張畢陽(yáng)，趙桂琴,2,3,4*，焦婷,2,3，柴繼寬,2，茍智強(qiáng)，許興澤，閆車(chē)太(.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070；4.中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)研究中心，甘肅 蘭州 730070)

燕麥(Avenasativa)干草作為一種優(yōu)質(zhì)的粗飼料，在奶牛的飼養(yǎng)中一直被廣泛利用[1]。燕麥?zhǔn)俏覈?guó)北方高海拔冷涼地區(qū)重要的飼草料來(lái)源。燕麥干草具有產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)和適口性好等特點(diǎn)[2]，是奶牛養(yǎng)殖的主要粗飼料[3]。近年來(lái)隨著我國(guó)畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，燕麥干草逐漸成為反芻動(dòng)物飼糧中粗飼料的主要來(lái)源之一。因此，研究燕麥干草作為粗飼料對(duì)反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵的影響有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。但目前有關(guān)燕麥干草作為粗飼料對(duì)綿羊瘤胃發(fā)酵影響方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。桑丹等[4]通過(guò)奶牛體外發(fā)酵試驗(yàn)比較了燕麥干草、青貯玉米及谷草對(duì)瘤胃發(fā)酵調(diào)控的影響，通過(guò)對(duì)3種飼草消化率的測(cè)定、營(yíng)養(yǎng)成分分析和產(chǎn)氣量的測(cè)定，表明燕麥干草的發(fā)酵參數(shù)、體外消化率及產(chǎn)氣量均高于青貯玉米(Zeamays)和谷草，在奶牛瘤胃中被利用比例大，對(duì)瘤胃發(fā)酵的調(diào)控更加有利。潘美娟[5]通過(guò)對(duì)燕麥草、羊草(Leymuschinensis)及其組合日糧人工瘤胃發(fā)酵規(guī)律的研究結(jié)果表明，燕麥草在產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速率及降解速率上都顯著高于羊草，干物質(zhì)和蛋白質(zhì)的降解率也高于羊草。崔占鴻等[6]的牦牛體外發(fā)酵研究表明，在精料水平相同的條件下，當(dāng)燕麥青干草與藏嵩草(Kobresiatibetica)1∶1組合時(shí)，產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率最大且組合效應(yīng)值最大。瘤胃是綿羊最重要的消化器官之一，燕麥干草與不同飼料的合理組合可通過(guò)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行飼喂來(lái)討論研究。而對(duì)動(dòng)物的飼喂需要大量的試驗(yàn)動(dòng)物，成本較大，且耗時(shí)耗力[7]。因此，燕麥干草的合理添加量可通過(guò)瘤胃體外發(fā)酵進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。德國(guó)霍恩海姆大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所Menke等[8]建立的活體外人工瘤胃產(chǎn)氣量法操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好，可較為真實(shí)地模擬飼糧在瘤胃中的發(fā)酵過(guò)程。Blummel等[9]運(yùn)用活體外人工瘤胃產(chǎn)氣量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)體外產(chǎn)氣量與有機(jī)物的表觀(guān)降解率及真降解率高度相關(guān)，而且發(fā)現(xiàn)用此方法進(jìn)行試驗(yàn)易于標(biāo)準(zhǔn)化和批量化。Koratikere等[10]用Menke法成功的評(píng)估了經(jīng)過(guò)尿素處理的子和秸稈之間的組合效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)兩種飼草之間存在正組合效應(yīng)。Liu等[11]采用Menke法將稻草與經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的稻草、桑葉及禾本科干草兩兩組合進(jìn)行試驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)產(chǎn)氣量、降解率等的測(cè)定表明稻草與禾本科干草及桑葉之間存在正組合效應(yīng)。

本研究擬選用3種不同燕麥干草添加量的飼糧，采用體外產(chǎn)氣法模擬瘤胃運(yùn)動(dòng)，研究其對(duì)綿羊瘤胃產(chǎn)氣量、甲烷產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解率等指標(biāo)的影響，篩選適宜的燕麥干草添加量以達(dá)到飼糧的最大組合效應(yīng)，為燕麥干草在綿羊養(yǎng)殖中的合理使用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理

