唐德富，袁玖*，王彥乾，王燕娜，王娟麗，劉自強(qiáng)，寇偉，崔仲勇，張澤巖，趙祥民，萬(wàn)欣杰，2

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州730070;2.甘肅正合生物科技有限公司，甘肅 蘭州730060)

玉米(Zea mays)穗軸，俗稱“玉米棒子”或“玉米芯”(corn cob，CC)是全球最常見(jiàn)的糧食作物副產(chǎn)品，資源豐富。但將玉米芯用作動(dòng)物飼料的研究報(bào)道很少。生產(chǎn)實(shí)踐中，玉米芯未被有效利用，一般是直接燒掉或丟棄。然而，玉米芯消化率低、適口性差，單獨(dú)飼喂不能滿足動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要。這些限制可以通過(guò)補(bǔ)飼優(yōu)質(zhì)飼料獲得正組合效應(yīng)來(lái)克服[1]?；旌巷暳匣蛉占Z的可利用能或消化率不等于混合飼料中各個(gè)飼料的可利用能或消化率的加權(quán)值，這意味著“組合效應(yīng)”(associative effects，AE)產(chǎn)生[2-3]。這些相互作用可以改變反芻動(dòng)物胃腸道(尤其是瘤胃)的代謝過(guò)程。豆科牧草的蛋白質(zhì)含量高于其他牧草和低質(zhì)粗飼料，且已證明豆科牧草可以提高這些飼料的利用率[4]。苜蓿(Medicago sativa)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于其他草本植物，且價(jià)格相對(duì)便宜。實(shí)踐證明，添加苜蓿可以提高低質(zhì)粗飼料的利用率[5-6]。然而，對(duì)于飼草基礎(chǔ)日糧，要想獲得理想的生產(chǎn)性能必須同時(shí)配合飼喂精料，精料的補(bǔ)充量取決于基礎(chǔ)飼料和動(dòng)物的特性[7]。通過(guò)將優(yōu)質(zhì)牧草[蘋(píng)果(Malus pumila)渣和柑橘(Citrus reticulata)漿]與低質(zhì)飼草[皇冠雛菊(Bellis perennis)和奶薊(Silybum Marianum)]配合，低質(zhì)牧草的體外發(fā)酵性能顯著提高[8]。波爾奶山羊的日糧精料水平和干草來(lái)源可作為預(yù)測(cè)飼糧負(fù)AE的方法，發(fā)現(xiàn)低水平精料和中等水平的生長(zhǎng)期雜草能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)代謝能攝入量[9]。研究發(fā)現(xiàn)，在高精料日糧中，為了顯著提高生長(zhǎng)羔羊的生產(chǎn)性能和飼料效率，需要用玉米代替至少20%[干物質(zhì)(dry matter，DM)基礎(chǔ)]的大麥(Hordeum vulgare)日糧[10]。

有關(guān)飼料組合效應(yīng)的報(bào)道很多，但將玉米芯作為飼料，與苜蓿、精料配比后對(duì)產(chǎn)氣量和瘤胃發(fā)酵參數(shù)的AE的影響方面報(bào)道甚少。因此，本研究旨在用體外產(chǎn)氣法評(píng)價(jià)精粗比40∶60和30∶70下，玉米芯與苜蓿、精料不同配比后對(duì)各飼糧組合的各單項(xiàng)指標(biāo)組合效應(yīng)和綜合組合效應(yīng)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

精料購(gòu)自蘭州聯(lián)邦飼料有限公司，玉米、苜蓿來(lái)自甘肅省臨洮縣，玉米曬干脫籽獲得玉米芯。精料、玉米芯、苜蓿通過(guò)干燥、粉碎、過(guò)1 mm標(biāo)準(zhǔn)篩。精料的配方:玉米85.17%，豆粕7.22%，棉籽粕3.46%，食鹽1.65%，預(yù)混料2.50%。

