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        利用CNCPS體系評(píng)價(jià)不同生育期飼料油菜的營養(yǎng)價(jià)值研究

        2016-01-09 06:57:58王洪超劉春龍劉大森陸欣春李忠秋黃國欣杜江華
        飼料工業(yè) 2016年21期
        關(guān)鍵詞:現(xiàn)蕾期盛花期反芻動(dòng)物

        ■ 王洪超 劉春龍 劉大森 陸欣春 李忠秋 黃國欣 杜江華

        (1.中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,黑龍江哈爾濱 150081;2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030;3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所,黑龍江哈爾濱 150086)

        (參考文獻(xiàn)25篇,刊略,需者可函索)

        康奈爾凈碳水化合物凈蛋白體系(CNCPS,Cornell Net Carbohydrate and Protein System for Cattle)由美國康奈爾大學(xué)在1991年提出的,CNCPS體系將飼料的化學(xué)成分與反芻動(dòng)物的消化利用結(jié)合起來,能夠真實(shí)反映出碳水化合物與蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率、消化率等情況。通過多項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定,能夠從一定程度上反映出動(dòng)物對(duì)飼料的消化利用情況,可以準(zhǔn)確的對(duì)各飼料品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定,使得分析結(jié)果更具有參考價(jià)值(Fox等,1995)。NRC(2001)奶牛營養(yǎng)需要、肉牛營養(yǎng)需要都借鑒CNCPS體系先進(jìn)之處,以成為反芻動(dòng)物發(fā)展的重要理論依據(jù)和技術(shù)支撐(李威等,2008;解祥學(xué)等,2010)。近年來,在中國應(yīng)用CNCPS進(jìn)行飼料營養(yǎng)價(jià)值評(píng)定,已有相當(dāng)多的研究報(bào)道。CNCPS在中國的應(yīng)用及其與中國反芻動(dòng)物研究現(xiàn)狀的結(jié)合,將對(duì)中國反芻動(dòng)物事業(yè)的發(fā)展具有巨大的促進(jìn)作用。

        飼料油菜又名雙低(低芥酸、低硫代葡萄糖甙)油菜,是由科技工作者經(jīng)傳統(tǒng)油菜改良后育成的油飼兼用品種,為十字花科、蕓薹屬牧草,具有生長快、產(chǎn)量高(平均鮮草產(chǎn)量為49 747.5 kg/hm2,最高可達(dá)74 550 kg/hm2)(郭叢陽等,2008),飼用效果好(每只羊平均日增74.15 g,比對(duì)照組多11.97 g)(張俊英等,2006)、營養(yǎng)價(jià)值高(蛋白含量為25.6%,粗脂肪含量為2.4%)(金光忠等,2008)、易于推廣等特點(diǎn),是飼料作物中的一種優(yōu)質(zhì)青粗飼料資源(董小英等,2014)。此外,雙低油菜具有較強(qiáng)的耐寒性(王殿武等,1999),可以在晚秋延長青綠飼料供給期,解決牧草生產(chǎn)的季節(jié)性與家畜對(duì)營養(yǎng)需求的相對(duì)均勻性之間存在的供求矛盾(李峻成等,2002)。

        有關(guān)飼料油菜的育種、播期、復(fù)種情況、飼喂效果等方面的研究較多,適宜的收割期是影響牧草營養(yǎng)價(jià)值的關(guān)鍵因素,但目前尚缺乏有關(guān)飼料油菜不同生育期營養(yǎng)價(jià)值的系統(tǒng)評(píng)定數(shù)據(jù),本試驗(yàn)旨在通過利用CNCPS體系評(píng)價(jià)不同生育期飼料油菜的營養(yǎng)價(jià)值,為合理利用飼料油菜提供理論依據(jù)和參考。

        1 材料與方法

        1.1 樣品的采集與處理

        本試驗(yàn)飼料油菜為“華油雜62”,由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。2015年4月24日在黑龍江海倫市東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所試驗(yàn)基地種植,同年分別刈割采集現(xiàn)蕾期(6月11日)、盛花期(6月18日)、結(jié)莢期(7月3日)3個(gè)不同生育期的飼料油菜,每個(gè)生育期樣品分別隨機(jī)選取3個(gè)代表性樣方,距離地面3 cm刈割,并保證草株完整性良好。進(jìn)行烘箱105℃、15 min殺青處理,再進(jìn)行65℃烘48 h的風(fēng)干樣制備,粉碎過1 mm篩,放入自封袋備用。

        1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法

        干物質(zhì)(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)和粗灰分(Ash)的測(cè)定采用AOAC(1980)方法測(cè)定;中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)、中性洗滌不溶性蛋白(NDFIP)和酸性洗滌不溶性蛋白(NDFIP)按照Van Soest等(1981)方法進(jìn)行;可溶性蛋白質(zhì)(SOLP)按照Krishnamoorthy(1983)等方法測(cè)定;非蛋白氮(NPN)、淀粉(Starch)的測(cè)定按照AACC(1976)方法進(jìn)行。

