全 文 ：第３２卷第２期
２０１４年４月
上 海 交 通 大 学 学 报 （农 业 科 学 版）
ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ）
Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．２
　Ａｐｒ．２０１４
文章编号：１６７１－９９６４（２０１４）０２－００２５－０６　 ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ＩＳＳＮ．１６７１－９９６４．２０１４．０２．００６
收稿日期：２０１３－０３－０４
基金项目：上海市科委青年科技启明星计划（Ｂ类）项目 （１１ＱＢ１４０３６００）
作者简介：潘美娟（１９８６－ ），女，硕士研究生，研究方向：奶牛营养代谢病，Ｅ－ｍａｉｌ：ｐａｎｍｅｉｊｕａｎ５２０＠１６３．ｃｏｍ；
张克春（１９６８－）为本文通讯作者，男，高级兽医师，硕士生导师，研究方向：反刍动物营养代谢病，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｋｃ６８＠１２６．ｃｏｍ
体外产气法评定奶牛日粮中燕麦草和羊草的组合效应
潘美娟１，２，徐国忠２，崔彦召２，徐晓明２，张克春１，２
（１．南京农业大学 动物医学院，南京２１００９５；２．上海市奶牛研究所，上海２００４３６）
摘　要：试验研究了不同比例燕麦草和羊草在短期人工瘤胃中的组合效应，燕麦草与羊草比例分别
为：日粮１（１∶０），日粮２（１∶１），日粮３（０∶１）。试验根据燕麦草与羊草不同比例分成三组，并以干物质
为基础配制成ＴＭＲ，利用人工模拟瘤胃装置进行体外培养发酵，分别测定培养１、２、３、４、５、６、７、８、１０、
１２、１６、２０、２４、３２、３６、４８、５４、６０、６６、７２ｈ的产气量、产气速率，并采取培养２、６、１２、２４ｈ的样品，用于测
定ｐＨ值、ＮＨ３－Ｎ浓度及ＶＦＡ浓度，并计算其组合效应。结果显示，日粮２、３在发酵６ｈ产气速率
显著高于日粮１（Ｐ＜０．０５），日粮２、３组之间差异不显著，而其他各时间点各组日粮产气速率差异不显
著。日粮２、３组的累计产气量整体高于日粮１组，日粮２组在发酵４８～７２ｈ产气量高于日粮３组（Ｐ
＞０．０５）。从组合效应看，培养２４ｈ后，日粮２组的组合效应值达到最高。日粮２、３组在发酵２４ｈ
后，ＮＨ３－Ｎ浓度显著高于日粮１组，日粮２组较３组高（Ｐ＜０．０５）。各组间ｐＨ与ＴＶＦＡ差异不显
著。试验结果表明，当燕麦草与羊草比例为１∶１时，其瘤胃发酵参数、瘤胃内容物及其组合效应值均
较好，可见当ＴＭＲ日粮中燕麦草与羊草比例为１∶１时有利于瘤胃的发酵。
关键词：燕麦草；羊草；体外产气；组合；瘤胃
中图分类号：Ｓ８１６．５　　　　文献标识码：Ａ
Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｖｅ　Ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｏａｔ　Ｇｒａｓｓ　ａｎｄ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｗｉｌｄ　Ｒｙｅ
Ｍｉｘｔｕｒｅ　ｉｎ　Ｄａｉｌｙ　Ｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｗ　ｂｙ　Ｇａｓ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｎ　Ｖｉｔｒｏ
ＰＡＮ　Ｍｅｉ－ｊｕａｎ１，２，ＸＵ　Ｇｕｏ－ｚｈｏｎｇ２，ＣＵＩ　Ｙａｎ－ｚｈａｏ２，ＸＵ　Ｘｉａｏ－ｍｉｎｇ２，ＺＨＡＮＧ　Ｋｅ－ｃｈｕｎ１，２
（１．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００９５，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｄａｉｒｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００４３６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ　ｗａｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｔｈｅ　ａｓｓｏｃｉａｔｉｖｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｏａｔ　ｇｒａｓｓ　ａｎｄ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｌｄ　ｒｙｅ