體外產(chǎn)氣管為德國(guó)生產(chǎn)的玻璃注射器，容積100 m L，最小刻度1 m L。產(chǎn)氣管與徑口一致的橡皮膠管配套連接，膠管另一端折疊，夾子夾緊，產(chǎn)氣管內(nèi)部形成封閉的環(huán)境，進(jìn)行產(chǎn)氣試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

精粗比(concentrate∶roughage，C∶R)為40∶60和30∶70，精料占40%和30%，玉米芯、苜蓿占60%和70%。具體為:精料(concentrate，C)∶玉米芯(corn cob，CC)∶苜蓿(alfalfa，A)分別為40∶60∶0，40∶45∶15，40∶30∶30，40∶15∶45，40∶0∶60和30∶70∶0，30∶55∶15，30∶40∶30，30∶25∶45，30∶10∶60，30∶0∶70。3種單獨(dú)飼料和11種組合，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，3個(gè)空白管，共(14×3)+3=45種飼糧組合。

1.3 瘤胃液供體動(dòng)物及其飼養(yǎng)

3只裝有永久性瘤胃瘺管的荷斯坦奶牛，飼喂的日糧:干草自由采食，精料4 kg·d-1·頭-1，每日喂2次，自由飲水。試驗(yàn)當(dāng)日，早飼前采集3只瘺管牛的瘤胃液，混合后經(jīng)4層紗布過(guò)濾至預(yù)熱過(guò)的保溫瓶中，連續(xù)通入CO2，保證瘤胃液內(nèi)的厭氧環(huán)境，迅速轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)室，待用。

1.4 體外發(fā)酵培養(yǎng)程序

準(zhǔn)確稱取11種飼糧組合和3種單獨(dú)的飼料(0.2000±0.0010)g(DM基礎(chǔ))，裝入2.0 cm×3.0 cm尼龍袋(50μm)，送入產(chǎn)氣管底部，加入預(yù)熱(39±0.5)℃的體外發(fā)酵培養(yǎng)液30 m L(10 m L瘤胃液+20 m L緩沖液，緩沖液參照Menke等[11]方法配制)。迅速排出管內(nèi)空氣，用膠管和夾子密封產(chǎn)氣管，記錄初始刻度(m L)。將產(chǎn)氣管置39℃恒溫水浴搖床中培養(yǎng)2，4，6，9，12，24，36，48 h時(shí)，記錄各時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)氣量(gas production，GP)(m L)。某時(shí)間點(diǎn)GP=該段時(shí)間樣品GP-該段時(shí)間空白GP。

1.5 上清液及殘?jiān)牟杉?/h3>

48 h培養(yǎng)結(jié)束后，將尼龍袋迅速放入冰水中使其停止發(fā)酵，蒸餾水清洗干凈，自然晾干后，將尼龍袋轉(zhuǎn)移至65℃烘箱烘干48 h至恒重后，測(cè)定干物質(zhì)降解率(dry matter digestibility，DMD)。殘?jiān)鼫y(cè)定粗灰分，計(jì)算有機(jī)物降解率(organic matter digestibility，OMD)。然后，將培養(yǎng)液裝入離心管，3000 r·min-1離心10 min，將上清液轉(zhuǎn)移至5 m L離心管，蓋緊管口，編號(hào)記錄，-20℃冰柜保存，待測(cè)乙酸、丙酸、丁酸等各種揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acids，VFA)和氨態(tài)氮(NH3-N)含量。

1.6 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.6.1 飼料常規(guī)營(yíng)養(yǎng)水平 美國(guó)分析化學(xué)家協(xié)會(huì)(Association of Official Analytical Chemists，AOAC)[12]概略養(yǎng)分法測(cè)定玉米芯、苜蓿、精料的干物質(zhì)(dry matter，DM)、粗蛋白質(zhì)(crude protein，CP)、粗脂肪(ether extract，EE)、粗纖維(crude fiber，CF)和粗灰分(Ash)含量。

