动物科学动物医学毕业生论文

常规粗饲料营养成分的瘤胃降解规律研究

***

摘要：为探讨牛瘤胃对四川谷草、甘肃全株玉米青贮、陕西秸秆青贮、四海羊草（含杂草）四种粗饲料的降解特性。试验选用6头装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛，采用尼龙袋法评定其干物质(DM)、粗蛋白(CP)和中性洗涤纤维(NDF)的瘤胃降解率。实验结果显示：72h后，4种粗饲料DM的降解率为甘肃全株玉米青贮最高,陕西秸秆青贮次之；4种粗饲料CP的降解率为四川谷草最高, 高达82.03%；4种粗饲料NDF的降解率，陕西青贮最高其他三种基本相同。且根据不同时间的三种物质的降解率显示出不同营养成分在瘤胃中降解率均随降解时间的延长呈不同程度地增加。

关键词：粗饲料；奶牛；瘤胃降率；尼龙袋法

Analysis on the nutrition degradation of

coarse fodder in the rumen

WANG lian-qing

(Class 2of Animal Science, Graduated in 2013)

Abstract: In order to study the rumen degradation feature of four roughage including Sichuan millet straw, Gansu whole plant corn silage, Shanxi straw silage and Sihai Chinese wildrye(containing 10 percent weed),six Holstein cows with permanent rumen fistula were used to conduct experiment. The nylon bag techniques were adopted to test the rumen degradation ratio of DM, CP and NDF. The results shows that: After 72 hours the DM degradation efficiency of Gansu whole plant corn silage is the highest and the next is Shanxi straw silage, the CP degradation efficiency of Sichuan millet straw is the highest ,as high as 82.03％. Among the four roughages Shanxi straw silage has the highest NDF, the NDF content of the other three are nearly same. And the degradation ratio of different nutritional ingredients increase varying degrees as the degradation time extends.

Key words: Roughage; Dairy cow; Rumen degradation ratio; Nylon bag techniques

随着粮食作物种植面积的逐渐减少，节约饲料用粮，缓解粮食供需矛盾，维持农业可持续发展成为主流。这就促进了草食家畜在世界畜牧业的发展，也使草食动物在家畜养殖行业中处于十分重要的地位，牧草和秸秆等粗饲料资源的利用在饲料业中也变得举足轻重[1]。

已知，奶牛日粮中近50%的粗蛋白(CP)来源于粗饲料，80%~90%中性洗涤纤维需要量靠粗饲料来满足[2]。粗饲料是奶牛不可缺少的一种饲料。奶牛常用的粗饲料一般指容积大、粗纤维(CF)成分或水分含量高(CF高于18%，水分低于45%)，可消化养分较低的饲料。主要包括干草或秸秆、青贮、青绿、块根类多汁饲料及糟渣类。而玉米秸秆、玉米青贮和牧草是目前奶牛养殖业几种常用的粗饲料。及时准确地对这些常用粗饲料的饲喂价值进行测定十分必要。粗饲料营养物质在瘤胃中的降解特性是反刍动物饲料营养价值评定的重要指标[3-8]。本试验采用尼龙袋法研究粗饲料中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)和中性洗涤纤维(NDF)在瘤胃中的降解规律，以期为今后的科研和生产提供基本参数，为合理利用这几种饲料资源、准确配制饲粮提供理论依据。尼龙袋法是将饲料装在尼龙袋内测定在瘤胃内停留不同时间饲料蛋白质的消失率然后结合外流速度计算该饲料蛋白质的动态降解率,此法有如下优点:( 1 )简便易行无需复杂的仪器设备;( 2 )结果的重现性好;( 3 )测量情况符合动物的生理情况;( 4 )可以测定在瘤胃内停留不同时间的饲料蛋白质的降解率;( 5 )可以进行饲料的大量测定[9]。

