吳征敏,王志敬,吳浩浩,李政,李文威,莊桂鋒,尹福泉*,趙志輝(.廣東海洋大學(xué)農(nóng)學(xué)院,廣東 湛江 524088;2.衡陽(yáng)德邦新金生物科技有限公司,湖南 衡陽(yáng) 4200)
山羊具有耐粗飼、適應(yīng)性強(qiáng)、食性雜等特點(diǎn),是我國(guó)南方地區(qū)飼養(yǎng)的主要反芻家畜,存欄數(shù)量約占全國(guó)的25%[1]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,山羊飼養(yǎng)量不斷地?cái)U(kuò)大,粗飼料資源成為限制山羊飼養(yǎng)的主要因素之一。我國(guó)南方熱帶亞熱帶地區(qū),土地面積廣闊、水熱條件充足,高溫多雨同期,適合各種植物生長(zhǎng),粗飼料資源豐富,為開發(fā)利用粗飼料資源,緩解糧食壓力,降低山羊飼養(yǎng)成本奠定基礎(chǔ)。飼料營(yíng)養(yǎng)制約著動(dòng)物生長(zhǎng)速度和增重,不同牧草之間的特異性對(duì)山羊生長(zhǎng)性能也有不同影響,在生產(chǎn)中常常將不同牧草混合飼喂動(dòng)物以達(dá)到均衡營(yíng)養(yǎng)的目的。楊志林等[2]研究表明,全株玉米青貯(whole corn silage)與谷草(millet straw)以80∶20組合可產(chǎn)生最大組合效應(yīng),提高了養(yǎng)分的降解率;周漢林等[3]報(bào)道禾本科牧草纖維含量高,單獨(dú)飼喂山羊存在缺陷,與豆科牧草混合搭配更有利于動(dòng)物健康?;手癫?Pennisetumsinese, PS),又稱王草、皇竹,為多年生禾本科植物,因質(zhì)優(yōu)、高產(chǎn)、營(yíng)養(yǎng)豐富等,被稱為飼草之王[4];象草(Pennisetumpurpureum, PP),又稱紫狼尾草,質(zhì)地柔軟、適口性好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,是熱帶和亞熱帶地區(qū)廣泛栽培的高產(chǎn)牧草之一[5]。因此本試驗(yàn)把象草與皇竹草按不同比例組合作為發(fā)酵底料,采用體外產(chǎn)氣法研究其對(duì)山羊瘤胃降解率的影響,篩選出較為合理的組合,為南方粗飼料資源的科學(xué)應(yīng)用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
試驗(yàn)采用體外產(chǎn)氣法,以象草和皇竹草作為發(fā)酵底料,象草和皇竹草按干物質(zhì)比例為100∶0,75∶25,50∶50,25∶75和0∶100進(jìn)行組合分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)和3個(gè)空白對(duì)照。分別培養(yǎng)4、8、12、24和48 h,測(cè)定各時(shí)間點(diǎn)發(fā)酵液及發(fā)酵濾渣的各項(xiàng)指標(biāo)。原料營(yíng)養(yǎng)成分如表1。
皇竹草:在株高150~200 cm時(shí)進(jìn)行收割,留茬20 cm,用揉草機(jī)揉搓粉碎,于65 ℃烘箱烘24 h后,用微型粉碎機(jī)粉碎后保留備用。
象草:在株高100~130 cm時(shí),從距根5~6 cm處割取,處理方法同皇竹草(皇竹草、象草于2016年10月收割;試驗(yàn)于2017年1月進(jìn)行)。
試驗(yàn)動(dòng)物:以山羊作為瘤胃液供體羊。
表1 試驗(yàn)原料營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Testing raw material nutrition level (dry matter basis, %)
PP:P.purpureum; PS:P.sinese; DM: Dry matter; Ash: Crude ash; CP: Crude protein; ADF: Acid detergent fiber; NDF: Neutral detergent fiber.
