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洋愈
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1 第３４卷第１期 V ３４ N １草 DOI: １０１１８２９/ １００１０６２９２０１６０１８９ j 业科１６５１７２１/２０１７学 PRATACULTURALSCIENCE 张亚格李茂周汉林胡琳李韦徐铁山草业科学３个品种柱花草的营养成分和产气特征２０１７３４( １): １６５１７２ ZhgY G L M ZhH L HL L W XTS I f fv w hp d h d v g p ydg d h fs h P S ２０１７３４( １): １６５１７２ y ３个品种柱花草的营养成分和产气特征张亚格１２李茂２周汉林２胡琳１２李韦１２徐铁山２ ( 海南大学农学院海南海口５７０１００;２中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州５７１７３７) １摘要:为了研究品种和生育期对柱花草饲用价值的影响本研究测定了热研２号 ( S h g vry y N ２) ２０号( S vryn ２０)和２１号( S vryn ２１) ３个品种柱花草不同生育期的 g g 营养成分含量采用体外产气法评价了３个品种柱花草体外发酵特征. 结果表明虽然在营养成分方面热研２号柱花草粗蛋白( CP) 粗脂肪( EE)含量显著高于２０号和２１号( P ００５)但３个品种的体外产气情况却较为接近只有热研２１号柱花草体外干物质消化率( IVDMD)和微生物蛋白 (MCP)含量较低. 不同生育期柱花草营养成分中 CP 酸性洗涤纤维( ADF) 中性洗涤纤维( NDF)含量以及饲料相对值 ( RFV)随生育期呈现出较明显的规律性 CP 含量先升高后降低３个品种均是在初花期达到最高; ADF NDF 含量不断升高 RFV 值不断降低. 柱花草 CP 含量较高纤维含量较低是家畜生产所需的优质牧草.推荐营养期为利用柱花草饲喂动物的最佳时期. 关键词:柱花草;营养成分;体外产气;生育期中图分类号: S８１６１５文献标志码: A 文章编号: １００１０６２９( ２０１７) １０１６５０８ I f fv w hp d h d ydg v g p d h fs h y １２ Zhg Y M２ Zh H ２ HL １２ L W １２ XT h２ g L ( １ C g fag H U v k５７０１００ch ; yh ２ T p C pg R I Ch A dmy ft p Ag S D zh５７１７３７ch ;) Ab :Th xp m w d d v h f fv w hp d h g ydg fs h v R N ２ S v R N ２０ d S v y y y g g g RyN ２１d h v g p d h Th hwd h S vry g N ２hdh f dp ( CP) d df ( EE) hd ds vryn ２０d gh g S vryn ２１ m f b h v g p d f h h v w g m x p f S vryn ２１wh hhd w v d d b IVDMD) y m g y( g dm b p (MCP)C f m S h h dp d y d f b ( ADF) d g f b ( NDF)d vf dv ( RFV)p dbv g g w g hg w hp dth fcp db q dd hd yf y yd mx mm h f w g gth fadfdndf dw hg w hdrfvg d 收稿日期: 接受日期: ２０１６０４１４２０１６０８３０基金项目:海南省重大科技项目( ZDKJ ２０１６０１７);国家重点基础研究发展计划课题 ( ２０１４CB１３８７０６);中国热带农业科学院基本科研业务费 ( １６３００３２０１５０４４) 第一作者:张亚格( １９９２ )女山西永济人在读硕士生主要从事热带牧草研究.Em : zhgyg １９９２１６３ m 通信作者:周汉林( １９７１ )男湖北浠水人研究员硕士主要从事热带畜禽营养与饲料资源开发研究.Em : zhh ８１６３ m h z d p: ykx

