中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所 刁其玉＊屠 焰 李艷玲姜成鋼 聶明非

河北北方學(xué)院動物科技學(xué)院 靳玲品

紫花苜蓿是我國廣泛種植的飼草，其種類繁多，營養(yǎng)價值因區(qū)域和品種不同差別很大。目前對紫花苜蓿的瘤胃降解規(guī)律的研究有較多報道 （何云等2007；馮仰廉，2004），但有關(guān)瘤胃降解率與概略養(yǎng)分的相關(guān)性的研究報道很少見。本試驗以來自全國5個不同地區(qū)的紫花苜蓿為研究對象，采用尼龍袋技術(shù)研究紫花苜蓿中的營養(yǎng)物質(zhì)在杜-寒雜交F1代綿羊瘤胃中的動態(tài)降解率，并對有效降解率與概略養(yǎng)分的相關(guān)性進行分析，以便驗證用概略養(yǎng)分含量預(yù)測瘤胃降解率的可行性，為快速評定苜蓿的營養(yǎng)價值提供技術(shù)手段和試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗動物 試驗選用3只裝有永久性瘤胃瘺管的杜-寒雜交F1代羯羊，體重（50±2）kg。

1.1.2 飼養(yǎng)管理 按照1.3倍的維持營養(yǎng)需要水平進行飼養(yǎng)，日糧精粗料比例為4∶6?；A(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平 %

試驗羊單欄飼養(yǎng)，每天分別在6∶00和18∶00等量飼喂2次，自由飲水。每天飼喂前清理糞尿，保持羊舍清潔。隔天用2%雙氧水對試驗羊瘺管部位皮膚消毒。

1.1.3 試驗苜蓿干草及處理 分別從北京、河南、黑龍江、山東、內(nèi)蒙古等地采集紫花苜蓿樣品（表2）。將樣品攤開自然晾干，然后粉碎過2.5 mm篩，裝入自封口袋中，放置在干燥處保存?zhèn)溆谩?/p>

表2 紫花苜蓿樣品采樣記錄

1.1.4 尼龍袋 試驗所用尼龍袋為300目尼龍布縫制而成。規(guī)格6 cm×10 cm，袋底部兩角呈鈍圓形，雙線縫合。用蠟燭烤焦尼龍袋的散邊，并使用在瘤胃中不易退色的記號筆編號。新尼龍袋要放置在瘤胃內(nèi)72 h，取出、洗凈、在65℃烘箱中烘干后方可使用（馮仰廉，2004）。

1.2 試驗方法 試驗采用“同時放入，分別取出”的方法。準確稱取被測樣品3 g（精確到0.0001 g）放入已處理好的尼龍袋內(nèi)，用尼龍繩將袋口扎緊。每個時間點的2個尼龍袋夾在1根約50 cm長的半軟塑料管一端，并用橡皮筋扎緊，于早飼前將夾好的尼龍袋放入瘤胃腹囊處，軟管的另一端用尼龍線固定在瘺管塞子上，分別于放袋后6、12、24、48、72 h取出尼龍袋，取出的尼龍袋連軟管立即放入冷水中以終止微生物的作用，然后用自來水沖洗，直至水清為止。沖洗后，將尼龍袋及樣品放入65℃烘箱內(nèi)，烘干至恒重，回潮24 h，稱重。將同一只羊同一時間點的2個尼龍袋中殘渣混勻，裝入自封口袋中，備用。

1.3 測定指標及方法 基礎(chǔ)日糧、苜蓿樣品及其降解后殘渣干物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）、粗灰分（Ash）、 中性洗滌纖維（NDF）、 酸性洗滌纖維（ADF）的測定采用張麗英（2010）中的方法。

1.4 計算方法

1.4.1 不同時間點營養(yǎng)物質(zhì)降解率（dp）的計算公式如下：

dp/%=（降解前營養(yǎng)物質(zhì)的質(zhì)量－降解后殘留物中營養(yǎng)物質(zhì)的質(zhì)量）/降解前營養(yǎng)物質(zhì)的質(zhì)量×100。

