南方常见6种农副产品饲料的营养价值评定

吴 琼 牛志力 杨讯业 刘英明 洪欣媛 高振华

（广东海洋大学滨海农业学院，广东 湛江 524088）

粗饲料资源是制约草食动物发展的重要因素[1]。粗饲料产地、生长时间和收获期不同，营养价值也存在较大差异[2]，不同动物品种对饲料的消化能力也有差异[3-4]。一些南方产量较大或特有的粗饲料资源，如火龙果藤、香蕉叶、甜玉米秸秆、花生秧、海水稻秸秆和普通水稻秸秆等，资源利用率较低。近年来，针对农作物秸秆饲料化的研究较多。牛志力等[5]测定了皇竹草、花生秧和海水稻秸秆等粗饲料常规营养成分，明确了“海水稻”秸秆的营养价值，但常规营养分析方法单一。因此，本研究通过常规营养指标、饲料品种评定指数、体外发酵瘤胃的发酵参数以及模糊数学中的隶属函数综合评定了海水稻秸秆、普通水稻秸秆、玉米秸秆、花生秧、火龙果藤、香蕉叶6 种农副产品饲料的营养价值，以期为非常规饲料营养价值判定、合理开发以及提高雷州山羊养殖效益提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

海水稻秸秆（海红-11）、玉米秸秆（渝青386）、普通水稻秸秆（香粘3号）、花生秧、火龙果藤、香蕉叶采自广东海洋大学湖光校区周边，每个品种采集5个区域，每个区域采集面积为50 cm×50 cm。样品带回实验室后在65 ℃下烘至恒重，粉碎过0.45 mm筛。

1.2 试验设计

利用舍饲健康成年雷州山羊瘤胃液进行体外消化试验。每日6：00、18：00分2次饲喂，山羊自由饮水，正常光照，饲粮组成及营养水平见表1。

表1 饲粮组成及营养水平（干物质基础）

1.3 测定指标及方法

1.3.1 常规营养成分

常规营养成分中干物质（DM）测定参照GB/T 6435—2014；粗蛋白质（CP）测定参照GB/T 6432—2018；粗脂肪（EE）测定参照GB/T 6433—2006；粗灰分（Ash）测定参照GB/T 6438—2007；钙（Ca）测定参照GB/T 6436—2002；磷（P）测定参照GB/T 6437—2002；能量（GE）测定使用德国IKA2000 全自动氧弹测定仪；粗纤维（CF） 测定参照GB 6434—2006；中性洗涤纤维（NDF） 测定参照GB/T 20806—2006；酸性洗涤纤维（ADF）测定参照NY/T 1459-2007。

1.3.2 粗饲料品质评定指数

根据1.3.1 测定结果计算饲料相对饲喂价值（RFV）、质量指数（QI）、粗饲料分级指数（GI2001）。

式中：DMI 为粗饲料的干物质随意采食量占体重的百分比（%）；DDM 为可消化干物质占干物质的百分比（%DM）；NDF 为中性洗涤纤维占干物质的百分比（%DM）；ADF 为酸性洗涤纤维占干物质的百分比（%DM）。

式中：TDN 采食量表示每千克代谢体重所采食粗饲料总可消化养分的克数（g/MW）；DM 采食量为每千克代谢体重所采食粗饲料干物质的克数（g/MW）；TDN 为总可消化养分占干物质的百分比（%DM）；NDF 为中性洗涤纤维占干物质的百分比（%DM）；OM为有机物占干物质的百分比（%DM）；OMD 为有机物消化率（%）；IVOMD为体外有机物消化率（%）。

式中：DMI预测模型参照张吉鹍等[6]方法，计算时花生秧按豆科牧草计，皇竹草与玉米秸秆按秸秆类计，“海水稻”和普通水稻按禾本科牧草计。DMI 为粗饲料每天干物质采食量（kg/d）；CP为粗蛋白质占干物质的百分比（%DM）；NDF 为中性洗涤纤维占干物质的百分比（%DM）；IVDMD为体外干物质消化率（%）。

