姜 菲，高馨雨，于星宇，索朗旦增，胡志斌，王晨曦，周浩珍，彭忠利

（西南民族大學畜牧獸醫(yī)學院，青藏高原動物遺傳資源保護與利用教育部重點實驗室，四川成都 610041）

牦牛是青藏高原珍貴的草食家畜，因其對高海拔、低氧環(huán)境的適應且可為牧民提供豐富的畜產品（Long等，2008），是當地經濟發(fā)展不可或缺的推動力。近年來，由于牧民為獲取經濟效益增擴牧群規(guī)模，草地資源被過度開發(fā)和利用，導致草原生態(tài)環(huán)境退化嚴重，草原面積急劇遞減，多數牦牛長期處于“半饑餓”狀態(tài)，導致生長周期加長，養(yǎng)殖成本升高，最終使得農牧民的經濟效益受損（柴林榮，2018）。

狼尾草屬（Pennisetum）是禾本科草本植物，生長周期一般為一年生或多年生，全世界約有150個種（陳盧亮，2012），現我國的許多省份均有此屬牧草的分布，包括東北、華北和西南等（田宏等，2012）。狼尾草屬雜交牧草屬于被子植物門，單子葉植物綱，禾本科，狼尾草屬，其根系發(fā)達、密集、發(fā)芽率高、分蘗能力強，具有很強的無性繁殖能力。此牧草在種植中一般無病蟲害發(fā)生，適口性良好且價格低廉，可用作草食動物的粗飼料。狼尾草屬雜交牧牧草在其生長至80～100 cm高時，可直接刈割喂養(yǎng)肉牛，也可使用晾干、烘干等加工處理法后制作成草粉，還可制作成青貯飼料，便于保存和運輸。在三種狼尾草耐鹽性研究中發(fā)現，隨著鹽濃度增加，三種狼尾草生長速度和體內代謝產生的負效應逐漸增大（繆珊等，2012）。另有研究表明，狼尾草屬高大牧草的不同品種之間營養(yǎng)成分的含量存在一定差異，相同品種的不同生育期之間營養(yǎng)成分也有一定差異（趙明坤等，2019）。馮蕊華（2002）在研究江蘇農科院培育出的新型雜交狼尾草屬牧草時發(fā)現，每千克干物質含粗蛋白質154 g，且經過養(yǎng)魚試驗發(fā)現，投喂25 kg鮮雜交狼尾草可獲產1～1.5 kg的魚肉，既降低了養(yǎng)殖成本，又減輕了水質污染。劉遠等（2018）在分析5種牧草作為飼料原料的營養(yǎng)價值時，通過對比蛋白質和粗纖維的含量，建議雜交狼尾葉片和多花黑麥草可作為優(yōu)質粗飼料資源進行開發(fā)和利用。

目前，國內外關于狼尾草屬雜交牧草在反芻動物利用上的研究較少，其營養(yǎng)成分及飼喂價值尚不明確。本研究應用常規(guī)養(yǎng)分分析、CNCPS體系和體外產氣技術對此牧草進行營養(yǎng)價值評定并與全株玉米青貯作比較，以期為其在牦牛養(yǎng)殖中提供指導意義和參考價值，達到降低規(guī)?；B(yǎng)殖成本的目的。

1 材料與方法

1.1 狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯的常規(guī)養(yǎng)分分析及CNCPS體系營養(yǎng)價值評定

1.1.1 試驗樣品的采集 本試驗全株狼尾草屬雜交牧草樣品于2020年11月在四川省成都市大邑縣采集，刈割3～3.5 m高的牧草，切短后裝袋。全株玉米青貯于2020年10月在綿陽市三臺縣收割當地全株玉米發(fā)酵而成，將樣品帶回實驗室后迅速烘干（65℃，48 h）保存。