1.3.1人工唾液原液的配制 A液(微量元素溶液):CaCl2·2H2O 13.2 g、CoCl3·6H2O 1.0 g、MnCl2·4H2O 10.0 g、FeCl3·6H2O 8.0 g,加蒸餾水至100 mL;B液(緩沖液):NH4HCO34.0 g、NaHCO335.0 g,加蒸餾水至1000 mL;C液(常量元素溶液):NaH2PO4·12H2O 9.45 g、MgSO4·7H2O 0.6 g、KH2PO46.2 g,加蒸餾水至1000 mL;D液(0.1%刃天青溶液):100 mg刃天青溶解于100 mL蒸餾水;E液(還原劑溶液):蒸餾水95 mL、Na2S·9H2O 625 mg、1 mol·L-1NaOH 4.0 mL。
1.3.2人工唾液制備 將配制好的原液以蒸餾水+B液+C液+A液+D液+E液順序,按照一定比例混合后,放入(39±0.5) ℃恒溫水浴鍋內(nèi),不間斷地通入CO2使其由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,最終為無(wú)色,制成人工唾液。
1.3.3瘤胃液采集與體外發(fā)酵 晨飼前,取山羊瘤胃液置于保溫壺內(nèi)帶到實(shí)驗(yàn)室,倒入燒杯內(nèi)放入(39±0.5) ℃的水浴鍋內(nèi),經(jīng)4層紗布過濾,濾液不間斷地通入CO2氣體。參照Mauricio等[6]將瘤胃液與人工唾液按1∶9混合,取混合液70 mL加入到體積為200 mL裝有1.25 g樣品的產(chǎn)氣瓶?jī)?nèi),壓蓋密封后放入(39±0.5) ℃的恒溫晃動(dòng)培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)4、8、12, 24和48 h,到達(dá)時(shí)間點(diǎn)后立即取出產(chǎn)氣瓶進(jìn)行樣品采集與處理。
將各時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)氣瓶取出后,迅速放入冰水終止微生物活動(dòng),立即用S220-K型酸度計(jì)測(cè)得發(fā)酵液pH;經(jīng)尼龍布過濾,取2 mL濾液加入8%偏磷酸置于-20 ℃冰箱保存,用于揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的測(cè)定,其余均放入-20 ℃冰箱保存,用于NH3-N濃度測(cè)定;濾渣放入65 ℃烘箱烘24 h,稱重后置于-20 ℃冰箱保存,待測(cè)。
原料和濾渣的干物質(zhì)(DM)、粗灰分(Ash)、粗蛋白質(zhì)(CP)等按照AOAC(1995)[7]常規(guī)方法測(cè)定;采用范氏(Van Soest)洗滌纖維測(cè)定方法測(cè)酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF);采用氧化鎂蒸餾法[8]測(cè)定發(fā)酵液中NH3-N濃度;用美國(guó)Agilent 6890液相色譜儀測(cè)VFA。
1.6.1養(yǎng)分降解率的計(jì)算
某養(yǎng)分降解率=[(試驗(yàn)原料中某養(yǎng)分含量—?dú)堅(jiān)心仇B(yǎng)分含量)/試驗(yàn)原料中某養(yǎng)分含量]×100%
1.6.2組合效應(yīng)值計(jì)算 組合效應(yīng)值=[(實(shí)測(cè)值—加權(quán)估計(jì)值)/加權(quán)估計(jì)值]×100%;實(shí)測(cè)值:實(shí)際測(cè)定樣品消化率;加權(quán)估算值:A樣品實(shí)測(cè)值×A樣品配比+B樣品實(shí)測(cè)值×B樣品配比。
用Excel整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)后,采用SPSS 20.0軟件的one-way ANOVA模型進(jìn)行單因素方差分析,多重比較用Duncan氏法,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05表示差異顯著。
由表2可知,隨著皇竹草比例的增加,各時(shí)間點(diǎn)發(fā)酵液pH逐漸降低,象草與皇竹草組合對(duì)發(fā)酵液pH產(chǎn)生了影響。在發(fā)酵4、8和24 h,組Ⅳ和組Ⅴ發(fā)酵液的pH顯著低于其他3組(P<0.05);在發(fā)酵12 h,組Ⅳ、組Ⅴ和組Ⅲ發(fā)酵液的pH顯著低于其他2組(P<0.05),組Ⅳ、組Ⅴ及組Ⅲ之間差異不顯著(P>0.05);在發(fā)酵48 h,組Ⅳ、組Ⅴ及組Ⅲ之間差異顯著(P<0.05),組Ⅰ和組Ⅱ發(fā)酵液的pH顯著高于其他3組(P<0.05)。隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各組發(fā)酵液的pH逐漸降低,差異顯著(P<0.05),變化范圍在6.70~7.21之間。
表2 象草與皇竹草組合各時(shí)間點(diǎn)發(fā)酵液的pHTable 2 The effect of the combination of the PP and PS on the pH of the fermentation liquid
注:同列數(shù)據(jù)無(wú)字母或相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);同行數(shù)據(jù)無(wú)字母或相同大寫字母表示差異不顯著(P>0.05),不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。
Note: In the same column, values with no letter or the same small letter mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter mean significant difference (P<0.05);In the same row, values with no letter or the same capital letter mean no significant difference (P>0.05), while with different capital letter mean significant difference (P<0.05). The same below.
