







摘要:本試驗旨在評定熱帶園林植物廢棄物的飼用價值。通過概略養分分析和體外產氣試驗,測定了熱帶地區常見的21種園林植物修剪廢棄物的營養成分、體外產氣量、體外干物質消化率和代謝能,再用層次分析法(Analytic hierarchy process,AHP)對飼用價值進行綜合評價。結果顯示:21種園林植物廢棄物的主要營養成分差異顯著,其中粗蛋白質(Crude protein,CP)含量以炮仗藤(Pyrostegia venusta)最高(19.84%),酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber,ADF)含量以朱槿(Hibiscus rosa-sinensis)最低(12.41%),中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber,NDF)含量以朱槿最低(9.25%);單寧(Tannin,TT)含量以藍花草(Ruellia simplex)最低(0.35%),體外產氣(In vitro gas production,GP)產量以朱槿最高(55.40 mL),體外干物質消化率(In vitro dry matter digestibility,IVDMD)以朱槿最高(67.90%)。飼用價值評價結果顯示,營養價值以朱槿最高(56.97),飼用價值以朱槿最高(43.60)。綜合來看,朱槿、藍花草、炮仗藤、茉莉花(Jasminum sambac)、朱蕉(Cordyline fruticosa)、基及樹(Carmona microphylla)、紅花羊蹄甲(Bauhinia×blakeana)具有較高的營養價值,飼用價值高,有一定的開發利用價值;椰子(Cocos nucifera)、棕竹(Rhapis excelsa)、花葉艷山姜(Alpinia zerumbet)、龍船花(Ixora chinensis)的綜合飼用價值較低,不適合作為飼料資源開發。
關鍵詞:園林植物廢棄物;營養成分;體外產氣法;飼用價值;層次分析法
中圖分類號:S816文獻標識碼:A文章編號:1007-0435(2023)05-1414-11
Assessment onthe Feeding Value of Plant Waste of 21Tropical Garden Species
CHEN Ting LIU Yue SUN Rong ZI Xue-juan LYU Ren-long LI Mao
(1.College of Forestry, Hainan University, Danzhou, Hainan Province 571737, China; 2.Tropical Crops Genetic Resources
Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Danzhou, Hainan Province 571737, China)
Abstract:The purpose of this paper was to evaluate the feeding value of plant waste of the tropical garden species. The nutrient composition,in vitro gas production,in vitro dry matter digestibility and metabolic energy of plant pruning waste of 21 common garden species in the tropics were determined through the general nutrient analysis and in vitro gas production test,and the feeding value was comprehensively evaluated by analytic hierarchy process (AHP).The results showed that there were significant differences in the main nutritional components in the pruning waste of the 21 garden plants,among which the content of crude protein (CP) was the highest in Pyrostegia venusta (Ker Gawl.) Miers (19.84%);the content of acid detergent fiber (ADF) was the lowest in Hibiscus rosa-sinensis L. (12.41%),and the content of neutral detergent fiber (NDF) was the lowest in Hibiscus rosa-sinensis L. (9.25%). The content of tannin (TT) was the lowest in Ruellia simplex C. Wright (0.35%),the highest in vitro gas production (GP) is Hibiscus rosa-sinensis L. (55.40 mL),and the plant waste of Hibiscus rosa-sinensis L had the highest in vitro dry matter digestibility (IVDMD). (67.90%). The outcomes of evaluation on the feeding value showed that the plant waste of Hibiscus rosa-sinensisL. had the highest nutritional value (56.97),and Hibiscus rosa-sinensisL. had the highest feeding value (43.60). In general,Hibiscus rosa-sinensis L.,Ruellia simplex C. Wright,Pyrostegia venusta (Ker Gawl.) Miers,Jasminum sambac (L.) Aiton,Cordyline fruticosa (L.) A. Chev.,Carmona microphylla (Lam.) G. Don and Bauhinia×blakeana Dunn had higher feeding value,which possess a high potential for animal feed utilization. Meanwhile,Cocos nucifera L.,Rhapis excelsa (Thunb.) A. Henry,Alpinia zerumbet 'Variegata' and Ixora chinensis Lam. did have a lower comprehensive forage value,not suitable to the development as a feed resource.
