树叶、秸秆及糟渣类饲料在杜×寒杂交羊瘤胃中的降解特性研究

张暄梓，于胜晨，郝小燕，张英杰，郭云霞，张建新*，霍文婕*

（1.山西农业大学动物科学学院，山西太谷 030801；2.西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌 712100；3.河北农业大学动物科技学院，河北保定 071000）

养羊业是我国农牧山区的传统支柱产业，也是贫困地区农民脱贫致富的政府扶持产业。在舍饲圈养条件下，饲草料成本占养羊成本的65%～70%[1]，农业农村部《全国节粮型畜牧业发展规划（2011-2020）》明确提出要加快树叶、糟渣等非常规饲料资源的饲料化进程。我国年产秸秆约10.4 亿t[2]，产糟渣约2 亿t[3]，树叶资源约5 亿t[4]，如何通过营养平衡技术和饲草料加工调制方法科学利用树叶、糟渣等非常规饲料资源，真正实现养羊业的节本、提质、增效，是肉羊产业健康稳定发展的重要保障。

未经处理的秸秆类粗饲料适口性差，营养价值低[5-7]，目前饲用秸秆仅为1.69 亿t[2]。糟渣类饲料资源来源广，但其含水量高、酸碱不平衡、易腐败，利用有限[8]；葡萄渣可以缓解肉羊的氧化应激，提高生长性能，改善肉品质[9-11]。目前，可用作饲料的树叶资源有100 余种，其中槐树叶中含有18 种氨基酸，微量元素铁、锰、铜、锌的含量也远远高于豆饼[12-14]。

营养价值综合评定是客观评价饲草料资源营养价值的重要手段，也是利用饲料资源科学设计饲料配方的重要依据。本试验通过测定常规营养成分和羊瘤胃降解率来综合评定树叶、秸秆、糟渣3 类粗饲料原料的营养价值，旨在为粗饲料资源的开发利用和饲料配方的科学设计提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 饲料样品均采自山西境内的柳树叶、槐树叶、水稻秸秆、玉米秸秆、葡萄渣和醋糟，每种饲料采集3 个样品作为重复，饲料原料属性信息见表1。采集的饲料经65℃烘箱烘干，粉碎后制成风干样品，置于自封袋中备用。

1.2 动物饲养管理 本试验选用3 只体况良好、体重（50.00±3.50）kg、安装永久性瘤胃瘘管的杜×寒杂交F1代成年阉割肉用绵羊，经检疫后单栏饲养。基础日粮参考NRC（2007）绵羊营养需要配制，按1.3 倍维持水平饲养，试验基础饲粮组成及营养成分见表2。每日于08:00 和18:00 饲喂，自由饮水。

表1 6 种粗饲料原料的属性信息

表2 基础日粮组成与营养成分（风干基础）

1.3 尼龙袋试验方法 选用孔径为50 μm、10 cm×6 cm 的尼龙袋，并进行编号。尼龙袋使用前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℃下烘干，并回潮24 h，在使用前称重记录。准确称取3 g 待测饲料样品，装进已备好的尼龙袋内。各时间点设置3 个重复，每个重复设置2 个平行尼龙袋，将2 个尼龙袋绑在特制塑料管上，放进瘤胃内。尼龙袋在瘤胃瘘管中消化时间为0、6、12、24、36、48、72 h。按照“分批放入，同时取出”的原则操作。将取出的尼龙袋放入洗衣机中清洗，随后放于65℃烘箱中烘干（48 h），并回潮24 h，称重记录。

1.4 样品常规营养成分测定 参照张丽英[15]的方法检测待测饲料的水分、干物质（DM）和粗灰分（Ash）含量，采用凯氏定氮法测定粗蛋白质（CP）含量，采用索氏提取法检测粗脂肪（EE）含量，采用AOAC（2012）[16]的方法测定粗纤维（CF）含量，采用Van Soest 法[17]检测酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）含量，采用原子吸收分光光度计法[18]检测钙（Ca）含量，采用钒钼黄比色法[19]检测磷（P）含量。