2 166 草业科学第 34 卷 ydd.iwddhsyhhvhghfcpdwfbd hghgqyfgfdmm.iwddhhvgvgwhppgwh pdfmfd. Kywd:Syh;mp;vgpd;gwhpd Cpdgh:Zh HG 柱花草 (Syhg) 是我国热带亚热带地区重要的放牧和刈割兼用型豆科牧草 [1] 具有营养丰富适口性好等特点是我国南方地区家畜优良的粗饲料来源. 柱花草自 1962 年首次由国外引进后在我国南方地区得到广泛种植目前已审定品种 12 个 [2] 其中热研 2 号柱花草是 1991 年由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带牧草研究中心选育出来的优良品种也是现今我国南方地区种植面积最广应用最为广泛的品种而热研 20 号和 21 号柱花草是 2011 年选育的抗炭疽病新品种 [3G4]. 目前对柱花草的研究主要集中在育种和栽培方面而在营养价值动态变化及其体外发酵特征 [5] 方面的研究较少赵钢等研究了 3 个品种柱花草的营养价值动态变化发现粗蛋白 (CP) 无氮浸出物 (NFE) 含量随着柱花草的生长逐渐下降粗纤维 (CF) 含量在营养期后期升高 ; 对热研 5 号柱花草营养价值动态变化进行研究结果发现随着生育期的延长其 CP 的含量降低 CF 的含量升高营养成分含量呈现阶段性下降趋势并推荐最佳利用期为 4-6 月营养生长初期 [6]. 本研究测定热研 2 号 20 号和 21 号 3 种柱花草不同生育期的常规营养成分含量并采用体外产气法对柱花草体外消化进行研究以期为柱花草在家畜生产中的合理利用提供依据. 1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用柱花草品种为热研 2 号 20 号 21 号于 2015 年 8 月至 2016 年 1 月期间采集于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带牧草试验基地. 随机采集的材料剪碎后混合通过 110 杀青 30 m 后在 65 烘 48h 粉碎后过 0.45mm 筛制成样品均分为 3 个重复备测. 1.2 体外产气试验体外产气技术采用 Zh 和 Lbz [7] 的培养液的配制方法和试验方法. 缓冲液 Ⅰ:23.5 g N2HPO4 12H2O 12.5 g NHCO3 和 11.5g NH4HCO3 溶于 400 ml 蒸馏水中 ; 缓冲液 Ⅱ:23.5 g NC 28.5 g KC 6.0 g MgC26H2O 2.63gCC22H2O 溶于 1000 ml 蒸馏水中 ; 混合培养液 : 取 400mL 缓冲液 Ⅰ 和 50 ml 缓冲液 Ⅱ 混合然后加入蒸馏水使这种混合的缓冲液定容至 500mL. 缓冲液 Ⅰ 和混合培养液现用现配. 选择 3 头年龄和体重相近的成年海南黑山羊安装永久性瘤胃瘘管在上午饲喂前抽取瘤胃液经 4 层纱布过滤量取 ml 过滤后的瘤胃液置于预先加入了 1000mL 蒸馏水并在 38 水浴预热真空容器中然后加入 250mL 预先配制好并在 38 水浴中预热的混合培养液并持续通入 CO2 约 10m. 称取柱花草干样 0.2g 倒入提前称好重量的尼龙袋 (3m 5 m) 中绑紧后放入注射器前端. 取 30mL 瘤胃液 - 缓冲液的混合液加到每一个注射器中排净空气使其保持真空状态并封闭注射器口记录活塞的位置并在 38 的水浴摇床中培养. 本试验设计在发酵开始后 h 读取这 11 个时间点的产气量产气量为相应时间点的活塞的位置读数减去其初始位置读数和空白产气量. 1.3 测定指标及方法制成的柱花草样品分析干物质 (DM%) 有机物 (OM%) 粗蛋白 (CP%) 粗脂肪 (EE%) 中性洗涤纤维 (NDF%) 和酸性洗涤纤维 (ADF%) 其中 [8] DM OM CP EE NDF ADF 的分析参照张丽英的方法. 体外产气试验结束后采集人工瘤胃液分析其氨氮 (NH3GN) 含量及微生物蛋白 (MCP) 含量 NH3GN 含量测定采用凯氏定氮法 [9] MCP 含量测定采用三氯醋酸 (TCA) 沉淀蛋白法 [10G11]. 1.4 相关计算公式体外干物质消化率 (IVDMD)=( 样本质量 - 残渣质量 )/ 样本质量 100%; 饲料相对值 (RFV)=DMI DDM/1.29; DMI=120/NDF; DDM= ADF. 式中 :DMI(dymk) 为粗饲料干物质的随意 hp://ykx.z.d.

