朱寶珍,袁 玖*,何天樂,俞海山,王軍軍,萬欣杰(.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070;.蘭州聯(lián)邦飼料有限公司,甘肅 蘭州 730060)
飼料組合效應(yīng)(associative effective,AE)是指不同飼料來源的營養(yǎng)物質(zhì)、非營養(yǎng)物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)間互作的整體效應(yīng)[1]。當(dāng)飼料的整體互作使飼糧內(nèi)某養(yǎng)分的利用率或采食量高于各飼料原料數(shù)值的加權(quán)值時為“正AE”;低于加權(quán)值為“負AE”;二者相等為“零AE”。研究AE的方法有體外試驗、體內(nèi)消化代謝試驗和動物試驗3種[2]。由于氣體產(chǎn)量同有機物消化率相關(guān)性很高,眾多學(xué)者采用體外產(chǎn)氣法研究不同種類飼料間組合AE。反芻動物飼料間的AE在精、粗飼料之間表現(xiàn)得最為明顯。飼糧的精粗比是決定瘤胃發(fā)酵特征的一個主要因素。生產(chǎn)生活中,香蕉皮一般是被當(dāng)作廢棄物,仍未得到充分地開發(fā)利用。有報道,飼料中添加香蕉皮粉可提高肉仔雞飼料轉(zhuǎn)化率,以香蕉皮為主原料可生產(chǎn)發(fā)酵蛋白飼料。但香蕉皮作為反芻動物飼料應(yīng)用方面,尚未見到相關(guān)報道。為此,本試驗在精粗比條件下,運用體外產(chǎn)氣法研究香蕉皮與苜蓿、精料補充料配比后對綿羊飼糧AE的影響。
試驗用香蕉皮是從蘭州市農(nóng)貿(mào)市場采購香蕉,剝下果皮,制成風(fēng)干樣品;苜蓿購自甘肅省臨洮縣,為干燥后的苜蓿顆粒;精料補充料配方組成:玉米84.87%,豆粕7.32%,棉籽粕3.66%,食鹽1.71%,預(yù)混料2.44%。各飼料營養(yǎng)水平及產(chǎn)氣參數(shù)見表1。
在精粗比(concentrate∶roughage,C∶R)為40∶60下,香蕉皮(Banana peel):苜蓿(Alfalfa)為60∶0,50∶10,40∶20,30∶30,20∶40,10∶50,0∶60;在C∶R為30∶70下,香蕉皮∶苜蓿為70∶0,60∶10,50∶20,40∶30,30∶40,20∶50,10∶60,0∶70,在C∶R為20∶80下,香蕉皮∶苜蓿為80∶0,70∶10,60∶20,50∶30,40∶40,30∶50,20∶60,10∶70,0∶80,共配制24種飼糧組合。體外產(chǎn)氣管為德產(chǎn)進口玻璃注射器,容積100 mL,最小刻度1 mL。
1.3.1 瘤胃液供體動物及其飼養(yǎng) 試驗所用試驗動物為3只裝有永久性瘤胃瘺管的青年小尾寒羊,體重(30士5)kg。飼喂日糧精粗比分別為20∶80,30∶70和40∶60,即小麥秸稈:精料補充料(g/d)為800∶200,700∶300,600∶400。每天喂料兩次(8∶00和16∶30),自由飲水。在早飼前抽取3只瘺管羊的瘤胃液,混合后經(jīng)4層紗布過濾至預(yù)熱處理過的收集瓶,置于39 ℃恒溫水浴箱中保存,連續(xù)通入CO2,待用。
表1 試驗日糧的營養(yǎng)水平及產(chǎn)氣參數(shù)Table 1 Nutrient levels and in vitro gas parameters of experimental diets
注:營養(yǎng)水平為實測值。
Note: The nutrient levels of ingredients were measured.
