4 种粗饲料在肉羊瘤胃中降解特性的研究

刘笑梅 ，郝小燕，张宏祥，项斌伟，张文佳，张春香，张建新*

（1.山西农业大学动物科技学院，山西太谷 030801；2.山西祥和岭上农牧开发有限公司，山西右玉 037200；3.山西省右玉县畜牧局，山西右玉 037200）

我国牧场面积辽阔，粗饲料资源丰富，粗饲料是反刍家畜饲料中的必要部分，有效利用不同种类的牧草资源是减少人畜争粮问题的有效途径之一[1]。豆角是人类驯化最早、栽培最普遍的豆类作物之一，其含有人体所需的多种维生素、矿物质及丰富的碳水化合物和蛋白质[2]。红薯是我国广泛栽培的四大农作物之一，种植面积达7.33×1011m2，年产量居世界第一[3]。红薯叶中含有丰富的纤维素、糖类、果胶、维生素等营养成分，还含有多糖、绿原酸和黄酮类化合物等生物活性成分，可以提高机体抗病能力[4]。柠条草适应性强，具有抗旱、抗热、抗寒和耐盐碱性的特点[5]，山西省内右玉县居多。柠条枝叶含有丰富的氮、磷、钾等其他微量元素，有一定的饲用价值，被牛羊所喜爱。牛筋草在中国分布范围极广，以黄河流域、长江流域及长江以南地区发生较多[6]。目前关于以上4 种粗饲料在家畜生产上的应用研究相对较少，如果可以将以上粗饲料应用于畜禽生产中会有一定意义。因此，本试验旨在研究豆角叶、红薯叶、柠条草、牛筋草的营养价值及其瘤胃降解特性的差异，为4 种粗饲料在肉羊生产上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 柠条草采自山西省右玉县，成熟收割后将其自然风干。牛筋草、豆角叶、红薯叶均采自山西省方山县，采摘于2019 年9 月，其中牛筋草是整株采摘，自然风干；豆角叶、红薯叶采摘新鲜嫩绿叶子，将其自然风干。将上述4 种样品置于65℃烘箱中烘2 d，回潮1 d，制成风干样品，粉碎机粉碎，一部分通过1 mm 的孔筛，用于常规营养成分的测定；其余部分通过2 mm的孔筛，用于瘤胃降解率试验，将制备好的样品保存好备用。

1.2 试验动物及饲养管理 试验于2019 年9 月—10 月在山西农业大学国家肉羊产业体系试验基地完成。选用3 只健康、1.5 岁左右、体重（50.0±1.5）kg 且装有永久瘤胃瘘管的杜× 寒杂交F1代成年肉用绵羊，单栏饲养。预试期7 d，正试期18 d，日粮精粗比5:5，按维持需要的1.3 倍进行饲喂，在每日的08:00 和18:00 分别饲喂1 次，自由饮水。试验基础日粮组成及营养成分见表1。

表1 基础饲粮组成与营养成分（风干基础） %

1.3 尼龙袋试验 选用孔径为50 μm、10 cm×6 cm 的尼龙袋，尼龙袋在使用前需要在瘤胃中进行平衡处理，将在瘤胃内处理好的尼龙袋取出后反复冲洗干净，于65℃烘箱中烘2 d，并回潮1 d，称重。准确称取4 g 待测饲料样品转移至尼龙袋底部，棉线固定在半塑料软管上。尼龙袋在瘤胃瘘管中的消化时间分别为0、6、12、24、48、72 h，每个时间点每种样品设置3 个重复，每个重复又设置2 个平行样，空白组设置6 个重复。空白组用来校正饲料样品中细小颗粒从尼龙袋中直接逃逸而非瘤胃降解的部分。

18:00 饲喂1 h 后，将尼龙袋投放在羊的瘤胃腹囊。按照尼龙袋的培养时间，采用在不同时间点放袋，同一时间点取袋的方法。取出尼龙袋后，同空白组一起用冷水快速浸泡，使瘤胃反应立即结束，低转速洗衣机冲洗，直至水变澄清。清洗后的尼龙袋及残余物放置在65℃烘箱中烘2 d，并回潮1 d，剪掉棉线称重，分组后将残余物放置于自封袋保存。

1.4 测定指标及分析方法

1.4.1 常规养分测定 样品干物质（DM）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、粗蛋白质（CP）含量按照参照张丽英[7]方法测定；采用AOAC 法[8]测定待测饲料的粗纤维（CF）含量；采用Van Soest 法[9]测定待测饲料的中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、木质素（ADL）含量；采用原子吸收法[10]检测待测饲料的钙（Ca）含量：采用钒钼黄比色法[11]检测待测饲料的磷（P）含量。

1.4.2 4 种粗饲料能量价值的估算 采用绵羊能量价值的预测方程[12]对4 种粗饲料中的消化能（DE）、代谢能（ME）、增重净能（NEg）等指标进行估算。预测模型：