選用6頭體況相似、體重 (70.24±2.03) kg且裝有永久性瘤胃瘺管的雜種(美利奴♂×蒙古羊♀)公羊作為試驗(yàn)動(dòng)物，提供瘤胃液。綿羊飼糧的精粗比為35∶65(精飼料+燕麥干草+全株玉米青貯，1.71 kg·頭-1·d-1)。每天分別在8:30和18:30分兩次進(jìn)行飼喂，試驗(yàn)羊自由采食，自由飲水。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2015年11-12月在甘肅省定西市臨洮縣華加牧業(yè)牧場(chǎng)進(jìn)行綿羊飼喂試驗(yàn)并采集瘤胃液，采樣后于2015年12月在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行體外發(fā)酵試驗(yàn)。飼喂試驗(yàn)預(yù)試期15 d，正試期7 d，正試期最后一天采集瘤胃液。提前配置3種飼糧作為體外發(fā)酵的底物，C1組：精料+100%玉米青貯；C2組：精料+50%玉米青貯+50%燕麥干草；C3組：精料+100%燕麥干草。各處理組每個(gè)培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)設(shè)3個(gè)重復(fù)，培養(yǎng)時(shí)間分別為3、6、9、12和24 h。

1.3 日糧設(shè)計(jì)

參照我國(guó)肉羊飼養(yǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按70 kg育成公羊日增重50 g的營(yíng)養(yǎng)需求量配制3組燕麥干草飼糧，其營(yíng)養(yǎng)成分及水平見(jiàn)表1。

1.4 瘤胃體外發(fā)酵設(shè)計(jì)及樣品采集

1.4.1體外發(fā)酵裝置 采用振蕩頻率可調(diào)的恒溫振蕩水浴作為實(shí)驗(yàn)主體，精度<±0.5 ℃。用德國(guó)進(jìn)口的100 mL玻璃注射器作為培養(yǎng)裝置，注射頭安裝橡皮軟管，用帶針頭的醫(yī)用塑料注射器插入橡皮管收集氣體。使用前需將玻璃注射器洗凈烘干，在活塞四周涂抹少量凡士林保證密封效果及減少氣體推動(dòng)活塞的阻力。

1.4.2緩沖液配制 培養(yǎng)液的制備：蒸餾水400 mL+常量元素溶液200 mL+緩沖液200 mL+微量元素溶液0.1 mL+還原劑溶液40 mL+刃天青溶液1 mL(表2)。按順序?qū)⒄麴s水、微量元素溶液、緩沖液、常量元素溶液及刃天青溶液按上述比例依次加入玻璃瓶中。與刃天青溶液混合后液體呈紅色，然后持續(xù)通入30 min CO2并將混合液加熱到39 ℃，溶液顏色變淡。最后加入還原劑溶液，持續(xù)通入CO2氣體使混合溶液褪至無(wú)色。

試驗(yàn)開(kāi)始前1 d，分別向玻璃注射器中加入1 g發(fā)酵底物和40 mL培養(yǎng)液，持續(xù)通入10 min CO2氣體后迅速將強(qiáng)密封性的橡皮管裝至注射頭，將玻璃注射器置于39 ℃恒溫水域中以備用。

1.4.3瘤胃液的采集及培養(yǎng)流程 晨飼(08:30)前從試驗(yàn)羊瘤胃中采集瘤胃液，經(jīng)5層紗布過(guò)濾迅速裝入保溫桶中帶回實(shí)驗(yàn)室，保溫桶需提前預(yù)熱至39 ℃并通滿(mǎn)CO2以保證厭氧環(huán)境。 瘤胃液持續(xù)通入10 min CO2氣體后分別在上述玻璃注射器中加入20 mL。置于恒溫振蕩水浴開(kāi)始培養(yǎng)， 同時(shí)設(shè)定3個(gè)空白對(duì)照。各個(gè)培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)瘤胃液發(fā)酵完成后將產(chǎn)生的氣體立即用注射器吸取并注入氣體采樣袋中保存。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the experiment diets (dry matter basis)

