金 海，李喬仙，徐 磊，趙拴平，高月娥，劉彥培，黃必志，賈玉堂*

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所/畜禽產(chǎn)品安全工程安徽省重點實驗室，安徽合肥 230001；2.云南省草地動物科學(xué)研究院，云南昆明 650212)

隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，我國飼料資源緊缺的問題愈發(fā)突顯[1]。肉牛等反芻動物瘤胃有大量的微生物，可以利用單胃動物難以降解的粗飼料，但我國可利用土地面積有限，飼草資源短缺，導(dǎo)致粗飼料價格不斷攀升[2]，近年來南方地區(qū)粗飼料的供應(yīng)逐漸成為突出問題[3]。開發(fā)利用當(dāng)?shù)亓畠r的非常規(guī)牧草資源可以提高飼草自給率，能有效緩解畜牧養(yǎng)殖業(yè)粗飼料短缺問題。

芭茅草，為安徽省安慶地區(qū)稱謂，學(xué)名五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)，在不同地區(qū)又稱東茅、大葉茅，隸屬禾本科芒屬，根狀莖發(fā)達(dá)，莖稈高達(dá)2～4 m。芭茅草多年生，生命力旺盛，耐旱耐貧，適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高[4]。據(jù)報道，芭茅草第3年開始盛產(chǎn)，產(chǎn)量30.0～37.5 t/hm2[5]。蕭運峰等[6]在引種栽培條件下，芭茅草在營養(yǎng)刈割后的鮮草產(chǎn)量可達(dá)184 t/hm2。目前，芭茅草的營養(yǎng)價值研究鮮見報道。安慶太湖縣芭茅草種植面積11 333 hm2，岳西縣種植面積4 000 hm2，但因為缺少有效利用途徑，被當(dāng)?shù)匾暈榛馂?zāi)隱患，常年被人工除治，但當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖戶有給肉牛飼喂芭茅草的習(xí)慣，說明芭茅草應(yīng)具備用作粗飼料的潛力。目前國內(nèi)尚未見到芭茅草在肉牛瘤胃降解的相關(guān)研究。筆者測定了芭茅草的營養(yǎng)價值，并以瘺管肉牛為試驗動物，測定了野生芭茅草在瘤胃中的降解率，旨在為芭茅草在反芻動物上的消化利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料野生芭茅草樣品于2020年5月20—30日在安徽省安慶市太湖縣百里鎮(zhèn)久鴻農(nóng)業(yè)肉牛養(yǎng)殖場附近采集，此時芭茅草高約170 cm，生長旺盛，鮮草產(chǎn)量高。隨機(jī)選擇3處采集新鮮芭茅草，共約2 kg，分批放入電熱恒溫干燥箱中65 ℃干燥24 h，將烘干的部分樣品過1 mm標(biāo)準(zhǔn)樣品篩粉碎，用于常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)檢測；另一部分烘干樣品過2 mm標(biāo)準(zhǔn)樣品篩粉碎，用于瘤胃降解試驗。

1.2 試驗動物和試驗地點試驗在云南省草地動物科學(xué)研究院云嶺牛核心場進(jìn)行。選用3頭健康且安裝有瘤胃瘺管的云嶺雜交牛作為試驗動物，定期驅(qū)蟲、消毒和清糞。每天08：00和18：00飼喂，自由飲水。精料與粗飼料(玉米青貯)的比例為1∶4，精料配方為玉米53%、豆粕10%、菜粕7%、棉粕8%、麥麩12%、酒糟粉8%、預(yù)混料2%。

1.3 試驗設(shè)計選用孔徑40 μm的尼龍布，制成12 cm×8 cm的尼龍袋，將尼龍袋清洗干凈后于65 ℃下烘干至恒重，記錄每個袋子的重量，寫上編號備用。準(zhǔn)確稱取5.00 g芭茅草粉樣品放入尼龍袋中，放樣過程中袋口處切勿沾染樣品，袋口用尼龍繩扎緊。

3頭瘺管牛在早晨飼喂前1 h，打開瘤胃瘺管蓋子，將尼龍袋放入瘤胃腹囊中。放置后6、12、24、36、48和72 h取樣，共6個時間點。每個時間點每頭牛均設(shè)4個重復(fù)袋，將取出的尼龍袋立即用干凈的自來水沖洗，可用手指輕輕擠壓，直至沖洗干凈，65 ℃下烘干至恒重。另設(shè)逃逸空白對照，即分別稱量5.00 g樣品放入4個尼龍袋中，不放入瘤胃，按照上述步驟沖洗，65 ℃下烘干至恒重。