        1.3 CNCPS組分的計(jì)算方法

        CNCPS組分的計(jì)算按照Sniffen等(1992)提出的方法計(jì)算:

        PA(%CP)=NPN(%SOLP)×0.01×SOLP(%CP);

        PB1(%CP)=SOLP(%CP)-PA(%CP);

        PC(%CP)=ADFIP(%CP);

        PB3(%CP)=NDFIP(%CP)-ADFIP(%CP);

        PB2(%CP)=100-PA(%CP)-PB1(%CP)-PB3(%CP)-PC(%CP)。

        其中:PA(%CP)為非蛋白氮占粗蛋白質(zhì)的百分比;PB1(%CP)為快速降解蛋白占粗蛋白的百分比;PB2(%CP)為中度降解蛋白質(zhì)占粗蛋白的百分比;PB3(%CP)為慢速降解蛋白質(zhì)占粗蛋白的百分比;PC(%CP)為結(jié)合蛋白質(zhì)占粗蛋白質(zhì)的百分比。

        CHO(%DM)=100-CP(%DM)-EE(%DM)-ASH(%DM);

        CC(%CHO)=100×[NDF(%DM)×0.01×LIGNIN(%NDF)×2.4]/CHO(%DM);

        CB2(%CHO)=100×{[NDF(%DM)-NDFIP(%CP)×0.01×CP(%DM)-NDF(%DM)×0.01×LIGNIN(%NDF)×2.4]/CHO(%DM)};

        CNSC(%CHO)=100-CB2(%CHO)-CC(%CHO);

        CB1(%CHO)=STRACH(%NSC)× [100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100;

        CA(%CHO)=[100-STARCH(%NSC)]×[100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100。

        其中:CA(%CHO)為糖類占碳水化合物的百分比,表示快速降解部分;CB1(%CHO)為淀粉和果膠占碳水化合物的百分比,表示中度降解部分;CB2(%CHO)為可利用纖維占碳水化合物的百分比,表示緩慢降解部分;CC(%CHO)為不可利用纖維占碳水化合物的百分比,表示不可利用的細(xì)胞壁。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)的初步整理和結(jié)果換算。用SAS9.1版軟件方差統(tǒng)計(jì)分析,均值的多重比較采用Duncan's法,試驗(yàn)結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同生育期飼料油菜常規(guī)營養(yǎng)成分

        表1 不同生育期的飼料油菜常規(guī)營養(yǎng)成分(%,絕干基礎(chǔ))

        由表1可看出,不同生育期飼料油菜營養(yǎng)含量差異顯著(P<0.05)。盛花期的粗蛋白占干物質(zhì)(CP/DM)、粗脂肪占干物質(zhì)(EE/DM)、可溶性蛋白占粗蛋白(SP/CP)的比例顯著高于現(xiàn)蕾期和結(jié)莢期的含量(P<0.05),盛花期CP/DM、EE/DM和SP/CP含量分別為26.08%、4.31%和35.39%。中性洗滌纖維占干物質(zhì)(NDF/DM)、酸性洗滌纖維占干物質(zhì)(ADF/DM)和木質(zhì)素占中性洗滌纖維(ADL/NDF)的比例表現(xiàn)為隨著生育期的延長,比例變大,即結(jié)莢期的NDF/DM(71.87%)、ADF/DM(56.9%)和ADL/NDF(17.17%)顯著高于現(xiàn)蕾期和盛花期(P<0.05)。木質(zhì)素不能被反芻動(dòng)物利用,結(jié)莢期ADL/NDF比例高于現(xiàn)蕾期的4.18%和盛花期的9.44%。現(xiàn)蕾期的CP/DM比例為21.86%顯著高于結(jié)莢期CP/DM的比例11.50%(P<0.05),同時(shí)現(xiàn)蕾期的中性洗滌不溶蛋占粗蛋白(NDFIP/CP)、酸性洗滌不溶蛋占粗蛋白(ADFIP/CP)、非蛋白氮占可溶性蛋白(NPN/SP)的比例分別為58.75%、13.59%和6.18%顯著高于結(jié)莢期(8.44%、9.93%和3.91%)(P<0.05)。粗灰分占干物質(zhì)(ASH/DM)的比例由現(xiàn)蕾期、盛花期到結(jié)莢期依次減小,分別為22.33%、17.44%和10.05%(P<0.05)。

        2.2 不同生育期飼料油菜CNCPS組分特點(diǎn)

        表2 不同生育期飼料油菜的CNCPS含量(%)