注：1)預(yù)混料為每kg飼糧提供：VA 220000 IU，VD372000 IU，VE 2000 IU，D-生物素40 mg，煙酰胺2000 mg，Mn 710 mg，Zn 2005 mg，F(xiàn)e 830 mg，Cu 680 mg，Co 12 mg。2) 實(shí)測(cè)值。

Note: 1) The premix provided the following per kg of diets: VA 220000 IU, VD372000 IU, VE 2000 IU, D-biotin 40 mg, nicotinic acid amide 2000 mg, Mn 710 mg, Zn 2005 mg, Fe 830 mg, Cu 680 mg, Co 12 mg. 2) Measured values.

表2 人工瘤胃液各溶液配方Table 2 Formula of different solutions

1.5 指標(biāo)的測(cè)定

1.5.1產(chǎn)氣量及CH4含量的測(cè)定 培養(yǎng)開(kāi)始后，分別在3、6、9、12和24 h記錄各組產(chǎn)氣量。記錄完成后用醫(yī)用塑料注射器抽取玻璃注射器中的氣體迅速注入氣體樣品采樣袋中，并立即測(cè)定CH4含量。CH4含量的測(cè)定使用安捷倫(Aglient)6890N型氣相色譜儀，色譜柱為AT·SE-30毛細(xì)管柱(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院)。色譜條件：進(jìn)樣口溫度為100 ℃，分流比為15∶1，N2流量為1.7 mL·min-1，F(xiàn)ID 250 ℃，恒溫模式(100 ℃ 3 min)，F(xiàn)ID空氣、N2和H2流量分別為450 mL·min-1、45 mL·min-1和40 mL·min-1。

1.5.2培養(yǎng)液NH3-N濃度的測(cè)定 采用馮宗慈改進(jìn)的比色法[12]測(cè)定培養(yǎng)液NH3-N濃度。

測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)Y=0.586X(R2=0.998)。

式中：X為氨氮質(zhì)量(mg)；Y為吸光值。

瘤胃液取樣量為0.4 mL。

1.5.3培養(yǎng)液pH值的測(cè)定 采用HI98103型高精度筆式酸度計(jì)測(cè)定(北京泰亞賽福公司)培養(yǎng)液pH值。

1.5.4培養(yǎng)液中VFA濃度的測(cè)定 采用安捷倫1260高效液相色譜測(cè)定總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)、乙酸(acetic，AA)、丙酸(propionic，PA)及丁酸(butyric，BA)。色譜條件為：SB-AQ C18色譜柱(4.6 mm×250.0 mm)；流動(dòng)相A(甲醇)∶流動(dòng)相B[0.01 mol·L-1(NH4)2HPO4，pH=2.70]=3∶97，流速1 mL·min-1，進(jìn)樣量20 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm，柱溫25 ℃[13]。

1.5.5體外干物質(zhì)降解率(IVDMD)和體外蛋白質(zhì)降解率(IVCPD)的測(cè)定 測(cè)完pH值，將培養(yǎng)液和發(fā)酵底物無(wú)損失轉(zhuǎn)至50 mL離心管中離心10 min(4000 r·min-1)，離心管提前稱(chēng)重。取10 mL上清液裝入離心管-20 ℃保存，用于VFA和NH3-N濃度的測(cè)定。之后將離心管放入110 ℃烘箱烘至恒重，計(jì)算IVDMD。將同時(shí)間點(diǎn)相同處理的剩余發(fā)酵底物進(jìn)行混合用于測(cè)定CP含量，并計(jì)算IVCPD。

