楊 迪 ， 李桂瓊 ， 袁恩平， 王 燦， 李 罡， 王紹祥，李 云， 趙水靈， 鐘正陽， 夏 攀， 趙昶靈*， 張雪廷*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學與生物技術(shù)學院，云南昆明 650201；2.云南省熱帶作物科學研究所，云南景洪 666100；3.文山壯族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所，云南文山 663000；4.文山壯族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學院畜牧水產(chǎn)研究所，云南文山 663000）

近年，云南文山州廣大畜禽養(yǎng)殖戶自發(fā)大量使用的飼用秸稈主要來自草果、滇重樓、辣椒‘文金1號’、辣椒‘文紫椒3號’、小米辣、‘西疇芭蕉芋’、象草和玉米‘文青貯2號’文山州為草果的地理標志和原產(chǎn)地，2001年，該州馬關(guān)縣被農(nóng)業(yè)部授予“中國草果之鄉(xiāng)”稱號（楊青等，2020）；文山市及馬關(guān)和富寧等縣已成為滇重樓在云南的主產(chǎn)區(qū)之一（李海濤等，2014）；‘文金1號’和‘文紫椒3號’都屬于文山州辣椒的主栽品種丘北辣椒（劉偉等，2019），該州是云南最大的小米辣生產(chǎn)地（袁恩平等，2016）；‘西疇芭蕉芋’為文山州西疇縣的芭蕉芋地方品種（李明福等，2011）；象草因大象喜食而得名（溫曉娜等，2009）；‘文青貯2號’是文山壯族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學院（下稱“文山農(nóng)科院”）選育的青貯玉米品種（No：滇審玉米2020188號），在該州約種植了1100畝。

碳水化合物是飼用秸稈最主要的有機物，主要涉及可溶性糖、淀粉、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、半纖維素和纖維素等，可為畜禽提供能量，并與秸稈飼料的適口性、采食量、消化率和畜禽的胃腸道健康密切相關(guān)（McDonald等，2007）?？扇苄蕴前ù蠖鄶?shù)單糖和寡糖（Amist等，2020），可充當畜禽養(yǎng)分，也制約著秸稈飼料的適口性和消化率（Mayland等，2000；Humphreys，1989）。淀粉是畜禽的重要能量源（McDonald等，2007）。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量可較準確表征秸稈的纖維量，二者影響秸稈的適口性、采食量和消化率（何忠武，2011；Van Soest，1994），纖維含量過高會加重畜禽腸道負擔、抑制畜禽的消化和吸收（吳秋玨等，2007）；NDF主要包括纖維素和半纖維素及木質(zhì)素（吳秋玨等，2007），其含量制約著秸稈飼料的適口性，反芻動物可降解纖維素，適量NDF可增進動物的唾液分泌、調(diào)節(jié)動物的采食量、消化率和生產(chǎn)性能及反芻動物的瘤胃內(nèi)環(huán)境（吳秋玨等，2007；Tao和Li，2006）；ADF主要包括纖維素及木質(zhì)素（吳秋玨等，2007），其含量影響畜禽的消化率和氮平衡（于振洋等，2017），并與畜禽胃腸道疾病有關(guān)（Perez等，2000）。此外，NDF和淀粉含量之比（NDFC/SC）可反映秸稈飼料的配方結(jié)構(gòu)和易發(fā)酵程度，制約著反芻動物瘤胃的發(fā)酵特性（朱丹等，2015），且對維持畜禽良好的生產(chǎn)性能至關(guān)重要（朱巖麗等，2013）。

但是，文山州上述8種畜禽飼用秸稈的碳水化合物含量及其飼用品質(zhì)尚不清楚，導致養(yǎng)殖戶在使用時隨意而盲目。因此，本研究探究了這8種畜禽飼用秸稈的可溶性糖、淀粉、NDF、ADF、半纖維素和纖維素含量以及NDFC/SC及其等級特征，旨在為文山州秸稈的飼料化開發(fā)、飼料的配置和優(yōu)質(zhì)秸稈的大面積種植提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料的采集與預處理2019年12月到2020年2月，文山農(nóng)科院據(jù)畜禽養(yǎng)殖戶習慣在馬關(guān)縣、硯山縣和文山市按GB/T 14699.1-2005（中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國家標準化管理委員會，2005）采集草果、滇重樓、‘文金1號’、‘文紫椒3號’、小米辣、‘西疇芭蕉芋’（李明福等，2011）、象草和‘文青貯2號’的秸稈；其中，滇重樓為2~4年生，其余植物均為1年生；‘文青貯2號’的秸稈被烘干，其余秸稈經(jīng)陰干；干燥秸稈經(jīng)菜刀切碎或經(jīng)550型秸稈鍘草粉碎機（鄭州申英機械設備有限公司產(chǎn)品）粉碎成粗粉（表1）；參考GB/T 20195—2006（中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國家標準化管理委員會，2006a）將粗粉于85℃烘干，用高速多功能粉碎機（永康市鉑歐五金制品有限公司產(chǎn)品）將其進一步粉碎，過80目篩；所有粉末于85℃烘至恒重（秦彧等，2010），裝入塑料自封袋，置硅膠干燥器備用。