1.6.2 產(chǎn)氣數(shù)據(jù)的計(jì)算 1)GP測(cè)定GPt=200×(Vt-V0)/W式中，t為發(fā)酵開(kāi)始后某一時(shí)間(h);GPt為樣品t時(shí)刻產(chǎn)氣量(m L);Vt為樣品發(fā)酵t h后產(chǎn)氣管讀數(shù);Vo為開(kāi)始培養(yǎng)時(shí)空白管讀數(shù);W為樣品干物質(zhì)重(mg)。2)產(chǎn)氣參數(shù)計(jì)算 利用“fit curve”軟件，?rskov等[13]產(chǎn)氣模型公式GP=a+b(1-e-ct)，將各樣品在2、4、6、9、12、24、36、48 h時(shí)的GP代入，計(jì)算消化動(dòng)力參數(shù)。式中，t為發(fā)酵開(kāi)始后某一時(shí)間(h);a為快速產(chǎn)氣部分(m L);b為緩慢產(chǎn)氣部分(m L);c為b的產(chǎn)氣速度常數(shù)(%·h-1);a+b為潛在產(chǎn)氣量(m L)。

1.6.3 瘤胃發(fā)酵參數(shù)、DMD、OMD的測(cè)定 采用梅特勒-托利多FE20型酸度計(jì)測(cè)定p H;采用馮宗慈等[14]比色法測(cè)定NH3-N濃度;采用王加啟[15]研究中氣相色譜法利用島津GC-2010氣相色譜儀測(cè)定VFA濃度。干物質(zhì)降解率(DMD，%)=(原樣品重量×原DM含量-殘?jiān)鼧悠分亓俊翚堅(jiān)麯M含量)/原樣品重量×原DM含量×100%;有機(jī)物降解率(OMD，%)=(原樣品重量×原OM含量-殘?jiān)鼧悠分亓俊翚堅(jiān)袡C(jī)物含量)/原樣品重量×原有機(jī)物含量×100%

1.6.4 組合效應(yīng)的計(jì)算 單項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)(single-factor associative effects index，SFAEI)和綜合組合效應(yīng)指數(shù)(multiple-factors associative effects index，MFAEI)參照王加啟[15]的方法。SFAEI=(各組合實(shí)測(cè)值-加權(quán)估算值)×100/加權(quán)估算值。式中，實(shí)測(cè)值為各組合的實(shí)際測(cè)定值，加權(quán)估算值=玉米芯的實(shí)際測(cè)定值×玉米芯配比(%)+精料的實(shí)際測(cè)定值×精料配比(%)+苜蓿的實(shí)際測(cè)定值×苜蓿配比(%)。

1.7 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2013處理計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，采用SPSS 16.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)果以平均值和平均標(biāo)準(zhǔn)誤(standard error of mean，SEM)表示，以P＜0.05為差異顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)，以P＜0.01為差異極顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)，以0.05＜P＜0.1為有變化趨勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)。差異顯著時(shí)，采用Tukey氏法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料營(yíng)養(yǎng)水平及產(chǎn)氣參數(shù)

表1可見(jiàn)，精料(19.2%)CP高于苜蓿(18.5%)和玉米芯(4.3%);在CF上，玉米芯為21.0%，苜蓿是29.4%，精料7.9%。

玉米芯、精料、苜蓿的快速產(chǎn)氣部分a分別是4.9、-10.5和-2.9，說(shuō)明精料和苜蓿存在產(chǎn)氣滯后效應(yīng)，玉米芯產(chǎn)氣不滯后。緩慢產(chǎn)氣部分b，玉米芯(56.5)與精料(56.1)接近，高于苜蓿(29.6)。潛在產(chǎn)氣量(a+b)和24 h產(chǎn)氣量(GP24h)，玉米芯(61.4和47.5)高于精料(45.5和42.5)和苜蓿(26.7和15.8)。b的產(chǎn)氣速度常數(shù)c，精料(0.121)高于玉米芯(0.064)和苜蓿(0.056)。

