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应用康奈尔净碳水化合物—蛋白质体系(CNCPS)评定不同物候期天然牧草营养价值

2017-05-17杜雪燕王迅柴沙驼刘书杰

江苏农业科学 2016年1期
关键词:物候期营养价值

杜雪燕 王迅 柴沙驼 刘书杰

摘要:利用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系(CNCPS),测定不同物候期天然牧草CNCPS营养成分,计算蛋白质组分和碳水化合物组分,并估测瘤胃可降解蛋白和瘤胃可降解碳水化合物的吸收率,综合评价天然牧草营养价值。结果显示:(1)返青期CP含量最高(14.88%,P<0.01);枯草期NDF(65.36%,P<0.05)、ADF(45.28%,P<0.01)含量均最高。(2)不同物候期,PA、PB1、SP含量差异不显著(P>0.05);PB2含量,青草期显著高于枯草期(P<0.05);PB3和NDFIP(%CP)含量枯草期均极显著高于返青期、青草期(P<0.01);返青期RDP(10.01%,P<0.01)、RUP(4.88%,P<0.01)含量最高,可消化的瘤胃非降解蛋白(DRUP)含量最高(2.86%,P<0.01);枯草期PC(%CP)含量最高(18.98%,P>0.05)。(3)CA和CB1变化趋势相似,从牧草返青到干枯,先升高,后线性降低,枯草期时均最低,分别为26.02%(%CHO)、0.92%(%CHO);缓慢降解碳水化合物中,枯草期CB2、n NDF、n ADF含量均達到全年最高,前两者全年差异不显著(P>0.05),后者则极显著高于返青期(42.35%CHO,P<0.01)和青草期(43.53%CHO,P<0.01);枯黄期CC含量最高;不同物候期DRUC和ADL含量差异不显著(P>0.05)。研究表明:不同物候期,牧草中CP与CHO组成和含量相差较大,营养价值不尽相同;自牧草返青,随生育期的延续,牧草营养价值降低,枯草期达到最低。

关键词:康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系(CNCPS);物候期;天然牧草;营养价值

中图分类号:S812 文献标志码:A 文章编号:1002—1302(2016)01—0260—04

天然牧草营养直接影响反刍家畜的营养状况、生命活动和生产性能。准确评价放牧家畜四季采食牧草营养价值变化,是评估天然草地营养供给的基础,也是合理开发利用草地生态资源的重要依据。如何评价评定牧草的营养价值一方面需要测定营养物质含量,另一方面需要了解营养物质在家畜体内的消化利用状况。同时,研究表明,同种植物在不同生育期,营养物质在全株各部位的转移和分配均不断发生变化,使得不同物候期,植株饲用价值和利用率不尽相同。可见,准确估测不同物候期天然草地的牧草营养状况,对于草地畜牧业发展尤为重要。近年来,笔者所在课题组成员用传统的概略养分分析法结合体外产气法对三江源区玉树州、果洛州、玛多县等地天然牧草营养价值进行了大量研究。

与Weende体系和Van Soest体系的静态评价体系相比,美国动物营养科学家提出的康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系(Cornell net carbohydrate and protein system,CNCPS),能真实反映放牧反刍家畜采食牧草中蛋白质和碳水化合物在瘤胃内降解、消化及能量、蛋白质的吸收效率等。国内学者对CNCPS体系进行了多年研究,并在CNCPS体系饲料组分数据库的建立、模型的验证和改进方面有了进一步发展。李燕鹏用CNCPS体系研究了玉米、豆粕、苜蓿等23种反刍动物常用的能量饲料、蛋白饲料、粗饲料的营养价值,表明可以通过分析饲料的化学成分,用CNCPS蛋白组分和碳水化合物组分来预测到达小肠的可利用粗蛋白,评定反刍动物饲料营养价值。穆会杰等用CNCPS体系对不同生育期小麦秸营养价值进行评定,结果显示,生育期可不同程度地影响小麦秸蛋白质和碳水化合物的组成及含量。隋美霞运用CNCPS体系测定7种粗饲料的营养价值,结合人工模拟瘤胃发酵法,建立体外产气与饲料营养价值联系。可见,用CNCPS体系评价反刍动物粗饲料营养价值已成为新的趋势。

目前,应用CNCPS体系对高寒草甸典型草场不同物候期天然牧草营养价值的研究鲜见报道。因此,本试验根据CNCPS体系的原理和方法,评定三江源区嵩草草地牧草营养价值,研究不同物候期牧草蛋白组分和碳水化合物组分变化,为青海省河南县天然牧草营养价值数据库的建立提供基础数据。

2结果与分析

2.1不同物候期天然牧草营养水平

由表1可知,牧草返青至枯萎,随着物候期的延迟,CP、NDF、ADF、SCP、NDFIP、CHO含量差异较大。CP含量持续下降,由返青期的14.88%线性下降到枯草期的5.72%(P<0.01);NDF和ADF含量变化趋势相似,枯草期极显著或显著高于后3期(P<0.01或P<0.05),枯黄期极显著或显著高于返青期、青草期(P<0.01或P<0.05);SCP含量,随物候期的延迟逐渐下降,返青期最高,显著高于枯草期(3.69,P<0.05),与青草期、枯黄期差异不显著(P>0.05);NDFIP含量在返青期最高,极显著高于后3期(P<0.01);CHO含量变化趋势总体与CP相反,枯草期极显著高于返青期、青草期、枯黄期(P<0.01),后3者之间差异也是极显著(P<0.01)。

