粗飼料營養價值評定的研究進展

袁翠林，于子洋，王利華（青島農業大學動物科技學院，山東　青島　266109）

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粗飼料營養價值評定的研究進展

袁翠林，于子洋，王利華*
（青島農業大學動物科技學院，山東青島266109）

摘要：粗飼料是反芻動物重要的營養來源。文章分析了粗飼料營養價值評定的重要性，綜述了現行的粗飼料綜合評定指數，并簡述了粗飼料營養價值評定的問題及展望。

關鍵詞：粗飼料；營養價值；評定；重要性

我國是農業大國，農作物副產品豐富，在實際生產中多被用于工業和畜牧業中。一般來說，粗纖維含量高于18%的飼料均是粗飼料，包括干草、秸稈和糟渣類等，其在反芻動物飼養中起到重要作用。粗飼料是反芻動物重要的飼料來源，占反芻動物日糧的60%～80%，相對于精飼料其價格低廉且來源廣泛，具有極大的開發潛力和利用價值。

1　粗飼料營養價值評定的重要性

1.1粗飼料是反芻動物重要的營養來源

粗飼料能夠為動物機體提供大量營養物質，其中約有55%～95%的纖維素經過瘤胃微生物發酵后，產生揮發性脂肪酸、二氧化碳和甲烷等，從而為反芻動物提供能量，同時提供某些礦物質元素、維生素等必需營養素。另外，粗飼料中的纖維物質還能夠刺激反芻動物唾液分泌及其反芻活動，促進消化道蠕動和食糜的排空，并有利于維持瘤胃正常的發酵功能，對反芻動物的健康具有重要作用。Harris研究表明，優質粗飼料或一定量的纖維物質可以改善奶牛生產性能，并有利于維持奶牛機體健康，如果減少奶牛日糧中粗飼料含量，會引起乳脂率下降及一些代謝疾病[1]。劉景娜研究表明，日糧中粗飼料含量>30%利于奶牛的正常反芻，并且當奶牛日糧以粗飼料為主時，可維持揮發性脂肪酸中乙酸的比例，能夠有效提高乳脂率；另外，在奶牛日糧中適當添加干草可以在降低飼養成本，同時提高奶品質[2]。因此，充分利用粗飼料資源，發展反芻動物養殖是我國實現畜牧業可持續發展的必然選擇[3]。

1.2粗飼料的營養價值評定是合理利用粗飼料資源的需要

反芻動物飼糧中使用粗飼料可以節省飼料用量，在目前我國糧食資源緊張的情況下，在畜牧業中充分利用粗飼料資源，并對其基本營養價值作出準確的評定，對緩和人畜爭糧的矛盾具有重要的意義。盧德勛指出，飼料的營養價值是對飼料的飼用價值量化評估的技術參數，是飼料科學理論和技術體系的最重要的核心組成部分之一[4]。但就目前來說，粗飼料營養價值的分析及其有效利用的研究還不夠充分，實際生產中仍存在重視精飼料而忽視粗飼料的問題。另外，粗飼料的營養價值容易受到品種、生長階段、加工方式等諸多因素的影響，并且與其飼喂形態及日糧中其他飼料組分的含量有關，致使不同粗飼料中營養價值差距較大，這就需要科學有效的粗飼料營養價值評定方法[5]。根據營養價值的評定結果，能夠了解和掌握粗飼料的營養特性及影響其營養價值的因素，并且可以根據不同家畜在不同生理階段對各飼料的養分需要量和利用情況以及變化規律，充分、高效的開發和利用各種飼料資源，降低生產成本，為家畜制定科學合理的日糧配方奠定基礎[6]。

2　現行粗飼料的營養價值評定指數

1860年由德國Weende農業試驗站所創立的“概略養分分析法”是粗飼料的營養價值評定的基礎，但并不能很好的評定粗飼料的纖維成分。之后，Van Soest在其基礎上建立了范氏分析法，對纖維成分進行了更為細致的劃分[7]。但由于粗飼料間營養特性的差異，單一的營養成分指標并不能科學的評定粗飼料的品質，必須綜合考慮粗蛋白質（CP）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、干物質消化率（DDM）和動物粗飼料干物質隨意采食量（DMI）等多項指標，以實現粗飼料品質綜合評定的整體量化，更為科學地評定粗飼料品質[8]。對此，國際上已提出了多個關于粗飼料品質評定的綜合指標，較為常用的是產奶2000（Milk 2000）、飼料相對值（RFV）、粗飼料相對質量指數（RFQ）、質量指數（QI）及粗飼料分級指數（GI）等。