1.4.2 瘤胃降解模型參數(shù)的計算 采用半體內(nèi)法測定飼料營養(yǎng)成分在瘤胃內(nèi)不同時間點的降解率（dp）與尼龍袋在瘤胃內(nèi)的停留時間 （t）符合фrskov 等（1980）和 McDonald（1979）提出的瘤胃動力性數(shù)學(xué)指數(shù)模型。

式中，dp為t時刻樣品某種營養(yǎng)成分的降解率，%；a為快速降解部分，%；b為慢速降解部分，%；a+b為潛在降解率，%；c為b的降解速率；t為飼料在瘤胃內(nèi)培養(yǎng)時間，h。

根據(jù)各時間點降解率的數(shù)據(jù)，采用最小二乘法，計算式中 a、b和 c。

1.4.3 有效降解率的計算

式中，k為待測飼料的瘤胃外流速率；

本試驗中k值取0.0253 h-1（刁其玉和屠焰，2005）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003進行初步整理，用SAS 8.1軟件建立數(shù)學(xué)模型，計算參數(shù)，并進行相關(guān)、回歸分析及方差分析，試驗數(shù)據(jù)均以“平均值±標準誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地區(qū)紫花苜蓿的營養(yǎng)成分 由表3可知，5個地區(qū)紫花苜蓿粗蛋白質(zhì)含量均較高，為14.56%～20.75%。其中，河南和黑龍江苜蓿粗蛋白質(zhì)含量較高，分別為20.75%和19.60%；粗脂肪含量為1.66%～2.21%；河南苜蓿的中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）含量最低，分別為44.71%和25.09%。

表3 不同地區(qū)紫花苜蓿的營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）%

2.2 紫花苜蓿營養(yǎng)成分的瘤胃降解率

2.2.1 紫花苜蓿干物質(zhì)的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率 由表4可知，5個地區(qū)紫花苜蓿DM的動態(tài)降解參數(shù)存在很大差異。河南苜?？焖俳到獠糠郑╝）極顯著高于北京苜蓿（P ＜ 0.01）；北京苜蓿DM的慢速降解成分（b）最高，為42.01%，內(nèi)蒙苜蓿最低，兩者差異顯著（P＜0.05）；河南苜蓿潛在降解部分（a+b）最高 （78.13%），北京苜蓿最低（72.72%），兩者差異顯著（P ＜ 0.05）；河南苜蓿DM慢速降解部分的降解速率（c）極顯著高于北京、黑龍江、內(nèi)蒙古苜蓿（P＜0.01）。5個地區(qū)紫花苜蓿DM的有效降解率范圍為53.50%～64.93%。其中，河南苜蓿為64.93%，極顯著高于內(nèi)蒙苜蓿、山東苜蓿、黑龍江苜蓿、北京苜蓿（P＜0.01）。

表4 不同地區(qū)紫花苜蓿DM的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率

2.2.2 紫花苜蓿有機物的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率 由表5可知，內(nèi)蒙古苜蓿OM的快速降解部分（a）最高，顯著高于河南苜蓿（P ＜ 0.05），極顯著高于北京、山東、黑龍江（P＜0.01）；內(nèi)蒙古苜蓿OM的慢速降解成分（b）最低，顯著低于北京、河南、黑龍江苜蓿（P＜0.05），與山東苜蓿差異不顯著（P＞0.05）；黑龍江、河南苜蓿OM的潛在降解部分（a+b）較高，分別為77.91%和77.26%，顯著高于北京苜蓿（P＜0.05）；河南苜蓿OM慢速降解部分的降解速率（c）最高，顯著高于山東、內(nèi)蒙古苜蓿（P＜0.05），極顯著高于北京、黑龍江苜蓿（P＜ 0.01）。

5個地區(qū)紫花苜蓿OM在綿羊瘤胃內(nèi)的有效降解率為50.79%～63.12%。其中，河南苜蓿最高，為63.12%，分別高于內(nèi)蒙苜蓿、山東苜蓿、黑龍江苜蓿、北京苜蓿 5.62、7.81、9.28、12.33 個百分點，差異極顯著（P ＜ 0.01）。

