基于人工瘤胃模拟系统的秸秆营养价值评定与应用

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本研究根据中国玉米、水稻和小麦3种主要粮食作物的实际种植情况,调研了3种主要粮食作物秸秆的资源分布状况;通过营养成分分析及动物饲养实验,评估了不同地区、不同类型的秸秆饲料的利用价值,以及作为“低能饲料”在干奶期奶牛饲喂中的应用价值;并利用人工瘤胃模拟系统,研究了不同秸秆及其组合类型、添加复合酶制剂,对提高秸秆饲料体外降解率及对瘤胃纤维分解菌的影响。为我国不同地区玉米、水稻和小麦秸秆的有效利用提供科学依据;为秸秆饲料在干奶期奶牛瘤胃内的高效利用提供数据支撑。具体研究内容如下:试验一,调研中国15个省(区、市)的玉米、水稻和小麦秸秆资源分布状况;其中,河南、四川、湖北、江苏和安徽5省的秸秆资源最为丰富;对上述五省的玉米、水稻和小麦秸秆进行营养成分分析结果表明,玉米秸秆和水稻秸秆的营养价值不受地域影响,且优于小麦秸秆;小麦秸秆的营养价值受地域影响,河南省的小麦秸秆粗蛋白含量最高,营养价值优于其他省份。试验二,利用人工瘤胃模拟系统,研究不同秸秆及其组合类型的体外降解率。试验分为6个处理组:玉米秸秆组、水稻秸秆组、小麦秸秆组、50%玉米秸秆+50%水稻秸秆组、50%玉米秸秆+50%小麦秸秆组,50%水稻秸秆+50%小麦秸秆组。结果表明,单一秸秆中,玉米秸秆组的体外降解率较高,饲喂价值最优;组合秸秆中,50%玉米秸秆+50%水稻秸秆组和50%水稻秸秆+50%小麦秸秆组的MCP产量较高,具有较高的饲喂价值。试验三,研究不同组合类型秸秆饲料体外发酵对奶牛瘤胃纤维分解菌丰度的影响。试验处理同试验二。结果表明,单一秸秆和组合型秸秆的瘤胃主要纤维分解菌丰度差异显著;其中,单一秸秆,尤其是小麦秸秆处理组中,白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌的丰度较高;组合型秸秆,尤其是50%玉米秸秆+50%水稻秸秆组和50%水稻秸秆+50%小麦秸秆组中,产琥珀酸丝状杆菌和反刍兽真细菌丰度较高。试验四,利用人工瘤胃模拟系统,研究添加复合酶制剂对秸秆饲料体外降解率的影响。试验分为3个处理组,分别为:50%玉米秸秆+50%水稻秸秆+酶组;50%玉米秸秆+50%小麦秸秆+酶组;水稻秸秆+酶组。试验期为6 d。结果表明,50%玉米秸秆+50%小麦秸秆组+酶组的发酵效果最好;另外,与试验二(未添加复合酶制剂处理组)结果相比,日粮中添加复合酶制剂有利于提高发酵液中VFA含量,降低pH和NH3-N浓度,同时提高日粮中干物质消化率和中性洗涤纤维消化率。试验五,旨在研究秸秆作为“低能饲料”对干奶期奶牛饲喂的影响。试验采用32头干奶期荷斯坦奶牛,随机分为4个处理组,分别饲喂燕麦草(对照组,CK)、玉米秸秆(CS)、50%玉米秸秆+50%水稻秸秆(CS+RS)和50%水稻秸秆+50%小麦秸秆(RS+WS)型日粮。结果表明,和对照组相比,三种秸秆日粮均不影响干奶期及产后奶牛干物质采食量,产奶量及乳成分差异不显著,产犊后常见疾病发病率差异不显著。综上,我国玉米秸秆和水稻秸秆的营养价值不受地域影响,小麦秸秆的营养价值受地域影响,且三者中,玉米秸秆的饲喂价值最高。三种秸秆单独饲喂和组合饲喂都会对纤维分解菌数量产生不同程度的影响。日粮中采用50%玉米秸秆+50%水稻秸秆组或50%水稻秸秆+50%小麦秸秆均可以获得较高的饲喂价值。另外,添加纤维素酶能够显著提高秸秆饲料的利用效率。在一定条件下,三种作物秸秆可以替代国产燕麦草作为粗饲料来源在干奶牛日粮中使用。
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