1.4 測定指標(biāo)及計算方法

1.4.1營養(yǎng)成分檢測。芭茅草的干物質(zhì)(DM)、有機(jī)物(OM)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)測定方法參考張麗英的《飼料分析與飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[7]。

1.4.2瘤胃降解率測定。按照以下公式測定野生芭茅草樣品在瘤胃中6、12、24、36、48、72 h的降解率。

裝袋樣品逃逸率(%)=

(1)

校正裝袋樣品量(g)= 實際裝袋樣品量×(1-裝袋樣品逃逸率)

(2)

某一營養(yǎng)成分在瘤胃中的實時降解率(%)=(樣品中該營養(yǎng)成分修正后的含量-某時間點尼龍袋殘渣中該營養(yǎng)成分的含量)/樣品中該營養(yǎng)成分修正后的含量×100%

(3)

1.4.3瘤胃降解參數(shù)及有效降解率(ED)測定。

dp=a+b(1-e-ct)

(4)

ED=a+bc/(k+c)

(5)

式中，dp為被測芭茅草粉樣品中某一營養(yǎng)物質(zhì)在t時間點的降解率(%)；a為快速降解部分占比(%)；b為慢速降解部分占比(%)；c為慢速降解部分降解速率(%/h)；t為樣品在瘤胃內(nèi)滯留時間(h)；ED為被測芭茅草粉中某一營養(yǎng)物質(zhì)的有效降解率(%)；k為瘤胃外流速率(%/h)，該試驗中k值取 0.025%/h。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析使用Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，再使用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan法對平均值進(jìn)行多重比較，結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

將新鮮芭茅草在恒溫干燥箱65 ℃下干燥24 h后測定樣品各營養(yǎng)成分的含量，結(jié)果表明DM、OM、CP、NDF和ADF的含量(干基)分別為98.15%、93.62%、6.51%、68.07%和38.93%。

芭茅草各營養(yǎng)成分在瘤胃中降解6、12、24、36、48、72 h的動態(tài)降解率如表1所示。由表1可知，芭茅草DM、OM、CP、NDF和ADF的瘤胃降解率與其在瘤胃內(nèi)滯留時間成正比。CP在瘤胃內(nèi)6、12 h降解率差異不顯著，24、36 h降解率差異不顯著；DM、OM、NDF和ADF各時間點瘤胃降解率均差異顯著(P<0.05)。72 h后，各營養(yǎng)成分的瘤胃降解率在50%左右，其中DM、OM和CP在瘤胃內(nèi)的降解率更高。6 h開始，DM、OM和CP在瘤胃內(nèi)的降解率均比NDF和ADF高，但隨著滯留時間的增加，NDF和ADF在瘤胃內(nèi)的降解率增加更快，72 h時接近50%。

表1 芭茅草營養(yǎng)物質(zhì)在不同時間點的降解率

由表2可知，CP的快速降解部分占比(a)最高，為32.06%。DM和OM的快速降解部分占比(a)差異不顯著。慢速降解部分占比(b)則相反，ADF的慢速降解部分占比最高，占71.50%；NDF的慢速降解部分占比次之，而CP最低。芭茅草DM、OM、CP、NDF和ADF在瘤胃內(nèi)的有效降解率分別為36.26%、35.37%、43.34%、29.19%和25.93%。CP在瘤胃內(nèi)的有效降解率最高，DM次之，NDF和ADF較低，各營養(yǎng)成分間差異顯著(P<0.05)。

表2 芭茅草營養(yǎng)成分瘤胃降解參數(shù)及有效降解率

3 討論

3.1 芭茅草的飼用營養(yǎng)價值飼料常規(guī)營養(yǎng)成分是評判牧草營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)之一，而不同的生育期、同一株不同部位、不同品種以及生長環(huán)境等因素均會影響牧草的營養(yǎng)價值[8]。蕭運峰等[6]對安徽、湖南、貴州、廣西不同地區(qū)芭茅草的營養(yǎng)成分進(jìn)行了檢測，其中安徽東至地區(qū)處于拔節(jié)期五節(jié)芒的CP、EE、CF、Ash、Ca和P含量(以干物質(zhì)為基礎(chǔ))分別為10.09%、1.47%、35.60%、8.85%、1.29%和0.19%。由于芭茅草在自然生長條件下新舊植株夾雜生長在一起，此次試驗采集的芭茅草樣品中有部分枯黃葉片，且未確定具體的物候期(根據(jù)外觀判斷，可能是抽穗初期)和不同的生長環(huán)境，因此導(dǎo)致該試驗中芭茅草CP含量差異較大。