2.2.3 紫花苜蓿粗蛋白質(zhì)的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率 由表6可知，黑龍江苜蓿CP的快速降解部分（a）較高，顯著高于山東苜蓿（P ＜ 0.05），極顯著高于北京、河南、內(nèi)蒙古苜蓿（P＜0.01）；河南、內(nèi)蒙古、北京苜蓿CP的慢速降解部分（b）較高，分別為47.32%、43.96%、42.07%，極顯著高于黑龍江、山東苜蓿（P＜0.01）；山東苜蓿CP的潛在降解部分（a+b）最低，顯著低于北京苜蓿（P＜0.05），極顯著低于黑龍江苜蓿、河南苜蓿 （P＜0.01），與內(nèi)蒙古苜蓿差異不顯著（P ＞ 0.05）；山東苜蓿CP的慢速降解部分的降解速率（c）最高，極顯著高于北京、黑龍江苜蓿（P＜0.01），與河南苜蓿、內(nèi)蒙苜蓿差異均不顯著（P＞0.05）。

表5 不同地地區(qū)紫花苜蓿OM的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率

5個地區(qū)苜蓿CP在綿羊瘤胃內(nèi)的有效降解率為75.98%～79.49%。其中，河南苜蓿最高，顯著高于黑龍江、內(nèi)蒙古、北京苜蓿（P＜0.05），與山東苜蓿差異不顯著（P＞0.05）。

表6 不同地區(qū)紫花苜蓿CP的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率

2.2.4 紫花苜蓿NDF的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率 由表7可知，5個地區(qū)紫花苜蓿NDF的快速降解率（a）變化很大，范圍在2.16% ～9.22%。其中，黑龍江苜蓿和河南苜蓿較高，分別為9.22%、8.28%，極顯著高于內(nèi)蒙古、北京、山東苜蓿（P ＜ 0.01）；慢速降解部分（b）北京苜蓿最高，為57.14%，極顯著高于河南、黑龍江、內(nèi)蒙古（P＜0.01）；河南苜蓿NDF慢速降解部分的降解速率（c）最高，極顯著高于北京、黑龍江、山東、內(nèi)蒙古苜蓿（P ＜ 0.01）。

5個地區(qū)苜蓿NDF在綿羊瘤胃中的有效降解率為27.57%～37.54%。其中，河南苜蓿最高，極顯著高于黑龍江、山東、北京、內(nèi)蒙古苜蓿（P＜0.01）。

2.2.5 紫花苜蓿ADF的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率 由表8可知，紫花苜蓿ADF的快速降解部分（a）很低，變化范圍為0.23%～1.28%，河南苜蓿最高，極顯著高于北京、黑龍江、內(nèi)蒙古、山東苜蓿（P＜0.01）。 山東苜蓿ADF的慢速降解部分（b）最高，為50.46%，極顯著高于北京苜蓿（P＜0.01），與河南、黑龍江、內(nèi)蒙古苜蓿差異不顯著（P＞0.05）。5個地區(qū)紫花苜蓿ADF的有效降解率為20.89%～25.35%。其中，河南苜蓿和山東苜蓿較高，分別為25.55%和25.35%，極顯著高于北京、黑龍江、內(nèi)蒙古苜蓿（P＜0.01）。

表7 不同地區(qū)紫花苜蓿NDF的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率

表8 不同地區(qū)紫花苜蓿ADF的瘤胃降解參數(shù)及有效降解率

2.3 紫花苜蓿的有效降解率與其概略養(yǎng)分的相關(guān)性 由表9可見，粗蛋白質(zhì)的含量與NDF的有效降解率呈高度正相關(guān)關(guān)系，與DM、CP和ADF的有效降解率呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與OM的有效降解率呈低度負相關(guān)關(guān)系；中性洗滌纖維的含量與CP和ADF的有效降解率呈高度負相關(guān)關(guān)系，與DM、OM和NDF的有效降解率呈顯著負相關(guān)關(guān)系；酸性洗滌纖維的含量與DM、OM、CP、NDF和ADF的有效降解率均呈高度正相關(guān)關(guān)系；粗脂肪的含量與NDF的有效降解率呈高度正相關(guān)關(guān)系，與DM、OM和CP的有效降解率呈中度正相關(guān)關(guān)系，與ADF的有效降解率呈低度正相關(guān)關(guān)系；有機物含量與各養(yǎng)分的有效降解率的關(guān)系不盡一致。

