体外法评价青贮玉米与青贮菠萝渣的组合效应

郭广振，杨伟光，刘娟，王胜男，陈佳怡，彭苏，尹福泉，高振华，赵志辉

（广东海洋大学滨海农业学院，广东湛江 524088）

0 引言

【研究意义】近年来，我国畜牧业在存在产业发展质量效益低、抵御风险能力不强等老问题的同时，又面临资源环境约束趋紧、饲草料成本高等新情况，为提高畜牧业竞争力，国务院办公厅《关于促进畜牧业高质量发展的意见》中指出：以全株青贮玉米、苜蓿等为主导品种，统筹兼顾其他区域和其他饲草品种，加快建设现代化的饲草产业体系。目前，青贮玉米青贮技术在长江以北地区较成熟（布同良，2006），而华南地区尤其是粤西地区由于高温高湿的气候特点，导致其发展较缓慢。菠萝是粤西地区的主要产业之一，加工后的菠萝副产品（果皮、果渣等）直接丢弃容易造成环境污染和资源浪费。因此，探究菠萝渣的利用方式，尤其是青贮玉米和青贮菠萝渣的综合利用比例，用青贮菠萝渣替代部分青贮玉米，对于控制饲料成本及环境保护均具有重要意义（王志敬等，2019；Silva Almeida et al.，2019）。【前人研究进展】青贮玉米具有适应性强、产量高、营养丰富等特点，是一种重要的粗饲料来源（布同良，2006）。有研究表明肉羊日粮中添加40%全株青贮玉米可有效降低瘤胃产气量，提高总挥发性脂肪酸（Total volatile fatty acid，TVFA）含量，肉羊体重可增长50.9%，并降低其饲养成本（梁艾东，2017）。另有研究表明，50%青贮玉米秸秆与50%红薯秧组合，可显著提高干物质降解率（Dry matter degradability，DMD）、挥发性脂肪酸和产气量等指标（葛瀚聪等，2019）。菠萝作为我国南方特有的热带经济水果，其加工后的副产物富含无氮浸出物、矿物质等营养物质，具有较高饲用价值；经21 d青贮后，即可获得较好的青贮品质（王志敬等，2019），且山羊对发酵后的菠萝渣具有较好的利用效果（吴征敏，2019）。在农业废弃物（甘蔗尾叶、香蕉茎秆、菠萝叶）中，菠萝叶的DMD（达79.56%）最高，青贮后的菠萝渣可替代一定量的青贮高粱（75%，干物质基础），作为畜禽能量饲料（吕庆芳和王润莲，2011；王定发等，2012；Hattakum et al.，2019），可降低饲料成本（Silva Almeida et al.，2019）。【本研究切入点】菠萝渣作为新型粗饲料，与青贮玉米合理搭配使用对缓解我国南方粗饲料紧张具有重要意义，但目前关于2种饲料原料组合效果的研究鲜有报道。【拟解决的关键问题】将青贮玉米与青贮菠萝渣以不同比例组合分组进行体外发酵试验，采用体外产气法探究青贮玉米与青贮菠萝渣适宜的组合比例，为开发南方地区青贮玉米和菠萝渣资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

青贮玉米（Silage corn，SC）：选取文玉3号青贮玉米，于2019年3月在广东海洋大学试验基地种植，蜡熟期收获，留茬25 cm，经人工切短至2～3 cm，混匀后装入聚乙烯青贮袋（35 cm×25 cm），每袋500 g，用ZG-06型真空保鲜机（真空度60 kPa）抽真空、密封，置于室温避光储藏90 d后开封。青贮菠萝渣（Silage pineapple residue，SPR）：菠萝渣由雷州市某食品加工公司提供，取回后斩碎晾晒至含水量为65%～70%后用于青贮；青贮时加入纤维素酶0.3 g/kg（≥10000μ/g，台湾亚芯生物科技有限公司），置于室温避光储藏35 d后开封。