表1 飼料營(yíng)養(yǎng)水平及體外產(chǎn)氣參數(shù)(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Nutrient levels and in vitro gas parameters of experimental diets(air-dry basis)

2.2 各飼糧組合的產(chǎn)氣參數(shù)

表2可見(jiàn)，C∶R為40∶60時(shí)，玉米芯所占比例為15的組(簡(jiǎn)稱“15組”，下同)和30組的a顯著高于0組(P＜0.05)，60組的a有大于0組的趨勢(shì)(P=0.060);15、30、60組的(a+b)極顯著高于0組 (P＜0.01)，45組的(a+b)有大于0組的趨勢(shì)(P=0.056);15、30、45、60組的GP24h極顯著高于0組 (P＜0.01)。C∶R為30∶70時(shí)，10、70組的a顯著高于0組(P＜0.05)，40組的a有大于0組的趨勢(shì)(P=0.063);10組的b值有大于0組的趨勢(shì)(P=0.054);10組的(a+b)值顯著高于0組(P＜0.05);10、25、70組的GP24h極顯著高于0組 (P＜0.01)。各組b、c值，無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

表2 玉米芯與苜蓿、精料體外混合培養(yǎng)48 h后的產(chǎn)氣及發(fā)酵參數(shù)Table 2 GP and fermentation parameters at 48 h when corn cob shell was incubated with alfalfa and concentrate in vitro

2.3 各飼糧組合的瘤胃p H、DMD、OMD和NH 3-N濃度

表2可見(jiàn)，C∶R為40∶60時(shí)，0、60、45組的瘤胃p H顯著高于15組(P＜0.05)。30、15組的DMD和OMD顯著高于0組(P＜0.05);30、15組NH3-N顯著高于0、60組(P＜0.05)。

C∶R為30∶70時(shí)，0、70、55和40組的瘤胃p H顯著高于25和10組(P＜0.05)。10、25、40、55組的DMD極顯著高于0組(P＜0.01)，10組的DMD有大于70組的趨勢(shì)(P=0.052);10、25、40、55組的OMD極顯著高于0、70組(P＜0.01);25組NH3-N極顯著高于0、55、70組(P＜0.01)。

2.4 各飼糧組合VFA濃度

由表3可見(jiàn)，C∶R為40∶60時(shí)，45、30、15組的TVFA(total volatile fatty acids)顯著高于60、0組(P＜0.05)。C∶R為30∶70時(shí)，55、40、25和10組的TVFA顯著高于70、0組(P＜0.05)。6種單一VFA和乙/丙，各組間差異不顯著(P＞0.05)。

表3 玉米芯與苜蓿、精料體外混合培養(yǎng)48 h后的揮發(fā)性脂肪酸Table 3 VFA at 48 h when corn cob was incubated with alfalfa and concentrate in vitro

2.5 各飼糧組合的AE值

表4可見(jiàn)，C∶R為40∶60時(shí)，在GP24h的AE上，30組極顯著高于45、60、0組(P＜0.01)，15組極顯著高于60組(P＜0.01)、顯著高于0和45組(P＜0.05);DMD的AE，15、30組極顯著高于其他組(P＜0.01)，45組極顯著高于0、60組(P＜0.01);OMD的AE，15、30組極顯著高于0、60組(P＜0.01);TVFA和NH3-N的AE，45、30、15組均顯著高于60、0組(P＜0.05)。在 MFAEI上，30組(249.18%)極顯著高于其他各組(P＜0.01)，15組 (213.23%)極顯著高于45(135.77%)、60(85.19%)、0(92.90%)組(P＜0.01)，15組極顯著高于60、0組(P＜0.01)。