1 材料与方法

1.1 试验地点、时间

本试验研究于2013年2月至5月间在河南农业大学奶牛实验基地和实验室中进行。1.2 试验动物及饲养管理

选用6头生理状态、生产性能相近，发育正常，生理和身体状况良好的荷斯坦奶牛，进行瘤胃瘘管安装手术[10-11]。试验期间，奶牛采用散栏式饲养，每天饲喂2次，自由饮水。饲料为全混合日粮(TMR)，精料组成及日粮组成见表1。

表1产奶牛精料组成及日粮组成

Table 1 The concentrated food and diet composition of dairy cow

精料补充料组成Feed supplement 比例（%）

Proportion

产奶牛日粮组成

Composition of dairy cow

饲喂量（kg/d）

Feeding capacity

玉米Corn 50 苜蓿草Alfalfa hay 2.5 豆粕Soybean meal 10 玉米青贮corn Silage 15 麸皮Bran 5 精料补充Feed supplement 9 玉米胚芽粕Corn germ mea 5

花生粕Peanut meal 10

DDGS 14

石粉Powder 1

盐Salt 1

小苏打Baking soda 1.5

磷酸氢钙DCP 1.5

预混料premix 1

注:1%预混料由河南大畜牧业生物科技有限公司提供，含有维生素、微量元素等成分。

Note:1% premix animal husbandry by the Biotechnology Co., Ltd. Henan Province to provide, contains vitamins, trace elements and other ingredients.

1.3 受试的四种粗饲料的处理

试验所用四川谷草、甘肃全株玉米青贮、陕西秸秆青贮、四海羊草共4种粗饲料，均为实验室保存。样品放入65℃烘干置恒重，制成风干样品，记录初水分。然后将风干样品用微型植物粉碎机粉碎一部分过6网目筛孔，待做瘤胃降解试验；另一部分过18网目、40网目筛孔，待测常规营养成分。

1.4 试验用品

1.4.1试验仪器微型植物粉碎机、分析天平、称量瓶、电热鼓风干燥箱、干燥器、高温炉、坩埚、索氏脂肪提取器、凯氏烧瓶、定氮仪、滴定管、电炉、分光光度计等。

1.4.2主要试剂无水乙醚、硫酸、氢氧化钠、硼酸、硫酸铵、盐酸标准溶液、中性洗涤剂、酸性洗涤剂、EDTA、孔雀石绿水溶液、钒钼酸铵显色剂、高氯酸等。

1.4.3试验材料

尼龙袋: 选用孔径为50 m的尼龙布，制成长×宽为5 cm×8 cm的尼龙袋，袋底部两角呈钝圆形，用细涤纶线双线缝合，散边用酒精灯烤焦。用前放入瘤胃内72 h，取出、洗净、65℃烘干后使用。

半软塑料管：半软塑料管的直径0.8 cm，长度为50 cm左右。在塑料管的一端距顶端1~2cm 处向内划透一长约3 cm的夹缝，用于固定尼龙袋。在塑料管的另一端距顶端1~2cm处打一直径约0.5cm的孔，系一条结实的尼龙线，长度能将半软塑料管固定于瘤胃瘘管盖的上。1.5 四种受试粗饲料的常规营养成分测定

饲料原料中水分含量采用GB/T6435-2006标准测定；

有机物(OM)含量采用GB/T6438-2007标准测定；

粗脂肪(EE)采用GB/T6433-1994标准测定；

粗蛋白(CP)含量采用GBT6432-1994标准测定；

酸性洗涤纤维(ADF)含量采用GB/T20805-2006标准测定；

中性洗涤纤维(NDF)含量采用GB/T20805-2006标准测定；

钙(Ca)含量采用GB/T6436—2002标准测定；

磷(P)含量采用GB/T6437-2002标准测定；

粗纤维(CF)含量采用GB/T6434-2006标准测定。

1.6 四种受试粗饲料的瘤胃降解率测定

称取4g左右样品放入已知重量的尼龙袋（在65℃烘箱中预烘24h）中。尼龙袋和待测样品均精确至0.0001克。分别将每两个装有待测样品的尼龙袋口交叉夹于一根半软塑料管的夹缝中，用尼龙线缠绕固定，确保其不渗漏、不脱落。