1.3.3 饲料样品能量价值的估算

本试验采用能量价值的预测方程[7]对样品的消化能（DE）、代谢能（ME）以及增重净能（NEg）进行估算。

式中：DE、ME 用于评定饲料中饲喂动物的潜在价值。

1.3.4 瘤胃降解率

瘤胃胃液收集：雷州山羊晨饲2 h后，采用胃管式瘤胃采样器收集瘤胃液样品，用4层纱布过滤瘤胃内容物，通入二氧化碳（CO2）模拟瘤胃内厌氧环境。

人工唾液配制：取0.47 g NaCl、39.80 g NaHCO3、0.57 g KCl、 0.04 g CaCl2、 9.30 g Na2HPO4·12H2O、0.001 g刃天青钠盐、0.06 g MgCl2、0.25 gL-半胱氨酸盐酸盐，溶于1 L蒸馏水中，完全溶解后通入CO2直至溶液变为无色透明。

培养液配制：瘤胃液与人工唾液的混合体积比为1∶4，混合均匀后通入CO2，保持厌氧环境，置于39 ℃水浴锅[8-9]；样品组血清瓶中加入0.5 g待测样品，空白组血清瓶不加入待测样品，2 组均加入50 mL 培养液，用CO2气体排出空气，培养48 h，将血清瓶置于冰水混合物中降温，终止发酵，测定相应指标。

产气量（Gas）的测定参照李苗苗等[9]方法，使用50 mL玻璃注射器插入待测血清瓶瓶口，待压强稳定后，记录相应容积为发酵产气量，测定发酵液pH值。发酵底物使用400 目尼龙过滤袋过滤，将发酵底物装入铝盘，置于（102±2）℃烘至恒重，测定发酵前后样品损失的重量，计算体外发酵营养物质消化率。采用比色法[10]测定氨态氮（NH3-N）含量。

1.3.5 营养价值综合评价

应用模糊数学中的隶属函数值法[11]，以CP、EE、Ash、GE、NDF、ADF、Gas 和IVDMD 等8 个指标进行综合评价。

隶属函数值计算公式为：

式中：Xi为指标测定值，Xmin、Xmax为某一指标的最小值和最大值。

如果为负相关，则用反隶属函数进行转换，计算公式为：

1.4 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2019 进行整理，SPSS 26.0 软件进行单因子方差分析，S-N-K 法进行多重比较。结果以“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 南方6种常见农副产品常规营养成分（见表2）

表2 南方6种常见农副产品常规营养成分

由表2可知，所选的饲料原料中香蕉叶中DM含量显著高于其他5种农副产品（P＜0.05）。饲料原料CP含量范围为5.58%～7.81%，花生秧的CP 含量显著高于其他5 种农副产品（P＜0.05），CP 含量顺序为花生秧＞火龙果藤＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞香蕉叶＞海水稻秸秆。香蕉叶的EE 含量显著高于其他5 种农副产品（P＜0.05），EE 含量顺序为香蕉叶＞海水稻秸秆＞火龙果藤＞普通水稻秸秆＞花生秧＞玉米秸秆。饲料原料CF 含量范围为31.69%～39.76%，海水稻秸秆的CF含量显著高于其他5种农副产品（P＜0.05），CF含量顺序为海水稻秸秆＞普通水稻秸秆＞玉米秸秆＞香蕉叶＞花生秧＞火龙果藤。玉米秸秆NFE 含量显著高于其他农副产品（P＜0.05）；普通水稻秸秆Ash含量显著高于其他农副产品（P＜0.05）；香蕉叶NDF、ADF的含量和GE显著高于其他5种农副产品（P＜0.05）。选取的农副产品原料GE范围为14.44～16.89 MJ/kg。火龙果藤的Ca含量显著高于其他农副产品（P＜0.05）。选取的农副产品中P含量范围为0.19%～0.20%