養(yǎng)分降解率=(飼糧中該養(yǎng)分含量-食糜中該養(yǎng)分含量)×100%/飼糧中該養(yǎng)分含量

1.5.6體外發(fā)酵多項(xiàng)指標(biāo)綜合指數(shù)(MFAEI)的評(píng)價(jià) 按照盧德勛提出的方法計(jì)算體外發(fā)酵單項(xiàng)指標(biāo)效應(yīng)指數(shù)(SFAEI)和多項(xiàng)指標(biāo)綜合指數(shù)(MFAEI)[14]。

SFAEI=(組合后實(shí)測(cè)值-加權(quán)估算值)/加權(quán)估算值

加權(quán)估算值=(一種飼料的實(shí)際測(cè)定值×所占比例)+(另一種飼料的實(shí)際測(cè)定值×所占比例)

單項(xiàng)指標(biāo)效應(yīng)指數(shù)(SFAEI)的加權(quán)值即為MFAEI。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2013進(jìn)行所有數(shù)據(jù)預(yù)處理后，用SPSS 21.0軟件進(jìn)行單因子方差分析，用Turkey法進(jìn)行多重比較，差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)為P<0.05，有無(wú)變化趨勢(shì)判斷標(biāo)準(zhǔn)為P≤0.20。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響

由表3可知，飼糧中添加燕麥干草對(duì)各發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)的產(chǎn)氣量及24 h總產(chǎn)氣量均有明顯影響(P<0.05)。隨著體外發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，各組產(chǎn)氣量逐漸上升。同時(shí)隨著燕麥干草的加入，產(chǎn)氣量也呈上升趨勢(shì)；添加組的產(chǎn)氣量顯著高于未添加組(P<0.05)。3個(gè)處理組在各發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)的產(chǎn)氣量及24 h總產(chǎn)氣量均為C2組>C3組>C1組，其中總產(chǎn)氣量C2組高出C1組36.23%，C3組較C1組高12.54%。

2.2 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵甲烷產(chǎn)量的影響

燕麥干草的添加對(duì)甲烷產(chǎn)量影響顯著(表4)。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，甲烷產(chǎn)量不斷增加。C1組甲烷產(chǎn)量在3～6 h間顯著高于C2和C3組(P<0.05)，但此后C3組甲烷產(chǎn)量迅速升高，到9 h時(shí)，已增加至8.88 mL·g-1， 較6 h 時(shí)上升了1.64倍；盡管C1和C2組的產(chǎn)量也明顯增加，但C3組增幅最大。12 h的甲烷產(chǎn)量仍以C3組為最高，但從9 h到12 h這一階段C2組增幅最大(57.98%)。C1組的甲烷產(chǎn)量從發(fā)酵初期的最高值逐漸成為發(fā)酵后期的最低值。24 h的甲烷總產(chǎn)量以添加燕麥干草的C3組和C2組最高，分別高出C1組13.37%和12.90%(P<0.05)。

表3 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響Table 3 Effects of adding oat hay in diets on gas production of in vitro ruminal fermentation (mL·g-1)

注：數(shù)據(jù)無(wú)字母或標(biāo)相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Values with no letter or the same letter mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter mean significant difference (P<0.05). The same below.

表4 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵甲烷產(chǎn)量的影響Table 4 Effects of adding oat hay in diets on methane production of in vitro ruminal fermentation (mL·g-1)

2.3 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵NH3-N濃度的影響

綿羊飼糧中添加燕麥干草顯著影響了NH3-N濃度(表5)。添加燕麥干草組的NH3-N濃度明顯高于未添加組(P<0.05)。與甲烷產(chǎn)量的變化不同，NH3-N濃度在發(fā)酵初期(3～6 h)并無(wú)明顯變化，發(fā)酵9 h時(shí)，C1組的NH3-N濃度較6 h增加了14.58%，C2和C3組稍有上升但并不明顯。到12 h時(shí)，C1組較前一時(shí)間點(diǎn)基本無(wú)變化，C2組增加了4.38%，C3組則升高了14.77%。發(fā)酵24 h時(shí)，NH3-N濃度較12 h 進(jìn)一步增加，但3個(gè)組的增幅并不顯著，變幅在3.83%～8.19%之間，仍以C3組增幅最大?？v觀(guān)整個(gè)發(fā)酵過(guò)程可以看出，NH3-N濃度在發(fā)酵6 h時(shí)降至最低點(diǎn)，之后逐漸上升，在24 h升至最高；而且3個(gè)處理組中C2組的NH3-N濃度在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均為最高值。