在早晨饲喂前1 h，打开试验奶牛的瘤胃瘘管盖，将固定尼龙袋的半软塑料管连同尼龙袋一起送入瘤胃腹囊食糜中，用塑料管上端的尼龙线将半软塑料管固定于瘘管盖上。每头奶牛放置7根半软塑料管，计14个尼龙袋。将装有待测样品的尼龙袋放入试验动物的瘤胃后开始记录培养时间，第4，8，16，24，36，48和72 h分别从每头奶牛瘤胃中各取出一根管（连同上面所系的2个尼龙袋），直至所有塑料管（尼龙袋）全部取出。将取出的尼龙袋立即用自来水冲洗，在冲洗过程中用手轻轻挤压，直至水清为止。将冲洗过的尼龙袋（连同之中的残余物）置于鼓风干燥箱内65℃下恒重。用分析天平称重，精确至0.0001克。分别将各培养时间点尼龙袋中的残余物完全转移出来，将同一降解时间点的同种待测样品残余物用40网目筛孔的微型植物粉碎机粉碎，测定其常规营养成分。

某些细小的样本颗粒可能不经瘤胃降解就迅速通过尼龙袋孔逃逸，此部分实际上并未真

正参加瘤胃的降解过程，因而应从装袋样品中扣除。这部分未经瘤胃降解就直接从尼龙袋中逃逸的样品可通过空白试验进行校正，即在进行上述操作的同时，另装2个尼龙袋，但不放入瘤胃内，直接对其侵泡、冲洗、烘干、称重，以测算逃逸率。

2 结果与分析

2.1 粗饲料的常规营养成分

四种不同粗饲料营养成分见表2。由表2的结果可知，不同粗饲料的DM、OM、EE、CP、ADF、NDF、Ca、P和CF含量及存在一定差异。四海羊草的干物质含量最高，高达85.73%，明显高于甘肃全株玉米青贮、陕西秸秆青贮和四川谷草的干物质含量；四海羊草的粗蛋白含量高于甘肃全株玉米青贮、四川谷草和陕西秸秆青贮；四海羊草和陕西秸秆青贮的粗纤维含量较甘肃全株玉米青贮和四川谷草的含量高，甘肃全株玉米青贮的粗纤维含量是最低的。四种粗饲料的脂肪、钙、磷含量均较低，只有四海羊草的脂肪含量稍高，为2.73%。

表2不同粗饲料的DM、OM、EE、CP、ADF、NDF、Ca、P和CF（%）

Table 2 DM、OM、EE、CP、ADF、NDF、Ca、Pa and CF of different roughages（%）

DM OM EE CP ADF NDF Ca P CF 四川谷草78.90 89.09 0.99 4.46 55.18 78.69 0.07 0.12 3.16 甘肃全株玉米青贮80.60 94.64 1.99 6.96 38.55 66.64 0.15 0.88 3.08 陕西秸秆青贮83.67 88.07 0.92 7.56 46.88 78.87 0.08 2.17 3.63 四海羊草85.73 94.60 2.73 8.57 34.59 60.59 1.06 0.27 3.43

2.2 不同粗饲料的干物质（DM）降解规律

四种粗饲料不同时间点，DM在奶牛瘤胃中的降解规律见图1。由图1的结果可以看出，随着粗饲料在奶牛瘤胃中降解时间的延长，其DM降解率呈不同幅度的增长。甘肃全株玉米青贮的降解率一直居高不下。四川谷草的DM降解率在4-24h内很高，但24h后趋于平稳。4-72h时间段内，陕西秸秆青贮和甘肃全株玉米青贮DM降解率都呈明显上升趋势，说明这两种粗饲料的干物质在瘤胃中的降解率一直较高。而四海羊草和四川谷草在24h之前DM降解率较平稳，但在24~36h迅速提升之后又趋于稳定。到72h时间点，以甘肃全株玉米青贮和陕西秸秆青贮降解率最高，明显高于四川谷草的干物质降解率。

