不同粗饲料组合对晋南牛瘤胃体外发酵特性的研究

doi:10.11686/cyxb2020264

草业学报 ›› 2021, Vol. 30 ›› Issue (7): 93-100.DOI: 10.11686/cyxb2020264

不同粗饲料组合对晋南牛瘤胃体外发酵特性的研究

张丹丹(), 张元庆(), 程景, 靳光, 李博, 王栋才, 徐芳, 孙锐锋

山西农业大学，山西省农业科学院动物科学学院，山西太原 030032

收稿日期:2020-06-08 修回日期:2020-11-16 出版日期:2021-07-20 发布日期:2021-06-03
通讯作者: 张元庆
作者简介:Corresponding author. E-mail: yuanqing_zhang@163.com
张丹丹（1991-），女，山西阳城人，实习研究员，硕士。E-mail: zhusha1991520@126.com
基金资助:
农牧交错带牛羊牧繁农育关键技术集成示范项目(16200158);公益性行业（农业）科研专项(201503134);山西省现代农业产业技术体系(2017-05);山西省农业科学院农业科技创新研究课题优势课题组(YCX2018D2YS03);朔州市草牧业技术试验示范推广项目和山西省农业科学院畜牧兽医研究所项目(Xms202001)

Effects of different roughage combinations on in vitro rumen fermentation characteristics of Jinnan cattle

Dan-dan ZHANG(), Yuan-qing ZHANG(), Jing CHENG, Guang JIN, Bo LI, Dong-cai WANG, Fang XU, Rui-feng SUN

College of Animal Science，Shanxi Agricultural University，Shanxi Academy of Agricultural Science，Taiyuan 030032，China

Received:2020-06-08 Revised:2020-11-16 Online:2021-07-20 Published:2021-06-03
Contact: Yuan-qing ZHANG

摘要/Abstract

摘要：

旨在研究全株玉米青贮（WCS）、小麦秸秆（WS）和苜蓿青贮（AS）不同组合比例对晋南牛瘤胃体外发酵特性的影响，筛选不同饲料组合应用的最适比例。将全株玉米青贮、小麦秸秆、苜蓿青贮以不同比例组合（80∶10∶10， 70∶10∶20， 70∶20∶10， 60∶10∶30， 60∶20∶10， 60∶30∶10， 50∶10∶40， 50∶20∶30， 50∶30∶20， 50∶40∶10， 0∶100∶0， 100∶0∶0， 0∶0∶100）进行体外发酵试验，测定分析不同饲料组合对体外产气量（GP）、干物质降解率（IVDMD）、pH、氨态氮（NH₃-N）、挥发性脂肪酸（VFA）的影响，计算各组合的单项组合效应值（SFAEI）和综合组合效应值（MFAEI）。结果表明，全株玉米青贮、小麦秸秆和苜蓿青贮的组合比例对GP的影响极显著（P<0.01）。随着全株玉米青贮比例增加，GP逐渐增加。各组体外发酵液pH保持为6.68~6.89（P<0.01）。NH₃-N的变化范围为14.31~26.01 mg·100 mL^-1（P<0.01）。全株玉米青贮比例一定时，IVDMD随着苜蓿青贮比例增加而增加。不同比例组合的全株玉米青贮、小麦秸秆和苜蓿青贮体外发酵液中VFA浓度差异极显著（P<0.01）。60∶30∶10组乙酸和总挥发性脂肪酸（TVFA）浓度显著高于其他各组（P<0.05），其丙酸浓度也为最高（13.99 mmol·L^-1）。各比例组合乙酸/丙酸在2.76~3.20，组间差异不显著（P>0.05）。不同组合的综合组合效应值均为正组合效应，70∶20∶10综合组合效应值（0.9343）最高。由此可见，全株玉米青贮、小麦秸秆和苜蓿青贮比例为70∶20∶10时，组合效应最佳。