1.5 数据处理与计算

1.5.1 瘤胃有效降解率的计算 利用Ørskov 等[20]的瘤胃降解指数模型计算瘤胃有效降解率：

式中，P 为t 时间点饲料某一营养成分的瘤胃降解率（%），a 为快速降解部分（%），b 为慢速降解部分（%），c 为b 的降解速率（h-1），t 为饲料在瘤胃内停留的时间（h）。

6 种粗饲料的瘤胃有效降解率（ED）的计算公式：

式中，k 为待测饲料的瘤胃外流速率，0.034 h-1。

1.5.2 饲料样品能量价值的估算 本试验采用绵羊能量价值的预测方程[21]对样品的消化能（DE）、代谢能（ME）以及增重净能（NEg）进行估算。

1.5.3 饲料样品每个时间点瘤胃降解率的计算

被测饲料营养物质 t 时间点的降解率=[（A×B）–（C×D）]/（A×B）×100%式中，A 为校正袋重（g），B 为0 h 袋中残余物某一养分含量（%），C 为某一时间点尼龙袋中残余物的重量（g），D 为某一时间点尼龙袋中残余物某一养分含量（%）。A=实际装袋样品重（g）×[1–装袋样品逃逸率（%）]，其中，装袋样品逃逸率=｛[0 h 装袋样品重（g）–0 h 袋中残余物重（g）]/0 h 装袋样品重（g）｝×100%

1.6 统计分析 利用Excel 2010 对试验数据进行整理，利用SPSS 26.0 进行单因素方差分析，用Duncan's 法进行多重比较，a、b、c 采用非线性回归分析，P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 6 种粗饲料原料的常规营养成分以及能量价值分析由表3 可见，秸秆类粗饲料的水分低于其他两类粗饲料（P<0.05），其中醋糟的水分最高。树叶类粗饲料的CF、NDF 和ADF 含量均低于秸秆类和糟渣类粗饲料（P<0.05）。树叶类粗饲料的CP 含量与糟渣类粗饲料相似，两者均高于秸秆类粗饲料（P<0.05），且其中柳树叶的CP 含量最高。糟渣类粗饲料的EE 和P 含量高于其他两类粗饲料（P<0.05），且醋糟的EE 和P 含量最高。树叶类粗饲料的DE、ME 和NEg 均高于其他两类粗饲料（P<0.05），且柳树叶和槐树叶之间无显著差异P>0.05）。秸秆类粗饲料中玉米秸秆的DE、ME 和NEg 高于水稻秸秆（P<0.05），糟渣类粗饲料中葡萄渣高于醋糟（P<0.05）。

2.2 6 种粗饲料原料各营养成分的瘤胃降解特性

2.2.1 6 种粗饲料原料DM 的瘤胃降解特性 由表4 可见，槐树叶各个时间点DM 的瘤胃降解率均高于其他5 种粗饲料（P<0.05）。除6 h 之外，其他时间点的树叶类粗饲料DM 的瘤胃降解率高于其他两类粗饲料（P<0.05）。从DM 的瘤胃降解参数来看，葡萄渣的快速降解部分高于其他5 种粗饲料（P<0.05），树叶类粗饲料的慢速降解部分和有效降解率（EDDM）高于其他两类粗饲料（P<0.05），且6 种粗饲料原料的EDDM由高到低依次为槐树叶、柳树叶、葡萄渣、玉米秸秆、醋糟、水稻秸秆。

表3 6 种粗饲料原料的营养成分以及能量价值（干物质基础）

表4 6 种粗饲料原料DM 的瘤胃降解率和降解参数

2.2.2 6 种粗饲料原料CP 的瘤胃降解特性 由表5 可见，6 种粗饲料原料CP 的瘤胃降解率随着其在瘤胃内消化时间的增加而发生变化。在6～72 h，树叶类粗饲料CP瘤胃降解率高于其他两类粗饲料（P<0.05）；在6 h 时，槐树叶的CP 瘤胃降解率高于柳树叶（P<0.05）；12 h时两者无显著差异；在24～72 h，柳树叶CP 的瘤胃降解率高于槐树叶（P<0.05）。对于6 种粗饲料的CP 瘤胃降解参数，槐树叶的快速降解部分高于其他5 种粗饲料（P<0.05），柳树叶的慢速降解部分和降解速率高于其他5 种粗饲料（P<0.05）。树叶类粗饲料CP 的瘤胃有效降解率（EDCP）高于其他两类粗饲料（P<0.05），且6 种粗饲料原料的EDCP由高到低依次为柳树叶、槐树叶、水稻秸秆、玉米秸秆、葡萄渣、醋糟。