1.1.2 試驗時間與地點 于2020年10月～2020年12月31日在西南民族大學畜牧獸醫(yī)學院動物營養(yǎng)與飼料研究室完成。

1.1.3 檢測指標及方法 常規(guī)養(yǎng)分分析內容包括：干物質（DM）、粗灰分（Ash）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、酸性洗滌木質素（ADL）、粗蛋白質（CP）、中性洗滌不溶性蛋白（NDIP）、酸性洗滌不溶性蛋白（ADIP）和粗脂肪（EE），均參照曾鈺（2020）的方法測定。CNCPS營養(yǎng)價值評定內容包括:碳水化合物（CHO）、結構性碳水化合物（SC）、非結構性碳水化合物（NSC）、不可利用纖維（CC）、快速降解部分（CA）、中速降解部分（CB1）、慢速降解部分（CB2）、非蛋白氮（PA）、快速降解蛋白質（PB1）、中速降解蛋白質（PB2）、慢速降解蛋白質（PB3）和不可降解蛋白質（PC）。其中可溶性蛋白質（SP）的測定參照Krishnamoorth等（1983）的方法，淀粉（Starch）的測定參照蒽酮法郭冬生（2007），非蛋白氮的測定參照三氯乙酸法（Krishnamoorthy，1982）。

CNCPS各組分（%DM）計算方式如下：

1.1.4 數據統計分析 用Excel軟件對試驗數據進行基本處理后用SPSS 18.0軟件進行單因素方差分析和差異顯著性檢驗，多重比較分析用Duncan's程序進行。

1.2 體外產氣試驗比較狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯的產氣量及養(yǎng)分降解率

1.2.1 試驗樣品的采集 同1.1.1。

1.2.2 瘤胃液采集與處理 本試驗所用瘤胃液于2021年2月初于四川省成都市青白江屠宰場采集。選取體況較好的7頭麥洼公牦牛，待其屠宰后立即采集瘤胃液，采集后混合并用4層0.125 mm的紗布過濾裝入提前預熱好的50℃左右的保溫瓶中，并在采集期間始終通入CO2保持厭氧條件，采集結束后迅速帶回實驗室進行體外產氣試驗。

1.2.3 混合培養(yǎng)液的配制 參照Menke等（1988）的方法配制人工唾液原液。微量元素A液：13.20 g CaCl2·2H2O+10.00 g MnCl2·4H2O+1.00 g CoCl2·6H2O+8.00 g FeCl3·6H2O，加蒸餾水溶解并定容至100 mL。緩沖液B液：4.00 g NH4HCO3+35.00 g NaHCO3，加蒸餾水溶解并定容至100 mL。常量元素C液：9.45 g Na2HPO4·12H2O+6.20 g KH2PO4+0.60 g MgSO4·7H2O，加蒸餾水溶解并定容至1000 mL。0.1%刃天青D液：100.00 mg刃天青加蒸餾水溶解，定容至100 mL。還原劑E液：1 moL 4.00 mL NaOH+0.625 g Na2S·9H2O+蒸餾水95.00 mL。

人工瘤胃營養(yǎng)液的配制比例為：0.10 mL A液＋208.10 mL B液＋208.10 mL C液＋1.00 mL D液＋62.40 mL E液＋520.20 mL蒸餾水。現配現用，混合后在39℃水浴鍋中預熱并持續(xù)通入CO2保持厭氧條件，約20 min后混合溶液顏色變淡或變?yōu)闊o色。加入還原劑E液后繼續(xù)通入CO2氣體，直到溶液接近無色。

1.2.4 試驗步驟 本試驗使用100 mL具塞一次性注射器作為體外培養(yǎng)裝置，分別準確稱取700 mg試驗樣品放于注射器底部，兩種粗飼料試驗樣品分別設置7個重復。在注射器的活塞表面涂抹適量凡士林，充分增強其氣密性及減少與管壁之間的摩擦。將裝好樣品的注射器放置在39℃培養(yǎng)箱中預熱后，將瘤胃液與配制好的人工瘤胃營養(yǎng)液按1:2（體積比）配制成混合培養(yǎng)液，分別量取50 mL的混合培養(yǎng)液到每支注射器內。加液完畢后將注射器進液端豎直向上排盡管內空氣，輕微振蕩搖勻并排出氣泡后，用鐵夾夾住進液端橡膠管，并記錄初始數值，設置僅含有混合培養(yǎng)液的6個空白對照管，置于（39.0±0.5）℃的恒溫培養(yǎng)箱中連續(xù)培養(yǎng)72 h。分別記錄0、2、4、6、8、12、18、24、36、48、72 h各時間點注射器上的刻度值，若產氣量超過刻度值應及時放氣并做好記錄。72 h后，取出體外培養(yǎng)管，進行冰浴（0±0.5）℃，終止其發(fā)酵。