表1 文山州常用畜禽飼用秸稈的采集地和初步粉碎方式

1.2 秸稈碳水化合物含量的測定

1.2.1 可溶性糖含量 秸稈的可溶性糖含量（SSC）用蒽酮-硫酸法測定，以蔗糖（天津風船化學試劑科技有限公司產(chǎn)品）為標樣，按Tang等（2021）方法，略作修改：取秸稈粉末0.0500 g，加水10 mL，定容至25 mL；取濾液2 mL與5 mL 0.2%蒽酮-硫酸反應；SSC含量用標準曲線方程Y=0.0054X+0.0066（R2=0.9995）計算，其中，Y和X分別代表A620.0和蔗糖量（μg）。

1.2.2 淀粉含量 淀粉含量（SC）也用蒽酮-硫酸法測定，以淀粉（天津風船化學試劑科技有限公司產(chǎn)品）為標樣，按Leng等（2016）方法，略作修改：取粉末0.0500 g，加水10 mL，定容至25 mL；靜置30 min后過濾，取殘渣，加水20 mL，置沸水浴15 min；加2 mL 9.2 mol/L高氯酸提取15 min；冷卻、過濾后定容至50 mL；取2 mL濾液與5 mL 0.2%蒽酮-硫酸反應；SC含量用標準曲線方程Y=0.0061X+0.00112（R2=0.9996）計算，其中，Y和X分別代表A620.0和淀粉量（μg）。

1.2.3中性洗滌纖維含量 中性洗滌纖維含量（NDFC）用Van Soest法測定（Van Soest等，1991），按GB/T 20806—2006操作（中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國家標準化管理委員會，2006b），略作修改：取粉末0.8000 g；取中性洗滌劑100 mL，加無水硫酸鈉0.5000 g，并加2~3滴正辛醇，再加0.2 mL α-高溫淀粉酶；消煮1 h。

1.2.4 酸性洗滌纖維含量 酸性洗滌纖維含量（ADFC）也用Van Soest法測定（Van Soest等，1991），按NY/T 1459—2007操作（中華人民共和國農(nóng)業(yè)部，2007），略作修改：取粉末0.8000 g；取酸性洗滌劑100 mL，加2~3滴正辛醇；消煮1 h，其間持續(xù)加入酸性洗滌劑，保持樣液體積為100 mL；抽干后用丙酮洗殘渣3次。

1.2.5 半纖維素含量 半纖維素含量計算公式如下：半纖維素含量（HC）/%=NDFC（%）-ADFC（%）（袁悅，2019；張麗英，2016）。

1.2.6 纖維素含量 纖維素含量（CC）（%）=ADFC（%）-酸性洗滌木質(zhì)素含量（ADLC）（%）-酸不溶灰分含量（AIAC）（%）（袁悅，2019；劉磊等，2018）。其 中，ADLC用Van Soest法 測 定（Van Soest等，1991），按GB/T 20805—2006操作（中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國家標準化管理委員會，2006c），略作修改：取粉末0.8000 g；取酸性洗滌劑100 mL，加2~3滴正辛醇；消煮1 h，其間持續(xù)加入酸性洗滌劑，保持樣液體積為100 mL；加72%硫酸，消解4 h；轉(zhuǎn)550℃馬弗爐內(nèi)灼燒4 h。AIAC按GB/T 23742—2009測定（中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國家標準化管理委員會，2009），略作修改：取粉末2.0000 g；于550℃灼燒4 h；加15%鹽酸20 mL；用5 mL鹽酸洗坩堝；煮沸30 min；將濾紙和濾渣于103℃烘1 h；再于550℃下灼燒1 h。

1.3 數(shù)據(jù)分析 生物學重復2次；含量測定重復3次；雙因素方差分析用SPSS 20.0完成；碳水化合物含量的綜合等級用隸屬函數(shù)法評價，對于SSC和SC，計算公式為μ=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin），μ為特定秸稈某碳水化合物指標的隸屬函數(shù)值，X為特定秸稈某碳水化合物指標的均值，Xmax和Xmin分別為所有秸稈該指標的最大和最小值；但對于NDFC、ADFC、HC和CC，μ=1-（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）；各秸稈碳水化合物含量的綜合度量值（D）為該秸稈所有碳水化合物含量μ值的均值（王慶東等，2019）。

