幾種非常規粗飼料養分及其飼用價值的比較研究

王郝為， 侯振平， 楊煥勝， 王啟業， 王延周， 楊玲媛， 吳端欽*

(1. 中國農業科學院麻類研究所， 湖南 長沙 410205； 2. 湖南省師范大學生命科學學院，湖南 長沙 410006；3. 湖南農業大學動物科技學院，湖南 長沙 410128)

我國是農業大國，農業是國民經濟的基礎。2016年農業部在“全國草食畜牧業發展規劃”(2016-2020年)中指出因地制宜推進南方飼草產區的生產。同時，農業部在《全國種植業結構調整規劃(2016-2020年)》中明確指出我國北方地區重點發展優質苜蓿、青貯玉米、飼用燕麥等飼草，而南方地區重點發展飼用油菜、飼用苧麻等。畜牧業要穩定發展，必須加大畜牧結構調整，走“節糧型”畜牧業，減少動物與人爭糧，不僅對提高畜牧業的生產水平具有重要意義，而且對于確保食品安全更具有深遠的戰略意義[1]。因此，研究利用“非糧型”飼草資源發展草食動物的生產，是“節糧型”畜牧業最佳思路之一。

近年來，隨著我國農業結構的調整及草食動物養殖業的發展，我國商品牧草的供應量嚴重不足，進口量逐年迅猛增加。我國擁有許多具有地域特色的植物性飼料資源，可以對其進行開發利用并應用到動物生產中。其中，飼用苧麻(BoehmerianiveaL.)生態適應性強，生物產量大，而且蛋白含量較高，氨基酸組成合理，是一種優質的植物粗飼料[2]。枸樹是一種營養價值豐富的植物，不僅可以用作纖維、食物、藥物等，還可以作為優質飼料的原料[3-4]。蘆筍莖、葉的營養成分含量豐富，氨基酸含量也種類齊全，而且富含活性物質，具有提高免疫功能、調節血脂等功效，因此可以作為優質飼料資源來開發[5-6]。本研究采集了飼用苧麻青貯、構樹青貯、全株蘆筍及蘆筍皮4種非常規飼料進行了常規養分、氨基酸測定及其飼用價值分析，為進一步的開發和利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及制備

苧麻青貯原料品種為中苧1號，高度為100 cm左右，機械粉碎打包青貯60 d。構樹青貯(嫩枝及葉)由中植構樹生物科技有限公司提供。全株蘆筍(沒有去皮的蘆筍)長度約為40 cm，蘆筍皮為蘆筍去除中間食用部分的副產品，產地為湖南省沅江市。采集4種非常規粗飼料后，于65℃烘箱中干燥至恒重，室內回潮24 h，制成風干樣品，粉碎，保存于封口袋中備實驗室分析。

1.2 樣品分析

干物質(dry matter, DM)、粗蛋白質(crude protein, CP)、粗脂肪(ether extract, EE)、粗纖維(crude fiber, CF)、粗灰分(Ash)等按照張麗英[7]的方法進行測定；總能(gross energy, GE)利用全自動氧彈式量熱儀(湖南開元儀器有限公司)進行測定；樣品中17種氨基酸的含量，利用氨基酸分析儀(Waters公司，美國)測定。

1.3 飼用價值指標計算

1)相對飼用價值(relative feed value，RFV)：采用美國牧草草地理事會飼草分析小組委員會提出的粗飼料相對值[8]，進行比較飼草的飼用品質和預期采食量：

RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29(以綿羊為動物基礎)。

DMI(%BW)=120/NDF(%DM)

DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)

其中：DMI(dry matter intake)為粗飼料干物質采食量，單位為占體重的百分比即%BW；DDM(digestible dry matter)為可消化的干物質，單位為占干物質的百分比即%DM。

2)有機物質消化率(organic matter digestibility, OMD)：有機物質消化率根據經驗公式Y=123.5068-2.279X(以綿羊為動物基礎)計算[9]。其中，Y為有機物質消化率，Y為粗纖維含量。

1.4 數據分析

利用Microsoft Excel 2013軟件進行數據的錄入處理。采用SPSS 21.0軟件進行單因素方差分析，Duncan氏法多重比較進行組間差異顯著性檢驗，顯著性定為P<0.05，結果以平均值±標準誤表示。

2 結果與分析

2.1 營養成分特點

對于所采集的4種粗飼料樣品中常規營養成分進行分析，由表1可以看出，全株蘆筍中CP、Fat和Ash的含量為最高，且顯著高于其他3種粗飼料中的含量(P<0.05)。對于CF、NDF和ADF的含量而言，苧麻青貯中的含量顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)。構樹青貯中DM和GE顯著(P<0.05)高于其他3種粗飼料，分別為96.54%和17.72 MJ·kg-1。

表1 四種粗飼料常規營養成分分析(風干)Table 1 Analyzed conventional nutrients composition of the samples /%(air-dry)