表5 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵NH3-N濃度的影響Table 5 Effects of adding oat hay in diets on NH3-N concentration of in vitro ruminal fermentation (mg·100 mL-1)

2.4 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵pH的影響

由表6可知，飼糧中添加燕麥干草對(duì)培養(yǎng)液pH未產(chǎn)生顯著影響，3個(gè)處理組在各時(shí)間點(diǎn)的pH差異均不顯著(P>0.05)?？傮w而言，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，pH逐漸下降并在24 h降至最低點(diǎn)。

2.5 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵VFA的影響

飼糧中添加燕麥干草會(huì)顯著影響綿羊瘤胃體外發(fā)酵的VFA產(chǎn)量(P<0.05)。由表7可知，添加燕麥干草后總揮發(fā)性脂肪酸明顯上升，C2、C3組較不添加的C1組分別高22.57%和16.89%。乙酸摩爾比也隨燕麥干草的添加而有所增加(C2、C3分別較C1增加了4.44% 和7.69%)，但丙酸摩爾比則稍有下降，最終導(dǎo)致乙丙比(乙酸/丙酸)出現(xiàn)了顯著變化。C3組的乙丙比最高，較C2和C1分別高出20.00%和12.26%。丁酸摩爾比也以C3為最高，C1和C2間無(wú)明顯差異。

表6 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵pH的影響Table 6 Effects of adding oat hay in diets on pH of in vitro ruminal fermentation

表7 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵VFA的影響Table 7 Effects of adding oat hay in diets on VFA of in vitro ruminal fermentation

2.6 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外干物質(zhì)降解率的影響

由表8可知，飼糧中添加燕麥干草對(duì)干物質(zhì)降解率有明顯影響(P<0.05)。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理組的干物質(zhì)降解率逐漸上升。但是3個(gè)處理組在3～12 h內(nèi)的干物質(zhì)降解率之間差異并不顯著(P>0.05)，到24 h才產(chǎn)生了顯著差異。C3組的干物質(zhì)降解率最高，達(dá)53.03%，顯著高于未添加燕麥干草的C1組。另外，從整個(gè)發(fā)酵過(guò)程看，C2和C3組的干物質(zhì)降解率也高于C1組，體現(xiàn)了燕麥干草在提高綿羊瘤胃體外干物質(zhì)降解率的作用。

表8 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外干物質(zhì)降解率的影響Table 8 Effects of adding oat hay in diets on IVDMD of in vitro ruminal fermentation (%)

2.7 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外蛋白質(zhì)降解率的影響

綿羊瘤胃體外蛋白質(zhì)的降解率也受到了添加燕麥干草的影響(表9)。發(fā)酵初期(3 h)C1組的蛋白質(zhì)降解率較高；隨后C2和C3組上升幅度加大，在9 h時(shí)超過(guò)C1組并產(chǎn)生了顯著差異(P<0.05)。發(fā)酵12 h時(shí)，處理間的差異縮小，但到了24 h，3個(gè)組間的差異又進(jìn)一步加大，添加燕麥干草的C2和C3組蛋白質(zhì)降解率顯著高于未添加的C1組(C2和C3較C1分別高出16.10%和18.57%)。

2.8 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵效果影響的綜合評(píng)價(jià)

針對(duì)混合日糧體外發(fā)酵多時(shí)間點(diǎn)和多指標(biāo)組合效應(yīng)的計(jì)算，盧德勛提出了組合效應(yīng)指數(shù)(MFAEI)，對(duì)日糧組合效應(yīng)進(jìn)行整體量化和直觀(guān)比較。C1組為對(duì)照組。由表10可知，C2和C3組各項(xiàng)指標(biāo)的SFAEI除pH為負(fù)值外，產(chǎn)氣量、甲烷產(chǎn)量、NH3-N、TVFA、IVDMD、IVCPD和MFAEI均為正值，且C2組的MFAEI高于C3組。說(shuō)明C2組綜合指數(shù)最高，即燕麥干草和青貯玉米1∶1配制粗飼料時(shí)，飼糧的組合效應(yīng)最大。