由表3可知,象草與皇竹草組合對(duì)發(fā)酵液中NH3-N濃度產(chǎn)生了影響。發(fā)酵4 h,各組發(fā)酵液中NH3-N濃度差異不顯著(P>0.05);在發(fā)酵8 h,Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組差異不顯著(P>0.05),Ⅳ組與Ⅴ組差異不顯著(P>0.05);Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組發(fā)酵液NH3-N濃度顯著高于Ⅳ組和Ⅴ組(P<0.05);發(fā)酵12 h,Ⅳ組發(fā)酵液NH3-N濃度低于組Ⅱ和組Ⅲ(P<0.05),組Ⅴ低于組Ⅰ和組Ⅳ(P<0.05);發(fā)酵24和48 h,組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ差異不顯著(P>0.05),組Ⅴ與組Ⅰ差異顯著(P<0.05)。組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ在發(fā)酵4和8,12、24和48 h,組內(nèi)發(fā)酵液NH3-N濃度差異不顯著(P>0.05);組Ⅳ在發(fā)酵4 h發(fā)酵液NH3-N濃度顯著高于8和12 h(P<0.05);組Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ在4~48 h發(fā)酵液NH3-N濃度整體呈先降低后升高的趨勢(shì)。
表3 象草與皇竹草組合各時(shí)間點(diǎn)發(fā)酵液NH3-N濃度Table 3 The effect of the combination of the PP and PS on the NH3-N concentration of the fermentation liquid (mg·100 mL-1)
由表4可知,象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)濃度產(chǎn)生了影響。在發(fā)酵4 h,隨皇竹草添加比例增大TVFA逐漸增加,組Ⅴ顯著大于組Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ(P<0.05);在發(fā)酵8和12 h,隨皇竹草比例的增加,瘤胃TVFA濃度逐漸增大,組Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ顯著大于單一象草組(P<0.05);在發(fā)酵24 h,隨皇竹草比例增加,組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ山羊瘤胃TVFA濃度顯著增大(P<0.05),組Ⅲ與Ⅳ之間差異不顯著(P>0.05);在發(fā)酵48 h,組Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ顯著高于單一象草組(P<0.05),組Ⅲ與Ⅳ之間差異不顯著(P>0.05),組Ⅴ顯著高于其他各組(P<0.05)。隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),組Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ山羊瘤胃TVFA濃度顯著增加(P<0.05)。
表4 象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃TVFA濃度的影響Table 4 The effect of the combination of the PP and PS on the total volatile fatty acids (TVFA) of the goat rumen (mmol·mL-1)
由表5可知,象草與皇竹草組合對(duì)瘤胃干物質(zhì)消化率產(chǎn)生了影響。試驗(yàn)各組隨著皇竹草比例增加消化率逐漸增加。在發(fā)酵4 h,試驗(yàn)Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅳ組之間干物質(zhì)(DM)消化率差異不顯著(P>0.05),試驗(yàn)Ⅲ組、Ⅴ組與Ⅰ組間差異顯著(P<0.05),組Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ與組Ⅴ間差異顯著(P<0.05);在發(fā)酵8 h,組Ⅰ、Ⅱ與組Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ之間差異顯著(P<0.05);在發(fā)酵12 h,組Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ與組Ⅰ之間差異顯著(P<0.05),組Ⅴ DM消化率大于試驗(yàn)組Ⅲ且差異顯著(P<0.05),組Ⅳ與組Ⅴ間差異不顯著(P>0.05);在發(fā)酵24和48 h,組Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ與組Ⅰ之間差異顯著(P<0.05),組Ⅲ與組Ⅳ和組Ⅴ間差異顯著(P<0.05);在發(fā)酵12、24和48 h,試驗(yàn)各組隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),瘤胃DM降解率逐漸增大且差異顯著(P<0.05)。