青贮结束，进行开封烘干（原料经65℃烘干48 h至恒重，制成风干试样），用微型粉碎机粉碎过40目筛（孔径0.42 mm）。青贮样品于常温回潮后按照干物质比例75∶25、50∶50、25∶75混合装袋备用，称取适量青贮样品和混合样品于水分皿中，置于105℃烘箱烘2 h后，调至65℃烘24 h后测定干物质含量，全部青贮样品和混合样品冷冻保存，用于体外发酵与其他指标测量。青贮饲料原料成分见表1。

表1 青贮玉米与青贮菠萝渣营养组成（风干基础）（%）Table 1 Nutritional composition of SC and SPR（air-dry basis）（%）

1.2 试验方法

利用200 mL发酵瓶模拟反刍动物瘤胃，将粉碎的青贮菠萝渣与青贮玉米（风干基础）以不同比例混合，并加入人工瘤胃液进行体外发酵。二者按照干物质比100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100混合，试验分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共5组，每组设3个重复，2个空白，进行体外发酵试验。

1.2.1 人工瘤胃液配制人工唾液制备（王志敬，2017）：A液（微量元素溶液）含13.2 g CaCl·2HO、1.0 g CoCl·6HO、10.0 g MnCl·4HO、8.0 g FeCl·6HO，100 mL蒸馏水溶解定容；B液（缓冲液）含5.0 g NaHCO、4.0 g NHHCO，1000 mL蒸馏水溶解定容；C液（常量元素溶液）含9.45 g NaHPO·12HO、0.6 g MgSO·7HO、6.2 g KHPO，1000 mL蒸馏水溶解定容；D液（0.1%刃天青溶液）含100 mg刃天青，100 mL蒸馏水溶解定容；E液（还原剂）含625 mg NaS·9HO、1 mol/L NaOH 4.0 mL，95 mL蒸馏水搅拌均匀。将配制好的原液按蒸馏水+B液+C液+A液+D液+E液顺序以一定比例混合后，放入（39.0±0.5）℃水浴锅内，期间持续通入CO使其由蓝色变为粉红色，最终为无色，制成人工唾液。

瘤胃液：选取2只体重接近（27.0±1.5）kg、健康状况良好的雷州山羊（公羊）作为瘤胃液供体羊，于放牧采食后3 h，将山羊运至解剖实验室经屠宰采集瘤胃内容物，用4层纱布过滤，滤液持续通入CO，整个操作于（39.0±0.5）℃恒温水浴锅中进行。然后将人工唾液与瘤胃液按照9∶1均匀混合，期间持续通入CO，制成人工瘤胃液（王志敬，2017）。

1.2.2 体外培养提前称取1.25 g不同组合比例的青贮饲料于体积为200 mL发酵瓶内，并放入（39.0±0.5）℃恒温振荡培养箱进行预热，向瓶中持续通入CO，迅速加入70 mL人工瘤胃液，封闭后置于（39.0±0.5）℃恒温振荡培养箱内，分别发酵3、12、24和48 h（空白对照组只添加70 mL人工瘤胃液）。为避免瓶内压强过大而导致瓶塞松动漏气，采用50 mL注射器每间隔3 h收集一次气体，各发酵时间点产气量为每次收集气体的累加值。发酵结束时，快速将发酵瓶放入冰水浴中终止微生物活动，测定发酵液及发酵渣各项指标。