1.3.2 體外培養(yǎng)體系 人工唾液按Menke和Steingass[3]方法配制,配方為:400 mL蒸餾水+0.1 mL微量元素溶液(A)+200 mL緩沖液(B)+200 mL常量元素溶液(C)+1.0 mL刃天青溶液(D),用CO2氣體飽和并升溫至39 ℃后,加40 mL還原液(E),繼續(xù)通入CO2,直至溶液由淡藍色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色。人工唾液中A、B、C、D、E各溶液配方如下,A、微量元素溶液:13.2 g CaC12·2 H2O+10.0 g MnC12·4 H2O +1.0 g CoCl2·6 H2O +8 g FeC13·6 H2O,加蒸餾水溶解,定容至1 000 mL;B、緩沖溶液:4.0 g NH4HCO3+35 g NaHCO3,加蒸餾水溶解,定容至1 000 mL;C、常量元素溶液:5.7 g Na2HPO4(無水)+6.2 g KH2PO4(無水)+0.6 g MgSO4·7 H2O,加蒸餾水溶解,定容至1 000 mL;D、指示劑溶液:0.1%(W/V)刃天青溶液,即100 mg刃天青溶解于100 mL蒸餾水;E、還原劑溶液(現(xiàn)配現(xiàn)用):4.0 mL(1 mol/L)NaOH+625 mg Na2S·9 H2O +95 mL蒸餾水。
體外發(fā)酵培養(yǎng)液配制:將瘤胃液與人工唾液按1∶2的體積比混合,攪拌均勻即可。
1.3.3 體外培養(yǎng)程序 準(zhǔn)確稱取24種飼糧組合和3種原料(精料補充料、香蕉皮、苜蓿干草)約200 mg(干物質(zhì)基礎(chǔ)),置體外產(chǎn)氣管,加入始終用CO2氣體飽和的微生物培養(yǎng)液30 mL,排出產(chǎn)氣管中氣體,用膠管和夾子封住產(chǎn)氣管前端,記錄產(chǎn)氣管初始刻度讀數(shù)(mL)。在39 ℃恒溫水浴鍋上放上自制72孔有機玻璃支架,將產(chǎn)氣管頭朝下插入支架孔中培養(yǎng)(水浴鍋水面高度必須淹沒產(chǎn)氣管培養(yǎng)液液面高度)2,4,6,9,12,24,36,48,72,96 h。每種發(fā)酵物3個重復(fù)。每批樣品培養(yǎng)時做3個空白樣。記錄各個產(chǎn)氣管上述10個時間點的產(chǎn)氣量(gas production,GP)讀數(shù)(mL)。每次讀數(shù)后,兩手掌相對小心轉(zhuǎn)動產(chǎn)氣管,起到震蕩器的作用以模擬瘤胃運動。某時間點GP(mL)=該段時間樣品GP-該段時間空白管GP。
1.4.1 飼料常規(guī)營養(yǎng)水平 常規(guī)法(AOAC)測定香蕉皮、苜蓿、精料補充料的干物質(zhì)(dry matter,DM)、粗蛋白質(zhì)(crude protein,CP)、粗脂肪(ether extract,EE)和粗灰分(Ash)含量,按Van Soest等方法測定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)含量。
1.4.2 體外GP 測定2,4,6,9,12,24,36,48,72,96 h的GP。
GPt=200×(Vt-Vo) /W
式中:t為發(fā)酵開始后的某一時間(h);GPt為樣品在t時刻的產(chǎn)氣量(mL);Vt為樣品發(fā)酵t小時后培養(yǎng)管刻度讀數(shù);Vo為樣品在開始培養(yǎng)時空白管刻度讀數(shù);W為樣品干物質(zhì)重(mg)。
1.4.3 產(chǎn)氣參數(shù)計算 利用'fit curve'軟件(MLP;Lawes Agricultural Trust),根據(jù)Фrskov和McDonald[4]的產(chǎn)氣模型公式將各種樣品在2,4,6,9,12,24,36,48,72,96 h時間點的GP代入,計算消化動力參數(shù)。模型公式為:
