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内源指示剂法结合套算法比较甘蔗副产物的养分表观消化率动物营养学报2019,31(9):4404⁃4410Chinese Journal of Animal Nutrition 周 波等:内源指示剂法结合套算法比较甘蔗副产物的养分表观消化率9期5044 doi:10.3969/ j.issn.1006⁃267x.2019.09.056 内源指示剂法结合套算法比较甘蔗 副产物的养分表观消化率 周 波1 韦家周2∗ 莫瑞玻2 韦志坚2 张 宇2 邹彩霞1∗∗ 何仁春3∗∗ (1.广西大学动物科技学院,南宁 530005;2.广西农垦金光乳业有限公司,南宁 530001;3.广西畜牧研究所,南宁 530002) 摘 要:本试验旨在通过内源指示剂法结合套算法比较甘蔗副产物的养分表观消化率。选取 约1周岁、体重350 kg左右的西门塔尔公牛 36头,随机分为 6组,每组 6个重复,每个重复 1头。试验1:测定甘蔗尾叶青贮的养分表观消化率,分为试验Ⅰ期和试验Ⅱ期,试验Ⅰ期组 1饲 喂象草为粗饲料的全混合日粮(TMR),组2饲喂 30%(干物质基础)的甘蔗尾叶青贮替换象草 的TMR;试验Ⅱ期组1饲喂饲喂30%(干物质基础)的甘蔗尾叶青贮替换象草的TMR,组2饲喂 象草为粗饲料的 TMR;每期持续14 d,包括 9 d的预试期和 5 d的试验期,整个试验共计 28 d。碱化蔗渣(试验2)和膨化蔗渣(试验3)试验设计同甘蔗尾叶青贮。结果表明:甘蔗尾叶青贮、碱 化蔗渣和膨化蔗渣的干物质表观消化率分别为 83.18%、59.74%和 62.22%,有机物表观消化率 分别为74.74%、58.96%和61.56%,总能表观消化率分别为 70.98%、59.61%和 62.72%,粗蛋白 质表观消化率分别为 66.93%、12.16%和 15.69%,中性洗涤纤维表观消化率分别为 47.47%、32.65%和38.28%,酸性洗涤纤维表观消化率分别为 33.77%、25.70%和 22.04%,可消化粗蛋白 质含量分别为5.21%、0.21%和0.33%,消化能分别为12.78、10.14和10.76 MJ/kg。甘蔗尾叶青 贮的干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和总能表观消化率显著高于碱化 蔗渣和膨化蔗渣(P<0.05),膨化蔗渣的粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率显著高于碱化蔗渣 (P<0.05),膨化蔗渣的酸性洗涤纤维消化率表观显著低于碱化蔗渣(P<0.05)。综合上述结果,3种甘蔗副产物中以甘蔗尾叶青贮饲用价值最高,膨化蔗渣优于碱化蔗渣。 关键词:套算法;甘蔗尾叶青贮;碱化蔗渣;膨化蔗渣;表观消化率 中图分类号:S816.5 文献标识码:A 文章编号:1006⁃267X(2019)09⁃4404⁃07 我国地域辽阔,饲料资源丰富、种类繁多,其 中某些粗饲料由于所含养分极不平衡、适口性差 等因素,不宜作为饲粮中唯一粗饲料来源的饲料 原料。在无法对这类饲料进行营养价值的直接评 定时可利用套算法对这类粗饲料进行养分表观消 化率测定[1-2]。甘蔗副产物甘蔗渣中由于含有大 量的木质纤维,直接饲喂会影响动物采食量及瘤 胃消化。国内外的研究指出,甘蔗渣经过碱化处 理或高温蒸汽爆破处理制成的碱化蔗渣( alkalized sugarcane bagasse,ASB)或膨化蔗渣( steam explo⁃sion sugarcane bagasse,SESB)可以改善瘤胃降解 性[3-4]。在相关研究中,王世琴等[5]利用半体内法 测定了甘蔗尾叶的降解率;Ahemd等[6]和 Freitas 等[7]也使用半体内法测定了甘蔗渣的降解率,但 收稿日期:2019-02-01 基金项目:国家自然科学基金项目(31860661);广西科技计划项目(桂科AB16380175) 作者简介:周 波(1989—),男,贵州六盘水人,硕士研究生,研究方向为反刍动物营养。 E⁃mail: 959413675@qq.com ∗同等贡献作者 ∗∗通信作者:邹彩霞,研究员,硕士生导师,E⁃mail: caixiazou2002@hotmail.com;何仁春,高级畜牧师,E⁃mail: hrc750810@126.com 均未对甘蔗尾叶青贮( sugarcane tops silage,SS)及 甘蔗渣的养分表观消化率进行测定。在查阅文献 和饲养标准时尚未发现有关甘蔗尾叶青贮、碱化 蔗渣、膨化蔗渣养分表观消化率的相关数据。