3 第 1 期张亚格等 :3 个品种柱花草的营养成分和产气特征采食量单位为占体重的百分比 ;DDM(dgbdy m) 为可消化的干物质单位为占干物质的百分比 [12]. 1.5 体外发酵参数计算体外发酵参数采用模型 GP =+b(1- - ) 计算 [13] 将样品各时间点的产气量代入此模型根据非线性最小二乘法原理求出 b 值其中为快速发酵部分的产气量 b 为慢速发酵部分的产气量为 b 的速度常数即产气速率 +b 为潜在产气量 GP 为时的产气量. 1.6 数据统计与分析采用 Ex2003 对数据进行整理并采用 SAS 9.3 软件包进行统计分析用平均值和标准误表示测定结果用 D 法对各测定数据进行多重比较和交互作用分析. 2 结果与分析 2.1 品种和生育期对柱花草营养成分的影响不同品种对柱花草 CP EE ADF OM 有显著影响 (P<0.05)3 个品种各营养成分之间存在一定的差异热研 2 号柱花草 CP 含量最高显著高于 20 号和 21 号 (P<0.05)( 表 1) 热研 20 号柱花草 CP 含量最低显著低于 20 号和 21 号 ;3 个品种 EE 含量差异均达到显著水平其中热研 2 号柱花草 EE 含量最高而 21 号含量最低 ; 热研 2 号柱花草 ADF 含量显著低于 20 号但与热研 21 号柱花草差异不显著 (P >0.05); 热研 21 号柱花草的 OM 值显著低于 2 号和 20 号 ;3 个品种柱花草 DM NDF 和 RFV 值差异均不显著 (P>0.05). 不同生育期对柱花草 CP ADF NDF 和 RFV 有显著影响 (P<0.05) 柱花草不同时期各营养成分变化规律不同不同时期 DM EE OM 含量无显著变化 (P>0.05); 柱花草 CP 含量整体呈现先升高后降低的趋势初花期达到最高结实期降到最低其中初花期 CP 含量显著高于营养期和结实期 (P<0.05); 柱花草 ADF 及 NDF 含量随生长期的延长呈现升高的趋势二者均是在结实期达到最高且与其它各时期差异显著 ; 柱花草 RFV 值随生育期呈现下降趋势且各时期之间差异均达到显著水平. 从交互作用结果来看品种和生育期之间仅有 ADF NDF 和 RFV 值存在显著交互作用. 2.2 品种和生育期对柱花草体外发酵特征的影响体外发酵试验结果表明 ( 表 2)3 个品种柱花草各体外产气参数和 NH3GN 含量之间均无显著差异 (P> 0.05) 对 IVDMD 和 MCP 影响显著 (P<0.05); 热研 21 号柱花草 IVDMD 值显著低于另外两个品种 (P < 0.05); 热研 21 号柱花草 MCP 含量显著低于热研 2 号柱花草但与热研 20 号柱花草之间差异不显著. 不同生育时期柱花草值和值无显著变化 b 值和 +b 值随生长发育时期呈现先升高后降低的趋势其中初花期 b 值显著高于营养期和结实期而初花期 +b 值则显著高于其它各时期 ; 不同时期柱花草 IVDMD 值呈现下降趋势营养期 IVDMD 值显著高于结实期 ; NH3GN 含量以初花期最低但不同时期柱花草 NH3G N 含量差异不显著 ; 柱花草营养期 MCP 含量显著高于结实期 MCP 含量随生长发育时期呈现降低的趋势. 交互作用结果显示柱花草品种和时期之间均无交互作用. 3 讨论 3.1 品种和生育期对柱花草营养成分的影响作为热带和亚热带地区常用的豆科牧草 3 个品种的柱花草平均 CP 含量都在 12% 以上这与 MG [14] mb 等研究结果相近且与热带禾本科牧草相比柱花草的 CP 含量明显高于常用的热带禾本科牧草如王草 (Pm ppm P.yphdm ) 坚尼草 (Pm mxmm) 等 NDF 含量也显著低于禾本科牧草 [15] 因而柱花草可以作为畜牧生产中的优质牧草. 热研 2 号柱花草作为生产实践中经长期选择后的品种 CP 和 EE 含量显著高于另外热研 20 号和 21 号 ADF 含量显著低于热研 20 号柱花草 OM 含量显著高于热研 21 号柱花草可以说在 3 个品种中营养价值最优这也是热研 2 号柱花草长期应用于生产实践并被大量种植的首要原因. 热研 20 号和 21 号柱花草作为新品种的优势主要在于其抗炭疽病的特性在营养成分方面虽略低于热研 2 号柱花草但其 RFV 值之间差异均不显著也就保证其在生产中对动物的影响不会很大此外 3 个品种柱花草的开花时间不尽相同可以弥补单个品种在收获季节上的局限性. 167 柱花草 CP 含量随生育期呈现先升高后降低的趋势初花期 CP 含量达到最高值 ADF NDF 含量随生 hp://ykx.z.d.