2.2.3 6 种粗饲料原料NDF 的瘤胃降解特性 由表6 可见，粗饲料在瘤胃发酵的所有时间点中，树叶类粗饲料NDF 的瘤胃降解率均高于其他两类粗饲料（P<0.05），且柳树叶NDF 的瘤胃降解率最高。从6 种粗饲料NDF的瘤胃降解参数来看，树叶类粗饲料的可降解部分（a+b）高于其他两类粗饲料（P<0.05），且槐树叶最高；葡萄渣慢速可降解部分的降解速率高于其他饲料（P<0.05）。树叶类粗饲料NDF 有效降解率（EDNDF）高于其他两类粗饲料（P<0.05），且6 种粗饲料EDNDF由高到低依次为柳树叶、槐树叶、玉米秸秆、水稻秸秆、葡萄渣、醋糟。

3 讨 论

3.1 6 种粗饲料原料的营养成分和能量价值 本试验中，6 种粗饲料的营养成分含量差异比较大。树叶类和糟渣类的CP 含量高于秸秆，其中柳树叶含有较高的CP，表明柳树叶可为反刍动物提供丰富的植物性CP[22]。本试验中醋糟CP 含量为10.96%，EE 含量为7.63%。Song等[23]研究表明，醋糟的CP 含量为12.52%，EE 的含量为9.33%。本试验中，树叶类饲料的NDF 和ADF 含量较低，对肉羊绵羊的饲用能量价值较高。树叶类饲料的NDF、ADF 和CF 含量低于秸秆类饲料，主要是由于秸秆需要使其茎干具有良好的支撑作用而利用了更多结构致密的纤维素[24]。树叶类饲料因相对较低的CF 和ADF含量更容易被反刍动物利用。而水稻秸秆、葡萄渣和醋糟的ADF 含量较高，限制了它们的利用效率。因纤维类物质易于被瘤胃微生物消化[25]，所以醋糟有助于反刍动物瘤胃的生长发育。秸秆类饲料的CF 含量高，也可以促进动物的反刍，但其CP 含量低，因此饲喂时可以与其他蛋白类饲料配合饲喂。粗饲料原料中P 含量与粗饲料品种、生长环境和农作物加工工艺等有关[26-27]。醋糟中含有大量的谷物，因此P 含量最高，这与Huang 等[28]研究结果一致。由于矿物质P 元素属于不可再生资源，且饲料中添加过量的P 会导致大量未消化的P 排出畜禽体外，进而造成环境污染[29]，因此本试验中对P 含量的分析为畜禽饲料的精准配制和合理补充P 元素提供了重要的参考依据。

表5 6 种粗饲料原料CP 的瘤胃降解率和降解参数

表6 6 种粗饲料原料NDF 的瘤胃降解率和降解参数

在确定饲料在饲喂动物过程中的潜在价值时，ME比DE 更为实用和准确[30]。本研究中树叶类粗饲料的DE、ME 和NEg 相对于秸秆类粗饲料更高，说明作为非常规粗饲料的树叶类粗饲料原料可以部分代替目前肉羊日粮中常用的秸秆类饲料以提供更多的ME 和NE。相对于糟渣类粗饲料，玉米秸秆的DE、ME 和NEg 较高，水稻秸秆的DE、ME 和NEg 较低，这与曹水清等[31]研究结果一致。因此，在开发利用水稻秸秆作为反刍动物饲料时应进行合理的加工处理，以提高其消化率。