ｍｉｘｔｕｒｅｓ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅｙ　ｗｅｒｅ　ｉｎｃｕｂａｔｅｄ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｒｅｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｔ　ｕｐ　ｂｙ
ｔｈｅ　ｒａｔｉｏｓ　ｏｆ　ｏａｔ　ｇｒａｓｓ　ｔｏ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｌｄ　ｒｙｅ　ｗｉｔｈ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｉ（１∶０），ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＩＩ（１∶１）ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＩＩＩ（０
∶１）．Ｔｈｅ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｒｅｃｏｒｄｅｄ　ａｔ　１，２，３，４，５，６，７，８，１０，１２，１６，２０，２４，３２，
３６，４８，５４，６０，６６，ａｎｄ　７２ｈ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ　ｆｌｕｉｄ　ｗａｓ　ｃｏｌｅｃｔｅｄ　ａｔ　２，６，１２，２４ｈｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ
ｐＨ，ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮＨ３－Ｎ　ａｎｄ　ＶＦＡ　ａｆｔｅｒ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｉ　ａｎｄ　ＩＩ　ｗｅｒｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｉ（Ｐ＜０．０５）ａｔ　６ｈ，ａｎｄ　ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ｎｏ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎ　ｏｔｈｅｒ　ｃｕｌｔｕｒｉｎｇ　ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＩＩ　ｈａｄ　ｍｏｒｅ　ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｈａｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｉ
ａｎｄ　ＩＩＩ　ｗｉｔｈ　ｎｏ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＞０．０５）．Ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＩＩ　ｈａｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ａｓｓｏｃｉａｔｉｖｅ
上 海 交 通 大 学 学 报 （农 业 科 学 版） 第３２卷
ｅｆｆｅｃｔｓ，ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮＨ３－Ｎ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒ　ｔｗｏ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ（Ｐ＜０．０５）．Ｈｏｗｅｖｅｒ　ｔｈｅｒｅ
ｗｅｒｅ　ｎｏ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｐＨ　ａｎｄ　ＴＶＦＡ　ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｉｎ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｔｈｅ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｏａｔ　ｇｒａｓｓ　ａｎｄ　Ｃｈｉｎｅｓｅ