关键词: 全株玉米青贮, 小麦秸秆, 苜蓿青贮, 组合效应, 体外产气法

Abstract:

The objective of this experiment was to study the effects of different roughage combinations of whole plant corn silage， wheat straw， and alfalfa silage on rumen in vitro fermentation characteristics of Jinnan cattle. Whole plant corn silage， wheat straw， and alfalfa silage were fermented in different ratios （80∶10∶10， 70∶10∶20， 70∶20∶10， 60∶10∶30， 60∶20∶10， 60∶30∶10， 50∶10∶40， 50∶20∶30， 50∶30∶20， 50∶40∶10， 0∶100∶0， 100∶0∶0， 0∶0∶100， respectively）. Gas production （GP）， in vitro dry matter degradation rate （IVDMD）， pH， ammonia nitrogen （NH₃-N）， and volatile fatty acid （VFA） were measured， and the single factor associative effects index （SFAEI） and multiple factors associative effects index （MFAEI） of the different feedstuff ratios were calculated. It was found that GP differences among the different roughage combinations were extremely significant （P<0.01）. The GP gradually increased with increase in the proportion of whole plant corn silage； the pH of each group was maintained at 6.68-6.89 （P<0.01） and NH₃-N was 14.31-26.01 mg·100 mL^-1（P<0.01）. With the proportion of whole plant corn silage constant， IVDMD increased as the proportion of alfalfa silage was increased. Differences in rumen VFA levels among the different feedstuff ratios were also extremely significant （P<0.01）. The concentration of acetic acid and total volatile fatty acid （TVFA） in the 60∶30∶10 formulation was significantly higher than in other formulations （P<0.05）， and the concentration of propionic acid was also the highest （13.99 mmol·L^-1） in this formulation. The ratio of acetic acid to propionic acid ranged from 2.76-3.20， and there was no significant difference between the formulations （P>0.05）. The MFAEI of the various feed formulations was positive， and the MFAEI of the 70∶20∶10 formulation was the highest （0.9343）. In conclusion， in this study， the largest associative effects occurred when the proportion of whole plant corn silage， wheat straw and alfalfa silage was， respectively， 70∶20∶10.

Key words: whole plant corn silage, wheat straw, alfalfa silage, associative effects, in vitro gas production

张丹丹, 张元庆, 程景, 靳光, 李博, 王栋才, 徐芳, 孙锐锋. 不同粗饲料组合对晋南牛瘤胃体外发酵特性的研究[J]. 草业学报, 2021, 30(7): 93-100.

Dan-dan ZHANG, Yuan-qing ZHANG, Jing CHENG, Guang JIN, Bo LI, Dong-cai WANG, Fang XU, Rui-feng SUN. Effects of different roughage combinations on in vitro rumen fermentation characteristics of Jinnan cattle[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2021, 30(7): 93-100.

图/表 6

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全株玉米青贮∶小麦秸秆∶苜蓿青贮 WCS∶WS∶AS	GP₂ （mL·kg^-1 DM）	GP₄ （mL·kg^-1 DM）	GP₈ （mL·kg^-1 DM）	GP₁₂ （mL·kg^-1 DM）	GP₂₄ （mL·kg^-1 DM）	GP₃₆ （mL·kg^-1 DM）	GP₄₈ （mL·kg^-1 DM）	GP₇₂ （mL·kg^-1 DM）	理论最大产气量Theological maximum gas production （b, mL·kg^-1 DM）	产气速度Gas production rate （c, mL·h^-1）	产气延滞期Lag time of gas production （Lag, h）
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50∶40∶10	47.54ab	84.19bc	146.46f	178.14f	220.75ef	242.70ef	251.45ef	263.44fg	253.818ef	0.095g	0.314de
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100∶0∶0	48.33ab	98.09a	218.00a	258.58a	300.51a	324.52a	334.70a	347.23a	330.449a	0.135a	0.931a
0∶0∶100	44.80bc	81.76c	142.75f	171.42f	202.41g	208.18g	215.28g	218.39h	218.016h	0.130a	0.319de
标准误SEM	1.31	1.64	4.07	4.29	4.34	4.22	4.25	18.88	3.805	0.004	0.054
P值P-value	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001