Key words:Garden plant waste;Nutrient ingredient; In vitro gas production method;Feeding value;Analytic hierarchy process
近年來,我國居民對畜產品的需求持續快速增長,引發了飼料糧的大量消耗,且我國飼料糧高度依靠進口,飼料糧供應面臨巨大挑戰,只能依靠科技創新解決飼料糧短缺問題[1]。
2022年中央一號文件中明確指出,必須牢牢堅守確保國家糧食安全底線,推動飼料糧減量化的重要途徑之一是加大飼草供應[2]。2022年農業農村部《“十四五”全國飼草產業發展規劃》指出我國優質飼草的需求總量達到1.2億噸以上,尚有將近5千萬噸的缺口,開發新的飼草資源迫在眉睫[3]。海南島天然草場面積小,每年旱季約有5個月,其間牧草生長緩慢,農副產品供應不足,牛羊優質飼草顯得極其匱乏,開發新的熱帶飼草資源以緩解飼料不足的問題尤為重要。
園林植物廢棄物是指用于園林綠化的各類植物在自然生長期間凋落更新產生的枯枝落葉廢棄物或景觀管理養護改造過程中產生的植物性廢棄材料[4]。隨著園林綠化的發展,我國園林植物廢棄物產量不斷增加,當前我國對其的處置方式以填埋為主,焚燒為輔,非資源化處理方式雖然減少了廢棄物的堆置,但會占用大量場地,影響空氣質量,帶來新的環境問題[5]。劉瑜等[5]測算了園林植物廢棄物中的資源潛力,指出應尋求廢棄物無害化處理及資源化利用,將對節約自然資源、防止環境污染、實現生態經濟良性發展具有重要意義。舒天楚等[6]對我國園林植物廢棄物產量進行科學核算,并系統分析了園林植物廢棄物產生的動態特征與時空特征,表示應探索新模式,提高資源化處置效率。園林植物廢棄物因含有豐富的有機物和營養物而不同于日常生活、醫用、工業生產等垃圾,其作為一種可再生資源具有來源廣泛,規模龐大,取材方便易得不受地點限制等特點,開發利用價值較高,發展潛力大,因此,將園林植物廢棄物資源化再利用是綠色、低碳、循環發展的必然趨勢[7]。
目前園林植物廢棄物資源化利用主要有生物質能源化、堆肥化、有機覆蓋物等方式。目前關于園林廢棄物飼料化的報道較少,王鋮鋮等[8]指出將園林廢棄物開發利用為飼料資源,有望成為生態園林可持續發展、環保產業發展的新思路,既能根本上解決廢棄物焚燒和堆積的污染問題,又能解決飼料資源不足,高效發揮其營養價值。并且園林廢棄物加工成飼料成本較低,處理方式簡單易操作。楊兆岐[9-10]通過收集在園林和草坪修剪過程中所產生的小枝葉和草坪飼草,探究氨基酸副產物(Amino acid by-products,ABP)對園林綠化廢棄物青貯飼料品質的影響,認為添加3.0%ABP可以提高青貯飼料的發酵品質,且其認為將園林植物廢棄物用于生產青貯飼料是迄今為止利用率最高、對環境污染最小的一種處理方法,既能緩解牧區的飼料短缺問題,又能實現生態效益的雙重提升。陳海明[11]指出,以樹葉作為飼料資源進行開發利用,可以彌補不完全的人工牧草或者作物秸稈的營養成分,并對動物的生長發育起促進作用,是一種很有潛力可以開發的飼料資源。紀麗萍等[12]研究結果表明刺槐的落葉適宜作為動物飼料,白蠟,懸鈴木,國槐和新疆楊落葉亦有飼用價值。薩亞·巴合提奴爾等[13]研究發現對榆樹的廢棄莖葉及落葉單獨青貯時添加乳酸菌或糖蜜均可有效降低pH值,改善青貯品質。然而,目前有關熱帶園林廢棄物飼料化利用尚未開展,關于其營養成分、消化率等方面的研究很少,飼用價值的評定不足,從而影響該資源的開發和利用。
該研究選取了熱帶21種常見園林植物作為研究材料,測定其主要營養成分含量,對其營養價值進行分析,并通過體外產氣法測定體外干物質消化率和產氣量等指標,最后運用層次分析法(AHP)綜合評定植物飼用價值,旨在為熱帶園林植物廢棄物的飼料化開發利用提供理論依據。
1材料與方法
1.1試驗材料
