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

doi:10.11686/cyxb2020264

Abstract

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

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.

Figures/Tables 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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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
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60∶30∶10	45.32bc	86.63bc	161.05e	193.59e	232.78e	254.70e	264.04e	275.73ef	263.187e	0.109def	0.231e
50∶10∶40	48.65ab	95.26a	175.21d	211.03cd	250.15cd	271.76d	281.11d	293.59d	279.456d	0.116bcd	0.363cde
50∶20∶30	45.40bc	88.54b	147.25f	178.96f	216.61f	237.54f	246.45f	258.02g	247.225f	0.101fg	0.221e
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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）
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
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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
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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
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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