綜上所述,試驗(yàn)各組隨皇竹草的比例增加及發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),瘤胃DM降解率總體呈增加趨勢(shì)。
表5 象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃DM降解率的影響 Table 5 The effect of the combination of the PP and PS on the dry matter (DM) degradation rate of the goat rumen (%)
由表6可知,在象草與皇竹草組合中,隨皇竹草比例的變化各組組合效應(yīng)也在變化。在發(fā)酵4 h,象草與皇竹草以50∶50組合產(chǎn)生最大正組合效應(yīng),顯著高于25∶75組(P<0.05);在發(fā)酵8~12 h,隨皇竹草比例的增加,組合效應(yīng)差異不顯著(P>0.05),整體呈增加趨勢(shì);在發(fā)酵24 h,隨皇竹草比例的增加,組合效應(yīng)逐漸增加(P<0.05);在發(fā)酵48 h,隨皇竹草比例的增加,組合效應(yīng)先增加后減小(P<0.05)。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),在象草與皇竹草50∶50組中,組合效應(yīng)呈先降低后增加趨勢(shì),在發(fā)酵4 h時(shí)達(dá)到最大組合效應(yīng);在象草與皇竹草25∶75組中,組合效應(yīng)呈先降低再升高后降低的趨勢(shì),在發(fā)酵8~48 h,均呈正組合效應(yīng),以發(fā)酵8和24 h效果較好。
表6 象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃DM降解率的組合效應(yīng)Table 6 Combined effect of combination of PP and PS on rumen dry matter degradation rate of goat
由表7可知,象草與皇竹草按不同比例組合對(duì)中性洗滌纖維(NDF)瘤胃降解率產(chǎn)生了影響。在發(fā)酵4 h,添加50%比例皇竹草組(組Ⅲ)NDF瘤胃降解率顯著高于Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ組(P<0.05),組Ⅴ顯著高于組Ⅰ(P<0.05);在發(fā)酵8 h,試驗(yàn)組Ⅲ、Ⅳ顯著高于組Ⅱ(P<0.05),組Ⅲ與組Ⅳ間差異不顯著(P>0.05);在發(fā)酵12 h,組Ⅳ顯著高于組Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ(P<0.05),組Ⅲ與組Ⅳ間差異不顯著(P>0.05);在發(fā)酵24 h,添加75%比例皇竹草組(組Ⅳ)NDF瘤胃降解率顯著高于其他組(P<0.05),隨著皇竹草比例增加到75%時(shí),NDF瘤胃降解率總體呈增加趨勢(shì);在發(fā)酵48 h,組Ⅲ、Ⅳ顯著高于組Ⅰ和組Ⅱ(P<0.05),組Ⅲ與組Ⅳ間差異不顯著(P>0.05)。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),組Ⅳ NDF瘤胃降解率顯著增高(P<0.05);在發(fā)酵12~48 h,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各組NDF瘤胃降解率顯著增高(P<0.05)。
總體來(lái)看,在試驗(yàn)組Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中,隨著皇竹草比例的增加及發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),NDF瘤胃降解率呈增加趨勢(shì)。