2.4 紫花苜蓿 DM、OM、CP、NDF和 ADF有效降解率的預(yù)測 根據(jù)本試驗得到的紫花苜蓿的概略養(yǎng)分含量、有效降解率的數(shù)據(jù)及其相關(guān)關(guān)系，利用SAS8.1 進行回歸分析，得到 P（DM）、P（OM）、P（CP）、P（NDF）、P（ADF）預(yù)測方程如下：

表9 紫花苜蓿概略養(yǎng)分與其有效降解率的相關(guān)系數(shù)

P（DM）=-0.57547CP+0.54738NDF-1.75451ADF+96.30045（R2=0.9992，n=5）；

P（OM）=-0.77556CP+0.61754NDF-1.99699ADF+101.00448（R2=0.9766，n=5）；

P（CP）=-0.06816CP-0.18604NDF-0.23677ADF+94.88863（R2=0.9641，n=5）；

P（NDF）=11.15197EE-0.17150NDF-0.22007ADF+25.38378（R2=0.9633，n=5）；

P（ADF）=-0.63300CP-0.54335NDF-0.36276ADF+72.23887（R2=0.9945，n=5）。

把5個地區(qū)的紫花苜蓿的概略養(yǎng)分分別代入上述回歸方程，計算得到各營養(yǎng)成分的有效降解率，將預(yù)測得到的有效降解率與實測值用SAS8.1軟件作配對檢驗，結(jié)果表明，預(yù)測的有效降解率與實測值之間差異不顯著。由此可見，以上述回歸方程對于預(yù)測紫花苜蓿各養(yǎng)分的有效降解率是可行的。

3 討論

3.1 紫花苜蓿的營養(yǎng)成分與營養(yǎng)價值 苜蓿營養(yǎng)成分是苜蓿品質(zhì)評定的重要指標，根據(jù)營養(yǎng)成分的含量，可以初步判定苜蓿營養(yǎng)價值的高低。影響苜蓿營養(yǎng)成分的因素有苜蓿的品種、刈割期、刈割次數(shù)、病蟲害、干燥方式等。其中，刈割時期對營養(yǎng)成分影響很大，隨著苜蓿生育期的推遲，莖葉比例逐漸增加，葉片逐漸老化，細胞壁成分增加，細胞內(nèi)溶物逐漸減少，導(dǎo)致苜蓿的蛋白質(zhì)和胡蘿卜素含量顯著下降，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量顯著上升，營養(yǎng)價值降低（何云等，2007；裴彩霞等，2002）。本試驗中的試驗樣品來自全國5個不同地區(qū)，地域性差異很大，可以看出其營養(yǎng)成分的含量差異也很顯著，說明，同是紫花苜蓿因地區(qū)的不同，其營養(yǎng)成分也有很大的差異，這與王常慧等（2004）、孫京魁（2000）的研究報道相符。總體分析，紫花苜蓿不愧為牧草之王，其粗蛋白質(zhì)含量很高，其他營養(yǎng)成分的比例也較均衡，不失為草食動物的優(yōu)質(zhì)日糧成分。

3.2 紫花苜蓿的瘤胃降解參數(shù)與同類研究比較本研究發(fā)現(xiàn)，5個地區(qū)紫花苜蓿的瘤胃降解參數(shù)變化很大。其中，CP的快速降解部分（a）最高，為45.89%～56.22%，這與紫花苜蓿干草中非蛋白氮（游離氨基酸、肽、酚胺、嘌呤和生物堿等）含量較高有關(guān)，因為非蛋白氮屬于快速降解部分，在瘤胃中的降解率接近100%（陳光耀和曹兵海，2003）。NDF、ADF的降解參數(shù)a較小，可能與半纖維素、纖維素、木質(zhì)素在瘤胃中較難消化、降解比較緩慢有關(guān)。Hackmann等（2008）研究報道，豆科牧 草 DM、CP 的 降 解 參 數(shù) a、b、c 值 分 別 為31.1%、45.2%、0.181/h，39.4%、49.3%、0.226/h。本試驗得到的a、b值與該報道一致，但c值偏低；本研究得到的紫花苜蓿 DM、OM、CP降解參數(shù)a、b 變化趨勢，與吳仙和韓勇（2011）、么學(xué)博等（2007）的研報道一致，但c值稍低，與張穎和王華明（2011）、劉海霞等（2010）、汪水平等（2010）的研究結(jié)果相近；本試驗與前人研究結(jié)果出現(xiàn)差異的原因可能是試驗動物或苜蓿的品種或刈割時期不同等原因造成的。