GP=a+b[l-exp(-ct)]
式中:t為發(fā)酵開始后的某一時間(h);a為快速產(chǎn)氣部分;b為緩慢產(chǎn)氣部分;c為b的產(chǎn)氣速度常數(shù);a+b為潛在產(chǎn)氣量。
1.4.4 組合效應(yīng)的估算 組合效應(yīng)=(實測值-加權(quán)估算值)×100 / 加權(quán)估算值。式中:實測值為實際測定的樣品產(chǎn)氣量(mL),加權(quán)估算值=香蕉皮實測值×香蕉皮配比(%)+精料補充料實測值×精料補充料配比(%)+苜蓿實測值×苜蓿配比(%)。
數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件,用ANOVA對數(shù)據(jù)進行單因子方差分析,差異顯著時采用Tukey法進行多重比較,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著,P>0.05為差異不顯著。
2.1.1 精粗比40∶60下各飼糧組合組合效應(yīng) 由表2可見,精粗比為40∶60時,0香蕉皮組c值極顯著高于10、30、50、60組(P<0.05),顯著高于40組(P<0.05)。各組間a、b、(a+b)、GP24 h、AE均無顯著差異(P>0.05)。0、20、30、50、60香蕉皮組AE為正值,分布在2.03%~37.22%。其他2組AE為負值。因為20、30、50、60組的(a+b)和GP24 h值均較大,因此,20、30、50、60組的AE較理想,尤以20、30香蕉皮組AE較大。
表2 香蕉皮補飼苜蓿體外培養(yǎng)后的產(chǎn)氣參數(shù)及24 h產(chǎn)氣量上的組合效應(yīng)(精粗比40∶60)Table 2 GP characteristics and AE at 24h when alfalfa was incubated with banana peel (C∶R 40∶60)
注:同列無字母或相同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),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下同。
Note:In the same line, values with no letter or the same letter superscripts mean insignificant difference (P>0.05), different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same below.*平均標(biāo)準(zhǔn)誤Standard Error of Mean,SEM;
2.1.2 精粗比30∶70下各飼糧組合效應(yīng) 由表3可見,精粗比為30∶70時,70香蕉皮組c值顯著高于10組(P<0.05)。各組間a、b、(a+b)、GP24h、AE均無顯著差異(P>0.05)。50組b和(a+b)有高于0組的趨勢(P=0.090,P=0.096)。20、30、40、50、60香蕉皮組AE為正值,分布在4.32%~30.92%。其他3組AE為負值。說明20、30、40、50、60香蕉皮組AE較高,尤以20、30、50組更優(yōu)。