1.2.5 測定指標及計算方法 累積產氣量的計算：

總產氣量/mL=72 h內培養(yǎng)管產氣量（mL）－空白管總產氣量（mL）。

某時間段產氣量測定及計算：

某段時間的產氣量/mL＝該時間段內培養(yǎng)管氣體產生量（mL）－對應時間段內空白管氣體產生量（mL）。

發(fā)酵液pH的測定：體外培養(yǎng)結束后，將培養(yǎng)管放到裝滿冰塊的桶內使其終止發(fā)酵。待其冷卻后，立即用便攜式pH計（PHS-10型）測定培養(yǎng)管內發(fā)酵液的pH。

養(yǎng)分降解率的測定：將發(fā)酵內容物用預先烘干并稱重的250目尼龍布過濾，放入65℃的烘箱中烘48 h后稱重，用于測定體外干物質降解率（IVDMD）、NDF降解率（IVNDFD）和ADF降解率（IVADFD）（測定方法同1.1.3）。

DM降解率＝（DM發(fā)酵前－DM發(fā)酵后）／DM發(fā)酵前×100%；

某養(yǎng)分降解率＝（某養(yǎng)分發(fā)酵前×DM發(fā)酵前－某養(yǎng)分發(fā)酵后×DM發(fā)酵后）／某養(yǎng)分發(fā)酵前×DM發(fā)酵前×100%。

1.2.6 數據統計分析 同1.1.4。

2 結果

2.1 狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯的常規(guī)養(yǎng)分分析比較 由表1可知，狼尾草屬雜交牧草的EE、CP、Starch和P的含量分別為1.51%、6.59%、20.63%和0.19%。均極顯著低于全株玉米青貯（P＜0.01），其中，EE、CP、Starch和P的含量較全株玉米分別低55%、25%、51%和46%。狼尾草屬雜交牧草的ADF和NDF含量分別為51.17%和76.57%，二者都極顯著高于全株玉米青貯（P＜0.01），分別高44%和67%。狼尾草屬雜交牧草的NPN和NDIP含量分別為5.43%和2.83%，二者都顯著高于全株玉米青貯 （P＜0.05），分別高38%和59%。兩組之間DM、ADL和SP含量無顯著差異（P＞0.05）。

表1 兩種粗飼料的常規(guī)養(yǎng)分分析（DM）%

2.2 狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯CNCPS評價體系營養(yǎng)價值比較 由表2可知，CHO組分中，狼尾草屬雜交牧草的CB1和NSC含量分別為20.63%和21.22%，分別低于全株玉米青貯50%和50%，二者差異極顯著（P＜0.01）。CB2含量為60.92%，比全株玉米青貯高78%且差異顯著（P＜0.05）。兩組CHO、CC和CA的含量差異不顯著（P＞0.05）。

表2 CNCPS中兩種粗飼料的碳水化合物各組分分析%

由表3可知，蛋白質各組分中，狼尾草屬雜交牧草的PA和PB2的含量分別為3.01%和0.69%，分別比全株玉米青貯低27%和72%，差異顯著（P＜0.05）。二者PB1、PB3和PC含量無顯著差異（P＞0.05）。

表3 CNCPS中兩種粗飼料的蛋白質各組分分析%

2.3 狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯的體外發(fā)酵產氣量及養(yǎng)分降解率比較 由表4可知，兩種粗飼料在2～8 h產氣量差異不顯著 （P＞0.05）。在12～72 h差異極顯著（P＜0.01），狼尾草屬雜交牧草的72 h產氣量為59.28 mL，全株玉米青貯的72 h產氣量為108.48 mL，狼尾草屬雜交牧草72 h總產氣量比全株玉米青貯少45%。