4 168 草业科学第 34 卷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hp://ykx.z.d.

5 第 1 期张亚格等 :3 个品种柱花草的营养成分和产气特征 169!"#$%&'!"!#!##$ %!! %&'& " #$ '( #$ #$ )!*+ +) ).!*+ +). )$!*+ +)$ **- #.+$/01+ )+0+/ )+10$ ) )+$0+) $+.0.+1/ - #)+)0.+/ +0) $ $ $+1.0$+$. 2-.+)$0$+ )$+)10$1+.) )$+1/0$)+) $ +01+/ 1)+/0+ $+/$0$+$. -- #)+0)+$ 1+1.0$+ )+.0+/.+./0.+.$ $+)0+$ +)0)+).+/10.+. **- #)+/.0)+$. 1+$0$+ )+)$0 )+$).+./ )0/+)$ 1)+10)+ $+.0.+// - #.+0$+. +0$ $ )+$0/+$ 1+$ #.+0$+ 1+$0)+. +0)+.+./ ) )+1 $+)$0.+$) --.+)0$+ )+.10/+./ )+)0+/ ) +.10)+ +/0/+)$.+/0.+)) **- #)+1$0)+ )+$10$+. )+10$1+$.+./0.+.$.+/0)+$) )).+0.+)) - #+/ $1 +.0)+.+./0.+.. $+).0+)/ +.)01+.$.+$ #1+$0.+). +0.+$ )+/$0.+/$ /+0)+/) 1$+$$0/+.1.+)0.+) -- #$+0$+ )1+0/+. )+) $+.0+/ 1+//0+$.+0.+.!"# '! )!*++) #$+$10$+ )+0$+1/ )+)0+$ $ $+0$+) 1)+.0+ $+0.+1 ). # ).0$+$ )+)0.+) $ $+110$+ +/01+) $+./0.+1.!*++). )$!*++)$ #) )+.0/+$ ) /0.+.$ +)0)+) 1+$.0/+/.+0.+$ **- #$+0+)$ )+$0+ ) /0.+.$ )+10+/ $+0.+// - #)+$10$+1 +).0)+ +.0)+) $.+)01+$ +10+)/ $ #$+/0)+)/.+10$.+$$ )+$.0+/ $.+.)01+/ 1.+/10/+ $+$0.+) -- #$+$0)+./ )+.0/+) )+/.0/+..+./0.+.) +)0/+) 1)+)10+).+0.+$) * 3 *-3 $%& '!(%&'& ' '()*+-./0'1!" *-+%&'& '(!-!-!*+ hp://ykx.z.d.