注：同行不同字母表示顯著差異(P<0.05)，下同

Note: Different letters in the same row indicate significant difference between the treatments at the 0.05 level. The same as below

2.2 氨基酸組成分析

由表2可知，就各個必需氨基酸的含量來說，均以全株蘆筍為最高，且除Ile外均顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)；全株蘆筍的總必需氨基酸的含量顯著高于另外3種粗飼料(P<0.05)，但其他粗飼料之間無顯著差異，而且苧麻青貯中的含量最低，為3.83%。同樣，各個非必需氨基酸除Cys外，全株蘆筍的含量為最高，且顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)；全株蘆筍的總非必需氨基酸的含量顯著高于另外3種粗飼料(P<0.05)，而且蘆筍皮的總非必需氨基酸的含量顯著高于苧麻青貯和構樹(P<0.05)，但苧麻青貯與構樹的總非必需氨基酸的含量無顯著差異。

表2 氨基酸組成分析 (風干)Table 2 Analyzed amino acid composition of the samples /%(air-dry)

2.3 飼用價值分析

由表3可知，蘆筍的DMI、DDM、RFV和OMD均顯著(P<0.05)高于其他3種粗飼料。而苧麻青貯飼用價值顯著低于其他3種粗飼料(P<0.05)。構樹DMI與蘆筍皮之間無顯著差異，但是DDM、RFV和OMD均顯著(P<0.05)低于蘆筍皮。

表3 四種非常規粗飼料飼用價值評定Table 3 Feeding value evaluation of 4 kinds of unusual feedstuffs

3 討論

3.1 四種非常規粗飼料的營養成分分析

不同植物品種，甚至不同生長地或不同生長期階段，所含養分存在明顯差異，養分含量與牧草間具有一定相關性[10]。飼用苧麻是以收獲青綠葉、莖等，可在適宜生育期內多次刈割的高蛋白優質飼草，同時具生物產量高、營養價值高、分蘗力強、再生性和適應性強等特點[11]。朱濤濤[12]研究比較了苧麻與我國南方地區廣泛種植的桂牧1號雜交象草和多年生黑麥草2種牧草的品質，發現苧麻粗蛋白質含量在18%以上，顯著高于2種牧草。本研究中苧麻青貯的蛋白含量為11.96%，低于上面的報道。飼用苧麻的刈割高度對飼用品質影響較大，主要是對其粗蛋白質、粗纖維含量的影響。喻春明[13]報道隨著收割高度的增加，粗蛋白質含量逐漸降低，收割高度從40 cm到70 cm，粗蛋白質含量從平均22.67%降低至19.77%。而本研究中中苧1號的采樣高度為100 cm，其結果符合上述規律。隨著生長高度的增加，苧麻中蛋白含量雖然有所下降，但是其生物量卻是增加的，因此如何使飼用苧麻的生物量與養分含量之間達到一個適宜的平衡點，還需要對飼用苧麻進行深入的研究。

構樹適應性強，能耐干旱瘠薄土壤，葉及嫩枝條中蛋白質含量豐富，可作為一種優質的飼料開發利用。有報道，構樹葉含有豐富的碳水化合物、脂肪、維生素和多種礦物元素等，且安全無毒，其粗蛋白質含量達24%，是大米、玉米的3倍，小麥的2倍，僅次于大豆[14]。屠焰等[15]對雜交構樹葉的常規營養成分進行了分析測定，發現其蛋白質含量高達26.1%明顯高于苜蓿草粉中的蛋白質含量，但是中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量分別為15.9%和13.0%，遠低于草粉中的含量。王永奇等[16]對林麝放牧區的24種葉進行了常規養分測定，發現構樹蛋白和粗纖維的分別為27.4%和16.1%，可以滿足林麝的營養需要。而且構樹中還含有大量的黃酮類化合物、木脂素類及萜類等多種化學成分，具有抗氧化、抗菌消炎等生物活性[17]。

蘆筍屬于百合科天門冬屬多年生宿根性草本植物，營養豐富，富含蛋白質、維生素、礦物質、黃酮類化合物及皂苷等[18]。 關云靜等[19]對綠蘆筍不同部位的營養成分及其抗氧化活性進行了測定分析，發現鮮葉中水分、蛋白質、粗脂肪及粗纖維的含量分別為67.14%、7.17%、2.44%和0.45%，但是鮮葉中維生素C、黃酮和皂苷每100 g中含量分別為65.63 mg、1 333.10 mg和479.20 mg，顯著高于綠蘆筍的嫩尖、嫩莖等部位(P<0.05)。早些年，湖南沅江洞庭湖區的蘆葦主要是賣給紙廠做原料，而每年3月份蘆筍發芽季節，農民將整株蘆筍用來飼喂動物(豬、羊等)。近幾年，隨著國家對污染企業的整治，關閉了大批的造紙廠。從2014年起，沅江決定轉變思路，做大做強當地的蘆筍食品加工業，因此每年將會產生大量的蘆筍皮，可以用作飼料資源去開發。據我們對沅江蘆筍加工廠的調查發現，目前對蘆筍皮的做法，基本上就是全部隨便丟棄到路邊、溝渠等，既是資源浪費也對環境產生一定的污染。