2.1.3 精粗比為20∶80時各飼糧組合效應(yīng) 由表4可見,精粗比為20∶80時,各組a值,0香蕉皮組顯著大于20組(P<0.05),極顯著大于其他7組(P<0.01);20組顯著大于80、70、60組(P<0.05)。各組b值,80、70組極顯著大于20、10、0組(P<0.01);80組顯著大于30組(P<0.05);60、50、40、30組極顯著大于0組(P<0.01);60、50組顯著大于20、10組(P<0.05);20、10組顯著大于0組(P<0.05)。各組c值,80、70、60、50、40、30、20、10組極顯著大于0組(P<0.01)。各組(a+b)值,80組極顯著大于10、0組(P<0.01),顯著大于20組(P<0.05);70組極顯著大于0組(P<0.01),顯著大于20、10組(P<0.05);60、50、40組極顯著大于0組(P<0.01);30組顯著大于0組(P<0.05)。各組GP24h,80組極顯著大于40、30、20、10、0組(P<0.01),顯著大于50組(P<0.05);70、60、50組極顯著大于30、20、10、0組(P<0.01);40組極顯著大于20、10、0組(P<0.01),顯著大于30組(P<0.05);30組極顯著大于0組(P<0.01),顯著大于10組(P<0.05)。各組AE,40組極顯著大于0組(P<0.01);80、70、60、50、30組顯著大于0組(P<0.05),70、60、50、40組為正值,其他組為負值。結(jié)果表明,80、70、60、50、40香蕉皮組的GP24h、b、(a+b)均較大,70、60、50、40組AE分別為1.23%、4.13%、3.61%、7.64%。
表3 香蕉皮補飼苜蓿體外培養(yǎng)后的產(chǎn)氣參數(shù)及24 h產(chǎn)氣量上的組合效應(yīng)(精粗比30∶70)Table 3 GP characteristics and AE at 24h when alfalfa was incubated with banana peel (C∶R 30∶70)
表4 香蕉皮補飼苜蓿體外培養(yǎng)后的產(chǎn)氣參數(shù)及24 h產(chǎn)氣量上的組合效應(yīng)(精粗比20∶80)Table 4 GP characteristics and AE at 24h when alfalfa was incubated with banana peel (C∶R 20∶80)
本研究中,當(dāng)精粗比較大時(40∶60),20、30香蕉皮組AE較大;精粗比為減為30∶70時,20、30、50香蕉皮組AE較大;當(dāng)精粗比進一步減少為20∶80時,40、50、60、70香蕉皮組AE較大。精粗比越小,即粗料比例越大時,高比例香蕉皮配比低比例苜蓿更易取得較大AE。
本試驗可見,精粗比為40∶60時,香蕉皮和苜蓿以0∶60、20∶40、30∶30、60∶0組AE較大,尤以20∶40、30∶30組AE更優(yōu);C∶R 30∶70下,以20、30、50香蕉皮組AE更優(yōu);C∶R 20∶80下,香蕉皮∶苜蓿為40∶40AE最大,50∶30、60∶20、70∶10較大。表明C∶R 40∶60時,無論是精∶苜為40∶60,精∶香蕉皮為40∶60,還是精∶香蕉皮∶苜蓿為40∶20∶40、40∶30∶30,都會表現(xiàn)出正AE。隨著精料比例的減少,粗料比例的增加,需要香蕉皮的比例逐步增加,苜蓿比例減少。原因有兩方面:(1)精料補充料、香蕉皮、苜蓿的GP24 h依次為42.50 mL、35 mL和15.75 mL。因此,精料減少后,產(chǎn)氣減少,就需要產(chǎn)氣量高的香蕉皮和產(chǎn)氣量少的苜蓿進行合理配比,滿足需要。精料越少,需要香蕉皮比例越多。(2) 精料補充料、香蕉皮、苜蓿的粗蛋白質(zhì)含量依次為20.05%、13.10%和12.33%,香蕉皮稍高于苜蓿。表明了香蕉皮的產(chǎn)氣性能和營養(yǎng)價值均較好。不同精粗比時,低精粗比(20∶80)下香蕉皮使用的比例更高時AE較大,進一步證實了香蕉皮與苜蓿合理配比后的正AE,說明香蕉皮適合作為綿羊的一種新型粗飼料。