图1不同粗饲料在瘤胃不同时间的DM降解率（%）

F ig 1 DM degradation rates of different roughages in rumen at different time（%）

2.3 不同粗饲料的粗蛋白（CP）降解规律

四种粗饲料不同时间点，CP在奶牛瘤胃中的降解规律见图2。由图2的结果可以看出，随着粗饲料在奶牛瘤胃中降解时间的延长，其CP降解率呈现逐渐增长的趋势。其中四海羊草的降解率最低，其降解率一直都低于其他三种饲料的CP降解率；在16-24h时间段，四川谷草CP降解率明显增加，16-72h之间，四川谷草的CP降解率一直高于其他三种粗饲料，说明经过16h之后，瘤胃对四川谷草CP的消化率较快。甘肃全株玉米青贮和陕西秸秆青贮两种粗饲料的CP降解率相差不大，但全株玉米青贮的降解率在72h以内一直高于玉米秸秆的降解率。

图2不同粗饲料在瘤胃不同时间的CP降解率（%）

Fig 2 CP degradation rates of different roughages in rumen at different time（%）

2.4 不同粗饲料的中性洗涤纤维（NDF）降解规律

四种粗饲料不同时间点，NDF在奶牛瘤胃中的降解规律见图2。由图2的结果可以看出，经过4h后，四种粗饲料的NDF降解率都非常的低，且在16h之前，四种粗饲料的降解率增加幅度都不明显。在16-24h时间段四川谷草的NDF降解率增加较快，说明在这个时间段瘤胃对该饲料NDF的消化率明显提高。陕西秸秆青贮在36~48h增长速度最快。72h时陕西秸秆青贮的NDF的降解率最高，甘肃全株玉米青贮、陕西秸秆青贮和四海羊草的NDF降解率没有明显区别。

图3不同粗饲料在瘤胃不同时间的NDF降解率（%）

Fig 3 NDF degradation rates of different roughages in rumen at different time（%）

3 讨论

3.1 不同时间段瘤胃对粗饲料的营养成分的降解特性

牛的瘤胃对粗饲料营养成分的降解与饲料的品种牛的种类和环境等因素有很大关系。根据本实验对粗饲料营养成分的降解规律的研究可以看出,瘤胃对甘肃全株玉米青贮的DM降解速度不同的时间段差别不大，但是对于陕西秸秆青贮、四川谷草和四海羊草在24h后瘤胃的降解速度有明显的提高。对于CP的降解除了甘肃全株青贮玉米在36~48h时降解速度明显提高外，其余三种饲料都是在24h后有明显提高。而对于NDF而言四种饲料在24h时对其的降解速度都有显著提高。这说明牛瘤胃对干物质、粗蛋白和中性洗涤纤维的降解速度在24时后开始加快。

3.2 DM的降解特性

DM瘤胃降解率是影响干物质采食量（DMI）的一个主要因素，饲料DM的降解率随饲料品种的不同而有一定的差异[12]，不同粗饲料DM在瘤胃中降解率均随培养时间的延长呈不同程度地增加，但不同种类的粗饲料其增加的幅度不同。甘肃全株玉米青贮和陕西秸秆青贮的DM降解率曲线都在平稳的提升，而四川谷草和四海羊草的DM降解率在不同时间段增加幅度差异较大。整体来看，甘肃全株玉米青贮的干物质降解率高于其他三种饲料，饲喂全株玉米青贮可以增强瘤胃对粗饲料消化的稳定性，增加对粗饲料的采食量。

3.3 CP的降解特性

饲料蛋白质在瘤胃中的降解主要取决于其发酵的难易程度和在瘤胃内的滞留时间[13]。不同粗饲料CP在瘤胃中降解率均随培养时间的延长呈不同程度地增加，但不同种类的粗饲料其增加的幅度不同。由本试验结果可知，四海羊草（含杂草）的CP含量最高但其降解率却一直低于其他三种饲料，有可能是其含的杂草中有不利于消化的豆科植物；四川谷草对CP的降解率在24h前较低，24h后其降解率才明显提高；甘肃全株玉米青贮在4h时对CP的降解率就很高，72h其降解率高达73.89%。可见甘肃全株玉米青贮中的CP在瘤胃中能得到很好利用。