1.3 相关指标测定及计算

1.3.1 发酵液pH发酵结束后立即用S220-K型酸度计测定发酵液pH。

1.3.2 发酵液TVFA含量挥发性脂肪酸采用Thermo TRACE 1310-ISQ LT气—质联用仪（Thermo，美国），GC-MS检测方法测定。TVFA浓度为各挥发性脂肪酸浓度之和。样品处理：从发酵瓶中移取100μL发酵液，加入50μL 15%磷酸、10μL异己酸（75μg/mL）、140μL乙醚，匀浆1 min，于4℃12000 r/min离心10 min，取上清上机测试。色谱条件：色谱柱Agilent HP-INNOWAX毛细管柱（30 m×0.25 mm ID×0.25μm）；分流进样，进样量1μL，分流比10∶1。进样口温度250℃；离子源温度230℃；传输线温度250℃，四极杆温度150℃。程序升温起始温度90℃；然后以10℃/min升温至120℃；再以5℃/min升温至150℃；最后以25℃/min升温至250℃维持2 min。载气为氦气，载气流速1.0 mL/min。MS条件：电子轰击电离（EI）源，SIM扫描方式，电子能量70 eV。

1.3.3 试验原料及发酵产物营养物质测定与降解率计算试验原料及发酵产物检测指标：干物质、粗灰分、粗蛋白质、钙和磷。纤维滤袋法（AnkomⅡ00i）测定试验原料及发酵产物中的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维。营养成分降解率计算公式（吴征敏等，2018）：某养分降解率（%）=（试验原料中某养分含量-发酵后滤渣中某养分含量）/试验原料中某养分含量×100。

1.3.4 产气量和产气参数计算产气量采用针筒法测定。

产气速率与产气参数：根据不同时间点的产气量，采用Gompertz模型对各组产气量数据进行非线性回归拟合（Schofieid et al.，1994）。

式中，为时间内注射器中的累积产气量（mL/g）；A为理论最大产气量；b为产气速率常数（mL/h）；e为自然对数函数的底数，约为2.71828；c为体外发酵产气延滞时间（h）；Exp为欧拉常数，为体外发酵产气时间点（h），发酵周期为0～48 h。

1.3.5 组合效应指数计算组合效应指数参考以下公式计算（吴征敏等，2018）：

式中，实测值为样品某一指标的实际测定消化率；加权估算值=单一青贮玉米实测值×青贮玉米配比+单一青贮菠萝渣实测值×青贮菠萝渣配比。

1.4 统计分析

试验数据经Excel 2019整理后采用SPSS 23.0的ANOVA模型进行双因素方差分析和非线性回归分析，用LSD法进行多重比较。

众人面面相觑，不怕受伤不怕死？就这，也能算制胜法宝？秦铁崖道：“倘若是打擂台，以摔倒在地、跌落擂台为失败，秦某赢不了张万邦，赢不了李太嶂。以先受伤为失败，秦某赢不了李双岱。”

2 结果与分析

2.1 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对体外瘤胃产气量及产气参数的影响

由表2可知，双因素方差分析结果表明，不同组合比例和发酵时间及二者的交互作用对山羊体外瘤胃产气量影响极显著（＜0.01，下同）。随着发酵时间的推移，各试验组产气量显著增加（＜0.05，下同）。其中体外发酵3 h时，各试验组的累积产气量差异不显著（＞0.05，下同）；体外发酵12、24和48 h时，Ⅴ组的累积产气量最高，Ⅲ组和Ⅳ组的累积产气量差异不显著；体外发酵12～24 h时，Ⅲ组的累积产气量显著高于Ⅱ组，与Ⅰ组差异不显著；体外发酵48 h时，Ⅲ组的累积产气量显著高于Ⅰ组，Ⅱ组的累积产气量分别与Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ组差异不显著。

由表2可知，随着青贮菠萝渣比例的提高，理论最大产气量（A值）呈先升高后降低再升高的变化趋势，Ⅰ组的A值最低，Ⅱ～Ⅴ组间的A值差异不显著；产气速率（b值）随着青贮菠萝渣比例的提高先降低后升高，Ⅴ组的b值最大，Ⅰ～Ⅳ组间的b值差异不显著；产气延滞时间（c值）随着青贮菠萝渣比例的提高先升高后降低，Ⅴ组的c值最小，Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ组间的c值差异不显著，但均显著低于Ⅱ组。