ｗｉｌｄ　ｒｙｅ　ｗｉｔｈ　ａ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　１∶１ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｕｍｅｎ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｏａｔ　ｇｒａｓｓ；Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｌｄ　ｒｙｅ；ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ａｓｓｏｃｉａｔｅ；ｒｕｍｅｎ
　　燕麦草和羊草作为优质禾本科牧草广泛应用于
奶牛饲养。目前国内使用的燕麦草大多从西澳大利
亚进口，因其营养价值高于羊草，因此在生产实践中
逐渐取代羊草。日粮配合技术是科学饲养奶牛的物
质基础，合理的精饲料投入与粗饲料的配比对优化
瘤胃环境及维持乳脂率具有明显的益处。但是现行
的动物日粮配制技术仅假定日粮的营养价值可从各
组成饲料营养价值的累加值给以估计，而没有考虑
到饲料之间或营养措施之间存在的互作效应。随着
生产实践和试验研究的进展，人们发现动物日粮配
方变化，以及饲料组分间的不同搭配加工调制和一
些营养调控措施等均会改变饲料的可利用性，即日
粮组成与消化系统之间的互作会对饲料的营养价值
产生影响，饲料组合效应理论应运而生。只有当日
粮的正组合效应得到充分发挥时，才能最大限度的
提高饲料利用率和动物生产性能。
研究组合效应的方法主要有动物饲喂实验、体
内消化代谢实验和体外实验３种。动物的饲养试验
是评定组合效应最初的方法，也是最直接有效的方
法，但操作复杂且可重复性差，不利于将测定方法标
准化［１－２］。随着对组合效应的深入研究，一些体外模
拟瘤胃消化的方法也被用于评定饲料间的组合效
应，具有简单易行，可重复性、易于标准化、批量操作
和测试等优点。本试验采用体外产气技术评价日粮
中燕麦草和羊草的不同比例的组合效应研究，以期
找出较优的燕麦草、羊草组合比例，为禾本科牧草的
科学开发利用提供依据，从而最大限度地发挥奶牛
的生产性能，最终降低饲养成本。
１　材料与方法
１．１　试验饲料原料
粗饲料主要有燕麦草、羊草、苜蓿草和青贮玉
米，精饲料主要有玉米、小麦、甜菜粕、豆粕、玉米酒
精糟（ｄｉｓｔｉｌｅｒｓ　ｄｒｉｅｄ　ｇｒａｉｎｓ　ｗｉｔｈ　ｓｏｌｕｂｌｅｓ，ＤＤＧＳ）、
膨化大豆、预混料等，以上所有粗饲料和精饲料全部
由上海市奶牛研究所实验牧场提供。
１．２　试验动物饲养与管理
试验选择３头体况良好，体重接近，安装永久性
瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛，作为瘤胃液供体奶牛。试
验奶牛采用全混合日粮（ｔｏｔａｌ　ｍｉｘｅｄ　ｒａｔｉｏｎ，ＴＭＲ）
方式进行饲喂，营养需要参照 ＮＲＣ［３］和《中国奶牛
饲养标准》［４］中奶牛营养需要进行配制。拴系饲养，
每日６：００和１８：００两次饲喂，自由饮水，常规光
照，试验前驱虫，专人管理。预饲期１５ｄ，开始正式
试验，采集瘤胃液。
１．３　试验日粮
试验日粮组成见表１。
表１　日粮配方
Ｔａｂ．１　Ｔｈｅ　ｆｏｒｍｕｌａ　ｏｆ　ｄｉｅｔ
组成成分
Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ　ｏｆ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
干物质基础含量／％
Ｃｏｎｔｅｎｔ
日粮１
Ｄｉｅｔ１
日粮２
Ｄｉｅｔ２
日粮３
Ｄｉｅｔ３
青贮玉米Ｃｏｒｎ　ｓｉｌａｇｅ　 ４７．０８　 ４７．０８　 ４７．０８
进口苜蓿Ａｌｆａｌｆａ　 １０．４２　 １０．４２　 １０．４２
进口燕麦草Ｉｍｐｏｒｔｅｄ　Ｏａｔｓ　ｈａｙ　 ３．４９　 １．７５　 ０．００
羊草Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｌｄ　ｒｙｅ　 ０．００　 １．７５　 ３．４９
压片玉米Ｓｔｅａｍ－ｆｌａｋｅｄ　ｃｏｒｎ　 ７．５７　 ７．５７　 ７．５７
膨化大豆Ｅｘｔｒｕｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　 ０．４０　 ０．４０　 ０．４０
粉碎小麦Ｃｒｕｓｈｅｄ　ｗｈｅａｔ　 ４．０８　 ４．０８　 ４．０８
豆粕Ｓｏｙｂｅａｎ　ｍｅａｌ　 ３．６８　 ３．６８　 ３．６８
进口ＤＤＧＳ　Ｉｍｐｏｒｔｅｄ　ＤＤＧＳ　 ３．３６　 ３．３６　 ３．３６
米糠Ｒｉｃｅ　ｂｒａｎ　 ４．３７　 ４．３７　 ４．３７
橙皮Ｏｒａｎｇｅ　ｐｅｅｌ　 ５．０１　 ５．０１　 ５．０１
糖蜜 Ｍｏｌａｓｓｅｓ　ｃａｎｅ　 ２．７６　 ２．７６　 ２．７６
豆腐渣Ｂｅａｎ　ｃｕｒｄ　ｒｅｓｉｄｕｅ　 １．２０　 １．２０　 １．２０
＊预混料Ｐｒｅｍｉｘ　 ３．２５　 ３．２５　 ３．２５
　　注：＊：每ｋｇ预混料包括：脂肪酸钙０．５２ｋｇ，石粉０．１７ｋｇ，小苏