3.2 芭茅草在瘤胃中的降解特性尼龍袋法又稱半體內(nèi)法，可快速測定飼料原料營養(yǎng)物質(zhì)在肉牛瘤胃內(nèi)的降解速率和降解程度。降解率越高說明瘤胃微生物消化利用效果越好，降解率是衡量飼料飼用價值的重要指標(biāo)之一[9]。該試驗結(jié)果表明，芭茅草CP的有效降解率最高，可達(dá)43.34%；DM的有效降解率次之，為36.26%；NDF和ADF的有效降解率相對較低，分別為29.19%和25.93%，這符合各營養(yǎng)成分在瘤胃中降解的基本規(guī)律。

瘤胃對飼料中粗蛋白的降解過程是瘤胃微生物將飼料中含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)換為更易消化利用的微生物蛋白的過程[10]。芭茅草的粗蛋白在瘤胃中降解最快，消化6 h后降解率達(dá)到34.99%，有效降解率為43.34%，高于稻草(36%左右)、麥秸(40%左右)、玉米秸稈(42%左右)[11]，說明芭茅草的粗蛋白可能比一般農(nóng)作物秸稈更易于被瘤胃微生物降解，但低于常見優(yōu)質(zhì)牧草，比如燕麥草(60%左右)、苜蓿(66%左右)、黑麥草(67%左右)。這可能與飼料的蛋白質(zhì)含量有關(guān)[12]。

NDF反映的是植物細(xì)胞壁纖維含量，主要包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。NDF的主要作用是維持瘤胃的正常生理功能，其中部分纖維素和半纖維素可被微生物降解為揮發(fā)性脂肪酸，經(jīng)瘤胃壁吸收入血，為機(jī)體供能。木質(zhì)素是抗?fàn)I養(yǎng)因子，不易消化，木質(zhì)素過多會顯著影響瘤胃微生物對NDF和ADF的降解和利用[13]。芭茅草中NDF和ADF在瘤胃中的降解規(guī)律與其他牧草類似，降解緩慢且不易被降解。苜蓿、燕麥草NDF和ADF的有效降解率均為40%左右[12]，芭茅草則與一般農(nóng)作物秸稈接近，只有30%左右，可能是由于木質(zhì)素含量較高所致。

DM瘤胃降解率反映飼料被消化的程度，同時也會影響肉牛的干物質(zhì)采食量(DMI)[14]，DM瘤胃降解率越小，被降解程度越低，DMI越小。芭茅草DM的有效降解率為36.26%，稍高于水稻秸稈(32%)，但低于玉米、麥秸、黑麥草、燕麥草、苜蓿、花生秧。芭茅草DM的瘤胃降解率偏低，這可能是因為其CP含量較低，CF含量高，微生物對其利用部分少，難以消化，實際直接飼喂芭茅草對肉牛飼養(yǎng)采食量的影響程度需要通過進(jìn)一步動物試驗來確定。

4 結(jié)論

該試驗結(jié)果表明，野生芭茅草CP含量達(dá)6.51%，NDF含量為68.07%，ADF含量為38.93%。各營養(yǎng)成分的瘤胃降解率均隨著滯留時間的延長而逐漸升高，其中CP的有效降解率最高，72 h各營養(yǎng)成分的有效降解率均在50%左右。野生芭茅草的營養(yǎng)價值和有效降解率高于一般農(nóng)作物秸稈、低于優(yōu)質(zhì)牧草，獲取成本低廉，安慶地區(qū)理論上可利用面積超過1.53萬hm2，在偏僻交通運輸不便地區(qū)可作為肉牛粗飼料的替代品。同時，可將芭茅草進(jìn)一步加工制作成青貯，提高其利用價值，延長利用時效，保證全年粗飼料供應(yīng)。