因 此,本研究旨在应用套算法结合内源指示剂法在 西门塔尔牛上测定甘蔗尾叶青贮、碱化蔗渣、膨化 蔗渣的养分表观消化率,为科学利用甘蔗副产物 提供参考。 1 材料与方法 1.1 试验原料 甘蔗尾叶青贮、膨化蔗渣和碱化蔗渣均由广 西农垦绿姆山牛场提供。甘蔗尾叶青贮制备:将 新鲜甘蔗尾叶切碎后按2 mL/kg喷洒含有植物乳 杆菌(活菌数7.70×107 CFU/mL)和枯草芽孢杆菌 (活菌数1.20×108 CFU/mL)的混合菌液(体积比 2 ∶1)后,转移至干净的青贮池压实覆膜青贮,甘蔗 尾叶青贮90 d后用于后续试验。膨化蔗渣制备:将干物质含量为 50%的甘蔗渣使用温度为 220~250 ℃、压力为20 kg/ cm2的膨化罐处理4 min,将 处理后的甘蔗渣放置于干净的青贮池内常温储存 120 d后用于后续试验。碱化蔗渣制备:采用干物 质含量为50%的甘蔗渣按 12 g/kg添加氢氧化钠 (NaOH),并用混合机混匀后放置于干净的青贮池 内,常温保存 90 d后用于后续试验。粗饲料营养 水平见表1。 表1 粗饲料营养水平 Table 1 Nutrient levels of the roughage 项目 干物质 有机物 OM/% 总能 粗蛋白质 CP/% 中性洗涤纤维 NDF/% 酸性洗涤纤维 ADF/% Items DM/% GE/(MJ/kg) 34.76 甘蔗尾叶青贮 SS 27.93 92.77 18.00 7.79 62.21 碱化蔗渣 ASB 70.93 91.20 17.01 1.76 71.93 55.15 膨化蔗渣 SESB 87.15 92.05 17.15 2.12 70.92 54.23 象草 EG 16.73 91.84 17.54 7.07 59.44 33.49 1.2 试验动物及设计 试验采用内源指示法测定养分表观消化率,通过套算法交叉试验设计测定甘蔗副产物的养分 表观消化率。试验1:测定甘蔗尾叶青贮的养分表 观消化率,分为试验Ⅰ期和试验Ⅱ期,试验Ⅰ期 组1饲喂以象草( elephant grass,EG)为粗饲料的全 混合日粮(TMR),组2饲喂以30%(干物质基础) 的甘蔗尾叶青贮饲粮替换象草的 TMR;试验Ⅱ期 组1饲喂以30%(干物质基础)的甘蔗尾叶青贮替 换象草的 TMR,组 2饲喂以象草为粗饲料的 TMR,每期持续14 d,包括 9 d的预试期和 5 d的 正试期,整个试验共计28 d。碱化蔗渣(试验2)和 膨化蔗渣(试验 3)试验设计同甘蔗尾叶青贮,试 验设计详见表2。 表2 试验设计 Table 2 Test design 项目 Items 试验1 Test 1 试验2 Test 2 试验3 Test 3 组1 Group 1 组2 Group 2 组1 组2 Group 2 组1 Group 1 组2 Group 1 Group 2 象草为粗饲 料的TMR 30%(干物质基 础)的甘蔗尾 叶青贮替代象 草的TMR 象草为粗饲 30%(干物质基 30%(干物质基础) 的膨化蔗渣替代象 草的TMR 试验Ⅰ期 Test Ⅰ phase 料的TMR 础)的碱化蔗 渣替代象草 的TMR 料的TMR 试验Ⅱ期 Test Ⅱ phase 30%(干物质基 础)的甘蔗尾叶 青贮替代象 草的TMR 象草为粗饲 料的TMR 30%(干物质基础) 的碱化蔗渣替代 象草的TMR 象草为粗饲 料的TMR 30%(干物质基 础)的膨化蔗渣 替代象草的 TMR 象草为粗饲 料的TMR 试验选取约 1周岁、体重 350 kg左右的体况 良好的西门塔尔牛36头,分为6个组,每组6个重 复,每个重复1头牛,单栏单饲,自由采食和饮水。 试验在广西农垦绿姆山牛场进行。 TMR组成及各 组 TMR营养水平见表3和表4。 表3 全混合日粮组成(风干基础) Table 3 Composition of TMR ( air⁃dry basis) % 项目 象草饲粮 EG diet 甘蔗尾叶青贮饲粮 SS diet 碱化蔗渣饲粮 ASB diet 膨化蔗渣饲粮 SESB diet Items 精料补充料 Concentrate supplement 10.17 10.48 11.15 11.56 啤酒糟 Brewer’ s grains 33.90 34.94 37.17 38.54 糖蜜 Molasses 5.08 5.24 5.58 5.78 象草 EG 50.85 34.94 37.17 38.54 甘蔗尾叶青贮 SS 14.40 碱化蔗渣 ASB 8.92 膨化蔗渣 SESB 5.59 合计 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 