試驗材料為海南大學儋州校區內種植的園林植物,植物種類見表1。試驗地位點位于19 °20 ′N,109 °50 ′E,海拔135 m,屬熱帶濕潤季風氣候,夏季炎熱多雨,冬季溫和少雨,光照時間長,年降水量充沛。植物樣品均為景觀維護改造,環衛工人修剪后廢棄物收集,隨機取樣3次,每次每種500 g,將收集樣品置于烘箱65℃烘48 h,粉碎后過40目篩,置于自封袋中密封干燥保存待測。
1.2營養成分的測定
干物質(Dry matter,DM)、粗蛋白(Crude protein,CP)、粗脂肪(Ether extract,EE)、中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber,ADF)含量測定參照張麗英[14]的方法,單寧(Tannin,TT)含量的測定參考李茂等[15]的方法,粗纖維(Crude fiber,CF)、有機物(Organic matter,OM)含量參照AOAC[16]的方法測定。總能(Gross energy,GE)含量采用IKAC6000全自動氧彈量熱儀測定。飼料相對值(Relative value of feed,RFV)的計算參照了Rohweder[17]的方法,計算公式:RFV=[(88.9-0.779ADF)×120/NDF]/1.29,參照RFV飼料分級標準進行分級,分級標準為>151為特級,125~151為1級,103~124為2級,87~102為3級,75~86為4級,<75為5級。
1.3體外產氣試驗
緩沖液配置參照Menke等[18]的方法,將配好的溶液置于39℃水浴中通入CO2至溶液清澈,保鮮膜封蓋置于4℃冰箱保存。培養方法參考呂仁龍等[19],選取4只平均體重為20 kg的成年海南黑山羊進行單欄飼養,每日上午8:00和下午15:30各飼喂一次(粗精比例為5∶5,粗飼料部分為新鮮王草),自由飲水和采食礦鹽。早上飼喂黑山羊2 h后,分別抽取瘤胃液,保存于玻璃密封瓶,39℃水浴保溫帶回實驗室,經4層紗布過濾后等比例混合。將混合瘤胃液與緩沖液1∶2混合(緩沖液使用前通入CO2,并置于39℃水浴鍋中預熱),放入39℃恒溫水浴,并持續通入CO2。稱取待培養樣品約0.3 g裝入50 mL玻璃培養瓶中,抽取30 mL培養液加入玻璃培養瓶,通入CO2將空氣排空,使其保持無氧狀態,用橡膠塞和塑料蓋密封,置于39℃水浴鍋中搖蕩培養72 h,測定發酵72 h內各時點的產氣量。體外發酵液pH值用雷磁pHS-3C精密pH計測定。干物質消化率用過濾法測定,使用抽濾瓶和布氏漏斗將發酵底物抽濾至濾紙上,將包有發酵底物的濾紙放入100℃烘箱中烘干12 h,隨后取出稱重。參考李茂等[20]計算方法,干物質消化率(In vitro dry matter digestibility,IVDMD)(%DM)=100×(樣本質量-發酵底物質量)/樣本質量。根據ACR[21]的方法計算代謝能(Metabolic energy,ME),其公式為:ME=GE×IVDMD×0.815。
1.4體外發酵參數計算
體外發酵參數計算參考Menke等[18]方法,使用GP=a+b(1-e-ct)模型(GP為t 時的產氣量),將各樣品不同時間節點的產氣量代入上述模型,根據非線性最小二乘法原理求得快速發酵部分產氣量(a)、慢速發酵部分產氣量(b)、慢速發酵部分的產氣速率(c)及潛在產氣量(a+b)。
1.5飼用價值綜合評定
選用AHP法對飼用價值進行綜合評估,參照李茂等[19]的方法,以營養價值、適口性、體外干物質消化率作為評定標準,權重值分別為57.1%,28.7%,14.2%,其中營養價值由CP含量、ME,RFV和OM含量決定,權重分別為49.6%,28.7%,14.4%,7.3%。適口性由TT含量作為相關指標,根據字學娟[22]的方法將TT含量0~1,1~1.5,1.5~2,2~2.5,>2.5分為5個等級,分別用5,4,3,2,1作為適口性的相應等級量化指標,體外干物質消化率由體外產氣試驗測得。