2.1飼料相對飼喂價值

1978年，美國牧草草地理事會飼草分析小組委員會提出了粗飼料相對飼喂價值（RFV），首次對粗飼料品質進行了綜合的整體評定，突破了僅用單一營養素評定粗飼料品質的方法。至今，在美國RFV仍被廣泛使用于粗飼料交易與質量評定，而其他一些國家也采用了這一指標評定粗飼料品質[9]。其定義為：以盛花期苜蓿這一特定粗飼料為標準，某種粗飼料可消化干物質采食量與其的相對比值，以百分數表示，并以苜蓿的RFV為100%進行比較。關系式見式1。

式中BW為奶牛體重；DM為干物質；DMI（% BW）=120/NDF（%DM），為粗飼料干物質的隨意采食量；DDM（%DM）=88.9-0.779ADF（%DM），為可消化干物質；計算時除以1.29，目的是使盛花期苜蓿RFV為100。RFV準確性主要取決于預測DMI、DDM和可消化有機物質（OMD）的模型，其預測因子分別為NDF、ADF和體外有機物消化率（IVOMD）。但隨著RFV的推廣應用，實際上其估測模型并不理想。有研究表明，NDF與DMI之間、ADF與DDM之間并沒有顯著的相關性（P>0.05）[10]。另外，現行的RFV只用能量指標作為預測因子，并未有考慮蛋白質指標，即整體性較差；目前多用凈能或代謝能來描述家畜的能量需要和飼料中的能值，RFV中所使用的DDM幾乎已不再使用，限制了其在動物營養模型中的應用；加之RFV只能評定或比較粗飼料間品質的優劣，故其并不能對粗飼料進行優化配合[11-12]。

2.2粗飼料相對質量

RFQ是在RFV的基礎上發展起來的，擬用來取代RFV的粗飼料品質評定指數。其定義與表達式與RFV相似，但應用了NRC（2001）中的歸納性預測模型通過可消化營養素來預測粗飼料的可利用能，并用可消化的NDF來預測粗飼料DMI，以總可消化養分（TDN）來替代RFV模型中的DDM，公式見式2。

其中，除以1.23的目的是將各種粗飼料的RFQ的平均值及其范圍調整到與RFV相似。雖然RFQ與RFV均是以動物試驗為基礎，且具有相同的平均值和標準差，但實踐中，由于所使用的預測模型并不相同，對某一粗飼料來說，所預測的RFQ與RFV值之間會有較大的差異。RFQ中DMI 和TDN的模型是針對不同種類的粗飼料而特別建立的，其更具靈活性，故RFQ的預測值更接近實際[13]。但與RFV相同，RFQ也沒有能考慮到CP及ADF對粗飼料品質的影響，且不能用于粗飼料的配合。

2.3粗飼料分級指數

2.3.1粗飼料分級指數的提出與發展

科學合理地評定粗飼料品質，需要使用綜合性評價指標。2001年，盧德勛根據我國粗飼料生產利用狀況，結合RFV等粗飼料評定指數的優點，提出了粗飼料分級指數（GI）以便全面評定我國粗飼料的營養價值[14]。GI中首次全面引入了能量、CP與粗飼料干物質隨意采食量等參數，并且綜合了酸性洗滌木質素（ADL），更具科學意義，進一步豐富了人們對粗飼料品質評定指數的認識。另外，與RFV、RFQ等評定指數相比，GI中使用了易懂、易推廣的凈能或代謝能作為粗飼料能值單位，且在計算中包含DMI這一動態因素，符合反芻家畜營養利用規律，克服了現行粗飼料評定指標的單一性與脫離動物的片面性[4]。同時，GI可用于粗飼料的科學搭配，實現了粗飼料的優化配合。而隨著研究成果的不斷豐富，在GI 2001基礎上發展起來的GI 2008 和GI 2009則有了更高的提升，其測試指標得到更新，且與其他技術的集成化更高，科學性更強。GI 2008和GI 2009引入了可消化粗蛋白（DCP）和物理有效中性洗滌纖維（peNDF）指標，將飼料養分與動物的消化生理相結合，并考慮了粗飼料的物理性狀對動物健康的影響，克服了GI 2001所用蛋白質和纖維指標的表觀性缺點，且使粗料與粗料、精料間的組合效應得到更充分地發揮。目前GI已經發展成為集理論與實踐為一體的成套技術，對粗飼料的品質評定和日糧優化飼養設計技術均有重大意義。其中，GI 2001簡便易行，實用性較強；GI 2008和GI 2009則科學性較強，適用于研究領域[15-17]。