表4可見(jiàn)，C∶R為30∶70時(shí)，GP24h的AE，10組極顯著高于70、55組(P＜0.01)，顯著高于0、40組(P＜0.05)，25組顯著高于55組(P＜0.05);DMD的AE，25、10組顯著高于其他各組(P＜0.05)，0、40組顯著高于55、70組(P＜0.05);OMD的AE，25、10組顯著高于55、40、0組(P＜0.05)，0、55和40組顯著高于70組(P＜0.05);TVFA的AE，10、25組顯著高于其他各組(P＜0.05)，40組顯著高于0、55、70組(P＜0.05);NH3-N的AE，10、25組顯著高于其他各組(P＜0.05)，40、0組顯著高于55、70組(P＜0.05)。在 MFAEI上，10組(264.27)極顯著高于其他各組(P＜0.01)，25組(217.80)極顯著高于40(127.29%)、55(69.18%)、70(57.30%)、0(79.32%)組(P＜0.01)，40組極顯著高于0、55、70組(P＜0.01)。

表4 玉米芯與苜蓿、精料體外混合培養(yǎng)48 h后的SFAEI和MFAEITable 4 SFAEI and MFAEI at 48 h when corn cob was incubated with alfalfa and concentrate in vitro

3 討論

3.1 飼料的產(chǎn)氣參數(shù)

本試驗(yàn)中，玉米芯的a為4.9，不存在產(chǎn)氣滯后，精料(-10.5)比苜蓿(-2.9)有更長(zhǎng)的產(chǎn)氣滯后時(shí)間。研究表明，玉米比大麥有更長(zhǎng)的產(chǎn)氣滯后時(shí)間[16]，Aye等[17]證實(shí)了此報(bào)道。本研究中，玉米占精料的85.17%，因此，本試驗(yàn)中精料有更長(zhǎng)的產(chǎn)氣滯后時(shí)間，與前人的研究結(jié)果一致[16-17]。精料的c較高，但玉米芯的a、GP24h和(a+b)均較高，表明玉米芯比苜蓿、精料有更好的產(chǎn)氣性能。

3.2 各飼料組合的產(chǎn)氣量

本試驗(yàn)中，精料∶玉米芯∶苜蓿為40∶30∶30、40∶15∶45、30∶25∶45和30∶10∶60的產(chǎn)氣參數(shù)和大多數(shù)發(fā)酵參數(shù)均極顯著高于其他組。產(chǎn)氣量是預(yù)測(cè)飼料在反芻動(dòng)物瘤胃消化率的重要指標(biāo)[18]。設(shè)計(jì)混合飼料和單一飼料進(jìn)行體外產(chǎn)氣試驗(yàn)，是研究和確定混合飼料AE的有用工具，研究發(fā)現(xiàn)，飼草樹(shù)葉與精料體外培養(yǎng)時(shí)在產(chǎn)氣量上有正AE[19]。小麥(Triticum)秸稈與苜?；旌显诋a(chǎn)氣參數(shù)上有正AE[20]。豆科牧草與秸稈混合使用的優(yōu)勢(shì)是多種因素綜合作用的結(jié)果，進(jìn)一步證實(shí)了豆科牧草能提高秸稈的利用率[21]。體外法將兩種慢速發(fā)酵纖維(奶薊草;純纖維素)和3種快速發(fā)酵纖維[無(wú)籽番茄(Solanum);柑橘渣;果膠]單獨(dú)或以75∶25或25∶75混合培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，無(wú)籽番茄、柑橘渣、果膠的產(chǎn)氣量均顯著提高[22]。本研究中，牧草和精料之間的AE與前人研究結(jié)果一致[4]。本試驗(yàn)結(jié)果與這些報(bào)道一致。

3.3 各飼料組合的瘤胃pH

瘤胃pH是一個(gè)綜合反應(yīng)瘤胃環(huán)境發(fā)酵和變化的重要指標(biāo)。瘤胃內(nèi)pH的正常范圍為6～7，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響瘤胃的正常發(fā)酵。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼糧組合中隨著苜蓿比例的增加，pH顯著下降。TVFA與pH有一定的相關(guān)性，TVFA會(huì)降低瘤胃pH[23]。當(dāng)VFA的產(chǎn)生速度快于瘤胃對(duì)其吸收的速度時(shí)，瘤胃pH下降。因此，pH的降低與易發(fā)酵碳水化合物的攝入水平呈線性相關(guān)[3，24]。本研究中pH變化趨勢(shì)與上述報(bào)道一致。