1.6數據分析
數據采用Excel 2010進行整理,SAS 9.0軟件進行分析,Duncan's法進行多重比較。結果以“平均值±標準誤”表示,Plt;0.05表示差異顯著。
2結果與分析
2.1 21種熱帶園林植物常規營養成分
由表2可知,21種園林植物各營養成分含量差異較大。DM含量平均值為36.58%,其中紅花檵木最高(66.32%),藍花草最低(18.93%),通常DM含量越高,營養價值越高。CP含量平均值為12.31%,CP含量高于15%有4種(占19.05%),其中炮仗藤最高(19.84%),在10%~15%的有10種(占47.62%),低于10%的有7種(占33.33%),其中花葉艷山姜最低(7.54%);CP含量越高,飼料品質越好。EE含量平均值為3.01%,九里香最高(6.22%),海南龍血樹最低(1.11%);EE含量越高,能值越高,飼料品質越好。OM含量平均值為90.01%,藍花草最低(80.59%),椰子最高(94.41%)。GE含量平均值為18.98 MJ·kg-1,藍花草最低(15.70 MJ·kg-1);紅花羊蹄甲最高(22.13 MJ·kg-1)。總能可反映植物對太陽能的轉化效率,很大程度上決定了其營養價值,是評價營養價值的重要標志。TT含量平均值為1.47%,藍花草最低(0.35%),龍船花最高(3.45%),單寧含量對反芻動物的適口性有影響,含量越高適口性越差,采食量越低。
2.2 21種熱帶園林植物纖維含量和RFV
由表3可知,CF含量平均值為21.17%,其中朱槿最低(9.25%),海南龍血樹最高(31.09%);ADF含量平均值為31.30%,其中朱槿最低(12.41%),龍船花最高(55.06%);NDF含量平均值為46.88%,其中朱槿最低(27.72%),棕竹最高(65.61%);纖維含量越高,適口性越差,飼料消化率越低,飼料品質越低。RFV平均值為135.20,屬于一級標準;屬于特級的植物有5種分別是朱槿最高(266.56)、藍花草、基及樹、炮仗藤、茉莉花;屬于1級的有6種為朱蕉、油棕、油樟、九里香、魚尾葵、紅花羊蹄甲;屬于2級有5種為黃金榕、紅花檵木、海南龍血樹、米仔蘭、散尾葵;屬于3級有3種,四級僅有花葉艷山姜(86.43)一種;RFV值越大,營養價值越高。
2.3 21種熱帶園林植物體外產氣發酵參數
熱帶園林植物體外發酵參數如表4所示,產氣曲線如圖1所示。飼料快速發酵部分的產氣量a海南龍血樹最高(9.35 mL),朱槿最低(-15.16 mL),a值為負數表明發酵過程存在產氣滯后,平均值為0.08 mL;慢速發酵部分的產氣量b朱槿最高(69.81 mL),椰子最低(20.60 mL),平均值為37.52 mL;潛在產氣量a+b花葉艷山姜最高(62.72 mL),棕竹最低(23.26 mL),平均值為37.60 mL;速度常數(產氣速率)c基及樹最高(0.10),花葉艷山姜最低(0.01),平均值為0.05。
2.4 21種熱帶園林植物體外發酵液pH值,GP,IVDMD及ME
如表5所示,體外產氣發酵液pH值三藥檳榔最高(6.71),龍船花最低(6.62),平均值為6.69。GP平均值為35.07 mL,GP值由低到高順序為棕竹(22.73 mL)、米仔蘭、椰子、基及樹、油樟、油棕、散尾葵、龍船花、紅花檵木、九里香、黃金榕、魚尾葵、三藥檳榔、花葉艷山姜、紅花羊蹄甲、朱蕉、炮仗藤、海南龍血樹、茉莉花、藍花草、朱槿(55.40 mL)。