表4 各组TMR营养水平 Table 4 Nutrient levels of TMR for each group 试验1 Test 1 试验2 Test 2 试验3 Test 3 项目 组1 组2 组1 组2 组1 组2 Items Group 1 Group 2 Group 1 Group 2 Group 1 Group 2 干物质 DM/% 28.65 31.12 31.03 34.76 34.36 34.80 有机物 OM/% 92.31 92.10 92.38 91.57 91.68 91.68 总能 GE/(MJ/kg) 17.46 17.68 17.80 17.72 17.62 17.66 粗蛋白质 CP/% 15.65 14.62 14.96 13.83 13.78 12.91 中性洗涤纤维 NDF/% 44.36 44.00 43.82 45.14 47.13 50.07 酸性洗涤纤维 ADF/% 18.25 19.60 22.20 21.32 19.98 24.65 实测值;干物质以鲜样为基础,其他以风干物质为基础。 Measured values; dry matter was based on fresh samples, while the others were based on air⁃dry basis. 1.3 养分表观消化率测定 试验采用内源指示剂法(盐酸不溶灰分法)测 定饲粮养分表观消化率。于试验正式开始后进行 粪样采集工作(收粪持续5 d),每头牛每天分别在 08:00和14:30通过直肠各采集 100 g新鲜粪样,共计 200 g新鲜粪样,然后加入 20 mL浓度为 10%的硫酸进行固氮后保存(-20 ℃),同时采集 各组饲粮样本 500 g。饲粮养分表观消化率计算 公式如下: 饲粮养分表观消化率(%)= 100-100×(a×B /A×b)。 式中:A为饲粮中某养分的含量(%);a为粪 样中某养分的含量(%);B为饲粮中指示剂的含 量(%);b为粪样中指示剂的含量(%)。 1.4 常规营养成分的测定 分别将每头牛每天的粪样混合,于烘箱中 65 ℃烘干至恒重,再将 5 d的粪样或饲粮样混合 均匀后粉碎过40目筛,干燥保存待测。饲粮和粪 样中的干物质(GB/T 6435—2014)、盐酸不溶灰 分(GB/T 23742—2009)和粗灰分(Ash)含量 (GB/T 6438—2007)进行测定;采用滤袋法 - 测定中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量;粗蛋白质(CP)含量 使用凯氏定氮仪(Gerhart Vapodest 50s,德国)测 定;总能 (GE)使用氧弹式量热仪 ( Sundy SDC5015,长沙)测定。 1.5 数据分析 试验数据先经 Excel 2010初步处理。参考董 国忠[8]描述的内源指示剂法结合套算法计算甘蔗 尾叶青贮、碱化蔗渣和膨化蔗渣的养分表观消化 率,计算公式如下: F(%)= 100×(N×T-b×NB×B) /( r×NF)。 式中:F为被测饲料养分表观消化率;N为被测 饲粮养分含量;T为被测饲粮养分表观消化率;b为被 测饲粮中基础饲粮占的比例;NB为基础饲粮养分含 量;B为基础饲粮中养分表观消化率;r为被测饲粮中 被测饲料的占比;NF为被测饲料养分含量。 使用 SPSS 19.0软件进行单因素方差分析,采 用 Duncan氏法进行多重比较,P<0.05表示差异显 著。结果用平均值表示,各组变异程度用均值标 准误(SEM)表示。 2 结 果 由表5中饲粮养分表观消化率经套算法公式 计算得到表 6中甘蔗副产物的养分表观消化率。甘蔗尾叶青贮、碱化蔗渣和膨化蔗渣的干物质表 观消化率分别为83.18%、59.74%和 62.22%,有机 物表观消化率分别为 74.74%、58.96%和 61.56%,总能表观消化率分别为 70. 98%、59. 61%和 62.72%,粗蛋白质表观消化率分别为 66.93%、12.16%和15.69%,中性洗涤纤维表观消化率分别 为47.47%、32.65%和38.28%,酸性洗涤纤维表观 消化率分别为 33.77%、25.70%和 22.04%。甘蔗 尾叶青贮的干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤 纤维、酸性洗涤纤维和总能表观消化率显著高于 碱化蔗渣和膨化蔗渣(P<0.05),膨化蔗渣的粗蛋 白质和中性洗涤纤维表观消化率显著高于碱化蔗 渣(P<0.05),膨化蔗渣的酸性洗涤纤维表观消化 率显著低于碱化蔗渣(P<0.05)。 