2.2 青贮玉米与青贮菠萝渣对山羊体外瘤胃DMD的影响

由表3可知，双因素方差分析结果表明，不同组合比例和发酵时间及二者交互作用对山羊体外瘤胃DMD产生极显著影响。随着发酵时间的推移，各试验组呈线性增加。体外发酵3 h时，Ⅳ组DMD显著低于Ⅱ组；体外发酵12 h时，Ⅰ组和Ⅱ组DMD显著高于其他3组，Ⅲ组与Ⅳ组DMD差异不显著，但显著高于Ⅴ组；体外发酵24 h时，Ⅰ组DMD显著低于其他试验组，Ⅴ组DMD分别与混合组（即Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组）差异不显著，Ⅱ组和Ⅲ组DMD差异不显著，但显著高于Ⅳ组；体外发酵48 h时，Ⅰ组与Ⅳ组的DMD差异不显著，二者显著低于其他组，Ⅱ组的DMD分别与Ⅲ组和Ⅴ组差异不显著，Ⅴ组的DMD显著高于Ⅲ组。

2.3 体外瘤胃DMD的组合效应

由表4可知，发酵3、24和48 h时，Ⅱ组与Ⅲ组的DMD产生正组合效应，各组间（发酵3 h和48 h时）组合效应指数差异不显著；发酵24 h时，Ⅳ组的组合效应指数显著低于Ⅱ组和Ⅲ组，Ⅱ组与Ⅲ组间的组合效应指数差异不显著；发酵12 h时，仅Ⅳ组DMD产生正组合效应，与Ⅱ组和Ⅲ组的组合效应指数差异不显著。

2.4 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃粗蛋白降解率（CPD）的影响

由表5可知，双因素方差分析结果表明，不同组合比例和发酵时间及二者的交互作用对山羊体外瘤胃CPD产生极显著影响。随着发酵时间的推移，各试验组CPD显著增加，但Ⅳ组在12 h和24 h的CPD差异不显著。在各发酵时间点，Ⅴ组的CPD显著高于Ⅰ、Ⅱ组。混合饲料组随着青贮菠萝渣比例的增加，CPD逐渐增大，即Ⅱ组＜Ⅲ组＜Ⅳ组，但48 h时Ⅱ组和Ⅲ组的CPD差异不显著。体外发酵3 h时，Ⅰ组的CPD最低，Ⅴ组的CPD显著低于Ⅲ组；体外发酵12 h时，Ⅴ组与Ⅳ组的CPD差异不显著，Ⅰ组的CPD显著高于Ⅲ组；体外发酵24 h时，Ⅳ组与Ⅰ组的CPD差异不显著，显著低于Ⅴ组；体外发酵48 h时，Ⅴ组与Ⅳ组的CPD差异不显著，Ⅰ组的CPD显著高于Ⅱ组，与Ⅲ组的CPD差异不显著。

表2 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃产气量及产气参数的影响Table 2 Effects of SC and SPR combination on rumen gas production of goats in vitro and its parameter

表3 青贮玉米与菠萝渣组合对山羊体外瘤胃DMD的影响Table 3 Effects of SC and SPR combination on rumen DMD of goats in vitro

表4 青贮玉米与菠萝渣对山羊体外瘤胃DMD的组合效应Table 4 Associative effects of SC and SPR on rumen DMD of goats in vitro

表5 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃CPD的影响Table 5 Effects of SC and SPR combination on rumen CPD of goats in vitro

2.5 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃CPD的组合效应

由表6可知，体外发酵3 h时，混合组均产生了正组合效应，即Ⅱ组＞Ⅳ组＞Ⅲ组；体外发酵12、24和48 h时，仅Ⅳ组产生正组合效应，其中体外发酵12与24 h的Ⅳ组组合效应指数显著高于Ⅱ组和Ⅲ组，体外发酵48 h，混合组的组合效应指数差异不显著。