打０．１１ｋｇ，进口缓释尿素０．０６ｋｇ，维生素混合剂０．０６ｋｇ，氧化镁
０．０６ｋｇ，进口霉菌毒素吸附剂０．０１ｋｇ，活性酵母０．００６ｋｇ，过瘤胃
蛋氨酸０．００５ｋｇ，莫能菌素０．００１ｋｇ。
Ｎｏｔｅ：＊：Ｔｈｅ　ｐｒｅｍｉｘ　ｐｅｒ　ｋｇ　ｃｏｎｔａｉｎ：ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄ　ｃａｌｃｉｕｍ　０．５２ｋｇ，
ｐｏｗｄｅｒ　０．１７ｋｇ，ｓｏｄｉｕｍ　ｂｉｃａｒｂｏｎａｔｅ　０．１１ｋｇ，ｉｍｐｏｒｔｅｄ　ｓｌｏｗ－ｒｅｌｅａｓｅ
ｕｒｅａ　０．０６ｋｇ，ｖｉｔａｍｉｎ　ｐｒｅｍｉｘ　０．０６ｋｇ，ｍａｇｎｅｓｉａ　０．０６ｋｇ，ｉｍｐｏｒｔｅｄ
ｍｙｃｏｔｏｘｉｎ　ａｄｓｏｒｂｅｎｔ　０．０１ｋｇ，ａｃｔｉｖｅ　ｙｅａｓｔ　０．００６ｋｇ，ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ
ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ　０．００５ｋｇ，ｍｏｎｅｎｓｉｎ　０．００１ｋｇ．
６２
第２期 潘美娟，等：体外产气法评定奶牛日粮中燕麦草和羊草的组合效应
　　根据燕麦草与羊草不同比例，分为三个组，其余
饲料原料组成不变，并以干物质为基础配制成
ＴＭＲ。三组日粮分别为日粮１（比例１∶０，实际用量
为燕麦草为１．２ｋｇ，羊草０ｋｇ），日粮２（比例１∶１，实
际用量为燕麦草、羊草分别０．６ｋｇ），日粮３（比例
０∶１，实际用量为燕麦草为０ｋｇ，羊草１．２ｋｇ）。各
组日粮组成及营养成分含量见表２。
表２　３种日粮营养成分含量（干物质基础）
Ｔａｂ．２Ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｉｅｔ（ＤＭ）％
日粮１Ｄｉｅｔ１日粮２Ｄｉｅｔ２ 日粮３Ｄｉｅｔ３
粗蛋白 （ＣＰ） １６．４８　 １６．４７　 １６．８０
有机物（ＯＭ） ９３．３９　 ９２．８１　 ９３．３９
中性洗涤纤维 （ＮＤＦ） ３６．５７　 ３７．５５　 ３７．８２
酸性洗涤纤维 （ＡＤＦ） ２１．３０　 ２３．６６　 ２０．６４
钙 （Ｃａ） ３．８７　 ５．７４　 ４．０６
磷 （Ｐ） ０．３５　 ０．３１　 ０．３４
１．４　试验方法
１．４．１　试验样品及产气瓶的准备
准确称量７５０ ｍｇ样品（ＤＭ），置于产气瓶
底部。
１．４．２　人工唾液的制备
准确量取５２０．２ｍＬ蒸馏水，２０８．１ｍＬ缓冲液，
２０８．１ｍＬ常量元素溶液，０．１ｍＬ微量元素溶液，１．０
ｍＬ刃天青溶液，６２．４ｍＬ还原剂溶液，配置成１　０００
ｍＬ人工唾液。经充分混合后置入（３９±０．５）℃水浴
锅内，通入ＣＯ２ 气体（有连续气泡，气流不易过大），使
之由蓝色转变为粉红色，最终为无色，制成人工唾液。
其中，缓冲液：称取ＮＨ４ＨＣＯ３４．０ｇ，ＮａＨＣＯ３３５．０ｇ，
加蒸馏水定容至１　０００ｍＬ；常量元素溶液：称取
Ｎａ２ＨＰＯ４·１２Ｈ２Ｏ　９．４５ｇ，ＫＨ２ＰＯ４６．２ｇ，ＭｇＳＯ４·
７Ｈ２Ｏ　０．６ｇ，加蒸馏水定容至１００ｍＬ；微量元素溶
液：称取ＣａＣｌ２·２Ｈ２Ｏ　１３．２ｇ，ＭｎＣｌ２·４Ｈ２Ｏ　１０．０ｇ，
ＣｏＣｌ２·６Ｈ２Ｏ　１．０ｇ，ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ　８．０ｇ，加蒸馏水定
容至１００ｍＬ；０．１％刃天青溶液：１００ｍｇ刃天青溶解
于１００ｍＬ蒸馏水中；还原剂溶液：称取Ｃｙｓｔｅｉｎｅ　ＨＣＬ
６２５ｍｇ，蒸馏水９５ｍＬ，１ｍｏｌ／Ｌ　ＮａＯＨ　４．０ｍＬ，Ｎａ２Ｓ
·９Ｈ２Ｏ　６２５ｍｇ。
１．４．３　人工唾液的分装
不间断的向人工唾液瓶中通入ＣＯ２ 气体，用连
续进样器吸取９０ｍＬ人工唾液注入加有样品的产
气瓶内，加入前先用ＣＯ２ 排出产气瓶内空气，加入
人工唾液后立即用ＣＯ２ 饱和。迅速盖紧胶塞，并加
上外层铝壳，将产气瓶置于（３９±０．５）℃恒温培养箱
内过夜。
１．４．４　瘤胃液的采集与分装
晨饲前２ｈ采集３头瘘管牛的瘤胃内容物，混
匀，将采集的内容物迅速倒入保温器内，通入ＣＯ２，
盖好盖子，带回实验室。在收集瘤胃内容物及带回
实验室的过程中，应始终保持其处于恒温［（３９±
０．５）℃］和厌氧（ＣＯ２）状态。
将密封的产气瓶从恒温箱中取出，放置在（３９±
０．５）℃水浴锅内，以保持恒温，用针头将产气瓶中多
余气体排完，用另一针头注入瘤胃液１０ｍＬ。将两
根针头取下，产气瓶置于（３９±０．５）℃恒温箱中培
养，开始计时。
１．４．５　空白对照
设置３个空白对照。空白对照不加样品，其他
都相同，以扣除瘤胃液自身产气量。
１．５　测定项目及方法
１．５．１　产气量的测定
培养１、２、３、４、５、６、７、８、１０、１２、１６、２０、２４、２８、