IVDMD平均值為44.37%,由低到高順序為棕竹(28.38%)、油棕、椰子、米仔蘭、油樟、基及樹、散尾葵、龍船花、紅花檵木、九里香、黃金榕、花葉艷山姜、魚尾葵、紅花羊蹄甲、三藥檳榔、海南龍血樹、朱蕉、炮仗藤、茉莉花、藍花草、朱槿(67.90%)。ME平均值為6.81MJ·kg-1,由低到高順序為油棕(4.50 MJ·kg-1)<棕竹<米仔蘭<椰子<基及樹<油樟<散尾葵<花葉艷山姜<龍船花<九里香<黃金榕<紅花檵木<魚尾葵<三藥檳榔<海南龍血樹<藍花草<朱蕉<茉莉花<紅花羊蹄甲<炮仗藤<朱槿(9.74 MJ·kg-1)。
2.5營養成分、TT含量與RFV,GP,IVDMD和ME的相關性
本試驗對21種熱帶園林植物主要營養成分、TT含量與RFV,GP,IVDM和ME進行相關性分析,結果如表6所示。RFV與ADF,NDF,OM,CF含量呈極顯著負相關(相關系數分別為-0.72,-0.87,-0.58,-0.74,P<0.01),與CP含量和GP,IVDMD,ME值呈極顯著正相關(相關系數分別為0.78,0.65,0.69,0.59,P<0.01);GP與DM,ADF含量呈極顯著負相關(P<0.01),與NDF,CF,TT含量呈顯著負相關(P<0.05),與CP,EE含量和RFV,IVDMD,ME值呈正相關,其中RFV,IVDMD,ME達極顯著水平(相關系數分別為0.65,0.93,0.88,P<0.01);IVDMD與DM,ADF,NDF,CF含量呈極顯著負相關(相關系數分別為-0.60,-0.63,-0.57,-0.61,P<0.01),與CP含量和RFV,GP,ME值呈極顯著正相關(相關系數分別為0.57,0.69,0.93,0.95,P<0.01);ME與DM,ADF,NDF,CF含量呈顯著負相關(P<0.05),與CP,EE含量和RFV,GP,IVDMD值呈正相關,其中RFV,GP,IVDMD值達極顯著水平(相關系數分別為0.59,0.88,0.95,P<0.01)。
2.6 21種熱帶園林植物飼用價值
如表7所示,熱帶園林植物營養價值平均值為34.07,其中花葉艷山姜最低,為24.25;朱槿最高,為56.97。熱帶園林植物飼用價值平均值為26.78,由低到高順序為椰子(19.86)<棕竹<花葉艷山姜<龍船花<散尾葵<米仔蘭<油棕<油樟<紅花檵木<黃金榕<海南龍血樹<九里香<三藥檳榔<魚尾葵<紅花羊蹄甲<基及樹<朱蕉<茉莉花<炮仗藤<藍花草<朱槿(43.60)。
3討論
3.1 21種熱帶園林植物主要營養成分
熱帶木本飼用植物是當地野生動物和食草家畜的主要飼草資源,其可在冬旱季節等人工飼草缺乏時期作為飼料補充,在畜牧業的發展中發揮重要作用。在我國傳統飼料資源日趨緊張的情況下,尋求新的飼草資源迫在眉睫。
本試驗中的熱帶園林植物大部分是常綠植物,其DM,CP,EE,OM,GE,CF,ADF,NDF平均含量分別為36.58%,12.31%,3.01%,31.30%,90.01%,18.98 MJ·kg-1,21.17%,31.30%,46.88%。與紀麗萍等[12]測定的北方5種常見綠化樹種(刺槐、國槐、新疆楊、白蠟、懸鈴木)自然落葉CP平均含量(6.8%)相比較高。與李茂等[20]測定的白背葉、鵲腎樹等18種熱帶灌木優良粗飼料資源營養成分平均含量DM(32.22%),CP(14.14%),EE(3.99%),NDF(38.83%),ADF(33.67%),OM(91.48%),GE(17.36 MJ·kg-1)相比DM,GE,ADF含量略高,CP,EE,NDF等其余成分略低。與張丹丹等[23]測定的蛋白飼料構樹營養成分CP(15.18%),NDF(49.83%)含量相比略低。與Nag等[24]評價的14種印度卡納塔克邦地區木質飼料植物營養成分,非豆科CP含量為16.07%,NDF含量均在45%左右,ADF含量均在33%左右,營養價值較為接近。與南方牧草比較,CP平均含量略低于柱花草、紫花苜蓿[25-26],高于皇竹草、王草、黑麥草[27-29],纖維含量平均值低于象草、巨菌草[30-31]。總體而言,熱帶園林植物DM,CP,GE含量較高,NDF,ADF含量相對中等,具有一定的營養價值。