2.6 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃中性洗涤纤维降解率（NDFD）的影响

表6 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃CPD的组合效应Table 6 Associative effects of SC and SPR combination on rumen CPD of goats in vitro

表7 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃NDFD的影响Table 7 Effects of SC and SPR combination on rumen NDFD of goats in vitro

2.7 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃NDFD的组合效应

由表8可知，仅Ⅱ组在发酵12和24 h时产生负组合效应，其他试验组均产生正组合效应；发酵3和12 h时，Ⅲ组与Ⅳ组的组合效应指数显著高于Ⅱ组；发酵24 h时，Ⅲ组的组合效应指数与Ⅱ组和Ⅳ组差异不显著，Ⅳ组的组合效应指数显著高于Ⅱ组；体外发酵48 h时，混合组间的组合效应指数差异不显著。

2.8 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃pH的影响

由表9可知，双因素方差分析结果表明，发酵时间对山羊体外瘤胃pH产生极显著影响。随着发酵时间的推移，各试验组pH呈线性降低。体外发酵3和24 h时各组间pH差异不显著；发酵12 h时，Ⅲ组的pH显著低于Ⅰ组和Ⅴ组，与Ⅱ组和Ⅲ组差异不显著；发酵48 h时，Ⅰ组的pH显著低于其他组，混合组间pH差异不显著，Ⅳ组的pH显著高于Ⅴ组。

2.9 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃挥发性脂肪酸浓度的影响

由表10可知，双因素方差分析结果表明，不同组合比例和发酵时间及二者的交互作用对山羊体外瘤胃TVFA浓度产生极显著影响。各组TVFA浓度随发酵时间推移显著上升，其中发酵48 h的TVFA浓度显著高于其他发酵时间。在整个发酵过程中，各试验组的TVFA浓度随着青贮菠萝渣比例的提高呈先降低后升高再降低的变化趋势。体外发酵3 h时，Ⅲ组的TVFA浓度显著高于其他各组；Ⅳ组的TVFA浓度分别与Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ组差异不显著；Ⅰ组的TVFA浓度显著高于Ⅱ、Ⅴ组，而Ⅱ组与Ⅴ组的TVFA浓度差异不显著。体外发酵12 h时，Ⅲ组的TVFA浓度与Ⅰ组差异不显著，但二者显著高于其他各组；Ⅳ组的TVFA浓度显著高于Ⅱ、Ⅴ组；Ⅱ组的TVFA浓度显著高于Ⅴ组。体外发酵24和48 h时，各试验组的TVFA浓度表现为Ⅳ组＞Ⅴ组＞Ⅲ组＞Ⅰ组＞Ⅱ组。

表8 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃NDFD的组合效应Table 8 Associative effects of SC and SPR combination on rumen NDFD of goats in vitro

表9 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃pH的影响Table 9 Effects of SC and SPR combination on rumen pH of goats in vitro

表10 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃挥发性脂肪酸浓度的影响Table 10 Effects of SC and SPR combination on rumen volatile fatty acids of goats in vitro