３２、３６、４２、４８、５４、６０、６６、７２ｈ时，用压力传感器读
取产气瓶内压力，并放气，然后按产气量计算公式
（公式１）转化为产气体积。产气过程的总积累产气
量为各时间段产气量之和。
产气量计算公式：
ＧＰｔ＝
（Ｐｔ－Ｐｔ空白）×（Ｖ０－１００）
１０１．３×Ｗ
（１）
式中，ＧＰｔ 为样品在ｔ时刻的产气量（ｍＬ）；Ｐｔ 为样
品ｔ时刻读取的压力（ｋＰａ）；Ｐｔ空白为空白在ｔ时刻的
产气压力（ｋＰａ）；Ｖ０ 为产气瓶体积（ｍＬ）；Ｗ 为样品
干物质重（ｇ）；１０１．３为标准大气压（ｋＰａ）。
１．５．２　发酵参数及发酵产物的测定
各时间点（２、６、１２、２４ｈ）培养结束后，立即打开
瓶塞无损失地转移到１００ｍＬ大离心管中，在１　０００
ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ，液体移入３个收集瓶中，１号收集
瓶内瘤胃液用来测ｐＨ值，２号瓶内瘤胃液用来测
ＮＨ３－Ｎ，３号瓶内瘤胃液用来测ＶＦＡ。固体倒入滤
袋内，将产气瓶内的残渣冲洗干净，并全部倒入滤袋
回收残渣，用去离子水反复冲洗滤袋，直至滤液澄清，
弃去清洗时的滤液。滤袋在过滤之前１０５℃干燥４
ｈ，称重。ｐＨ值用雷磁ＰＨＳ－３Ｃ型台式ｐＨ计测定，
氨态氮用定氮仪测定，ＶＦＡ利用气相色谱仪测定。
１．６　组合效应值的估算
组合效应值 ＝
实测值－加权估算值
加权估算值 ×１００
（２）
７２
上 海 交 通 大 学 学 报 （农 业 科 学 版） 第３２卷
式（２）中，实测值为实际测定的样品产气量（ｍＬ）。
加权估算值＝Ａ饲料实测值产气量×Ａ饲料
配比（％）＋Ｂ饲料实测值×Ｂ饲料配比（％）
１．７　数据处理
所有数据均采用ＥＸＣＥＬ　２００３进行初步数据
处理，然后用ＳＰＳＳ　１９．０中的ＬＳＤ程序过程进行方
差分析和 Ｄｕｎｃａｎ法多重比较，显著水平设定为
Ｐ＜０．０５。
２　结果
２．１　燕麦草与羊草不同比例组合的体外产气及其
发酵参数变化
不同燕麦草与羊草组合的产气速率见图１，由
图１可见各日粮组产气速率均呈现先上升后下降的
过程，即在发酵培养７ｈ之前快速上升，之后先快速
下降，到１２ｈ后缓慢降低。各组分别于６ｈ形成产
气速率峰值，日粮２、３在发酵６ｈ产气速率显著高
于日粮１（Ｐ＜０．０５），日粮２、３组之间差异不显著
（Ｐ＞０．０５），而其他各时间点各组日粮产气速率差
异不显著（Ｐ＞０．０５）。从整体上看，日粮３组在发
酵２４ｈ内产气速率基本高于其他两组，２４ｈ后产气
率低于其他两组。由图２可以看出，各组日粮随着
发酵时间的延长，产气量呈现逐渐上升趋势。发酵
到至３ｈ后，日粮２、３组的累计产气量开始高于日
粮１，并一直持续到发酵７２ｈ，发酵至２４ｈ，日粮２、３
组累计产气量显著高于日粮１组（Ｐ＜０．０５，见表
３）。日粮２组在发酵２０～４８ｈ阶段，累计产气量低
于日粮３组，在发酵４８～７２ｈ阶段则高于日粮３
组，但是２、３组之间差异不显著。综合体外产气及
其参数分析，当日粮燕麦草与羊草比例为１∶１时，表
现出了较好的瘤胃发酵模式。
图１　不同组合产气速率动态变化比较
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｃｕｒｖｅ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ
ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
图２　体外发酵累积产气量动态变化比较
Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ　Ｇｐ　ｏｆ　ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ
ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
表３　不同组合的产气量及产气参数
Ｔａｂ．３　Ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇａｓ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｅｅｄｓｔｕｆｆｓ
组别
Ｇｒｏｕｐｓ
产气量 Ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ／ｍＬ 产气参数 Ｇａｓ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
１２　 ２４　 ３６　 ４８　 ７２ ａ ｂ　 ａ＋ｂ　 ｃ
日粮１Ｄｉｅｔ　１　 ７６．８　 １２１．２　 １５０．４　 １７０．５　 １８７．５　 ３．１５＊ １９７．００　 ２００．１５　 ０．０３８　６