3.2 21種熱帶園林植物TT和RFV
單寧是植物體內重要的次生代謝產物,在反芻動物生產中具有特殊抗營養性。但單寧還具有抗菌、抗炎、抗氧化等生物活性,在反芻動物體內發揮重要的營養生理功能[32]。本試驗中熱帶園林植物TT含量平均值為1.47%,僅有龍船花一種植物TT含量超過3%,池永寬等[33]表示,在反芻動物飼糧中,縮合單寧含量大于3%會對其采食量產生明顯的影響,而在飼料中加入適量的單寧,則可以有效地預防反芻動物瘤胃膨脹病,表明家畜可以接受飼料中含有一定的單寧。因此,在熱帶園林植物直接飼喂動物時需注意動物的不良反應,可適當搭配草料及精料,以便更加合理的利用這一飼草資源。
RFV是經美國牧草草地理事會分析小組委員會提出的美國普遍采用的唯一粗飼料品質綜合評定指數,其數值越大,該植物營養價值越高。本試驗RFV平均值為135.20,屬于特級的有朱槿、炮仗藤、基及樹、藍花草、茉莉花;屬于1級的有油棕、魚尾葵、朱蕉、九里香、油樟、紅花羊蹄甲;屬于2級的有海南龍血樹、三藥檳榔、米仔蘭、黃金榕、紅花檵木,與飼用價值排序基本相符,RFV值最高的朱槿其飼用價值最佳。歐順等[34]測定了硯山縣常見飼用植物的RFV值,分別為‘桂牧1號’雜交象草51.03、非洲狗尾草62.20、高丹草85.06;張一為等[35]測定了不同類型飼用高粱屬作物營養價值,其RFV值分別為,飼用甜高粱99.04、蘇丹草87.82,高丹草100.27,飼草高粱102.91;王慧娟[36]測定了21種羊常用粗飼料RFV值,為羊草89.18、黑麥草105.36、檸條59.11等,平均值為89.65。與上述結果相比,本研究中熱帶園林植物RFV平均值與苜蓿干草(131.34)[36]相近,高于飼用甜高粱、蘇丹草等飼用高粱屬作物,高于羊草、黑麥草等羊常用粗飼料,所有植物RFV值均高于‘桂牧1號’雜交象草、非洲狗尾草、高丹草。從飼料相對值來衡量,熱帶園林植物的營養價值較高,是一種可以開發和利用的優質飼草資源。
3.3 21種熱帶園林植物體外產氣特性和pH值
體外產氣發酵液的pH值是一種反映瘤胃內環境和發酵程度的綜合指標,對維持瘤胃內微生物生長繁殖至關重要,本試驗中所有植物樣品72 h體外發酵液的pH值為6.62~6.71之間,符合瘤胃微生物生長的適宜pH值范圍(6.6~7.0)[37]。
體外發酵產氣量是評價反芻動物瘤胃發酵的一個重要指標,反映了底物被瘤胃微生物利用的程度,總氣體產量越大表明可發酵養分含量越高,微生物活性也就越高[38]。本試驗中熱帶園林植物產氣規律基本一致,即產氣量均隨時間先逐漸升高,培養一定時間后逐漸趨于平緩。但對產氣漸趨平緩的培養時間而言,各學者在不同植物上的研究成果并不一致。涂遠璐等[39]體外產氣法評價豆腐渣的飼用價值發現,0~12 h發酵緩慢,產氣量較少,12~20 h產氣量開始快速上升,20~48 h時發酵速度開始減緩。字學娟[22]對18種熱帶喬灌木植物進行體外產氣法研究也表明前12 h產氣較慢,12 h后產氣量呈明顯上升趨勢,48 h后表現平緩。而王紅梅等[40]用體外產氣法研究國外大葉型白三葉營養價值發現,0~12 h內GP增長速度較快,40 h以后趨于平緩。黃江麗等[41]用體外產氣法評價4種不同來源的桑葉的營養價值也發現,各試驗樣品在0~12 h內的產氣量增加最快,12~24 h的產氣量增加速率減緩,24~48 h產氣量趨于平穩。本試驗中不同熱帶園林植物的產氣增加趨勢稍有差異,前12 h內GP增長速度快,48 h后表現平緩,符合上述體外產氣的普遍規律,與黃麗江等[41]研究的不同來源的桑葉體外產氣特性更為接近。總體上看,該實驗正常模擬了在海南黑山羊瘤胃內熱帶園林植物的消化情況,試驗結果較為可信。其中本試驗中體外產氣量72 h平均值為34.31,超過了高丹草、黃豆秸、秸稈-薯渣混合料等粗飼料的72 h產氣量[42-44],這也表明了本試驗的植物在產氣量方面與一般粗飼料水平相當,具有成為反芻動物粗飼料的潛在價值。