1.4.3 瘤胃降解率与降解参数计算 参考瘤胃动态降解率参数评定方法[13]计算4 种粗饲料的DM、CP、NDF和ADF 的瘤胃降解率和降解参数。

式中，A 为某养分瘤胃某时间的消失率；B 为某养分含量；C 为残余物中某养分含量。

式中，P 是待测饲料在t 时刻的瘤胃消失率（%）；a 为快速降解部分（%）；b 为慢速降解部分（%）；c 是b的降解速率（%/h）；t 是待测样品在瘤胃内停留的时间（h）。

式中，k 是待测样品的瘤胃外流速率，其值为0.031 %/h[15]。

1.5 统计分析 采用Excel 2007 软件对试验数据进行初步整理，用SPSS 22.0 对各养分的有效降解率进行单因素方差分析和Duncan's 多重比较检验，数据以平均值±标准差表示，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 4 种粗饲料的常规营养成分 由表2 可见，红薯叶的DM、Ash、CP、EE 均高于其他3 种粗饲料（P＜0.05）。柠条草的NDF、ADL 含量最高，红薯叶的NDF 含量最低。ADF 含量从高到低依次为柠条草＞红薯叶＞牛筋草＞豆角叶。柠条草的CF 含量最高，其次为牛筋草，豆角叶和红薯叶的CF 含量最低（P＜0.05）。Ca 含量最高的为豆角叶（P＜0.05），P 含量最高的为红薯叶（P＜0.05）。

表2 4 种粗饲料的营养成分（风干基础） %

2.2 4 种粗饲料的能量价值 由表3 可见，豆角叶和牛筋草的DE、ME 和NEg 均高于其他2 种粗饲料（P＜0.05），红薯叶次之，柠条草最低。柠条草的能量价值最低。

表3 4 种粗饲料的能量价值（风干基础） MJ/kg

2.3 4 种粗饲料营养成分的瘤胃降解特性

2.3.1 4 种粗饲料的DM 瘤胃降解特性 由表4 可知，随着粗饲料在瘤胃保留时间的增加，4 种粗饲料的DM瘤胃降解率也增加；柠条草各个时间点的DM 瘤胃降解率均低于其他3 种粗饲料（P＜0.05），豆角叶的DM 瘤胃降解率在前4 个时间点均高于其他3 种粗饲料（P＜0.05），红薯叶DM 降解率在72 h 时高于其他3种粗饲料（P＜0.05）；豆角叶和牛筋草的a 值高于其他2 种粗饲料（P＜0.05）；红薯叶的b 值高于其他3 种粗饲料，高达77.85%（P＜0.05）；ED 由大到小排序依次是豆角叶、牛筋草、红薯叶、柠条草（P＜0.05）。

2.3.2 4 种粗饲料的CP 瘤胃降解特性 由表5 可知，随着4 种粗饲料在肉羊瘤胃里保留时间的增加，CP 的瘤胃降解率逐渐增加。在6、12 h 时，牛筋草的CP瘤胃降解率最高，豆角叶次之，红薯叶和柠条草最低（P＜0.05）。在24、48、72 h 时，豆角叶的CP 瘤胃降解率高于其他粗饲料（P＜0.05）。与其他3 种粗饲料相比，a 值最高的为牛筋草，b 值最高的为红薯叶（P＜0.05）。ED 由大到小排序为豆角叶、牛筋草、红薯叶、柠条草（P＜0.05）。

表4 4 种粗饲料DM 瘤胃降解率和降解参数

表5 4 种粗饲料CP 瘤胃降解率和降解参数

2.3.3 4 种粗饲料的NDF 瘤胃降解特性 由表6 可知，随着4 种样品在肉羊瘤胃内保留时间的增加，NDF 的瘤胃降解率也逐渐增加。在6、12、24 h 时，豆角叶的NDF 降解率高于其他3 种粗饲料（P＜0.05），柠条草的NDF 降解率低于其他3 种粗饲料（P＜0.05）。在48、72 h 时，NDF 降解率由大到小为豆角叶、红薯叶、牛筋草、柠条草（P＜0.05）。牛筋草a 值高于其他3 种粗饲料（P＜0.05），红薯叶b 值高于其他3 种粗饲料（P＜0.05）。ED 由大到小排序依次是红薯叶、豆角叶、牛筋草、柠条草（P＜0.05）。

2.3.4 4 种粗饲料的ADF 瘤胃降解特性 由表7 可知，随着4 种样品在肉羊瘤胃内保留时间的增加，ADF 的瘤胃降解率也逐渐增加。在6 h 时，ADF 瘤胃降解率最高的为牛筋草，最低的为柠条草（P＜0.05）。在12、24 h 时，豆角叶的ADF 降解率高于其他3 种粗饲料（P＜0.05）。在48、72 h 时，ADF 瘤胃降解率由高到低依次是红薯叶、豆角叶、牛筋草、柠条草（P＜0.05）。牛筋草a 值高于其他粗饲料（P＜0.05），红薯叶b 值高于其他粗饲料（P＜0.05）。ED 由大到小排序依次是红薯叶、豆角叶、牛筋草、柠条草（P＜0.05）。