日粮２Ｄｉｅｔ　２　 ９４．２　 １４５．４＊ １７５．９　 １８９．７　 ２０１．９ －１３．８０　 ２１９．７６　 １９５．９６　 ０．０５４　２
日粮３Ｄｉｅｔ　３　 ９２．２　 １４１．１＊ １７０．６　 １８９．３　 ２０５．２　 ８．０７＊ ２０７．２９　 ２１５．３６　 ０．０４２　８
　　注：ａ为快速产气部分，ｂ为慢速产气部分，ｃ为慢速产气部分的产气速度，ａ＋ｂ为潜在产气量．同列肩注＊表示Ｐ＜０．０５。
Ｎｏｔｅ：ａ：ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｑｕｉｃｋｌｙ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｆｒａｃｔｉｏｎ，ｂ：ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ，ｃ：ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ，ａ＋ｂ：ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｇａｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｃｏｌｕｍｎ　ｓｈｏｕｌｄｅｒ　ｎｏｔｅ＊ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　Ｐ＜０．０５．
２．２　燕麦草与羊草不同比例的组合效应
各样品在不同的时间点的产期速率与产气量组
合效应值见表４、５。从７２ｈ发酵来分析，日粮２、３
组的组合效应最大，从发酵２４ｈ分析，日粮２组的
组合效应值最高。其中日粮２组在培养４ｈ后，产
期速率组合效应值达到最高，而产气量组合效应最
高值则到培养６ｈ后出现。从产气速率与产气量组
合效应值来分析，当日粮燕麦草与羊草比例为１∶１
时，发挥出了较好的组合效应。
８２
第２期 潘美娟，等：体外产气法评定奶牛日粮中燕麦草和羊草的组合效应
表４　不同组合产气速率的组合效应值
Ｔａｂ．４　Ａｓｓｏｃｉａｔｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｅｅｄｓｔｕｆｆｓ
组别
Ｇｒｏｕｐｓ
培养时间／ｈ　Ｔｉｍｅ
２　 ４　 ６　 １２　 ２０　 ２４　 ３６　 ４８　 ７２
日粮１Ｄｉｅｔ　１　 ３．４　 １３．４ －１２．１　 ２．１ －９．３ －１４．４　 １１．４　 ３８．２＊ ９０．５＊
日粮２Ｄｉｅｔ　２　 １０．８　 ５１．２＊ ２１．３＊ １０．５　 ４．５　 ２．３　 ２２．１ －６．９　 １０．５
日粮３Ｄｉｅｔ　３　 ２２．２　 ３９．７＊ ２５．９＊ １０．２ －０．２ －１．５　 ２３．５　 ２６．８＊ ２３．６
　　注：同列肩注＊表示Ｐ＜０．０５，下表同。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｃｏｌｕｍｎ　ｓｈｏｕｌｄｅｒ　ｎｏｔｅ＊ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　Ｐ ＜０．０５．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ａｓ　ｂｅｌｏｗ．
表５　不同组合产气量的组合效应值
Ｔａｂ．５　Ａｓｓｏｃｉａｔｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｅｅｄｓｔｕｆｆｓ
组别
Ｇｒｏｕｐｓ
培养时间／ｈ　Ｔｉｍｅ
２　 ６　 １２　 ２０　 ２４　 ３６　 ４８　 ７２
日粮１Ｄｉｅｔ　１ －５．５　 ５．４　 ０．７ －１．２　 ２．７ －０．７　 ２．８　 ４．７
日粮２Ｄｉｅｔ　２　 ４．３　 ３３．１＊ ２４．７＊ １９．６＊ １７．６＊ １７．３＊ １５．０＊ １３．２
日粮３Ｄｉｅｔ　３　 １３．１　 ３０．６＊ ２１．５＊ １５．６＊ １３．７＊ １３．５＊ １４．５＊ １４．８
２．３　燕麦草与羊草不同比例组合的瘤胃内容物的
变化
由表６可知，各组日粮ｐＨ 随着发酵时间的延
长，呈现下降趋势，３组日粮在２４ｈ发酵阶段的ｐＨ
均在６．６５以上。在培养６ｈ后，日粮１、２组ｐＨ显
著高于日粮３组。各组日粮 ＮＨ３－Ｎ浓度整体随
着发酵时间的延长，呈现上升趋势，其中日粮１组呈
现逐渐上升趋势，而日粮２、３组则为先下降，然后呈
现上升趋势（见表６）。发酵２４ｈ后，日粮２、３组
ＮＨ３－Ｎ浓度高于日粮１组，但差异不显著。各组
日粮ＴＶＦＡ浓度整体随着发酵时间的延长，呈现上
升趋势，其中日粮２、３组的ＴＶＦＡ浓度在发酵２４ｈ
后，高于日粮１组，但差异不显著。发酵２ｈ后，日
粮２、３组的 ＴＶＦＡ浓度显著高于日粮１组（Ｐ＜