2.2 南方6 种常见农副产品饲用价值和能量价值（见表3）

表3 南方6种常见农副产品饲用价值和能量价值

由表3 可知，火龙果藤的RFV、QI、GI2001、DE、ME 和NEg 均显著高于其他5 种农副产品（P＜0.05）；香蕉叶的RFV、DE、ME 和NEg 均显著低于其他5 种农副产品（P＜0.05）。

RFV 排序为火龙果藤＞花生秧＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞香蕉叶。DE排序为火龙果藤＞花生秧＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞香蕉叶。所选农副产品原料的ME 范围为5.78～11.66 MJ/kg。各饲料原料的NEg排序为火龙果藤＞花生秧＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞香蕉叶。

2.3 南方6 种常见农副产品体外瘤胃发酵参数分析（见表4）

表4 南方6种常见农副产品体外瘤胃发酵参数分析

由表4 可知，普通水稻秸秆pH 值显著低于其他5 种农副产品（P＜0.05），其他5 种农副产品的pH 值差异不显著（P＞0.05），所选原料的pH 值在6.30～6.72 之间。火龙果藤的产气量和干物质消化率均显著高于其他5 种农副产品（P＜0.05）。玉米秸秆的NH3-N 含量显著高于除火龙果藤样品的其他4 种农副产品原料（P＜0.05），各农副产品原料NH3-N 含量的范围在4.40～7.12 g/100 mL；香蕉叶和普通水稻的NH3-N 含量显著低于其他5 种农副产品（P＜0.05）。

各农副产品原料NH3-N 含量排序为玉米秸秆＞火龙果藤＞花生秧＞海水稻秸秆＞普通水稻秸秆＞香蕉叶；产气量排序为火龙果藤＞玉米秸秆＞花生秧＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞香蕉叶；干物质消化率排序为火龙果藤＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞花生秧＞香蕉叶。

2.4 南方常见6 种农副产品营养成分隶属函数值（见表5）

表5 南方常见6种农副产品营养成分隶属函数值

由表5所知，营养价值隶属函数排序为火龙果藤＞花生秧＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞香蕉叶。

3 讨论

3.1 南方6种常见农副产品常规营养成分含量

常规营养成分含量是评价饲料营养价值的基础。本试验所选原料CP含量在5.58%～7.81%之间，和魏晨等[12]测定结果一致。农作物收获后的副产品经过自然干燥，CP 含量相对较低；花生秧的CP 含量最高，CP 含量和饲料的品质呈正相关；CP含量越高，饲料品质越好。火龙果藤CP含量比花生秧低，与徐铁山等[13]测定结果存在一定差异，可能与样品生长环境和采集的时间有关。本试验中，玉米秸秆的CP含量显著高于水稻秸秆，水稻秸秆的CP含量低于藤茎类，与于胜晨等[14]研究一致。本试验中，香蕉叶CP含量比邓凯东等[15]的测定值低0.50%；EE含量显著高于所选的其他5 种农副产品，比程宣[16]测定EE含量低1.11%，可能与样品收获时间、生长环境有关。海水稻秸秆的CF含量最高，可能是秸秆利用纤维素的致密结构使茎秆支撑作用更佳[3]。CF 具有促进瘤胃反刍，刺激瘤胃液分泌的作用。饲料中CF 含量较高、CP 含量较低，需要补充其他高CP 含量饲料。香蕉叶中NDF 和ADF 的含量显著高于其他5 种农副产品，与程宣等[17]结果相近。