2.3.2粗飼料分級指數的研究與應用

王旭測定了常見粗飼料的GI值并進行粗飼料分級，然后與RFV分級結果進行比較，發現其品質優劣排序完全一致，首次驗證了GI理論[13]。隨后，大量研究證實了GI在粗飼料品質評定中的合理性。其其格等對內蒙古地區常見的12種禾本科牧草和豆科牧草的常規養分進行測定及對粗飼料分級指數和粗飼料相對值進行估測，結果表明，GI的計算公式將牧草中可攝入的凈能與粗蛋白相結合，并包括了牧草中NDF或ADL，可以將養分含量差異極小的不同的牧草區分出來，這說明GI評價牧草營養價值與RFV相比，更加符合牧草的實際營養價值[18]。張吉鹍等研究比較了分級指數與相對值在奶牛粗飼料品質的評定效果，在測定江西奶牛養殖常用的6種粗飼料的常規養分的基礎上，實測奶牛的DMI，并采用相關計算模型得出GI和RFV，然后用單項指標CP、NDF、DMI及綜合指標RFV、GI分別對試驗用粗飼料品質進行分級與比較，結果表明，單一指標難以正確地評定粗飼料品質，而使用綜合指標評定效果較理想。相比于RFV，將粗飼料的可利用能、CP、NDF及DMI綜合考慮GI能夠對粗飼料進行更為精確的分級評定[19]。

3　粗飼料營養價值評定中存在的問題及展望

關于粗飼料的營養價值評定的方法已有很多，雖然在不斷的改進，但仍存在一些問題。目前，評定指標較為缺乏創新性，現在較為常用的評定粗飼料品質的方法是飼料養分的常規分析、纖維分析及降解率的測定，而尼龍袋法和體外發酵法則用于評定粗飼料的降解率，這些方法往往工作量較大，且易受到多種因素的影響，實踐中缺乏更為簡單快捷的綜合評定方法。另外，粗飼料營養價值的評定需要考慮多個方面，如飼料利用率、營養成分平衡性及影響飼料品質的因素等，而廣泛使用的評定指標較為單一，這就需要從養分作用機制等更深入的方面用科學的綜合指標來進行研究。為解決以上問題，各種綜合評定指數已被重點研究并在不斷的完善，為今后準確地評定粗飼料營養價值奠定基礎。

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養殖顧問

Research Progress of Nutritive Value Assessment of Roughages

YUAN Cuilin, YU Ziyang, WANG Lihua*
（College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, Shangdong China）

Abstract:Roughage is an important source of nutrients for ruminants. This paper analyzed the importance of nu?tritional value assessment of roughage and reviewed the existing comprehensive evaluation index , and made a brief in?troductionabout problems and prospects of roughages nutritive value assessment.

Key words:roughages; nutritive value; assessment; importance

*通訊作者：教授，碩士生導師，E-mail: lhwang2007@sina.com

作者簡介：袁翠林（1989-），女，內蒙古呼倫貝爾人，碩士研究生，研究方向為反芻動物營養與飼料科學。

基金項目：山東省現代農業產業技術體系羊產業創新團隊（SDAIT-09-011-04）

收稿日期：2015-03-27

中圖分類號：S816

文獻標志碼：A

文章編號：1001-0084（2015）05-0027-04