表4 兩種粗飼料不同時間的體外發(fā)酵產氣量mL

由表5可知，狼尾草屬雜交牧草的IVDMD為50.52%，比全株玉米青貯低24%，差異顯著（P＜0.05）。狼尾草屬雜交牧草組平均pH為6.75，全株玉米青貯組平均pH為6.61，差異顯著（P＜0.05）。兩種粗飼料的IVNDFD和IVADFD之間差異不顯著（P＞0.05）。

表5 兩種粗飼料的體外發(fā)酵pH和養(yǎng)分降解率%

3 討論

3.1 狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯的常規(guī)養(yǎng)分分析比較 牧草中ADF和NDF的含量會影響飼料的消化率和適口性，其含量越多，可被反芻動物吸收的營養(yǎng)成分就越少（徐敏云等，2011）。本試驗中，狼尾草屬雜交牧草中NDF和ADF的含量極顯著高于全株玉米青貯，說明狼尾草屬雜交牧草中可供動物吸收的營養(yǎng)成分相比全株玉米青貯較少。

李洋等（2015）研究表明，粗飼料在青貯的過程中，淀粉會被發(fā)酵性和水解性細菌分解，產生揮發(fā)性脂肪酸（VFA）等物質。在本研究中，狼尾草屬雜交牧草中淀粉的含量約為全株玉米青貯的50%，說明狼尾草屬雜交牧草在青貯過程中淀粉損失情況可能比全株玉米青貯好。EE含有較多熱量，是提供能量的重要物質（徐敏云等，2011），一般來說是衡量飼料營養(yǎng)價值水平的重要指標。本研究中全株玉米中EE的含量極顯著高于狼尾草屬雜交牧草，說明全株玉米中含有較多的熱量，對機體供能的效果更好。

3.2 狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯CNCPS分析比較 CNCPS對膳食碳水化合物的分組不僅反映了CHO的組成，而且反映了瘤胃的發(fā)酵特性。Dong等（2013）報道，CNCPS碳水化合物組分CA、CB1、CB2與體外發(fā)酵瘤胃總產氣量和甲烷產量呈多重線性關系，推測本研究中CNCPS碳水化合物組分中的CA、CB和CB可能是預測VFA產量的合適變量。在CNCPS體系中，CHO是植物性飼料中反芻動物的主要能量來源，但飼料中CHO對反芻動物的營養(yǎng)價值主要取決于NSC的含量（陳艷等，2015）。本研究中，狼尾草屬雜交牧草和全株玉米CHO的含量分別為80.92%和80.90%，這與陳艷等（2015）、靳玲品等（2013）和潘曉花等（2014）等的研究相似。CA為糖類，可在瘤胃中快速降解，本研究狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯CA含量差異不顯著，有研究表明青貯中CA的含量高于天然和人工干燥干草，保存CA的效果更好（徐生陽等，2020），推測可能狼尾草屬雜交牧草中的CA含量也高于天然和人工干燥干草。CC是CHO中不可利用的細胞壁，其含量主要與ADL的含量有關，本研究中全株玉米青貯的CC含量較高，這與本研究中常規(guī)分析中測得的ADL含量較高結果相對應。

CNCPS中將CHO劃分為SC和NSC，其中SC包括CB2和CC，NSC包括CA和CB1。研究表明肉牛在日糧中SC/NSC為2.39時MCP的含量達到最高（余群蓮，2011），在本研究中，狼尾草屬雜交牧草的SC/NSC比例為3.49，全株玉米青貯的SC/NSC比例為1.23，兩種飼料都沒達到獲得最大MCP值的要求，因此，在實際飼養(yǎng)中應進行科學配比，兼顧結構性CHO和非結構性CHO的需要量，提高反芻動物對養(yǎng)分的利用率。

本研究中狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯SC/CHO都在60%以上，說明其CHO均主要為結構性CHO，其中狼尾草屬雜交牧草的SC/CHO比值為91.50%，全株玉米青貯的SC/CHO比值為64.86%，這與付洋洋等（2018）的研究結果相近。在SC中又以CB2為主，其中狼尾草屬雜交牧草的CB2/SC比值為82.28%，全株玉米青貯的CB2/SC比值為65.07%，說明狼尾草屬雜交牧草中不可利用纖維比例較高。