3.2 南方6种常见农副产品饲用价值和能量价值

饲料转化率与饲料营养价值和动物利用率相关。本试验中，NDF和ADF含量高的原料饲用价值和能量价值均较低，与韦兴迪等[18]研究相近。RFV 是预测饲料采食量和能量值的指标，与DDM 和DMI 呈正相关，与NDF和ADF 呈负相关[19]。RFV 大于100，说明饲料的营养价值高[20]。本试验中，花生秧、火龙果藤和玉米秸秆的RFV均在100以上，火龙果藤RFV高达279，说明这两种饲料原料的营养价值整体较高。GI 作为蛋白质和能量的综合指标，反映粗饲料的营养价值及动物对营养物质利用的规律[21]。本试验结果显示，火龙果藤的GI值显著高于花生秧等其他5 种农副产品饲料；花生秧的GI 值显著高于秸秆饲料和香蕉叶；说明仅用GI评定饲料的潜在能量价值并不可行，需要综合考虑GE、DE、NE 含量，特别是NEg 指标。综合上述指标能够更直接地反映饲料原料的能量利用效率。本研究中，DE、ME 和NEg 水平均顺序为火龙果藤＞花生秧＞玉米秸秆＞水稻秸秆＞香蕉叶，表明火龙果藤具有较大的开发及利用价值。

3.3 南方6种常见农副产品48 h后体外发酵参数分析

瘤胃适宜pH值范围为6.28～6.82，不同研究结果略有差异[22]，微生物活动的最佳pH值范围为6.2～7.2[23]。体外发酵液pH 值可反映瘤胃内的环境状态。pH 值主要受饲料养分结构、饲料滞留瘤胃的时间以及有机酸的生成、吸收、排出等因素的影响[24]。本试验中，pH 值在6.30～6.72之间，在瘤胃适宜pH范围内，表明在一定时间内所用饲料的瘤胃发酵不会影响瘤胃内环境。

瘤胃气体量主要来自微生物对饲料中碳水化合物的降解，体外发酵产生的气体量直接反映了微生物的活性和饲料样品的降解率以及发酵程度[25]。研究发现，在一定时间内，体外产气量既与微生物对饲料的利用程度有关，又与饲料营养成分的含量相关，与干物质消化率呈正相关[26-27]。本试验中，体外产气量顺序为火龙果藤＞玉米秸秆＞花生秧＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞香蕉叶。

NH3-N 是瘤胃内环境中重要的指标之一，是评定瘤胃氮存留率重要指标[28-29]。瘤胃微生物最适生长所需的氨态氮含量为5～28 g/100 mL[30]。本试验中，除香蕉叶和普通水稻秸秆外，其他样本发酵液中NH3-N 的含量均在最适范围内。NH3-N 含量是判定饲料品质的指标之一[26]。本试验中，玉米秸秆发酵液中NH3-N 含量显著高于其他5种农副产品，和李洪涛等[31]研究结果一致。

干物质降解率是指体外发酵培养过程中，瘤胃内微生物对发酵底物的利用程度[32]。在相同发酵时间、发酵液的基础上，饲料在瘤胃的降解率取决于饲料本身的结构和营养成分含量。本试验中，6种农副产品饲料干物质降解率排序为火龙果藤＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞花生秧＞香蕉叶。

3.4 南方常见6种农副产品营养成分隶属函数值分析

不同品种饲料的营养成分有差异，不同动物对饲料营养成分的需要也不同。单一营养指标评定饲料营养价值不够严谨，隶属函数分析法通过对各单因素隶属度进行加权平均，得出综合评估的指标值，具有一定客观性和准确性[33]。本试验通过对6种农副产品的营养成分进行隶属函数分析，结果显示，6种农副产品营养价值依次为火龙果藤＞花生秧＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞香蕉叶。

4 结论

饲料营养价值由营养成分、适口性、消化率3 大因素进行综合评定。在饲料生产开发中，饲料原料本身的营养成分会影响动物的饲喂效果。本试验分析了6 种南方农作物副产物的营养价值和饲用价值，6种农副产品饲料营养价值之间存在差异；通过隶属函数综合评估营养价值，结果依次为火龙果藤＞花生秧＞玉米秸秆＞普通水稻秸秆＞海水稻秸秆＞香蕉叶。未来需要结合农作物产量及养殖动物的适口性进行更深层次的分析与研究。