表7 象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃NDF降解率的影響Table 7 The effect of the combination of the PP and PS on the neutral detergent fiber degradation rate of the goat rumen (%)
由表8可知,象草與皇竹草以不同比例組合產(chǎn)生了組合效應(yīng)。在發(fā)酵4 h,50%比例皇竹草組產(chǎn)生正組合效應(yīng),顯著高于75%比例皇竹草組(P<0.05);在發(fā)酵8 h,添加50%和75%皇竹草比例組均產(chǎn)生正組合效應(yīng),隨著皇竹草比例的增加,NDF瘤胃降解率組合效應(yīng)呈增加趨勢(shì);在發(fā)酵12 h,隨著皇竹草比例的增加,NDF瘤胃降解率組合效應(yīng)顯著增高(P<0.05);在發(fā)酵24 h各組均產(chǎn)生正組合效應(yīng),添加75%皇竹草比例組顯著高于其他組(P<0.05),產(chǎn)生最大組合效應(yīng)。在發(fā)酵8~48 h,隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),添加50%和75%皇竹草比例組NDF瘤胃降解率組合效應(yīng)呈先增加后降低趨勢(shì)。
表8 象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃NDF降解率的組合效應(yīng)Table 8 Combined effect of combination of PP and PS on rumen neutral detergent fiber degradation rate of goat
由表9可知,添加不同比例皇竹草與象草組合對(duì)山羊瘤胃粗蛋白(CP)降解率產(chǎn)生了影響。在發(fā)酵4 h,添加皇竹草試驗(yàn)組山羊瘤胃CP降解率顯著高于單一象草組(P<0.05),添加50%和75%皇竹草組顯著高于添加25%皇竹草組(P<0.05);在發(fā)酵8和12 h,試驗(yàn)組Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ隨皇竹草比例的增加瘤胃CP降解率顯著增加(P<0.05);在發(fā)酵24 h,添加75%皇竹草組瘤胃CP降解率顯著高于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組(P<0.05);在發(fā)酵48 h,試驗(yàn)組Ⅲ和Ⅳ顯著高于Ⅰ和Ⅱ組(P<0.05),組Ⅳ與Ⅲ之間差異不顯著(P>0.05)。隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),試驗(yàn)組Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ瘤胃CP降解率呈先增高再降低后增高趨勢(shì)。
表9 象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃CP降解率的影響Table 9 The effect of the combination of the PP and PS on crude protein degradation rate of the goat rumen (%)
由表10可知,象草與皇竹草組合產(chǎn)生了組合效應(yīng)。在發(fā)酵4 h,象草與皇竹草以不同比例組合產(chǎn)生正組合效應(yīng),組合效應(yīng)差異顯著(P<0.05),添加25%皇竹草組組合效應(yīng)最大(P<0.05);在發(fā)酵48 h,各組產(chǎn)生正組合效應(yīng),組合效應(yīng)差異不顯著(P>0.05)。隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各組合組CP降解率組合效應(yīng)呈先降低后增加趨勢(shì)。
表10 象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃CP降解率的組合效應(yīng)Table 10 Combined effect of combination of PP and PS on rumen crude protein degradation rate of goat
pH是最直觀和最基本的反映瘤胃發(fā)酵是否正常的生理指標(biāo),綜合反映瘤胃微生物代謝產(chǎn)物有機(jī)酸產(chǎn)生、吸收、排除及中和的情況,變動(dòng)范圍一般在5.0~7.5之間,瘤胃微生物的適宜pH范圍在6.20~7.00之間,當(dāng)?shù)陀?.2時(shí),瘤胃內(nèi)纖維素分解菌會(huì)受到抑制[9]。本試驗(yàn)中象草與皇竹草以100∶0,75∶25,50∶50,25∶75,0∶100比例組合,在整個(gè)體外發(fā)酵期,各組發(fā)酵液pH均在6.70~7.21之間,在正常變動(dòng)范圍[10],說(shuō)明象草與皇竹草組合可在瘤胃內(nèi)正常發(fā)酵。