粗飼料中的蛋白質含量對粗飼料的營養(yǎng)價值起著重要決定作用，兩種粗飼料的CP含量差異極顯著，本研究中全株玉米青貯的CP含量更高，且PC的含量比狼尾草屬雜交牧草低，PC在反芻動物體內不能被消化吸收，說明全株玉米青貯的CP利用率較狼尾草屬雜交牧草更高，PC在全株玉米青貯中減少的主要原因是全株玉米青貯在發(fā)酵過程中其本身蛋白質和纖維被微生物降解，改變了其單元結構使得蛋白質分解成小分子的肽、NH3和游離的氨基酸（Soest，1994）。有研究表明，在收割牧草存放后，草類的蛋白酶會在收割后晾干過程中使pH迅速降低，從而減少蛋白質的降解和向非蛋白氮的轉化。在本試驗中，兩種粗飼料的NPN含量差異顯著，可能使得牦牛瘤胃微生物在瘤胃體內利用NPN的效果有一定區(qū)別。另有研究表明，評價粗飼料價值的另一指標是飼糧中PC/CP比值（靳玲品等，2013），因此，在實際養(yǎng)殖應用中使用狼尾草屬雜交牧草時可考慮與消化率較高的粗飼料或蛋白質、能量含量較高的精飼料配合使用，使得PC/CP比值合理，滿足牦牛的營養(yǎng)需要。

3.3 狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯體外發(fā)酵產氣量 產氣量與飼料中有機物含量息息相關，飼料中有機物含量越高其體外發(fā)酵后的產氣量也會相應地越高（張元慶等，2019）。有研究表明，CP含量與產氣量呈負相關。主要由于蛋白質的發(fā)酵能大約是CHO的30%以及培養(yǎng)基中的氨濃度也會降低蛋白質的發(fā)酵，此外，Virk等（1989）指出，氨基酸消化產生的氨與CO2發(fā)生部分反應，生成碳酸氫銨，使產氣量降低。Cone等（2010）發(fā)現，作為蛋白質來源的酪蛋白培養(yǎng)40 h后，每百分比單位酪蛋白的產氣量減少2.5 mL，Cardoso-Gutierrez等（2020）也觀察到了同樣的現象（每百分比單位蛋白質9.8 mL），這可能與牧草中天然蛋白質含量的差異有關。

本研究中狼尾草屬雜交牧草的CP含量顯著低于全株玉米青貯但同時CB1含量也顯著低于全株玉米青貯，兩者均影響產氣量，可能導致狼尾草屬雜交牧草72 h的產氣量較少。

3.4 狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯體外發(fā)酵干物質降解率及pH 體外產氣法適用于pH值在6.5以上，因為瘤胃pH降低到6.0以下時，產氣量會大幅減少并且會出現相當大的偏差。本試驗中，測定兩組瘤胃發(fā)酵液在培養(yǎng)72 h時的pH均在6.6～6.9，保證了模擬發(fā)酵環(huán)境的適宜性。

體外干物質消化率（IVDMD）與瘤胃微生物消化飼料中養(yǎng)分的能力有關（王雯熙等，2012），本試驗中全株玉米青貯在72 h時IVDMD更高，表現出了較好的易消化性，而狼尾草屬雜交牧草相對較低，且其NDF及ADF的含量較高，這與文亦芾等（2009）的IVDMD與NDF、ADF的含量呈負相關的研究結果相一致。推測全株玉米青貯的IVDMD高可能主要是因為青貯后的全株玉米NSC含量較高，可消化的有機物含量高，更加容易被瘤胃微生物發(fā)酵利用。

4 結論

經常規(guī)養(yǎng)分分析、CNCPS分析及體外產氣試驗比較狼尾草屬雜交牧草和全株玉米青貯營養(yǎng)價值發(fā)現，狼尾草屬雜交牧草總體營養(yǎng)價值低于全株玉米青貯，且被瘤胃微生物消化和利用效果不如全株玉米青貯，但狼尾草屬雜交牧草的高產量、多次刈割及價格優(yōu)于全株玉米青貯，仍可作為反芻動物養(yǎng)殖中一種可選擇的粗飼料資源。