全株玉米青贮∶小麦秸秆∶苜蓿青贮 WCS∶WS∶AS	GP₂ （mL·kg^-1 DM）	GP₄ （mL·kg^-1 DM）	GP₈ （mL·kg^-1 DM）	GP₁₂ （mL·kg^-1 DM）	GP₂₄ （mL·kg^-1 DM）	GP₃₆ （mL·kg^-1 DM）	GP₄₈ （mL·kg^-1 DM）	GP₇₂ （mL·kg^-1 DM）	理论最大产气量Theological maximum gas production （b, mL·kg^-1 DM）	产气速度Gas production rate （c, mL·h^-1）	产气延滞期Lag time of gas production （Lag, h）
80∶10∶10	50.40a	98.22a	198.05b	237.32b	279.57b	303.05b	311.89b	324.15b	309.245b	0.124abc	0.603b
70∶10∶20	48.34ab	99.26a	189.94bc	223.42c	262.02c	285.52c	295.23c	307.42c	291.503c	0.125abc	0.495bc
70∶20∶10	42.00c	85.94bc	174.38d	210.04cd	250.75cd	273.80cd	284.44cd	297.53cd	282.241cd	0.115cde	0.572b
60∶10∶30	48.59ab	96.54a	179.67cd	213.21cd	250.33cd	269.82d	278.16d	288.56de	275.345d	0.127ab	0.440bcd
60∶20∶20	43.09c	87.46b	173.67d	207.36d	247.18d	268.79d	278.50d	290.63d	276.265d	0.118bcd	0.538b
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0∶100∶0	14.82d	27.80d	60.71g	93.05g	156.07h	191.52h	206.39g	224.56h	233.983g	0.047h	1.062a
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标准误SEM	1.31	1.64	4.07	4.29	4.34	4.22	4.25	18.88	3.805	0.004	0.054
P值P-value	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001

全株玉米青贮∶小麦秸秆∶苜蓿青贮 WCS∶WS∶AS	体外干物质降解率IVDMD （%）	氨态氮NH₃-N （mg·100 mL^-1）	pH
80∶10∶10	73.76bc	18.39bcd	6.72cd
70∶10∶20	73.22bcd	18.02cd	6.76bc
70∶20∶10	74.83b	26.01a	6.72cd
60∶10∶30	72.22cde	22.21abc	6.74bcd
60∶20∶20	71.67de	19.61bc	6.80b
60∶30∶10	70.36efg	20.43bc	6.73cd
50∶10∶40	73.37bcd	22.66ab	6.72cd
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0∶0∶100	60.45h	25.36a	6.89a
标准误SEM	0.61	1.48	0.02
P值P-value	<0.001	<0.001	<0.001

全株玉米青贮∶小麦秸秆∶苜蓿青贮 WCS∶WS∶AS	体外干物质降解率IVDMD （%）	氨态氮NH₃-N （mg·100 mL^-1）	pH
80∶10∶10	73.76bc	18.39bcd	6.72cd
70∶10∶20	73.22bcd	18.02cd	6.76bc
70∶20∶10	74.83b	26.01a	6.72cd
60∶10∶30	72.22cde	22.21abc	6.74bcd
60∶20∶20	71.67de	19.61bc	6.80b
60∶30∶10	70.36efg	20.43bc	6.73cd
50∶10∶40	73.37bcd	22.66ab	6.72cd
50∶20∶30	70.83ef	19.02bc	6.76bc
50∶30∶20	69.59fg	21.91abc	6.75bc
50∶40∶10	68.56g	18.82bc	6.75bc
0∶100∶0	59.16h	17.65cd	6.76bc
100∶0∶0	78.74a	14.31d	6.68d
0∶0∶100	60.45h	25.36a	6.89a
标准误SEM	0.61	1.48	0.02
P值P-value	<0.001	<0.001	<0.001