3.2 四種非常規粗飼料的氨基酸組成分析

苧麻不僅蛋白質含量高，而且氨基酸種類齊全，且含量較高[20]。有研究報道，苧麻葉中必需氨基酸以亮氨酸含量最高，平均為1.63～2.43%，其次是纈氨酸1.16～1.63%，賴氨酸含量為0.86～1.15%，蛋氨酸最低0.09～0.22%。孫延煒等[21]對苧麻及其近緣植物的氨基酸組成進行了比較分析，結果發現苧麻中總必需氨基酸和總非必需氨基酸的含量分別為6.08%和8.71%。本研究的結果低于上述報道，這可能是由于苧麻品種或者苧麻高度的不同而造成的。李闖等[22]對不同植株高度的苧麻進行了氨基酸組成分析，結果發現高度不同其氨基酸組成及氨基酸總量也有所不同，隨著高度的增加呈降低趨勢。

構樹嫩枝及葉中含有豐富的氨基酸、微量元素等，可以用作飼料原料。翟曉巧等[23]對3種不同品種的構樹葉進行了氨基酸組成測定分析，結果發現天冬氨酸含量較高，為2.12%～2.61%，賴氨酸含量為0.91%～1.15%，總氨基酸含量為14.15%～17.87%，而且氨基酸質量分數與葉面積、葉片長度呈正相關，而與葉柄長度呈負相關。屠焰等[15]研究雜交構樹葉的氨基酸含量發現，谷氨酸、天門冬氨酸和亮氨酸的含量較高，分別為2.03%、1.88%和1.69%。上述研究證明，構樹品種對其葉中的氨基酸含量有一定的影響，因此開發優質品種對構樹飼料化極為重要。

蘆筍為多年生開花植物，我國分布廣泛，湖南的洞庭湖、東北的遼河三角洲、華北平原的白洋淀等為集中分布區。姜云云等[24]對10批蘆筍樣品進行了氨基酸含量測定，結果發現組氨酸含量較高，為2.97%～5.56%。蘆筍葉中氨基酸含量也較為豐富，蘆筍葉天冬氨酸和谷氨酸的含量分別為1.69%和1.72%，占氨基酸總量的16.17%和16.46%[25]。近年來，隨著國內生活水平不斷提高，以及民眾對蘆筍營養保健價值認識的增強，國內市場消費量劇增[26]，因此全株蘆筍現在已不用來直接飼喂動物，但是蘆筍皮完全可以用作飼料原料，直接飼喂動物或者進行青貯、發酵等。

3.3 四種非常規粗飼料的飼用價值分析

飼用價值是評價粗飼料的一項重要指標，RFV是飼料中ADF和NDF的綜合反映，數值越大說明該粗飼料的營養價值越高。陳艷等[27]利用RFV對幾種常用粗飼料的飼用價值進行了比較分析，結果表明，黑麥草的DDM和RFV均顯著高于其他粗飼料(P<0.05)，黑麥草的營養價值最高，其次為牛鞭草和甘薯蔓，玉米秸稈和稻草最低。OMD是飼料中CF的反映，飼草OMD越高，說明其被消化利用特性越好。吳發莉等[28]對甘南碌曲和合作地區冬夏季節高寒天然牧草的飼用價值進行了研究，結果發現，無論碌曲還是合作，夏季牧草的OMD顯著高于冬季牧草(P<0.05)，說明季節對飼料中的CF含量有顯著的影響。本研究中，不同品種飼料其飼用價值差別較大，但是并未涉及到季節對其飼用價值影響的分析。構樹青貯、全株蘆筍和蘆筍皮的DMI、DDM、RFV和OMD均顯著高于中苧1號青貯(P<0.05)，說明中苧1號青貯的飼用價值相對較差。飼用苧麻收割高度一般為70 cm，而本研究中的刈割高度為100 cm左右，這可能降低了其飼用價值，因此對飼用苧麻還需要進一步研究，發揮其最大飼用潛力。同樣，研究發現苜蓿植株的生長高度與其RFV呈極顯著的負相關[29]。

4 結論

本研究發現苧麻、構樹、全株蘆筍及蘆筍皮的營養成分含量較高，且氨基酸組成全面。尤其是構樹青貯、全株蘆筍和蘆筍皮的飼用價值較高，而全株蘆筍因為食用部分經濟價值較高，因此開發蘆筍皮用作飼料原料的潛力巨大。將來還需對飼用苧麻進行系統研究，探索其飼用價值與收割高度的平衡點，使其飼用價值最大化。