孟梅娟等[5]通過體外產(chǎn)氣法測定小麥秸稈與米糠粕在產(chǎn)氣量和干物質(zhì)降解率AE上,最優(yōu)組合是75∶25;在纖維降解率AE上,25∶75最優(yōu)。孫國強等[6]采用體外發(fā)酵法發(fā)現(xiàn),全株玉米青貯∶花生蔓為70∶30、全株玉米青貯∶花生蔓∶羊草為56∶24∶20組合具有最大AE。王志軍等[7]研究6種飼草間AE發(fā)現(xiàn),苜?!蒙炒蛲美俏膊?40∶40∶20,組合效應(yīng)綜合指數(shù)(MFAEI)為1.13;苜?!蒙炒蛲酶叩げ?40∶40∶20,MFAEI為1.21。袁翠林等[8]將豆秸、花生秧、青貯玉米秸按照0∶100、20∶80、40∶60、60∶40、80∶20、100∶0兩兩組合發(fā)現(xiàn)豆秸∶花生秧20∶80、豆秸∶青貯玉米秸20∶80、花生秧∶青貯玉米秸60∶40時,MFAEI均達到最大。王典等[9]給5月齡白薩雜交母羊飼喂精料∶全株玉米青貯料∶馬鈴薯淀粉渣-玉米秸稈混合青貯料配比分別為40∶60∶0,40∶45∶15,40∶30∶30,40∶15∶45組合的飼料發(fā)現(xiàn):40∶15∶45組產(chǎn)生了正AE。這與本試驗中,精粗比40∶60下,香蕉皮能全部替代苜蓿表現(xiàn)出正AE的結(jié)果一致。張勇等[10]用體外產(chǎn)氣法測定3種飼料間AE發(fā)現(xiàn),當(dāng)油菜稈∶玉米∶豆粕為55∶30∶15時為最優(yōu)組合,瘤胃發(fā)酵效率最高,正AE最大。以上研究均證實了,非常規(guī)粗飼料必須與精料補充料合理配比,才能獲得正的AE。少量易發(fā)酵的精飼料補充料能促進粗飼料的降解,產(chǎn)生正的AE。本試驗中,香蕉皮與精料、苜蓿配比要達到較好的AE,高精粗比時,低香蕉皮高苜蓿AE更大;低精粗比時,高香蕉皮低苜蓿AE較大,再次證實了香蕉皮的產(chǎn)氣性能較好,能填補精料的產(chǎn)氣部分,與苜蓿配比達到較大的AE。
王法明[11]利用人工瘤胃持續(xù)發(fā)酵法評價各時間點產(chǎn)氣量發(fā)現(xiàn),8511苜蓿>尖山青貯>肇東羊草>8511玉米秸稈,得出4個最優(yōu)組合:(1)青貯+羊草(90∶10);(2)青貯+苜蓿(85∶15);(3)青貯+羊草+苜蓿(70∶5∶25);(4)青貯+羊草+苜蓿+玉米秸稈(80∶5∶10∶5)。體外發(fā)酵48h產(chǎn)氣量為:(4)>(3)>(2)>(1)。張銳等[12]通過體外法測定苜蓿和羊草最佳組合為60∶40。袁玖等[13]發(fā)現(xiàn),苜?!眯←溄諡?0∶0,50∶10時AE值分別為25.00%,21.74%,苜蓿∶氨化小麥秸為20∶40,10∶50時AE值依次為25.51%,20.46%。孟梅娟等[14]采用體外法研究發(fā)現(xiàn),小麥秸:大豆皮、小麥秸∶噴漿玉米皮的最優(yōu)組合是75∶25,小麥秸∶橘子皮、小麥秸∶蘋果渣的最優(yōu)組合是50∶50。本試驗中,在不同精粗比時,香蕉皮需配比不同比例苜蓿才能達到好的AE。這與上述研究一致。進一步證實了各飼料間存在組合效應(yīng),只有將精飼料和粗飼料、優(yōu)質(zhì)粗飼料和非常規(guī)粗飼料進行合理配比,才能即達到最優(yōu)的生產(chǎn)效果。只有充分開發(fā)利用香蕉皮和上述研究中橘子皮、蘋果渣等新型非常規(guī)飼料資源,才能更好地變廢為寶,緩解人畜爭糧矛盾。
本研究結(jié)果表明,飼糧精粗比為40∶60時,香蕉皮和苜蓿配比分別以0∶60、20∶40、30∶30和60∶0,組合效應(yīng)值較大;精粗比為30∶70時,以20∶50、30∶40、50∶20的組合效應(yīng)值較大;精粗比為20∶80,40∶40的組合效應(yīng)值最大,50∶30、60∶20、70∶10,組合效應(yīng)值較大。不同精粗比條件下,精粗比越小,需要使用香蕉皮比例越大。
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