表5 饲粮养分表观消化率 Table 5 Dietary nutrient apparent digestibility % 项目 干物质 DM 有机物 OM 总能 GE 粗蛋白质 CP 中性洗涤纤维 NDF 酸性洗涤纤维 ADF Items 试验1 象草饲粮 EG diet 72.43 60.40 57.91 72.43 52.76 55.72 Test 1 甘蔗尾叶青贮饲粮 SS diet 72.09 55.91 54.25 72.09 53.98 52.93 试验2 象草饲粮EG diet 77.51 62.63 61.37 58.66 57.27 60.87 Test 2 碱化蔗渣饲粮 ASB diet 78.60 58.71 57.51 58.05 52.26 50.82 试验3 象草饲粮EG diet 77.69 57.39 56.12 57.52 50.74 55.48 Test 3 膨化蔗渣饲粮 SESB diet 76.88 56.23 54.81 58.80 53.74 57.88 表6 甘蔗副产物的养分表观消化率 Table 6 Nutrient apparent digestibility of sugarcane by⁃products % 项目 干物质 有机物 OM 总能 GE 粗蛋白质 CP 中性洗涤纤维 NDF 酸性洗涤纤维 ADF Items DM 甘蔗尾叶青贮 SS 83.18a 74.74a 70.98a 66.93a 47.47a 33.77a 碱化蔗渣 ASB 59.74b 58.96b 59.61b 12.16c 32.65c 25.70b 膨化蔗渣 SESB 62.22b 61.56b 62.72b 15.69b 38.28b 22.04c SEM 2.30 8.49 1.11 4.29 1.28 0.76 P值 P⁃value <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。 In the same column, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05) . 表7 甘蔗副产物的消化能和可消化粗蛋白质含量 Table 7 Digestible energy and digestible crude protein content of sugarcane by⁃products 项目 消化能 DE/(MJ/kg) 可消化粗蛋白质 DCP/% Items 甘蔗尾叶青贮 SS 12.78 5.21 碱化蔗渣 ASB 10.14 0.21 膨化蔗渣 SESB 10.76 0.33 3 讨 论 套算法又称顶替法,通过配制基础饲粮和按 一定比例替代基础饲粮的待测饲粮,先经过消化 试验测定待测饲粮和基础饲粮的养分表观消化 率,然后再根据2种饲粮的养分表观消化率,计算 待测饲料原料的养分表观消化率。套算法适用于 测定某些不能单一饲喂的饲料原料表观消化率,如各类谷实或粗饲料。甘蔗渣含有 38%~45%的 纤维素,26%~25%的半纤维素和 20%~30%的木 质素[9-11],因此,不宜作为单一的饲料原料饲喂动 物来测定表观消化率。有关套算法用于评定粗饲 料的报道中,李冲等[1]在家兔上对比直接法和套 算法测定养分表观消化率,结果显示这 2种方法 测定的干物质、粗蛋白质、粗纤维、中性洗涤纤维 和酸性洗涤纤维表观消化率差异不显著;赵明明 等[2]比较套算法和插值法估测花生秧的有效能值 时指出:套算法可用于评估花生秧的消化能和代 谢能。全收粪法是一种理想的收粪方法,但在没 有消化代谢笼时粪样易受尿液污染,收粪不及时 可能导致养分表观消化率的测定不准确,且收粪 量过多、处理困难。因此,本研究采用内源指示剂 法结合套算法测定含甘蔗副产物饲粮的养分表观 消化率。 De Almeida等[12]发现当奶牛饲粮中甘蔗渣的 添加水平从 45%增加到 60%时,干物质、有机物、粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率呈线性下 降。在 Freitas等[7]最近的研究中,饲粮的干物质 表观消化率随饲粮中甘蔗渣的添加水平线性下 降,这与 De Almeida等[12]的研究结果一致。结合 De Almeida等[12]和 Freitas等[7]的研究以及套算 法中建议的待测饲料原料添加比例,本试验添加 30%(干物质基础)的甘蔗渣替换象草测定养分表 观消化率。在本试验中,膨化蔗渣的粗蛋白质和 中性洗涤纤维表观消化率显著高于碱化蔗渣,碱 化蔗渣和膨化蔗渣的总能表观消化率和消化能分 别为 59. 