表9 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外蛋白質(zhì)降解率的影響Table 9 Effects of adding oat hay in diets on IVCPD of in vitro ruminal fermentation (%)

表10 體外發(fā)酵組合效應(yīng)指數(shù)Table 10 The multiple-factors associative effects index (MFAEI) in vitro ruminal fermentation

3 討論

3.1 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵產(chǎn)氣量及甲烷產(chǎn)量的影響

研究表明，產(chǎn)氣量和甲烷產(chǎn)量與體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率之間存在正相關(guān)，改變飼糧類(lèi)型會(huì)影響動(dòng)物瘤胃的產(chǎn)氣量、甲烷產(chǎn)量及瘤胃發(fā)酵模式[15]。體外產(chǎn)氣量可在一定程度上反映動(dòng)物體內(nèi)某種飼料的降解規(guī)律，但體外產(chǎn)氣法僅僅是一種模擬技術(shù)，模擬的環(huán)境與動(dòng)物瘤胃的真實(shí)狀況有一定的區(qū)別，而且不同飼料其產(chǎn)氣量也各不相同，產(chǎn)氣量的多少并不能直接反映飼料的降解程度，所以飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值需要通過(guò)多種營(yíng)養(yǎng)成分的降解率來(lái)綜合評(píng)定[16]。本研究中，添加燕麥干草后產(chǎn)氣量顯著上升，當(dāng)燕麥干草與青貯玉米1∶1混合時(shí)產(chǎn)氣量達(dá)到最大值230.00 mL·g-1，但同時(shí)甲烷產(chǎn)量也隨之上升?？赡苁且?yàn)樵陲暭Z精料相同的條件下，燕麥干草所含易發(fā)酵的碳水化合物等較多，發(fā)酵速度快，在瘤胃中的降解率高于青貯玉米，隨之產(chǎn)生的發(fā)酵氣體也較高；但由于瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸摩爾比和丁酸摩爾比較高，故增加了乙酸和丁酸發(fā)酵過(guò)程中所伴隨的甲烷生成。此次研究中添加燕麥干草的C3組飼糧TVFA濃度、乙酸摩爾比和丁酸摩爾比均高于未添加燕麥干草的C1組，3組間丙酸摩爾比差異不顯著，此結(jié)果與上述理論一致。甲烷產(chǎn)量過(guò)高會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成不同程度的污染，且會(huì)增大飼糧的能量損失[17]，因此需要調(diào)整燕麥干草比例將甲烷產(chǎn)量控制在合理的范圍內(nèi)。崔占鴻等[18]研究表明，燕麥青干草以50%比例與藏嵩草組合時(shí)，飼糧的組合效應(yīng)最佳，表明不同種粗飼料組合的產(chǎn)氣量較單一飼草有所增加，本研究結(jié)果與此相似。何玉鵬等[19]在飼糧精料相同的條件下進(jìn)行體外發(fā)酵試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)含添加劑組的飼糧產(chǎn)氣量顯著高于對(duì)照組，而甲烷產(chǎn)量則較低。這可能與試驗(yàn)方法、飼糧組成和類(lèi)型等存在差異有關(guān)。