０．０５）。综合ｐＨ、ＮＨ３－Ｎ和ＴＶＦＡ浓度，以日粮
２组发酵效果最好，日粮３组次之。
３　讨论
３．１　不同粗饲料组合对体外产气速率和产气量的
影响
体外产气量在某种程度上可反映反刍动物饲料
在动物体内的降解特性。但是体外产气法作为一种
体外模拟技术，试验环境有别于动物实际生理状况，
如发酵产物的累积不同于体外发酵，同时各种类型
的饲料产气量不同，产气量并不能直接衡量不同种
饲料之间降解程度，还需要结合ＤＭ、ＮＤＦ降解率
表６　不同组合的ｐＨ、ＮＨ３－Ｎ值与ＴＶＦＡ变化
Ｔａｂ．６　Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｐＨ，ＮＨ３－Ｎ　ａｎｄ　ＴＶＦＡ　ｏｆ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｆｌｕｉｄ
检测指标
Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ
时间
Ｔｉｍｅ
日粮１
Ｄｉｅｔ　１
日粮２
Ｄｉｅｔ　２
日粮３
Ｄｉｅｔ　３
ｐＨ
２　 ６．８８　 ６．７９　 ６．７６
６　 ６．８１＊ ６．８４＊ ６．７１
１２　 ６．７５　 ６．７４　 ６．７１
２４　 ６．６７　 ６．６９　 ６．６６
ＮＨ３－Ｎ
２　 １７．３６　 １９．６４＊ １９．９６＊
６　 １７．２７　 １７．９３　 １７．６７
１２　 １７．５７　 １８．６４　 １９．０１
２４　 ２０．４８　 ２２．８８　 ２３．３１
ＴＶＦＡ
２　 １７．４４　 ３４．４２＊ ３８．１６＊
６　 ２１．９７　 ３７．０９＊ ４４．４８＊
１２　 ２８．９３　 ５９．５０＊ ４９．２９＊
２４　 ５１．６３　 ６３．３８　 ６２．９３
等指标综合评定某种原料的营养价值［５］。崔占鸿
等［６］研究表明，燕麦青干草与藏嵩草组合时，以燕麦
青干草占５０％比例的组合效应值表现在１２、２４、３６
和４８ｈ时均最大，且与其他２个比例组合间表现为
差异极显著（Ｐ＜０．０１）。本试验中，当燕麦草与羊
草比例为１∶１时，４、８、１０、２４和３６ｈ的ＴＭＲ日粮
的产气速率组合产生了最大的正的组合效应，６、１２、
２０、２４、３６和４８ｈ的ＴＭＲ日粮产气量组合效应值
产生了最大的正的组合效应。总体来看，随着发酵
９２
上 海 交 通 大 学 学 报 （农 业 科 学 版） 第３２卷
时间的延长，各组合均呈组合效应量逐渐减弱的变
化趋势。当燕麦草和羊草组合时，产气速率与产气
量均较单一牧草有所增加，这可能主要是由于牧草
搭配组合后，营养物质组成更加合理，从而改善了瘤
胃微生物的营养源，促进了微生物对发酵底物的降
解利用。但随着发酵的延长，组合效应量逐渐减弱，
可能主要是由于组合牧草发酵底物营养成分逐渐消
耗而减少或缺乏引起的。
３．２　不同粗饲料组合对发酵参数的影响
瘤胃液ｐＨ 值是鉴定瘤胃发酵水平的重要指
标，综合反映瘤胃微生物代谢产物有机酸产生、吸
收、排除及中和情况。瘤胃液ｐＨ 值变动范围及趋
势只要取决于日粮组成、处理方式、饲喂时间、饲喂
方法等［７］。一般而言，瘤胃ｐＨ 值随采食时间而呈
周期性变化，有资料显示，瘤胃正常ｐＨ变动范围为
５．８～７．２，低于５．８或高于７．２均会影响瘤胃微生
物的正常发酵［８］。瘤胃对 ＮＤＦ、ＡＤＦ的消化主要
依赖于纤维分解菌，而纤维分解菌对瘤胃ｐＨ 十分
敏感，当ｐＨ 值为６．５时纤维分解菌活性最大［９］。
本试验三组日粮在体外产气中瘤胃液的ｐＨ 值为
６．６６～６．８８，均在正常范围内，对微生物的活性影响
不大，均有利于微生物对日粮的附着分解。三组日
粮的ｐＨ值变化趋势基本相同，及６ｈ后逐渐下降。
有资料显示，当瘤胃ｐＨ值为６．５时，纤维分解菌活
性最大，比较不同日粮产生的ｐＨ值均值可以看出，
日粮１、２、３的ｐＨ 值平均值分别为６．７８、６．７７、
６．７１，比较接近６．５，故能更适于纤维分解菌活动。
瘤胃中 ＮＨ３－Ｎ 是奶牛日粮中蛋白质、氨基
酸、尿素等成分分解的终产物，受日粮来源、日粮精
粗比和日粮营养成分平衡程度等因素。瘤胃 ＮＨ３
－Ｎ浓度是动态衡量氮源降解与利用的重要指标，
也是瘤胃微生物赖以生存的氮源，瘤胃液中ＮＨ３－
Ｎ浓度将直接影响微生物菌体蛋白的产量［１０］。有
试验表明，瘤胃最适 ＮＨ３－Ｎ浓度为８×１０－２～１０
×１０－２　ｍｇ／ｍＬ［１１］。但当 ＮＨ３－Ｎ 浓度为６．３×
１０－２～２７．５×１０－２　ｍｇ／ｍＬ时也属于正常变动范
围，不影响微生物的活性。ＮＨ３－Ｎ浓度过高，表
明日粮氮源浪费，应及时调整日粮中氮素的含量。
ＮＨ３－Ｎ浓度过低，将影响瘤胃能－氮平衡，降低
瘤胃微生物活性，降低微生物ＣＰ的合成和纤维类
物质的降解［１２］。本试验结果表明，不同日粮对奶牛
瘤胃ＮＨ３－Ｎ浓度影响的变化趋势基本一致，即在