3.4 各飼料組合的DMD和OMD

隨著產(chǎn)氣量的增加，瘤胃內(nèi)微生物的發(fā)酵活性越來(lái)越強(qiáng)烈，飼料的消化率也在增加[12]。DMD和OMD指示了反芻動(dòng)物中有機(jī)物的可利用性，也是衡量飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)中，隨著苜蓿比例的降低，DMD和OMD呈下降的趨勢(shì)，且40∶60∶0和30∶70∶0組最低。原因是苜蓿具有相對(duì)高的有效降解率，苜蓿的碳氮比(C/N)更有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖[25]。據(jù)報(bào)道，苜蓿日糧中瘤胃真菌孢子的數(shù)量顯著增加[26]。豆科植物可通過(guò)促進(jìn)纖維素分解菌的生長(zhǎng)來(lái)增加瘤胃纖維的消化率[27]。用苜蓿補(bǔ)飼劣質(zhì)飼料對(duì)消化率、采食量和飼料利用率的AE的報(bào)道很常見(jiàn)[21]。用體外發(fā)酵法研究苜蓿添加到低質(zhì)牧草中在產(chǎn)氣量[28]、干物質(zhì)采食量和NDF消化率[29-30]、動(dòng)物日增重[31]上均產(chǎn)生了正AE。Wang等[32]報(bào)道，在小尾寒羊玉米秸稈基礎(chǔ)日糧中每天每只羊補(bǔ)飼苜蓿150～300 g對(duì)采食量、消化率、氮代謝、瘤胃環(huán)境和血液學(xué)參數(shù)產(chǎn)生了最佳AE。隨著在泌乳奶牛波斯苜?；A(chǔ)日糧中粉碎小麥的增加，瘤胃的p H和日糧纖維消化率逐步下降[33]。紅三葉草(Trifolium pratense)和基庫(kù)尤牧草青貯混合體外培養(yǎng)發(fā)生了AE，蛋白水解減少和OMD發(fā)揮了協(xié)同組合作用[34]。本試驗(yàn)與上述報(bào)道相一致。當(dāng)春季牧草僅與玉米混合培養(yǎng)時(shí)，在GP、DMD、OMD、OMED上均產(chǎn)生了正AE，而秋季牧草跟玉米或大麥混合培養(yǎng)時(shí)，在GP、OMD、OMED上發(fā)生了正AE[17]。青干草和全燕麥(Avena sativa)不同比例組合飼喂馬后，DM、OM和能量消化率隨燕麥比例的增加呈曲線形上升[35]。棗椰樹(shù)(Phoenix Spp)葉與三芒草屬(Aristida)尖刺及黃芪屬(Astragalus)植物混合飼喂小反芻動(dòng)物后，瘤胃微生物群發(fā)生了AE，隨著棗椰樹(shù)葉比例的增加，體外有機(jī)物降解率線性降低[36]。稻草(Oryza sativa)基礎(chǔ)日糧添加玉米淀粉飼喂湖州羔羊后發(fā)現(xiàn)，高水平的玉米淀粉降低了纖維素酶的活性、纖維素分解菌群和飼料的消化率;適量添加淀粉能有效提高羔羊生長(zhǎng)性能[37]。不加玉米胚芽粕時(shí)，紫花苜蓿干草與小麥秸稈組合后表現(xiàn)出負(fù)AE，然而，能量和粗蛋白質(zhì)的消化率都得到了提高[38]。Niderkorn等[39]報(bào)道，使動(dòng)物采食量和消化率達(dá)到最優(yōu)的鮮白三葉(Trifolium repens)與多年生黑麥草(Lolium perenne)的最佳配比在0.25～0.50。2種禾本科牧草[鴨茅(Dactylis glomerata);黑麥草]與4種豆科牧草[紫花苜蓿;白三葉;紅三葉;紅豆草(Onobrychis viciaefolia)]單獨(dú)培養(yǎng)或按1∶1混合培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，豆科牧草中僅紅豆草與禾本科牧草配比后降低了蛋白質(zhì)降解率和甲烷產(chǎn)生量，對(duì)纖維的消化有短暫的負(fù)面影響[40]。上述報(bào)道表明，添加苜?？筛纳频唾|(zhì)粗飼料的利用率，本試驗(yàn)中苜蓿改善玉米芯的利用率與此一致。