3.2 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵液NH-N3濃度、pH和VFA的影響

瘤胃液pH是飼糧類(lèi)型、瘤胃緩沖液、唾液、瘤胃內(nèi)酸堿物質(zhì)的消化和排出以及水等因素之間相互作用的結(jié)果[20]。本研究中，各處理組培養(yǎng)液pH在6.59～6.96范圍內(nèi)浮動(dòng)，處于正常狀態(tài)，可能是因?yàn)檫M(jìn)行體外發(fā)酵試驗(yàn)時(shí)，培養(yǎng)液中緩沖液所占比例較高而發(fā)酵底物所占比例小。評(píng)定瘤胃液pH是否正常，通?？紤]其是否有利于瘤胃內(nèi)纖維素分解菌的活動(dòng)[21]。Mound等[22]報(bào)道，當(dāng)瘤胃液pH在6.30以上時(shí)瘤胃內(nèi)的纖維分解菌才會(huì)有活力。Φrskov等[23]的研究結(jié)果也表明，較高的pH值適合纖維分解菌的繁殖及瘤胃微生物合成蛋白質(zhì)。本研究中，各組pH變動(dòng)范圍在瘤胃發(fā)酵的正常范圍內(nèi)，各處理組間的pH在各時(shí)間點(diǎn)均沒(méi)有顯著差異，表明在30%～50%精料水平條件下改變粗飼料的類(lèi)型不會(huì)對(duì)瘤胃液pH造成較大影[24-25]。但C3和C2組又略低于C1組，這可能是由于燕麥干草與青貯玉米相比含有較多的水溶性碳水化合物，易于發(fā)酵，在人工瘤胃內(nèi)產(chǎn)生的TVFA的量較多，故pH較低。

瘤胃液NH3-N是合成微生物蛋白的主要原料之一，影響NH3-N濃度的主要因素是飼糧蛋白降解特性和微生物蛋白合成速率[26]。瘤胃微生物的生長(zhǎng)以及微生物蛋白的合成需要一個(gè)適宜的NH3-N濃度，一般認(rèn)為最佳濃度為6.30～27.50 mg·100 mL-1[27]。很多研究表明，培養(yǎng)液NH3-N濃度在發(fā)酵開(kāi)始后先升高，然后隨時(shí)間的推移而降低[28]，本研究結(jié)果基本符合微生物生長(zhǎng)的最佳濃度范圍和動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。發(fā)酵前期，飼糧中的蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)降解后被瘤胃微生物充分利用合成蛋白質(zhì)，NH3-N濃度逐漸降低；而隨著微生物合成蛋白質(zhì)速率放慢，NH3在瘤胃中不斷地積累導(dǎo)致NH3-N濃度又逐漸回升。Ariza等[29]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中加入部分富含水溶性碳水化合物(WSC)的粗飼料可提高瘤胃微生物分解蛋白質(zhì)的效率，增加瘤胃液NH3-N濃度。本研究也得到類(lèi)似的結(jié)果，飼糧中添加燕麥干草，培養(yǎng)液NH3-N濃度顯著提高，原因可能是含有燕麥干草的飼糧作為底物進(jìn)行體外發(fā)酵，培養(yǎng)液中微生物的可利用能源增加，進(jìn)而微生物降解蛋白質(zhì)的能力以及活性均得到增強(qiáng)，NH3的釋放量增大。

在反芻動(dòng)物的瘤胃中，碳水化合物發(fā)酵后的產(chǎn)物主要是乙酸、丙酸、丁酸等，是反芻動(dòng)物主要的能量來(lái)源，同時(shí)這些酸可作為原料在動(dòng)物體內(nèi)合成體脂肪和乳脂肪[30]。本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中加入燕麥干草，對(duì)培養(yǎng)液的丙酸摩爾比未產(chǎn)生顯著影響，但升高了TVFA濃度、乙酸、丁酸摩爾比及乙酸/丙酸，而且可以看出添加燕麥干草有降低丙酸摩爾比的趨勢(shì)。反芻動(dòng)物的瘤胃VFA主要由乙酸、丙酸和丁酸組成且占TVFA的95%左右[31]，乙酸的增加有利于提高動(dòng)物的體脂率和乳脂率，丙酸的增加有利于葡萄糖的轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存，丁酸則用來(lái)為機(jī)體各組織供能[5]。C3組乙酸和丁酸摩爾比高于C1組，丙酸摩爾比低于C1組，這可能是由于纖維素和半纖維素發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸比例高，糖和淀粉發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸比例較高[32]。粗飼料的類(lèi)型不同，瘤胃微生物中纖維降解菌的數(shù)量和纖維降解酶活性都會(huì)有一定的差別，所產(chǎn)生的乙酸和丙酸比例也不同[33]。由于燕麥干草富含粗纖維和WSC，而青貯玉米的淀粉含量較高。所以在精料水平相同的條件下，C3組的瘤胃乙酸摩爾比和乙酸/丙酸顯著高于C1組，丙酸摩爾比則較低。乙酸摩爾比升高的同時(shí)會(huì)伴隨著甲烷產(chǎn)量的上升，而甲烷產(chǎn)量的過(guò)度增加會(huì)造成環(huán)境的污染以及能量的損失，故飼糧中燕麥干草的添加量不宜過(guò)高。飼糧的配制應(yīng)該在提高VFA濃度并有效控制甲烷產(chǎn)量的條件下篩選出最適宜的燕麥干草添加量。