由表10还可知，不同组合比例和发酵时间及二者的交互作用分别对山羊体外瘤胃乙酸、丙酸和丁酸浓度产生极显著影响。各试验组的乙酸、丙酸和丁酸（除Ⅳ组）浓度随着发酵时间的推移呈先升高后降低的变化趋势，其中发酵24 h时的乙酸、丙酸和丁酸（48 h时Ⅳ组丁酸浓度最高）浓度显著高于其他发酵时间点。同一发酵时间，各试验组乙酸、丙酸和丁酸浓度随着青贮菠萝渣比例的增加呈先降低后升高再降低的变化趋势。体外发酵3 h时，乙酸：Ⅲ组显著高于Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ组，与Ⅳ组差异不显著；丙酸：Ⅲ组显著高于其他4组；丁酸：Ⅲ组显著高于Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组，与Ⅰ组差异不显著。体外发酵12 h时，乙酸：Ⅰ组＞Ⅲ组＞Ⅳ组＞Ⅱ组＞Ⅴ组；丙酸：Ⅲ组＞Ⅳ组＞Ⅱ组＞Ⅴ组＞Ⅰ组，Ⅳ组与Ⅰ组差异不显著；丁酸：Ⅲ组与Ⅰ组差异不显著，但显著高于其他3组，即Ⅲ组＞Ⅳ组＞Ⅱ组＞Ⅴ组＞Ⅰ组。体外发酵24 h时，乙酸与丁酸：Ⅳ组＞Ⅴ组＞Ⅲ组＞Ⅰ组＞Ⅱ组；丙酸：Ⅳ组＞Ⅴ组＞Ⅰ组＞Ⅱ组，Ⅲ组与Ⅴ组差异不显著。体外发酵48 h时，乙酸：Ⅳ组＞Ⅴ组＞Ⅲ组＞Ⅰ组＞Ⅱ组；丙酸：Ⅳ组＞Ⅲ组＞Ⅴ组＞Ⅰ组＞Ⅱ组；丁酸：Ⅳ组＞Ⅴ组＞Ⅲ组＞Ⅰ组，Ⅰ组与Ⅱ组差异不显著。

2.1 0青贮玉米与青贮菠萝渣对山羊体外瘤胃挥发性脂肪酸的组合效应

由表11可知，在整个发酵过程中，50%～75%比例的青贮菠萝渣组的挥发性脂肪酸与TVFA产生正组合效应（除50%比例青贮菠萝渣组体外发酵48 h外），25%比例青贮菠萝渣组则产生负组合效应。体外发酵3 h时，TVFA组合效应指数：Ⅲ组＞Ⅳ组＞Ⅱ组；乙酸、丙酸、丁酸组合效应指数：Ⅲ组＞Ⅱ组，Ⅳ组与Ⅱ、Ⅲ组差异不显著。体外发酵12 h时，TVFA组合效应指数：Ⅳ组＞Ⅲ组＞Ⅱ组；乙酸、丙酸、丁酸组合效应指数：Ⅲ组＞Ⅳ组＞Ⅱ组。体外发酵24 h和48 h时，TVFA、乙酸、丙酸、丁酸组合效应指数：Ⅳ组＞Ⅲ组＞Ⅱ组。

2.1 1青贮玉米与青贮菠萝渣组合体外发酵的多项组合效应指数

由表12可知，仅Ⅱ组的多项组合效应指数产生负值，Ⅲ组和Ⅳ组的多项组合效应指数均为正值。发酵3和12 h时，Ⅲ组的多项组合效应指数最大，分别为1.82和11.85；发酵24和48 h时，Ⅳ组的多项组合效应指数最大，分别为20.01和21.71。

表11 青贮玉米与青贮菠萝渣对山羊体外瘤胃挥发性脂肪酸浓度的组合效应Table 11 Associative effects of SC and SPR on rumen volatile fatty acids of goats in vitro

表12 青贮玉米与青贮菠萝渣组合体外发酵的多项组合效应指数Table 12 Multiply factor associative effects index of SC and SPR combination for fermentation in vitro