61%和 10. 14 MJ/kg、 62. 72%和 10.76 MJ/kg,表明膨化处理甘蔗渣优于碱化处理 甘蔗渣。 唐振华等[13]研究指出,生长水牛采食甘蔗尾 叶青贮与玉米青贮相比不影响饲粮干物质、有机 物、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的表观消化率。周雄等[14]通过饲粮中 100%甘蔗尾叶青贮替代羊 草饲喂海南黑山羊,测得饲粮粗蛋白质、中性洗涤 纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率分别为 70.90%、59.54%和 56.03%。 Suliman等[15]通过 40~45 kg的 Osimi×Chios羊测得饲喂甘蔗尾叶青 贮的饲粮干物质、有机物和粗蛋白质的表观消化 率分别为 64.79%、65.14%和 62.12%。在本试验 中,通过套算法计算甘蔗尾叶青贮的干物质、有机 物、粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和总 能的表观消化率分别为83.18%、74.74%、66.93%、47.47%、33.77%、70.98%,甘蔗尾叶青贮总能表观 消化率和消化能分别为70.98%和12.78 MJ/kg。 综上所述,甘蔗尾叶青贮是甘蔗副产物中最 佳的粗饲料,不同的甘蔗渣处理方式中膨化蔗渣 优于碱化蔗渣。 4 结 论 ①甘蔗副产物中甘蔗尾叶青贮的养分表观消 化率、消化能及可消化粗蛋白质含量最高,是甘蔗 副产物中最佳的粗饲料。 ②不同的甘蔗渣处理方式中膨化蔗渣的饲用 价值优于碱化蔗渣。 参考文献: [ 1] 李冲,吴峰洋,陈宝江,等.套算法与直接法测定家兔 饲料表观消化率的对比分析[ J] .饲料研究,2017(15):18-23,30. 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Thirty⁃six 1⁃year⁃old Simmental bulls with body weight of about 350 kg were selected and divided into 6 groups with 6 replicates in each group and 1 cattlein each replicate. Test 1: the experimental design was for determining the nutrient apparent digestibility of sugarcane tops silage, which was divided into test Ⅰ phase and test Ⅱ phase, In the test Ⅰ phase, group 1was fed a total mixed ration (TMR) which was used elephant grassy as roughage, and group2 was fed a TMR ∗Contributed equally ∗∗Corresponding authors:ZOUCaixia, professor,E⁃mail: caixiazou2002@hotmail.com; HE Renchun, senior engineer, E⁃mail: hrc750810@126.com which used 30% (dry matter basis) sugarcane tops silage instead of elephant grass; in the test Ⅱ phase, group 1 was fed a TMR which used 30% (dry matter basis) sugarcane tops silage instead of elephant grass, and group 2 was fed a TMR which was used elephant grassy as roughage. Each phase lasted for 14 days, including 9 days of pre⁃test period and 5 days of test period,and the total test period was 28 days. The alkalized sugar⁃cane bagasse ( test 2) and steam explosion sugarcane