2.2不同物候期天然牧草CNCPS蛋白组分

由表2可知,不同物候期牧草中快速降解蛋白(PA、PB1、SP)含量差异不显著(P>0.05);PB2含量,青草期显著高于枯草期(P<0.05);PB3和NDFIP(%CP)含量均在枯草期最高.极显著高于返青期、青草期(P<0.01).枯黄期最低:RDP(%DM)和RUP(%DM)变化趋势相同,从返青期到枯草期,依次降低,各物候期差异极显著或显著(P<0.01或P<0.05);可消化的瘤胃非降解蛋白(DRUP)含量,返青期最高,极显著高于青草期和枯草期(P<0.01);PC(%CP)含量从返青期到枯草期,依次升高,各物候期差异不显著(P>0.05)。

2.3不同物候期天然牧草碳水化合物组分

由表3可知,牧草中快速降解碳水化合物(CA)和中速降解碳水化合物(CB1)变化趋势相似,从牧草返青到干枯,先升高,再线性降低,枯草期时均为最低,分别为26.02(%CHO)、0.92(%CHO)。缓慢降解碳水化合物中,枯草期CB2、n NDF、n ADF含量均达到全年最高,前两者全年差异不显著(P>0.05),后者则极显著高于返青期(42.35%CHO,P<0.01)和青草期(43.53%CHO,P<0.01)。瘤胃不降解碳水化合物(CC)枯黄期最高,青草期次之,枯草期最低;不同物候期牧草中可消化瘤胃非降解碳水化合物(DRUC)和酸性洗涤木质素(ADL)含量差异不显著(P>0.05)。

3讨论与结论

3.1不同物候期天然牧草营养水平

与传统的Weende体系和van Soest体系不同,CNCPS依据牧草在瘤胃中的降解速率不同将蛋白质和碳水化合物进行细分,使得牧草营养价值评价更加精确。杜晋平等的研究结果均表明,CNCPS测定指标较多,对饲料营养价值评定更精确,可作为评价反刍动物粗饲料的方法。天然牧草是放牧家畜采食的主要粗饲料,CNCPS体系评价其营养价值相关的研究较少。艳城等用CNCPS评价了内蒙古鄂尔多斯市荒漠草原区8种牧草的营养价值,认为不同牧草CNCPS蛋白质组分和碳水化合物组分差异较大。

本试验按照三江源区嵩草草地牧草实际生长状况,分别测定不同物候期牧草的CNCPS营养成份,结果表明,返青期时CP含量最高,达到14.88%,枯草期时最低,为5.72%,按照任继周等牧草CP等级指数划分(≥16%为上等、10%~15%为中等、≤10%为下等),返青期牧草营养品质处于中上等,枯草期为下等。ADF影响家畜对牧草的消化,NDF含量与牧草适口性相关,两者含量间接反映牧草品质,ADF、NDF含量越高,牧草品质越低。本试验测得自牧草返青,ADF、NDF含量呈上升趋势,说明牧草品质下降,枯草期时牧草品质最低。SCP含量也是随物候期的延迟逐渐下降。表明返青期牧草营养价值最佳,其次为青草期,枯草期时最低。

3.2不同物候期天然牧草CNCPS蛋白组分

Shannak等对CNCPS蛋白组分与瘤胃可降解蛋白(RDP)、瘤胃非降解蛋白(RUP)进行了相关分析,表明CNCPS蛋白組分能够准确预测饲料的RDP和RUP含量。本试验结合CNCPS体系研究了不同物候期天然牧草蛋白质中快速降解、慢速降解和非降解蛋白含量变化,结果表明,从返青期到枯草期,牧草中RDP和RUP含量依次降低。快速降解蛋白(PA+PB1)是反刍动物合成微生物蛋白的主要氮源,其中,非氨基酸氮含量能够影响微生物蛋白合成。瘤胃缓慢降解的真蛋白质(PB2+PB3)贡献部分过瘤胃蛋白。瘤胃中不能降解的蛋白质(PC)全部贡献过瘤胃蛋白,但不是小肠可消化蛋白的组分。本试验结果显示,从牧草返青开始,PA+PB1含量依次升高,直到枯草期达到35.45%,PC含量呈现相同变化趋势。可见,随生育期的延续,CP、SCP含量降低,PA+PB1和PC含量升高,牧草中蛋白质趋向于以快速降解蛋白的形式存在。此外,随牧草的枯萎,细胞组织中蛋白质多与木质素、单宁等结合成不可利用蛋白,牧草品质也随之下降。

3.3不同物候期天然牧草CNCPS碳水化合物组分

天然牧草中碳水化合物是放牧家畜的主要能量来源,其营养价值主要取决于非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物在瘤胃中的降解情况。本试验结果表明碳水化合物总量随着生育期的延续不断升高。快速降解碳水化合物(CA)含量在不同物候期差异不显著(P>0.05);缓慢降解碳水化合物中,CB2和n NDF含量全年差异不显著(P>0.05),说明牧草CHO对反刍动物的可利用性没有发生显著改变,可能与叶片老化、自生光合作用能力下降有关。

3.4结论

本试验采用CNCPS体系对天然牧草的营养价值进行评价,分析不同物候期CNCPS蛋白组分与碳水化合物组分变化,研究表明,返青期牧草营养价值最佳,其次为青草期,枯草期时最低。

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