3.3 紫花苜蓿營養(yǎng)成分的有效降解率與同類研究比較 大量學(xué)者對紫花苜蓿在羊瘤胃中的降解率做了試驗研究，吳仙和韓勇（2011）以2只安裝瘤胃瘺管的山羊為試驗動物，研究了貴州山羊常用飼草營養(yǎng)物質(zhì)瘤胃降解率；結(jié)果表明，盛花期紫花苜蓿DM有效降解率為67.56%，CP有效降解率為75.66%，與本試驗結(jié)果相吻合。劉美（2004）以三只安裝瘤胃瘺管的去勢白山羊為試驗動物，測定了山羊飼料養(yǎng)分的瘤胃降解率；其中苜蓿干物質(zhì)的降解率為50.99%，粗蛋白質(zhì)的有效降解率為64.20%，有機物的有效降解率為49.64%，與本試驗結(jié)果相近。趙天章等（2007）研究了幾種奶牛常用粗飼料干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)及纖維物質(zhì)的動態(tài)降解規(guī)律及有效降解率，結(jié)果顯示，苜蓿草與苜蓿草塊的 DM、CP、NDF與 ADF的有效降解率均高于其他粗飼料，分別為51.23%與51.43%，55.01%與 52.82%，36.05%與 28.7%，39.77%與 30.44%。其中，CP的有效降解率低于本研究結(jié)果，其他結(jié)果相近。

3.4 紫花苜蓿概率養(yǎng)分與其有效降解率相關(guān)性及回歸方程與同類研究比較 飼料的概略養(yǎng)分含量與其瘤胃降解率存在相關(guān)性。冷靜等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，牧草的DM、CP、NDF和ADF的有效降解率與牧草CP含量呈較強的正相關(guān)關(guān)系，與NDF和ADF含量呈較強的負相關(guān)，這與本研究結(jié)果相似。劉美等（2006）以山羊為試驗動物，用尼龍袋法評定了各類原料的DM、OM和CP的有效降解率，建立了粗飼料干物質(zhì)降解率與常規(guī)成分的回歸方程（r=0.84，n=15）。 譚支良等（1994）用麥秸和稻稈進行研究，分別建立了由化學(xué)成分預(yù)測麥秸干物質(zhì)降解率 （R2=0.766）和稻稈干物質(zhì)降解率（R2=0.615）的回歸方程。 雷鑫（1994）通過對不同苜蓿干草的各種化學(xué)成分與兩級離體消化法測定的消化率的關(guān)系進行統(tǒng)計分析，建立了苜蓿干物質(zhì)消化率的預(yù)測方程干物質(zhì)降解率/%=104.38-1.11CF%（R2=0.8962）。本研究所建立的預(yù)測方程為多元回歸方程，預(yù)測因子較多，R2較高，最高達到0.9992，高于前人的研究結(jié)果。

4 結(jié)論

4.1 不同地區(qū)的紫花苜蓿的營養(yǎng)成分及其有效降解率存在顯著性差異。其中，來自河南的現(xiàn)蕾期紫花苜蓿 CP含量較高， 且 DM、OM、CP、NDF、ADF的有效降解率均較高，營養(yǎng)價值較高。

4.2 紫花苜蓿的概略養(yǎng)分與其有效降解率之間有一定相關(guān)性。其中，紫花苜蓿的CP、EE含量與各營養(yǎng)成分的有效降解率呈正相關(guān)關(guān)系，而NDF和ADF含量與各營養(yǎng)成分的有效降解率呈負相關(guān)關(guān)系，有機物含量與各養(yǎng)分的有效降解率的關(guān)系不盡一致。

4.3 本研究中建立的紫花苜蓿DM、OM、CP、NDF和ADF瘤胃降解率的預(yù)測方程，方程相關(guān)系數(shù)較高（R2=0.9641～0.9992），說明在對紫花苜蓿的有效降解率進行快速評定時，可以通過其概略養(yǎng)分來預(yù)測。

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