２ｈ时ＮＨ３－Ｎ浓度较高，这是因为日粮中含氮物
质在瘤胃内发酵降解产生大量的 ＮＨ３－Ｎ，但随时
间的延长，ＮＨ３－Ｎ浓度降低，这可能是由于瘤胃
微生物对瘤胃ＮＨ３－Ｎ的吸收所致。１６ｈ后呈逐
渐上升的趋势，主要与ＣＰ含量与降解速度有关。
反刍动物瘤胃发酵产生的挥发性脂肪酸
（ＶＦＡ）是其生存、生长、泌乳、繁殖的主要能源，约
占能量总量的７０％～８０％，此外，ＶＦＡ还参与多种
代谢及动物性产品（肉、乳）的形成。瘤胃发酵产生
的ＶＦＡ 主要包括乙酸、丙酸、丁酸，约占总酸的
９５％。瘤胃中ＶＦＡ浓度是衡量瘤胃微生物活力的
重要指标，也是瘤胃发酵的主要指标之一［１３］。
ＴＶＦＡ产量的多少主要取决于 ＯＭ 的含量及降解
的速度。本试验可知，当燕麦草与羊草比例为１∶１
时，有利与瘤胃发酵生产 ＴＶＦＡ。总体来看，随着
发酵时间的延长，日粮１、日粮２、日粮３的 ＴＶＦＡ
浓度有增加的趋势。这说明了燕麦草与羊草比例为
１∶１的ＴＭＲ日粮促进了纤维的降解。
４　小结
针对燕麦草与羊草的不同比例组合，通过体外
评定技术，评定了不同日粮的瘤胃发酵参数、瘤胃内
容物及其组合效应值，可见当ＴＭＲ日粮中燕麦草
与羊草比例为１∶１时有利于瘤胃的发酵。
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２２－２４．
（上接第３０页）
［８］　Ｎｏｃｅｋ　Ｊ．Ｆｅｅｄｉｎｇ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｒｕ－
ｍｉｎａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎ　ｆｉｒｓｔ
ｌａｃｔａｔｉｏｎ　ｃｏｗｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｄａｉｒｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９２，７５
（１１）：３１００－３１０８．
［９］　冀一伦．实用养牛科学［Ｍ］．北京：中国农业出版
社，２００５．
［１０］　Ｓｒｉｎｉｖａｓ　Ｂ，Ｇｕｐｔａ　Ｂ．Ｒｕｍｅｎ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｂａｃｔｅｒｉａｌ
ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄ（Ｔｖｆａ）ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅｓ　ｉｎ
ｃａｔｔｌｅ　ｆｅｄ　ｏｎ　ｕｒｅａ－ｍｏｌａｓｓｅｓ－ｍｉｎｅｒａｌ　ｂｌｏｃｋ　ｌｉｃｋｓ　ｓｕｐｐｌｅ－
ｍｅｎｔ［Ｊ］．Ａｎｉｍａｌ　Ｆｅｅｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９７，６５
（１）：２７５－２８６．
［１１］　Ｐｒｅｓｔｏｎ　Ｔ　Ｒ，Ｒ　Ａ　Ｌｅｎｇ．Ｍａｔｃｈｉｎｇ　Ｒｕｍｉｎａｎｔ　Ｐｒｏｄｕｃ－
ｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ｗｉｔｈ　Ａｖａｉｌａｂｌｅ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｒｏｐｉｃｓ
ａｎｄ　Ｓｕｂ－Ｔｒｏｐｉｃｓ［Ｍ］．Ｐｅｎａｍｂｕｌ　Ｂｏｏｋｓ，１９８７．
［１２］　刘哲，张昌吉，郝正里，等．饲喂含不同秸秆的全日粮
颗粒料对绵羊瘤胃及血液代谢参数的影响［Ｊ］．中国
饲料，２００５（１１）：１２－１４．
［１３］　Ｋｕｎｇ　Ｌ，Ｓｈｅｐｅｒｄ　Ａ，Ｓｍａｇａｌａ　Ａ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ
ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｐｒｏｐｉｏｎｉｃ　ａｃｉｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｅｒｍｅｎｔａ－
ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｅｒｏｂｉｃ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｒｎ　ｓｉｌａｇｅ　ａｎｄ　ａ　ｔｏｔａｌ
ｍｉｘｅｄ　ｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｄａｉｒｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９８，８１
（５）：１３２２－１３３０．
１４