3 讨论

3.1 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃产气参数的影响

产气量既能在一定程度上反映反刍动物体内饲料降解特性及其微生物的总体活动趋势，也是衡量饲料营养价值的重要指标（Son et al.，2003）。本研究中，累积产气量随着体外持续发酵时间延长而逐渐升高，且各试验组理论最大产气量与48 h实际累积产气量高低顺序基本一致，数值也基本接近理论最大产气量，表明通过体外发酵产气法研究青贮玉米和青贮菠萝渣组合效果可较好地推测饲料在雷州山羊瘤胃内的发酵特性。体外发酵初期，各试验组产气量变化基本一致，通过计算累积产气量线性回归拟合发现，各试验组均有短暂的延滞期。由于体外发酵早期是瘤胃微生物的增殖阶段，其数量与降解活性较低，使得其对饲料降解缓慢，因此发酵速度缓慢是导致早期体外发酵产气量偏低的原因（布同良，2006；王志敬等，2017）。发酵后期，在青贮玉米与青贮菠萝渣的组合中，青贮菠萝渣比例越大，累积产气量、理论最大产气量和产气速率逐渐增大，且延滞时间缩短。这可能是由于青贮菠萝渣富含粗蛋白与易发酵碳水化合物，为青贮玉米和青贮菠萝渣组合发酵提供了较多的氮源与碳源，使低质饲料间部分营养成分含量不足或缺失得到互补，提高了饲料中易发酵的营养物质与不易发酵的结构性碳水化合物比例的合理性，有利于瘤胃微生物增殖及其降解饲料（周传社等，2005）。可见，青贮菠萝渣与青贮玉米按照75∶25混合后发酵，可促进瘤胃微生物的生命活动，提高饲料降解率。

宿主与有益微生物间是一种营养互作关系，如瘤胃微生物分泌各种酶分解饲料中可发酵糖类等可被宿主与微生物直接吸收利用的营养成分，同时合成多种维生素、氨基酸和菌体蛋白等营养物质供宿主消化利用（陈代文，2016）。本研究中，各试验组的DMD、粗蛋白质、NDFD随体外发酵时间的推移显著升高，与产气量升高趋势一致，表明瘤胃微生物的生命活动正常且逐渐增强。但早期体外发酵的单一青贮菠萝渣组的干物质和中性洗涤纤维的降解程度低于单一青贮玉米组，发酵后期DMD、NDFD则表现相反结果，同时单一青贮菠萝渣组的CPD显著高于单一青贮玉米组，与上述提到的早期产气量偏低的原因相似。在青贮玉米与青贮菠萝渣的混合发酵中，DMD随着青贮菠萝渣比例的增加而降低，与中性洗涤纤维的降解趋势一致，与粗蛋白质的降解趋势则相反；但组合饲料的DMD与NDFD、CPD的组合效应并未完全表现出一致性。其中75%比例青贮菠萝渣组合中，DMD组合效应指数基本为负值（除3 h），25%～50%比例青贮菠萝渣的CPD组合效应指数在发酵12～48 h时为负值，青贮菠萝渣比例为25%在发酵12～24 h时NDFD也产生负组合效应指数。这可能与组合后木质素、粗灰分等不易降解成分含量增加有关（Mohamed-Laid et al.，2003）。而75%比例青贮菠萝渣的CPD、NDFD在整个发酵过程中产生正组合效应（除DMD）。表明不同饲料的组合能弥补饲料部分营养成分的不足，一定程度上平衡发酵底物中的碳/氮比例，使得瘤胃微生物在利用饲料蛋白满足自身生命活动的同时，增加饲料中碳水化合物的降解，有助于瘤胃微生物对饲料体外发酵的稳定性（周传社等，2005）。