3.2 6 种粗饲料原料营养成分的瘤胃降解特性

3.2.1 6 种粗饲料原料DM 的瘤胃降解特性 饲料原料的DM 瘤胃降解率是衡量反刍动物干物质采食量（DMI）的重要指标[32]，饲料的DM 降解率高，一般动物对该饲料的采食量也会相应增加。粗饲料快速降解部分主要是由蛋白类、脂类和可溶性糖等易降解部分决定[33]。本试验中，树叶类饲料各时间点的降解率均高于其他饲料，说明树叶类饲料在瘤胃中更容易被消化利用。糟渣类饲料在瘤胃中降解率较低，特别是葡萄渣因含有大量的葡萄籽，质地坚硬，不易被微生物降解，故慢速降解部分比例最低。但葡萄渣中还含有大量的果皮和少量果肉，这部分成分容易被微生物降解，所以葡萄渣快速降解部分比例较高。从慢速降解部分和瘤胃有效降解率来看，树叶类饲料营养价值最高，而醋糟和水稻秸秆的营养价值相对较低。

3.2.2 6 种粗饲料原料CP 的瘤胃降解特性 饲料在反刍动物瘤胃中CP 的降解率主要取决于饲料本身的降解难易程度以及饲料在瘤胃里的发酵时间[34]。本试验结果表明，随着饲料在绵羊瘤胃内滞留时间的延长，CP 的瘤胃降解率也逐渐升高。本试验中，在6 h 时，槐树叶的CP 瘤胃降解率高于柳树叶，而在24～72 h，柳树叶CP 的瘤胃降解率高于槐树叶，这可能与饲料的蛋白质组成成分有关。不同的蛋白质成分在瘤胃内消化降解的快慢不同，槐树叶的快速降解部分高于柳树叶，而慢速降解部分低于柳树叶。有研究显示，在评价饲料营养价值时，饲料的慢速降解部分和有效降解率更具有参考价值[24]。本试验研究显示，柳树叶的慢速降解部分和有效降解率显著高于其他5 种粗饲料，说明柳树叶的CP 在瘤胃中的利用率较高。柳树叶CP 含量较高，可以为反刍动物提供优质CP。本试验中，糟渣类的CP含量（葡萄渣10.72%，醋糟10.96%）高于槐树叶的CP 含量（9.27%），但CP 的瘤胃有效降解率（葡萄渣29.43%，醋糟26.67%）较槐树叶（55.04%）低，说明醋糟和葡萄渣的蛋白质营养价值较低。

3.2.3 6 种粗饲料原料NDF 的瘤胃降解特性 饲料中的纤维类物质是反刍动物重要的能量来源[35]。当作物成熟后，茎秆随之木质化，纤维素、半纤维素和木质素的比例也发生变化，在肉羊瘤胃中能被降解的是部分纤维素和半纤维素，木质素不易被降解利用，因此，饲料中NDF 组分和比例的不同会造成NDF 瘤胃降解率的差异[36]。本试验研究显示，树叶类饲料的NDF 含量低于其他粗饲料，但其瘤胃有效降解率最高，说明树叶类饲料中纤维部分可以被肉羊有效利用。醋糟的NDF 含量仅次于水稻秸秆，但其在各时间点的瘤胃降解率最低，降解速率最慢，因此其瘤胃有效降解率最低。醋糟作为反刍动物饲料时，其纤维利用率较低成为第一限制因素，必须采用酶制剂或生物发酵等加工手段来提高饲料的利用率。综合可降解NDF 和瘤胃有效降解率来看，树叶类饲料的营养价值最高，秸秆类饲料次之，而葡萄渣和醋糟的营养价值最低。

4 结 论

本研究结果表明，树叶类粗饲料的CP 含量高，NDF 和ADF 含量较低，各能量价值较高，且其营养物质瘤胃降解率较高，可以作为肉羊优质的粗饲料资源；糟渣类粗饲料特别是醋糟的营养物质瘤胃降解率较低，不易被动物利用，作为肉羊饲料利用还需要进行进一步加工处理。综上，树叶类粗饲料的营养价值较秸秆类和糟渣类更高。