NH3-N是飼料蛋白、內(nèi)源性蛋白及非蛋白氮的降解產(chǎn)物,也是菌體蛋白的合成原料,其濃度一定程度可反映瘤胃微生物產(chǎn)生NH3-N及其利用情況,NH3-N濃度過高或過低都不利于瘤胃微生物的生長(zhǎng)[11]。Illius[12]研究指出,瘤胃NH3-N正常濃度范圍為6~30 mg·dL-1。本試驗(yàn)NH3-N濃度在6.80~15.00 mg·dL-1之間,均在正常范圍內(nèi),說(shuō)明象草與皇竹草組合發(fā)酵后有利于瘤胃微生物生長(zhǎng)增殖,增加了菌體蛋白的合成量,提高了蛋白的利用率。本試驗(yàn)各組NH3-N濃度隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低,可能是因?yàn)殡S著較易降解能源物質(zhì)皇竹草比例的增加,促進(jìn)了瘤胃微生物增殖,有較多的氮被微生物利用合成菌體蛋白,這與Franklin等[13]研究結(jié)果一致;后期NH3-N濃度有上升趨勢(shì),可能是隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),發(fā)酵瓶?jī)?nèi)產(chǎn)物積累及發(fā)酵后期pH的降低,使利用NH3-N的瘤胃微生物活性降低造成的。
日糧中碳水化合物在反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中起著重要作用。碳水化合物在瘤胃微生物的作用下主要生成乙酸、丙酸和丁酸等VFA,這些VFA為反芻動(dòng)物提供總能量需要的70%~80%,用于合成體脂、乳脂肪等[14]。本試驗(yàn)中,隨皇竹草比例的增大,瘤胃TVFA質(zhì)量濃度逐漸增大,這可能是因?yàn)榛手癫葜蟹抢w維性碳水化合物含量高于象草,在瘤胃微生物的作用下能快速降解使TVFA的質(zhì)量濃度增加,這與劉潔等[15]報(bào)道瘤胃發(fā)酵類型及VFA產(chǎn)量主要與飼料類型密切相關(guān)相一致。陳志龍等[16]研究報(bào)道,飼糧精粗比的提高增加了綿羊體外瘤胃發(fā)酵TVFA的濃度,pH也相應(yīng)降低。本試驗(yàn)中,隨皇竹草比例的提高,山羊體外瘤胃發(fā)酵TVFA的濃度逐漸增加,pH相應(yīng)降低與其研究結(jié)果一致。在發(fā)酵8~48 h,組合Ⅳ較組合Ⅱ、Ⅲ的TVFA濃度高,為較好組合;本試驗(yàn)中隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),瘤胃體外發(fā)酵液中TVFA濃度逐漸升高,這可能是因?yàn)樵隗w外發(fā)酵中無(wú)瘤胃上皮吸收產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸、不能被機(jī)體吸收利用以及發(fā)酵瓶?jī)?nèi)產(chǎn)物積累造成的[14]。
本試驗(yàn)通過研究不同比例象草與皇竹草組合對(duì)山羊瘤胃DM降解率的影響發(fā)現(xiàn),隨組合比例的變化,DM降解率也在發(fā)生改變,說(shuō)明不同粗飼料組合產(chǎn)生了組合效應(yīng),這與高立鵬等[17]和孟梅娟等[18]研究結(jié)果一致。張穎等[19]研究表明,在以稻草為基礎(chǔ)日糧基礎(chǔ)上添加30%苜蓿(alfalfa),瘤胃DM降解率增加幅度減小,瘤胃基本處于降解極限狀態(tài)。本試驗(yàn)中,隨著皇竹草添加比例增加,瘤胃DM降解率逐漸增加,當(dāng)皇竹草達(dá)到50%添加比例時(shí),DM降解率增加幅度降低,與其研究結(jié)果類似??傮w來(lái)看,本試驗(yàn)象草與皇竹草組合,瘤胃DM降解率均高于單一象草組,說(shuō)明象草與皇竹草之間存在組合效應(yīng),這可能是因?yàn)榇诛暳蟻?lái)源及牧草自身所含DM、CP和CF等不同,粗飼料適口性不同,在瘤胃內(nèi)降解特性不同造成的[20]。本試驗(yàn)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各組DM消化率顯著升高,可能是由于發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),瘤胃微生物分解菌活性增強(qiáng),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解程度加大導(dǎo)致。試驗(yàn)中象草與皇竹草組合出現(xiàn)了不同程度的正組合效應(yīng),說(shuō)明添加一定比例皇竹草有利于瘤胃微生物的繁殖,增加瘤胃營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。