全株玉米青贮∶小麦秸秆∶苜蓿青贮 WCS∶WS∶AS	乙酸 Acetic acid (mmol·L^-1)	丙酸 Propionic acid (mmol·L^-1)	丁酸 Butyric acid (mmol·L^-1)	戊酸 Valeric acid (mmol·L^-1)	总挥发性脂肪酸 Total volatile fatty acids (mmol·L^-1)	乙酸/丙酸 Acetic acid/propionic acid
80∶10∶10	37.53b	13.29a	5.93a	0.90bc	59.75b	2.83
70∶10∶20	38.41b	13.52a	6.11a	0.94bc	61.18b	2.85
70∶20∶10	33.13d	11.59b	5.30b	0.74de	52.57c	2.87
60∶10∶30	38.69bd	13.69a	5.91a	0.90bc	61.37b	2.83
60∶20∶20	34.62d	11.95b	5.33b	0.79cd	54.61c	2.91
60∶30∶10	40.92a	13.99a	5.98a	0.98ab	64.09a	2.93
50∶10∶40	26.03e	9.11c	4.27cd	0.62ef	41.54d	2.86
50∶20∶30	38.69b	13.49a	5.85a	0.93bc	61.14b	2.87
50∶30∶20	36.46c	13.25a	6.09a	0.85bcd	58.67b	2.76
50∶40∶10	34.10d	11.44b	4.65c	1.10a	53.43c	2.98
0∶100∶0	21.29f	6.65d	3.19f	0.45g	32.78e	3.20
100∶0∶0	27.20e	8.68c	3.46ef	0.44g	40.91d	3.14
0∶0∶100	25.93e	8.83c	3.83de	0.58fg	40.56d	2.94
标准误SEM	0.54	0.33	0.17	0.05	0.85	0.09
P值P-value	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	0.090

不同粗饲料组合对晋南牛瘤胃体外发酵特性的研究

Effects of different roughage combinations on in vitro rumen fermentation characteristics of Jinnan cattle

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全株玉米青贮WCS	小麦秸秆WS	苜蓿青贮AS
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全株玉米青贮∶小麦秸秆∶苜蓿青贮 WCS∶WS∶AS	单项组合效应值SFAEI					综合组合效应值MFAEI
全株玉米青贮∶小麦秸秆∶苜蓿青贮 WCS∶WS∶AS	产气量GP	体外干物质降解率IVDMD	pH	氨态氮NH₃-N	总挥发性脂肪酸TVFA	综合组合效应值MFAEI
80∶10∶10	-0.0082	-0.0159	0.1677	0.0017	0.4915	0.6367
70∶10∶20	-0.0044	0.0013	0.0691	0.0046	0.5285	0.5991
70∶20∶10	-0.0471	0.0251	0.6173	-0.0005	0.3395	0.9343
60∶10∶30	-0.0371	0.0129	0.2366	-0.0025	0.5346	0.7446
60∶20∶20	-0.0250	0.0071	0.1407	0.0083	0.3926	0.5238
60∶30∶10	-0.0746	-0.0096	0.2441	0.0003	0.6675	0.8277
50∶10∶40	0.0165	0.0562	0.1884	-0.0080	0.0397	0.2928
50∶20∶30	-0.0990	0.0216	0.0398	-0.0002	0.5606	0.5228
50∶30∶20	-0.0372	0.0055	0.2505	0.0002	0.5280	0.7470
50∶40∶10	-0.0769	-0.0075	0.1232	0.0026	0.4203	0.4617

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全株玉米青贮WCS	小麦秸秆WS	苜蓿青贮AS
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全株玉米青贮WCS	小麦秸秆WS	苜蓿青贮AS
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