3.4主要營養成分和TT含量與RFV,GP,IVDMD和ME值的相關性分析
GP值能反映反芻動物瘤胃中的微生物活力和可消化多少營養成分含量[45]。本試驗中GP與CP含量呈顯著正相關,這與張楠楠等[29]對高原地區人工牧草研究結果一致。王芳等[46]對動物飼料研究結果為GP與CP,ADF,ND含量呈極顯著負相關,其中與ADF,NDF的關系與本研究一致,而CP的關系與本試驗結果不一致,可能是試驗材料本身特性不同導致的。IVDMD是評價牧草營養價值的重要指標,不同種類的牧草,其營養成分和能被瘤胃分解的程度都不一樣,其降解程度與其營養價值成正相關[29]。本研究結果顯示IVDMD與ADF,NDF呈極顯著負相關,與CP含量和RFV值呈極顯著正相關,與以下研究結果基本相似。
高琪[47]對檸條等幾種北方干旱地區沙生灌木的研究發現,IVDMD與ADF,NDF呈顯著負相關,與CP含量和RFV值呈正相關;郭春燕等[48]對四種精料研究表明,體外消化率與CP含量呈正相關,與CF呈顯著負相關;馬紹楠等[49]對新疆南疆地區肉羊常用精飼料的研究結果為干物質有效降解率與與ADF,NDF含量呈顯著負相關。對于此,格根圖解釋為,過高的纖維含量會使飼料在瘤胃內停留的時間縮短,使飼料在消化道內的流動速度更快,減少了干物質和有機物的降解,從而降低了營養物的全消化道的消化率[50]。本研究中GP與IVDMD呈極顯著正相關,相關系數為0.93,研究結果與以下前人研究結果相吻合。蔡林宏[51]對幾種千斤拔屬植物研究發現產氣量與干物質降解率間有不顯著的正相關關系;字學娟[22]對主要熱帶喬灌木研究表明體外產氣量和干物質體外消化率呈極顯著正相關,相關系數高達0.91;靳玲品[52]對反芻動物常用粗飼料研究發現GP與IVDMD呈極顯著正相關,相關系數高達0.92。總的來說,DM,CP,ADF,NDF,CF為相對重要的營養成分,主要與RFV和IVDMD顯著相關,而EE,OM,TT相關性較弱一些,這便也提示了今后園林植物廢棄物飼料化研究應重點關注這些指標。
3.5 21種熱帶園林植物飼用價值
層次分析法(AHP)是系統分析和決策綜合評價方法之一,國內有學者把它用于喬灌木,牧草及其他粗飼料飼用價值評估,其結果可為畜牧業的發展提供參考[20,22]。本研究采用AHP法評估熱帶園林植物的飼用價值,但由于飼用價值受到諸多因素的制約,不同植物對不同家畜的飼用價值還有待更深入的研究,因此,本研究僅是一種綜合評判模式在熱帶園林植物飼用價值評定上的初步探索,若能在本研究基礎上建立熱帶園林植物廢棄物重要營養成分數據庫,通過開展體內消化代謝實驗,建立更精確的消化率和代謝能預測模型,進而指導園林植物廢棄物飼料化的科學利用,那研究結果將更具意義。
4結論
21種園林植物廢棄物的主要營養成分差異顯著,其中粗蛋白質(CP)含量以炮仗藤最高(19.84%),酸性洗滌纖維(ADF)含量以朱槿最低(12.41%),中性洗滌纖維(NDF)含量以朱槿最低(9.25%);單寧(TT)含量以藍花草最低(0.35%),體外產氣(GP)產量以朱槿最高(55.40 mL),IVDMD以朱槿最高(67.90%)。總的來看,熱帶園林植物廢棄物CP,EE,GE含量較高,ADF,NDF含量中等,TT含量較低,RFV,ME和IVDMD較高,是一種開發利用前景廣闊的飼料資源。應用AHP法對熱帶園林植物進行飼用價值的綜合評定結果表明,朱槿等7種廢棄物飼用價值高,而椰子等4種飼用價值較低,不適合作為飼料資源開發,且園林植物廢棄物飼料化利用還需要根據生物量、收集的難易程度等進行綜合考慮。參考文獻
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(責任編輯 劉婷婷)