2 結(jié)果與分析

2.1 文山州常用畜禽飼用秸稈的碳水化合物含量特征

2.1.1 SSC特征 滇重樓秸稈SSC最高，約為（163.603±0.218）mg/g DW，分別比草果、‘文金1號’、‘文紫椒3號’、小米辣、‘西疇芭蕉芋’、象草和‘文青貯2號’秸稈SSC高741.80%、775.69%、454.64%、210.09%、268.15%、325.77%和1728.67%（圖1）；方差分析中，因F秸稈≈877825.26＞4.28=F0.01（7，14），所以，文山州8種飼用秸稈SSC在不同秸稈間的差異達到極顯著水平。

圖1 文山州常用畜禽飼用秸稈的可溶性糖含量

2.1.2 SC特征 ‘文青貯2號’秸稈SC最高，為（283.008±2.507）mg/g DW，分別比草果、滇重樓、‘文金1號’、‘文紫椒3號’、小米辣、‘西疇芭蕉芋’和象草秸稈SC高3940.09%、1164.67%、2575.34%、2924.95%、2501.20%、4539.78%和5250.48%（圖2）；F秸稈≈21821.20，故SC在不同秸稈間的差異達到極顯著水平。

圖2 文山州常用畜禽飼用秸稈的淀粉含量

2.1.3 NDFC特征 ‘文金1號’秸稈NDFC最高，為（69.588±0.381）%，分別比草果、滇重樓、‘文紫椒3號’、小米辣、‘西疇芭蕉芋’、象草和‘文青貯2號’秸稈NDFC高5.10%、246.28%、37.81%、31.09%、24.19%、5.73%和51.11%（圖3）；F秸稈≈1093.61，故NDFC在不同秸稈間的差異達到極顯著水平。

圖3 文山州常用畜禽飼用秸稈的中性洗滌纖維含量

2.1.4 ADFC特征 ‘文金1號’秸稈ADFC最高，為（56.225±0.597）%，分別比草果、滇重樓、‘文紫椒3號’、小米辣、‘西疇芭蕉芋’、象草、‘文青貯2號’秸稈ADFC高22.05%、265.29%、33.02%、27.12%、101.67%、42.88%和79.97%（圖4）；F秸稈≈597.46，故ADFC在不同秸稈間的差異達到極顯著水平。

圖4 文山州常用畜禽飼用秸稈的酸性洗滌纖維含量

2.1.5 HC特征 ‘西疇芭蕉芋’秸稈HC最高，為（28.154±0.376）%，分別比草果、滇重樓、‘文金1號’、‘文紫椒3號’、小米辣、象草和‘文青貯2號’秸稈HC高39.75%、498.49%、110.70%、242.13%、217.98%、6.38%和90.12%（圖5）；F秸稈≈387.85，故HC在不同秸稈間的差異達到極顯著水平。

圖5 文山州常用畜禽飼用秸稈的半纖維素含量

2.1.6 CC特征 ‘文金1號’秸稈CC最高，為（15.257±0.090）%，分別比草果、滇重樓、‘文紫椒3號’、小米辣、‘西疇芭蕉芋’、象草和‘文青貯2號’秸 稈CC高26.54%、213.92%、42.17%、22.84%、103.38%、49.06%和58.90%（圖6）；F秸稈≈272.08，故CC在不同秸稈間的差異達到極顯著水平。

圖6 文山州常用畜禽飼用秸稈的纖維素含量

2.2 文山州常用畜禽飼用秸稈碳水化合物含量的品質(zhì)等級特征 飼用秸稈基于碳水化合物含量的品質(zhì)等級特征為：滇重樓＞‘西疇芭蕉芋’＞‘文青貯2號’＞‘文紫椒3號’＞小米辣＞象草＞草果＞‘文金1號’（表2），即滇重樓的秸稈最佳，而‘文金1號’的最差。

表2 文山州常用畜禽飼用秸稈基于碳水化合物含量的品質(zhì)等級

2.3 文山州常用畜禽飼用秸稈的NDFC/SC特征象草NDFC/SC最高，為124.431，分別為草果、滇重樓、‘文金1號’、‘文紫椒3號’、小米辣、‘西疇芭蕉芋’和‘文青貯2號’NDFC/SC的1.32、13.86、1.89、2.31、2.55、1.35、76.47倍（圖7）。