3.4 NDF的降解特性

NDF的瘤胃降解率是表示粗饲料营养价值的一个重要指标。饲料NDF的组成会影响到NDF瘤胃内的降解率，所以不同饲料原料的NDF在奶牛瘤胃中的有效降解率也各不相同[14]。

目前，关于饲料纤维物质在奶牛瘤胃内的降解率的研究资料不多，结果也各不相同。本试验中，16h前四种饲料的NDF降解率都非常的低，16h后才逐渐升高，这说明瘤胃对陕西秸秆青贮、甘肃全株玉米青贮、四海羊草和四川谷草的NDF降解主要发生在16 h以后。72h时陕西秸秆青贮的NDF降解率达到最高，说明陕西秸秆青贮的饲用价值较高。

４结论

①不同粗饲料营养成分的降解率受其本身特性的影响很大，因CP、NDF和DM等含量的不同，其瘤胃降解率也不同；综合考虑，甘肃全株玉米青贮的瘤胃降解性能最好，相对饲用价值最高。

②甘肃全株玉米青贮和陕西秸秆青贮的DM降解率曲线都在平稳的提升而四川谷草和四海羊草的DM降解率曲则起伏不定，可见饲料的青贮能增强瘤胃对粗饲料消化的稳定性。

③四种饲料的NDF降解率在24h前都非常的低，24h后才逐渐升高，这说明瘤胃对陕西秸秆青贮、甘肃全株玉米青贮、四海羊草和四川谷草的NDF降解主要发生在24 h以后。

参考文献：

[1] 王成章, 王恬. 饲料学[M]. 北京; 中国农业出版社, 2003: 1—5.

[2] 陈承祯, 王哲. 提高奶牛干物质采食量的技术措施[J]. 中国畜牧兽医, 2007, 34(8): 64—65.

[3] 袁玲，王学梅，王秋菊，等．万寿菊粉的营养价值评定[J]．东北农业大学学报，2010，41(10)：77—81．

[4] 赵天章，李慧英，闫素梅．反刍动物饲料纤维物质瘤胃降解规律研究进展[J]．饲料工业，2010(7)：28—31．

[5] KAUR R，GARCIA S C，FULKERSON WJ，eta1．Degradation kinetics of leaves，petioles and stems of for

age rape (Brassica napus) as affected by maturity[J]．Animal Feed Science and Technology，201l，168(4)：165—178．

[6] SAS Institute Inc．SAS OnlineDoc9．1．3[R]．Cary (NC)：SAS Institute Inc．，2004．

[7] COBLENTZ W K，ABDELGADIR I E O，COCH一RAN RC，et a1．Degradability of forage proteins by in

situ and in vitro enzymatic methods[J]．Journal Of Dairy Science，1999，82(2)：343—354．

[8] 张颖，毛华明．不同牧草在黄牛瘤胃内的降解特性[J]．中国饲料，2011(5)：14—16．

[9] 孙力. 用尼龙袋法测定膨化玉米的瘤胃降解率. 陕西; 家畜生态, 2003: 42—44.

[10]孙宇, 时合灵, 高腾云, 等. 大口径牛瘤胃瘘管的手术体会[J]. 畜牧与饲料科学, 2012, 33(1): 105.

[11] 曹杰, 王春. 大口径牛瘤胃瘘管手术新方法[J]. 畜牧与兽医, 2006, 38(3): 47—48.

[12] 夏科, 姚庆, 李富国. 奶牛常用粗饲料的瘤胃降解规律[J]. 动物营养学报, 2012, 24(4): 769—777.

[13] 刁其玉, 屠焰. 奶牛常用饲料蛋白质在瘤胃的降解参数[J]. 乳业科学与技术, 2005(2): 70—74.

[14]王雅晶, 李胜利, 左奎. 常规粗饲料干物质、NDF、ADF降解率的评定及评定方法间相关关系[J]. 中国

奶牛, 1999(3): 31—33.