DM降解率是反映粗飼料瘤胃發(fā)酵特性的重要指標(biāo)之一[21],粗飼料進(jìn)入瘤胃后,經(jīng)瘤胃微生物作用,產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸、NH3-N等,在微生物作用下以NH3-N、酮酸為原料合成菌體蛋白,可為反芻動(dòng)物提供所需蛋白的40%~80%。發(fā)酵組合的優(yōu)劣不僅與飼料中營(yíng)養(yǎng)成分的含量和質(zhì)量有關(guān),還與飼料中營(yíng)養(yǎng)成分的結(jié)構(gòu)有關(guān)[22]。本試驗(yàn)中隨皇竹草添加比例的增加,瘤胃DM降解率升高,可能是由于皇竹草中的可消化有機(jī)物及非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量高于象草造成的,這與巴桑珠扎等[23]的研究結(jié)果類似。
粗纖維是反芻動(dòng)物必須營(yíng)養(yǎng)素之一,它可以為反芻動(dòng)物提供揮發(fā)性脂肪酸、糖原異生的前提物質(zhì),為動(dòng)物提供大量能源、維持動(dòng)物正常的生產(chǎn)功能及瘤胃的正常功能和動(dòng)物的健康[24]。NDF能夠通過刺激反芻動(dòng)物的咀嚼和反芻,促進(jìn)動(dòng)物唾液分泌,提高瘤胃的緩沖能力,對(duì)保護(hù)反芻動(dòng)物胃腸道健康和維持瘤胃正常發(fā)酵具有重要意義[25]。本試驗(yàn)中添加皇竹草比例組NDF瘤胃降解率總體高于單一象草組,這與夏科等[26]和Ponce等[27]研究結(jié)果一致。孟梅娟等[18]研究表明,在小麥秸稈(wheat straw)中添加適宜比例非常規(guī)飼料可以提高小麥秸體外纖維降解率,若比例不適合則會(huì)出現(xiàn)負(fù)組合效應(yīng)。本試驗(yàn)中添加50%和75%皇竹草組,NDF降解率隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增大且在發(fā)酵12 h時(shí)產(chǎn)生最大組合效應(yīng),而添加25%皇竹草組出現(xiàn)負(fù)組合效應(yīng),這與其研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)添加50%和75%皇竹草組在發(fā)酵12到48 h,NDF降解率逐漸增大,可能是添加不同比例皇竹草,均衡了飼糧營(yíng)養(yǎng),有利于瘤胃微生物的增長(zhǎng)、繁殖,提高了瘤胃纖維物質(zhì)降解率所致[19]。
反芻動(dòng)物攝入的日糧蛋白質(zhì),一部分在瘤胃微生物的作用下被降解,降解蛋白質(zhì)被用于合成瘤胃微生物蛋白質(zhì),合成的瘤胃微生物蛋白和日糧中非降解蛋白質(zhì)進(jìn)入小腸被消化、吸收和利用[14]。張永根等[28]對(duì)奶牛常用飼料中CP瘤胃降解特性研究表明,飼料中CP降解率與飼料中NDF和ADF含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;本試驗(yàn)中隨皇竹草比例增加,NDF和ADF含量逐漸減少,瘤胃CP降解率逐漸增加,與其研究結(jié)果相符。不同飼料相互組合,由于某種相互作用使得組合后某種營(yíng)養(yǎng)成分降解率高于各單一飼料的加權(quán)值時(shí),說(shuō)明這種組合產(chǎn)生了正組合效應(yīng)[29]。本試驗(yàn)中添加不同比例皇竹草與象草組合,瘤胃CP降解率增大,出現(xiàn)不同程度正組合效應(yīng),可能是兩種粗飼料組合較單一粗飼料營(yíng)養(yǎng)成分比例合理均衡,組合效應(yīng)彌補(bǔ)了單一粗飼料碳氮不平衡的缺陷,提高了粗飼料在瘤胃中的降解率[30]。因此,不同粗飼料組合研究對(duì)動(dòng)物健康及飼料資源的開發(fā)利用具有重要意義。
(1)與單一象草組相比,添加皇竹草與象草組合有助于瘤胃微生物的正常發(fā)酵,提高了山羊瘤胃DM、NDF和CP的降解率。
(2)象草與皇竹草以25∶75組合,山羊瘤胃DM、NDF和CP降解率較其他組合高,山羊瘤胃DM、NDF和CP的降解率正組合效應(yīng)較高,為最佳組合。
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