        由表2可以看出,在CNCPS蛋白質(zhì)組分上,盛花期的PA(29.24%)含量最高,顯著高于現(xiàn)蕾期(21.40%)和結(jié)莢期(11.70%)(P<0.05)?,F(xiàn)蕾期、盛花期和結(jié)莢期PB3含量分別是45.16%、19.80%和0.30%,隨著生育期的延長含量下降,即現(xiàn)蕾期高于盛花期和結(jié)莢期(P<0.05)。PB2表現(xiàn)為隨著生育期的延長含量升高,依次為 12.55%、37.55%和 55.07%(P<0.05)。PB1的含量在結(jié)莢期(22.33%)顯著高于現(xiàn)蕾期和盛花期(P<0.05),但現(xiàn)蕾期(6.89%)和盛花期(5.18%)差異不顯著(P>0.05)。相反,現(xiàn)蕾期的PC含量為13.59%顯著高于盛花期的7.19%和結(jié)莢期的9.37%(P<0.05),其中盛花期和結(jié)莢期差異不顯著(P>0.05)。在碳水化合物組分上,結(jié)莢期的CHO含量顯著高于現(xiàn)蕾期和盛花期(P<0.05)?,F(xiàn)蕾期的不可利用CC含量為4.76%,盛花期CC含量為20.75%,結(jié)莢期CC含量為39.24%,不可利用部分含量在結(jié)莢期最高,三者之間含量差異顯著(P<0.05)。CNSC和CA的組分含量逐漸減小,表現(xiàn)為現(xiàn)蕾期大于盛花期大于結(jié)莢期(P<0.05)。CB1在結(jié)莢期的含量為1.61%,顯著高于盛花期1.24%和結(jié)莢期0.02%(P<0.05)。盛花期與結(jié)莢期CB2的含量分別為55.47%和53.80%差異不顯著(P>0.05),但都顯著高于現(xiàn)蕾期17.59%(P<0.05)。

        3 討論

        3.1 不同生育期飼料油菜常規(guī)營養(yǎng)成分

        試驗(yàn)結(jié)果表明,不同生育時(shí)期的飼料油菜營養(yǎng)價(jià)值之間差異顯著。牧草的成熟度、種類以及收獲時(shí)間等都影響著NDF和ADF的含量(王克平等,2005)。一般而言,隨著牧草生育期的延長,其NDF和ADF含量會(huì)逐漸增加,干物質(zhì)產(chǎn)量也會(huì)逐漸升高。在本試驗(yàn)中,不同生育期飼料油菜的NDF、ADF和DM含量變化趨勢(shì)基本相同,都隨著生育期延長含量升高,這與李光耀等(2014)研究的牧草養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律一致。CP變化成波動(dòng)性,現(xiàn)蕾期大于結(jié)莢期,小于盛花期,在盛花期達(dá)到最大值26.08%。黎詠蜀(2014)試驗(yàn)結(jié)果表明,飼料油菜的CP為27.0%,牧草間養(yǎng)分?jǐn)?shù)值的偏差可能是由于品種的不同,以及水分和土壤所含營養(yǎng)成分不同造成的(Buxton,1996)。曲永利(2010)測(cè)的齊齊哈爾和肇東的苜蓿CP為14.00%和17.04%,NDF和ADF分別為55.33%、44.00%和44.56%、36.14%??梢娛⒒ㄆ诘娘暳嫌筒吮溶俎P含量高、比苜蓿NDF和ADF含量低。盛花期的干物質(zhì)含量大于現(xiàn)蕾期,說明盛花期的水分含量較低,從蛋白角度看,盛花期的可溶性蛋白和粗蛋白含量高于現(xiàn)蕾期和結(jié)莢期,表明盛花期較其他兩個(gè)時(shí)期飼用價(jià)值高。CP和NDF、ADF出現(xiàn)這種規(guī)律變化的原因可能是隨著飼料油菜的生長,葉面積逐漸增大,光合作用強(qiáng),可以產(chǎn)生較多氨基酸,粗蛋白含量增多,之后植株莖生長較快,莖葉比逐漸增加,葉片退化枯黃,加上細(xì)胞壁成分改變,植株內(nèi)的纖維素和木質(zhì)素結(jié)構(gòu)性支撐物質(zhì)含量相對(duì)增多,粗蛋白也就相應(yīng)地減少(李富娟,2006)。本實(shí)驗(yàn)研究表明,雖然早期CP含量高,但NDFIP和ADFIP呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),即現(xiàn)蕾期粗蛋白中難以利用的蛋白含量高于結(jié)莢期,表明在蛋白質(zhì)品質(zhì)上不如結(jié)莢期好,這說明,在評(píng)價(jià)牧草飼料營養(yǎng)價(jià)值時(shí),常規(guī)靜態(tài)的指標(biāo)評(píng)價(jià)方式(如CP的絕對(duì)含量)顯現(xiàn)出了相對(duì)局限性。單胃動(dòng)物對(duì)NPN的利用較低,但反芻動(dòng)物可以通過瘤胃微生物利用NPN合成自身蛋白質(zhì),NPN是反芻動(dòng)物良好的氮源。盛花期的NPN含量顯著高于現(xiàn)蕾期和結(jié)莢期,說明盛花期飼料油菜可以為反芻動(dòng)物提供較多的氮源供機(jī)體利用。從木質(zhì)素方面看,結(jié)莢期的木質(zhì)素含量最高,為17.17%,ADL存在于具有共扼環(huán)的苯分子中,很難被動(dòng)物消化吸收,并且會(huì)抑制微生物對(duì)纖維素降解吸收,影響飼料品質(zhì)。在生長初期,飼料油菜的Ash含量較高,隨著生育期的延長,含量逐漸下降,這與余苗(2013)、黃鋒華等(2006)研究結(jié)果一致,這是因?yàn)橹参矬w通常在幼苗期的葉部含灰分最高,莖稈部次之,種子中更少(鮑士旦,1986)。可見,盛花期的營養(yǎng)表現(xiàn)良好,其中盛花期可溶性蛋白占粗蛋白的比值(35.39%)顯著高于其他時(shí)期(P<0.05)。