bagasse ( test 3) were designed to be the same as the sug⁃arcane tops silage. The results showed that the dry matterapparent digestibility of sugarcane tops silage,alka⁃lized sugarcane bagasse and steam explosion sugarcane bagasse was 83.18%,59.74% and 62.22%, respective⁃ly; the organic matter apparent digestibility was 74.74%, 58.96% and 61.56%, respectively; the gross energy apparent digestibility was 70.98%, 59.61% and 62.72%, respectively; the crude protein apparent digestibility was 66. 93%, 12. 16% and 15. 69%, respectively; the neutral detergent fiber apparent digestibility was 47.47%, 32.65% and 38.28%, respectively; the acid detergent fiber apparent digestibility was 33.77%,25.70% and 22.04%, respectively;the digestible crude protein content was 5.21%, 0.21% and 0.33%, re⁃spectively;and the digestible energy was 12.78, 10.14 and 10.76 MJ/kg,respectively. The apparent digesti⁃bility of dry matter, organic matter, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber and gross ener⁃gy of sugarcane tops silage was significantly higher than that of alkalized sugarcane bagasse and steam explo⁃sion sugarcane bagasse (P<0.05), the apparent digestibility of crude protein and neutral detergent fiber of steam explosion sugarcane bagasse was significantly higher than that of alkalized sugarcane bagasse (P<0.05),the apparent digestibility of acid detergent fiber of steam explosion sugarcane bagasse wassignificantly lower than that of alkalized sugarcane bagasse (P<0.05) . Based on the above results, among the 3 kinds of sugar⁃cane by⁃products,the sugarcane top silages have the highest feeding value, and the steam explosion sugarcane bagasse is better than alkalized sugarcane bagasse.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2019, 31(9):4404⁃4410] Key words:substitution methods;sugarcane tops silage;alkalized sugarcane bagasse;steam explosion sugar⁃cane bagasse;apparent digestibility
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