3.5 各飼料組合的NH 3-N濃度

NH3-N濃度是反映飼料在瘤胃中氮代謝、微生物蛋白質(zhì)合成和蛋白質(zhì)分解的一個(gè)重要指標(biāo)。維持合適的NH3-N濃度是保證瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成的前提。瘤胃中適宜的NH3-N濃度為6.3～27.5 mg·d L-1[41]。本試驗(yàn)中，各組的NH3-N濃度均分布在此范圍內(nèi)，且30、15、25組的NH3-N濃度顯著或極顯著高于其他組。原因可能是這些組合促進(jìn)了瘤胃內(nèi)能量和氨氣的同步釋放和微生物蛋白的合成[42]，即增加苜蓿的量會(huì)導(dǎo)致NH3-N水平升高。瘤胃發(fā)酵的最終產(chǎn)物是VFA、NH3-N、甲烷、二氧化碳等[43-44]。瘤胃中蛋白質(zhì)水解脫氨形成的氨基酸和NH3-N是微生物生長(zhǎng)的氮源[45]。在瘤胃中50%～80%的微生物N是由NH3-N合成的[46]。采食量水平直接影響瘤胃發(fā)酵的終產(chǎn)物[47]。瘤胃NH3-N濃度取決于總氮攝入量[48]。因此，30、15、25組的高NH3-N濃度也可能是這些飼糧組合的營(yíng)養(yǎng)水平高(CP含量高)，其他組合營(yíng)養(yǎng)水平低造成的。因?yàn)榱鑫钢蠳H3-N水平與飼糧中蛋白質(zhì)含量密切相關(guān)。

3.6 各飼料組合VFA濃度

反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生VFA的原因主要是日糧中碳水化合物的降解，它是瘤胃微生物維持和生長(zhǎng)的主要能量來(lái)源。在本試驗(yàn)中，C∶R為40∶60時(shí)，15、30和45組的乙酸、丙酸、丁酸和TVFA顯著高于60、0組。C∶R為30∶70時(shí)，10、25、40、55組的乙酸、丙酸和TVFA顯著高于70、0組。這與GP的變化趨勢(shì)基本一致。飼料中可消化碳水化合物的發(fā)酵產(chǎn)生VFA，TVFA濃度與GP之間呈正相關(guān)。GP隨乙酸產(chǎn)量的增加而增加。本研究結(jié)果與此相一致。乙/丙反映了瘤胃發(fā)酵的類(lèi)型。本試驗(yàn)中，乙/丙均大于3，在瘤胃發(fā)酵的類(lèi)型屬于乙酸發(fā)酵型，有利于提高反芻動(dòng)物的乳脂率。給成熟的高羊茅(Festuca elata)干草補(bǔ)飼能量飼料后，發(fā)現(xiàn)與大豆皮相比，補(bǔ)飼玉米在OMD產(chǎn)生了更大的負(fù)AE，降低了瘤胃 NH3-N濃度，但未影響瘤胃p H、TVFA濃度和乙/丙[49]。在TVFA濃度和p H之間有顯著的相關(guān)性，VFA降低瘤胃的p H[23]。本試驗(yàn)中，15、30、45、10、25、40和55組的乙酸、丙酸和TVFA顯著高于其他組，15、30、10和25組的p H最低。在p H的變化規(guī)律上，本研究與上述研究結(jié)果一致。在本試驗(yàn)中，不同飼料組合中乙酸的濃度高于丙酸，原因是反芻動(dòng)物吸收VFA的速度與丁酸、丙酸和乙酸的速度一致，且VFA在瘤胃中的濃度不受日糧類(lèi)型的影響。這與Copani等[50]研究結(jié)果一致。

