蕾期具有较高的蛋白质、矿物质元素和较低纤维素，相对饲草品质和饲喂价值均高于开花期和结实期，最适宜作为高蛋白饲草进行开发利用。