6 170 草业科学第 34 卷育期推进而不断升高 RFV 值变化规律与纤维含量变化规律恰好相反随着生育期推进不断降低. 营养期到初花期 CP 含量升高的原因可能是柱花草在此阶段叶片生长迅速叶子的总面积增大使得光合作用加强从而促进了氨基酸的合成 [16]. 植物的营养物质主要集中在叶片茎秆主要起到支撑的作用随着生育期的延长柱花草茎不断伸长木质素和结构性碳水化合物含量不断增加因而 CP 含量降低纤维含量也不断增大 [17]. 植物中 ADF NDF 等纤维含量的升高适口性的变差和家畜采食量消化率的降低动物机体对蛋白质脂肪等营养成分的吸收利用也会因此产生影响 [18] 因此柱花草在营养期和初花期之间收获才能保证给家畜提供优质的营养供给. 研究白三叶 (TfG mp) 不同生育期营养成分及其绵羊瘤胃降解动态结果表明不同生育期白三叶的 NDF ADF 含量呈上升趋势 CP 含量在开花期最高成熟期最低 [19] 该结果与本研究结果相似. 3.2 品种和生育期对柱花草体外发酵特征的影响体外产气法是一种简便经济快速且可进行大量样品检测饲料营养价值的评定方法自 Mk [20] 等首次试验成功后已经被广泛应用于饲料的营养价值评定 [21G22]. 本研究中不同品种柱花草体外产 [23] 气参数之间无显著差异周汉林等应用体外产气法研究了 10 个品种柱花草的饲用价值结果发现柱花草各品种产气特性较为相似这与本研究结果一致. 不同品种柱花草之间体外消化率和微生物蛋白产量情况略有差异热研 21 号柱花草体外消化率显著低于 2 号和 20 号 MCP 产量显著低于热研 2 号柱花草但 3 个品种的氨氮含量差异不显著瘤胃液 NH3GN 水平反映了蛋白质在瘤胃内的降解特性及微生物对 NH3GN 的利用情况 [24] 本研究结果说明 3 个品种柱花草分别产生了 3 种不同状态的瘤胃微生物菌群平衡使得微生物对蛋白质的利用效率产生差异其中热研 21 号柱花草微生物蛋白合成效率最低其次为热研 20 号和 2 号柱花草而 2 号和 20 号之间差异不显著. 不同时期柱花草体外产气参数结果显示初花期慢速发酵部分的产气量和潜在产气量为 4 个时期中最高产气量主要取决于饲料底物发酵和挥发性脂肪酸 [25] 的产量及其摩尔比例饲料底物发酵主要是碳水化 [26] 合物的发酵其次是蛋白质和脂肪而产气量的多少不仅仅由这 3 种营养成分的含量决定也与营养成 [27] 分的结构有很大关系初花期潜在产气量高说明该时期柱花草的碳水化合物蛋白质和脂肪等养分含量和质量达到了一个最佳发酵组合. 体外干物质降解率体现了饲料在发酵体系中被微生物的降解程度不同时期柱花草体外消化率为营养期最高结实期最低且呈现下降趋势纤维含量随生育期不断升高纤维含量的升高是影响消化率的首要因素.NH3GN 是饲料中蛋白质降解和瘤胃微生物合成蛋白的中间产物其含量受饲料中蛋白含量微生物合成效率等多种影响而微生物蛋白的合成量不仅受到 NH3GN 含量的影响 [28] 也与饲料中有机物发酵产生的能量有关因而微生物蛋白含量随生育期的延长而不断降低的原因可能与其纤维含量的升高有关. 4 结论柱花草 CP 含量较高 NDF ADF 含量较低是家畜生产所需的优质牧草. 虽然在营养成分方面热研 2 号柱花草 CP EE 含量显著高于 20 号和 21 号但 3 个品种的体外产气情况却较为接近只有热研 21 号柱花草 IVDMD 和 MCP 含量较低. 营养成分中 CP ADF NDF 含量以及 RFV 值随生育期呈现较为明显的规律性营养期柱花草的 ADF NDF 含量低 RFV 值 IVDMD 和 MCP 含量高推荐营养期为利用柱花草饲喂动物的最佳时期. 参考文献 Rf: [1] 丁西朋张龙罗小燕严琳玲刘国道白昌军. 柱花草 DUS 测试标准品种 DNA 指纹图谱构建. 草业科学 (12):2047G DgXPZhgLLXYYLLLGDBCJ.CfDNAfgpgfSyhddv fdusg.ps201532(12):2047g2056.(ch) [2] 白昌军刘国道. 柱花草良种繁育技术与管理. 南京 : 江苏凤凰科学技术出版社 BCJLGD.Thgyd MgmfImpvdVyBdgfSyh.Njg:PhxSP. hp://ykx.z.d.

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第 21 卷第 5 期草地学报 2013 年 9 月 Vol.21 No.5 ACTA AGRESTIA SINICA Sep. 2013 doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2013.05.030 体外产气法评价 5 种热带禾本科牧草营养价值李茂 1, 字学娟 1,2, 侯冠彧 1, 周汉林 1* (1. 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所, 海南儋州 571737;