3.3 飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃IVDMD和IVCPD的影響

作為體外發(fā)酵的重要參數(shù)，體外干物質(zhì)消失率(IVDMD)和體外蛋白質(zhì)消失率(IVCPD)通常能較為準(zhǔn)確的反映反芻動(dòng)物瘤胃中飼糧的降解特性。本研究中，添加燕麥干草組飼糧在培養(yǎng)液中發(fā)酵24 h后的IVCPD顯著高于未添加組，IVDMD也高于未添加組，這是因?yàn)轱暭Z營(yíng)養(yǎng)水平相近的條件下，改變粗飼料的類(lèi)型會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解率。3組飼糧的粗蛋白含量基本相同，但自然干燥的燕麥草通常具有較高的粗蛋白瘤胃降解率[34]。由培養(yǎng)液NH3-N濃度的結(jié)果可知，含燕麥干草的飼糧發(fā)酵環(huán)境更有利于瘤胃微生物的生長(zhǎng)及蛋白質(zhì)的合成，說(shuō)明其可消化養(yǎng)分含量高于未添加組，因此隨著燕麥干草比例的增加，可消化養(yǎng)分含量也隨之增加。此外，由于燕麥干草富含可溶性碳水化合物，發(fā)酵過(guò)程中能釋放充足的能量供瘤胃微生物利用去分解飼糧中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而導(dǎo)致含有燕麥干草的C2和C3組24 h的IVDMD及IVCPD高于C1組。對(duì)于反芻動(dòng)物，燕麥干草可能是通過(guò)調(diào)節(jié)瘤胃微生物的發(fā)酵和生化過(guò)程來(lái)影響?zhàn)B分消化，具體原因有待于進(jìn)一步研究。

3.4 添加燕麥干草對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵效果影響的綜合評(píng)價(jià)

單憑個(gè)別指標(biāo)很難得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以有必要將多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)。對(duì)各單一指標(biāo)進(jìn)行有效加權(quán)，稱(chēng)之為MFAEI，其可靠程度較高，能較為準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)的組合效應(yīng)，從而得出科學(xué)合理的結(jié)論[35]。本研究中，C2組的綜合指數(shù)最高，說(shuō)明在精料水平相同的條件下，燕麥干草與青貯玉米1∶1混合作為粗飼料可得到最大組合效應(yīng)。

4 結(jié)論

1)精料相同，精粗比35∶65條件下，綿羊飼糧組合中加入燕麥干草提高了瘤胃液NH3-N濃度和瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量，同時(shí)也升高了甲烷產(chǎn)量。

2)飼糧中添加燕麥干草提高了綿羊瘤胃液TVFA濃度，乙酸和丁酸的比例，同時(shí)也升高了乙丙比。瘤胃液pH略有降低。

3)添加燕麥干草提高了綿羊瘤胃體外發(fā)酵的IVDMD和IVCPD。

4)3種飼糧組合，以燕麥干草與青貯玉米1∶1混合可得到最大組合效應(yīng)。

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