3.7 各飼料組合的組合效應(yīng)值

盧德勛[51]根據(jù)人工瘤胃GP法不同時(shí)間點(diǎn)測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)，提出了飼料AE綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系——綜合組合效應(yīng)指數(shù)(MFAEI)。韓肖敏等[52]研究發(fā)現(xiàn)，玉米秸稈∶稻草為60∶40、玉米秸稈∶稻草∶玉米秸稈青貯為24∶16∶60、玉米秸稈∶稻草∶玉米秸稈青貯∶精料為9.6∶6.4∶24.0∶60.0的MFAEI最優(yōu)。

本試驗(yàn)中，C∶R為40∶60和30∶70時(shí)，30和10組的MFAEI極顯著高于其他組。因?yàn)锳E機(jī)制的復(fù)雜性，僅通過(guò)某一指標(biāo)或若干指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，易造成評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確。AE指標(biāo)包括動(dòng)物的養(yǎng)分消化率、利用率、生長(zhǎng)性能和采食量。其中，能量或消化率是評(píng)價(jià)AE最常用的指標(biāo)。體外GP與OMD有高度相關(guān)性[18]。體外產(chǎn)氣量與有機(jī)物的表觀降解率和真降解率高度相關(guān)[53]。利用體外發(fā)酵GP法評(píng)價(jià)飼料AE的報(bào)道很多[54-57]。因此，單獨(dú)用GP指標(biāo)評(píng)定飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可能不準(zhǔn)確。飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)應(yīng)采用綜合指標(biāo)或數(shù)學(xué)模型進(jìn)行全面、科學(xué)的評(píng)價(jià)。當(dāng)評(píng)價(jià)AE時(shí)，在確定評(píng)價(jià)參數(shù)和評(píng)價(jià)指標(biāo)后，數(shù)學(xué)模型的選擇尤為重要。數(shù)學(xué)模型應(yīng)能真實(shí)、客觀地反映各種因素的影響程度，并能包含多種參數(shù)，具有開(kāi)放性的特點(diǎn)，以便能方便快捷地檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

單項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)(SFAEI)能在某一個(gè)指標(biāo)上評(píng)價(jià)飼料的AE。但是，僅僅從某一個(gè)指標(biāo)來(lái)判斷，缺乏代表性[58]。本試驗(yàn)中，評(píng)價(jià)玉米芯、苜蓿和精料之間的AE是通過(guò)結(jié)合GP、DMD、OMD、VFA、NH3-N等指標(biāo)進(jìn)行多因素綜合評(píng)價(jià)的，且準(zhǔn)確客觀地反映了不同因素對(duì)飼料AE的影響，本試驗(yàn)中，30和10組的MFAEI是最優(yōu)的，其次，15、45和25、40組的MFAEI分別高于200或100，可能是由于這些組中不同比例飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的相互補(bǔ)充，提高了底物的發(fā)酵速率，從而促進(jìn)飼料的消化率。因此，30、10組的SFAEI(GP、DMD、OMD、TVFA的AE)和 MFAEI均最優(yōu)。綜上所述，精料∶玉米芯∶苜蓿為40∶30∶30和30∶10∶60的組，最能有效地改善GP特性，提高瘤胃發(fā)酵水平和體外發(fā)酵48 h后的飼料利用率。因此，將玉米芯用作反芻動(dòng)物粗飼料資源，可以節(jié)約常規(guī)飼料資源，減輕環(huán)境污染，緩解人畜爭(zhēng)糧矛盾。

4 結(jié)論

當(dāng)精料∶玉米芯∶苜蓿為40∶30∶30和30∶10∶60時(shí)，有最佳的SFAEI(GP、DMD、OMD、NH3-N、TVFA的AE)和MFAEI。