圖7 文山州常用畜禽飼用秸稈的中性洗滌纖維與淀粉的含量之比

3 討論

近年來，文山州畜禽養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，該州已發(fā)展成我國泛珠三角地區(qū)畜禽產(chǎn)品的重要供應地，畜牧業(yè)的產(chǎn)值約占全州農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的40%以上，對農(nóng)民增收的貢獻率約為22%，故對全州乃至全省的鄉(xiāng)村振興和經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著舉足輕重的作用（莫昆，2019），同時，畜禽的飼糧消耗量日益劇增。但是，文山州供飼料生產(chǎn)的土地面積少，飼料的原料供應緊張，故該州廣大畜禽養(yǎng)殖戶就地取材、采集草果等上述8種植物的秸稈，單獨或配置后飼喂牛、豬、羊、馬、兔及雞、鴨和鵝等，有效緩解了飼料原料供應緊張的困境，為該州畜禽飼料的開發(fā)積累了寶貴經(jīng)驗。

但是，長期以來，文山州畜禽養(yǎng)殖戶在使用秸稈時僅對其進行干燥、粉碎等簡單初加工，未能有效克服秸稈纖維含量高、粗硬、適口性差、養(yǎng)分含量偏少、畜禽采食量小及利用率和轉(zhuǎn)化率低等弊端。所以，該州實現(xiàn)秸稈的飼料化還必須進一步用物理、化學或生物方法對秸稈進行預處理（韋體等，2021）。秸稈的物理法預處理是指以切短、粉碎、浸泡、壓塊、蒸煮、射線照射、熱噴、膨化和顆粒化等技術(shù)處理秸稈，較簡單、方便，可提高畜禽的采食率和消化率，但物理法多為其他處理方法的前處理；化學法預處理主要有氨化、堿化和酸處理，可在一定程度上破壞秸稈半纖維素和纖維素與木質(zhì)素等的緊密聯(lián)系，提高秸稈飼料的利用率和畜禽的消化率，但不能增加飼料的養(yǎng)分含量，且試劑的回收會增大能耗；生物法預處理包括青貯、黃貯、微貯和酶解等，以降解秸稈的纖維、降低NDFC和ADFC，能在一定程度上改善秸稈飼料的適口性、提高飼料的養(yǎng)分含量和品質(zhì)（韋體等，2021）。文山州豐富的秸稈資源可作為畜禽粗飼料的重要來源之一；很顯然，整合物理、化學或生物方法構(gòu)建高效的秸稈預處理技術(shù)體系可推進該州秸稈資源的綜合再利用和秸稈的飼料化進程（韋體等，2021；趙愛之，2020），特別是，可通過延長草果等中藥材和辣椒生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈而提升藥材和辣椒的產(chǎn)業(yè)附加值（李凡等，2021；葉英林等，2020）。

4 結(jié)論

文山州近年常用畜禽飼用秸稈的SSC規(guī)律為：滇重樓＞小米辣＞‘西疇芭蕉芋’＞象草＞‘文紫椒3號’＞草果＞‘文金1號’＞‘文青貯2號’；SC規(guī)律為：‘文青貯2號’＞滇重樓＞小米辣＞‘文金1號’＞‘文紫椒3號’＞草果＞‘西疇芭蕉芋’＞象草；NDFC規(guī)律為：‘文金1號’＞草果＞象草＞‘西疇芭蕉芋’＞小米辣＞‘文紫椒3號’＞‘文青貯2號’＞滇重樓；ADFC規(guī)律為：‘文金1號’＞草果＞小米辣＞‘文紫椒3號’＞象草＞‘文青貯2號’＞‘西疇芭蕉芋’＞滇重樓；HC規(guī)律為：‘西疇芭蕉芋’＞象草＞草果＞‘文青貯2號’＞‘文金1號’＞小米辣＞‘文紫椒3號’＞滇重樓；CC規(guī)律為：‘文金1號’＞小米辣＞草果＞‘文紫椒3號’＞象草＞‘文青貯2號’＞‘西疇芭蕉芋’＞滇重樓；碳水化合物含量的綜合等級特征為：滇重樓＞‘西疇芭蕉芋’＞‘文青貯2號’＞‘文紫椒3號’＞小米辣＞象草＞草果＞‘文金1號’；此外，NDFC/SC規(guī)律為：象草＞草果＞‘西疇芭蕉芋’＞‘文金1號’＞‘文紫椒3號’＞小米辣＞滇重樓＞‘文青貯2號’。本研究可為文山州秸稈的飼料化開發(fā)、飼料的配置和優(yōu)質(zhì)秸稈的大面積種植提供依據(jù)，也可為云南省乃至全國的畜禽飼料研發(fā)提供參考。