        3.2 不同生育期飼料油菜CNCPS組分特點(diǎn)

        CNCPS分析方法能夠全面地反映出飼草的營養(yǎng)價(jià)值,真實(shí)地反映出反芻動(dòng)物對(duì)飼草的利用情況,能夠準(zhǔn)確地評(píng)定飼草的營養(yǎng)價(jià)值,CNCPS體系在牧草上得以廣泛應(yīng)用(Qu等,2010)。碳水化合物是供給動(dòng)物機(jī)體有效的營養(yǎng)元素,也是脂肪組織、乳腺等代謝、胎兒生長發(fā)育、腦神經(jīng)系統(tǒng)的主要能量來源。本試驗(yàn)表明,結(jié)莢期的碳水化合物CHO(%DM)含量最高,為76.05%,與現(xiàn)蕾期和盛花期差異顯著(P<0.05)。但是此時(shí)期碳水化合物組分中的不可利用組分CC(%CHO)的含量顯著高于其他時(shí)期(P<0.05)。雖然現(xiàn)蕾期可被反芻動(dòng)物利用的碳水化合物組分最多,為95.43%,但是CHO(%DM)水平最低。綜合CNCPS碳水化合物組分來看,盛花期優(yōu)于現(xiàn)蕾期和結(jié)莢期。

        在蛋白質(zhì)方面,PA(%CP)在各時(shí)期含量差異顯著(P<0.05),在盛花期時(shí)最高為29.24%,其次是現(xiàn)蕾期和結(jié)莢期,分別為21.40%和11.70%。說明在盛花期時(shí)含氮化合物中NPN較多,對(duì)于反芻動(dòng)物而言非蛋白氮具有重要的營養(yǎng)價(jià)值,可作為反芻動(dòng)物飼料的氮源(楊鳳,2000)。同時(shí),粗蛋白中不可利用氮PC(%CP)的含量在盛花期最低,7.19%,PC不能被瘤胃微生物利用消化,含量越低,可利用性越高,說明盛花期飼料油菜較其他時(shí)期利用性高。三個(gè)時(shí)期的PA(%CP)含量都沒有超過30%的,說明飼料油菜的蛋白質(zhì)中真蛋白質(zhì)較多。現(xiàn)蕾期的PC和PB3含量都高于其他時(shí)期,其中PB3含量差異顯著(P<0.05),說明現(xiàn)蕾期相對(duì)其他兩個(gè)時(shí)期在動(dòng)物體內(nèi)的可利性不好。瘤胃中快速降解部分PB1在結(jié)莢期含量最高,與其他時(shí)期差異顯著(P<0.05)。說明盛花期含氮化合物中非蛋白氮最多。結(jié)莢期的PA(11.70%)含量最少,表明此時(shí)期真蛋白含量相對(duì)其他時(shí)期含量多。PB3在現(xiàn)蕾期含量最大(45.16%),表明在瘤胃中緩慢降解的蛋白質(zhì)部分所占的比重較大,與其他兩個(gè)時(shí)期相比不易降解。說明結(jié)莢期相對(duì)質(zhì)量較差,利用效果低。

        4 結(jié)論

        不同生育期的飼料油菜營養(yǎng)含量差異較大,盛花期營養(yǎng)價(jià)值最高,其次是現(xiàn)蕾期和結(jié)莢期。

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