表6 4 种粗饲料NDF 瘤胃降解率和降解参数

表7 4 种粗饲料ADF 瘤胃降解率和降解参数

3 讨 论

3.1 4 种粗饲料的营养成分和能量价值 不同样品的营养成分和能量价值都不相同。本试验中，豆角叶、红薯叶的CP 含量高达23.99%、28.90%，是柠条草的2 倍多，为蛋白质含量比较高的原料，这与于胜晨等[16]的结果差异较大，原因可能是本试验主要原料是叶子，而不是藤蔓，且可能与样品采集时间不同有关。本研究表明，豆角叶、红薯叶的CP 含量较高，EE 含量也很高，可以提供较高的能量，NDF、ADF 含量都比较适中，属于优良的粗饲料。柠条草CF 含量最高，可以满足反刍动物的需要，增强消化道黏膜作用，促进瘤胃正常运作[17]。郑玮才等[18]研究表明，在确定饲料应用于动物的潜在价值时，ME 比DE 更为精确。本试验中，豆角叶和牛筋草的ME 最高，红薯叶次之，柠条草最低，且能量价值回归预测能量价值的方程中的能量与饲料成分中的NDF、CP 值呈负相关，这与袁翠林等[19]研究结果一致。

3.2 4 种粗饲料营养成分的瘤胃降解特性

3.2.1 4 种粗饲料的DM 瘤胃降解特性 粗饲料DM 瘤胃降解率是影响反刍动物干物质采食量的一个重要因素[20]，可以反映饲料在瘤胃中能被消化的难易程度。随着饲料在瘤胃内保留时间的增加，DM 瘤胃降解率逐渐增加，但因饲料不同其幅度也会不同，这与夏科等[21]的研究结果一致。本试验中，豆角叶DM 瘤胃降解率在48 h之前都高于红薯叶，在72 h 时红薯叶高于豆角叶，这与于胜晨等[16]的研究结果略有不同，可能原因是本试验所用饲料配方不同，而且可能受样品来源、采样季节影响。有研究表明，饲料自身纤维物质含量过高会降低饲料DM 的瘤胃降解率[22]。本试验中柠条草各个时间点的DM 瘤胃降解率均最低，可能受其自身纤维物质含量过高的影响。有研究发现，粗饲料的DM 瘤胃降解率与饲料自身CP 含量呈正相关，与NDF 含量呈负相关[23]，这与本试验中各样品的DM 瘤胃降解率相符。

3.2.2 4 种粗饲料的CP 瘤胃降解特性 饲料CP 瘤胃降解率受饲料自身CP 的组成、真蛋白质和非蛋白氮（NPN）的含量、蛋白质的物理、化学特性、细胞壁的阻碍程度等多重因素影响[24]。有研究表明，发酵的难易程度及饲料在瘤胃内的保留时间为饲料CP 瘤胃降解的主要影响因素。也有研究表明，粗饲料自身的细胞壁的纤维结构会影响蛋白质的降解，导致饲料自身CP 含量的高低与其在瘤胃中的CP 降解率存有差异[25]。本试验中牛筋草的CP 含量虽低于红薯叶，但其CP 瘤胃降解率高于红薯叶，这主要是受饲料自身细胞壁的纤维结构影响。本试验中4 种样品的CP 含量有所不同，不同时间点的降解程度也不一样，豆角叶、牛筋草在各个时间点的CP 降解率都居高，且有效降解率也居高，表明豆角叶、牛筋草CP 易消化、容易被降解。柠条草所有时间点的CP 降解率都最低，说明柠条草可降解部分少。红薯叶的有效降解率比豆角叶低，可能是因为红薯叶内有抗营养因子。

3.2.3 4 种粗饲料的ADF 和NDF 瘤胃降解特性 饲料中的纤维物质含量及组成是影响反刍动物瘤胃内环境的重要因素之一，NDF 和ADF 的瘤胃降解率是评价粗饲料营养价值的重要指标[26]，饲料中NDF 含量及其组成会直接影响NDF 的瘤胃降解率，这就导致不同的饲料其瘤胃有效降解率不同。反刍动物体的瘤胃内富含纤维分解菌，能够用于分解饲料中的纤维素，并且为动物提供能量[27]。有研究表明，饲料中NDF 含量越高，其NDF 瘤胃降解率越低[20]。本试验中，虽然豆角叶、红薯叶的NDF、ADF 含量都比较低，但它们NDF 和ADF 的有效降解率都最高，这说明2 种粗饲料的CF 都易降解。虽然柠条草NDF、ADF 和CF 的含量都比较高，但其有效降解成分最少，其NDF、ADF 降解率都最低，主要因为柠条是一种高木质素和难降解纤维物质[28]，从而导致柠条草的消化率与利用率均不高，这与田树飞[29]的研究结论一致。

4 结 论

本试验中4 种粗饲料的营养成分、能量价值、瘤胃降解特性都有很大差异。豆角叶、红薯叶CP 含量高，可以为反刍动物提供一定CP；柠条草和牛筋草中的NDF、ADF、ADL、CF 含量较高，可满足反刍动物对粗纤维的需求。因此，4 种粗饲料均可以作为肉羊的粗饲料来源；从瘤胃降解特性方面看，豆角叶和红薯叶的饲用价值最高，其次是牛筋草，柠条草最低。