3.2 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对山羊体外瘤胃pH和挥发性脂肪酸的影响

pH是反映瘤胃内环境的重要指标，是影响瘤胃微生物生命活动的重要因素，该值受微生物代谢物（挥发性脂肪酸）及饲料营养成分组成等各种因素相互作用的影响。瘤胃中纤维分解菌（和）的最适环境pH为6.2～6.8（Tajima et al.，2001；卢德勋，2016）。纤维分解菌将纤维素发酵产生乙酸，进而被用于合成动物乳脂；丙酸是反刍动物合成葡萄糖的前体物；饲料消化产生的丁酸以酮体的形式被氧化（邵丽玮等，2020）。本研究中，各试验组pH随青贮菠萝渣比例增加呈无规律变化，发酵12～48 h时发酵液pH维持在6.44～6.88，均处在正常范围内，说明发酵环境稳定，有利于微生物的生长代谢。而体外发酵3 h，各组pH均大于7.50，可能的原因与上述早期产气量偏低的原因相同；同时与日粮改变影响瘤胃微生物数量及活性，从而影响瘤胃中挥发性脂肪酸产生的速度和数量，在TVFA及各挥发性脂肪酸浓度的试验结果中也验证了这一点。有研究结果表明日粮从干草换成谷物类粮食后第3 d，的DNA浓度下降20倍，则下降了饲喂干草的10%（Tajima et al.，2001）。而本研究中的雷州山羊主要采食皇竹草，与试验发酵底物明显不同。因此日粮改变瘤胃微生物产生一定影响需进一步的微生物试验予以验证。

挥发性脂肪酸作为反刍动物能量的主要物质来源，占能量总量的70%～80%；也是反映瘤胃发酵及微生物活力的重要参数之一。本研究中，各发酵时间点的各VFA浓度与TVFA浓度的变化趋势一致。TVFA浓度随发酵时间呈上升趋势，与唐赛涌（2009）的研究结果基本一致，其中发酵48 h时TVFA浓度最高，此时各组发酵液pH最低，说明此时瘤胃微生物活性最高，饲料降解程度最高；同时在发酵后期（24～48 h），50%～75%比例青贮菠萝渣组的各挥发性脂肪酸浓度与TVFA浓度均处于较高水平，可能是青贮玉米与青贮菠萝渣产生了一定的正组合效应，从营养物质的构成分析，青贮菠萝渣与青贮玉米组合的营养成分要比单一粗饲料的营养组成更合理，平衡了粗饲料营养成分，有利于瘤胃微生物的生长繁殖及其发酵。

3.3 青贮玉米与青贮菠萝渣组合对组合效应的影响

反刍动物瘤胃是各种微生物共存且相对封闭的动态生物发酵系统，是反刍动物生长发育的重要营养来源场所。体外产气法是通过人工技术模拟反刍动物瘤胃对摄入饲料中营养物质消化降解的一种方法，与体内法存在高度相关性，已被广泛应用于评价饲料的营养价值（布同良，2006；王志敬，2017；吴征敏等，2018），但体外产气法与反刍动物瘤胃对饲料的实际降解情况存在差异。因此，对于这种批式发酵模型（支梓鉴等，2016），单项组合效应指数难以对饲料价值作出全面评价，需引入多项组合效应指数，该值是对饲料的各个单项组合效应指数进行综合评定，结果更能表明不同饲料组合之间的整体价值（李妍等，2017；葛瀚聪等，2019；吴征敏等，2019）。本研究通过将各发酵时间点DMD、CPD、NDFD、TVFA、乙酸、丙酸和丁酸进行单项组合效应指数对比与多项组合效应指数的叠加，从累积产气量及其参数、模拟瘤胃体外发酵环境与饲料营养物质降解率等多方面综合分析，发现适当比例的青贮玉米与青贮菠萝渣组合优于单一粗饲料。其中50%～75%比例青贮菠萝渣组的多项组合效应指数均为正值，25%比例的青贮菠萝渣组的多项组合效应指数则出现负值；75%比例的青贮菠萝渣组随着发酵时间推移，多项组合效应指数呈明显上升趋势。说明青贮玉米与青贮菠萝渣合理配比组合后，饲料间营养物质得到互补，提高了饲料的饲用品质。菠萝渣作为新型非常规饲料资源，变废为宝，应充分研究、开发和利用，以缓解人畜争粮的矛盾和粗饲料紧张的局面。

4 结论

通过体外产气法研究青贮玉米与青贮菠萝渣的组合效应，以50∶50与25∶75组合时粗饲料具有较优的组合效应，其中比例为25∶75时多项组合效应指数最大，有助于瘤胃微生物生长代谢，提高营养物质的降解率。