全 文 ：我国南方土地肥沃、日照充足、雨量丰富，适合热
带和亚热带牧草的种植。饲养水牛等反刍动物需要种
类多样的饲草，但就广西区内目前的情况来看作为反
刍动物的饲草多数是象草，种类单一，为此，广西需要
引进一些优质的饲草品种，丰富反刍动物的饲草种类。
臂形草（Brachiaria spp）也称旗草，是多年生热带禾
本科牧草，原产热带非洲稀树草原地区（年降雨量
800 mm以上），茎秆匍匐或稍向上，细小，株高 50~150 cm。
该属植物在热带地区表现出生长快、适应性强、耐酸
瘦土等优点，是优良的放牧型和水保型草种[1-2]。坚尼
草又名大黍（Panicum maximum），隶属禾本科黍亚族
黍属[3]。坚尼草为植株高大、生长旺盛、粗大丛生型多
年生禾草，它喜热带潮湿气候和季风气候，耐旱，耐火
烧，耐荫，适宜海拔 1 000 m以下，年降雨 750 mm以
上的热带、亚热带地区生长，只耐短期轻微[4]。目前为
止，有较多的文献报道了有关臂形草和坚尼草的适应
性研究和引种栽培、产量等[1,5,7,8]，但对这些草的饲草营
养价值评定的报道较少，广西壮族自治区牧草工作站
于 2002年从中国热带农业科学院品热带作物品种资
源所引进臂形草和坚尼草。因此，本研究试图结合常
规饲料营养化学成分分析和应用注射器式体外产气
法来评定栽培于广西牧草工作站的 3 种臂形草和
2种坚尼草的营养价值。
1 材料与方法
1.1 饲草原料的来源
本文测定的样本为成熟期新鲜坚尼草 TD58、坚
尼草 CIAT6799、珊状臂形草、杂交臂形草和俯仰臂形
草。试验样本采集地位于广西壮族自治区牧草工作站
牧草试验基地，属亚热带湿润季风气候，海拔在 91.5～
120 m，土壤属石灰岩风化而成的酸性红黄壤，pH 值为
5.5～5.8，土层深厚，有机质含量达 2.44%～3.95%[2]。鲜
应用体外产气法评定广西区内 3 种臂形草和
2 种坚尼草的营养价值
邹彩霞 杨炳壮 罗荣太 韦升菊 梁贤威 杨 纯 夏中生
邹彩霞，中国农业科学院水牛研究所，副研究员，博士，
530001，南宁。
杨炳壮（通讯作者）、韦升菊、梁贤威，单位及通讯地址同
第一作者。
罗荣太，广西壮族自治区牧草工作站。
杨纯、夏中生，广西大学动物科技学院。
收稿日期：2011-05-27
基金项目:广西科学基金项目(桂科基 0991018)和广西水产
畜牧兽医局项目(桂渔牧科 09254-15)资助
摘 要：为了获得栽培于广西的 3种臂形草和 2种坚尼草的营养价值。试验结合注射器式体外产气
法和常规化学成分分析法评定成熟期新鲜坚尼草 TD58、坚尼草 CIAT6299、珊状臂形草、杂交臂形草、俯
仰臂形草的营养价值。瘤胃液来源于 2头健康状况良好的带有瘤胃瘘管的水牛，记录了 2、4、6、9、12、24、
36、48、72、96 h的累积产气量，并取发酵了 96 h的底物作为测定乙酸、丙酸和丁酸，以及氨态氮的含量。
试验结果显示，从各时间点累积产气量来看，以臂形草类的俯仰臂形草最高；坚尼草 CIAT6299的累积
产气量较坚尼草 TD58高。潜在产气量最高的为俯仰臂形草，最低的为坚尼草 TD58；总挥发性脂肪酸浓
度在 68.21~74.86 mM范围内，乙酸摩尔百分数在 53.66%~56.61%范围内，丙酸摩尔百分数在 25.51%~
33.48%范围内，乙酸/丙酸比在 1.62~2.10。氨态氮浓度在 22.25~26.96 mg/100 ml；微生物蛋白产量在
3.82~4.43 mg/ml。根据饲料相对评定指数（RFV）计算公式得到 RFV值，从大到小排列顺序为：杂交臂
形草(81.85) >俯仰臂形草(74.60) >珊状臂形草(72.91) >坚尼草 CIAT6299(66.4) >坚尼草 TD58(63.13)；可
消化有机物质含量和代谢能从大到小的顺序为：坚尼草 TD58 (509.72 g/kg，5.4 MJ/kg DM)，坚尼草
CIAT6299(531.09 g/kg，5.84 MJ/kg DM)，珊状臂形草(552.28 g/kg，6.27 MJ/kg DM)，杂交臂形草(596.80 g/kg，
7.18 MJ/kg DM)，俯仰臂形草(614.78 g/kg，7.55 MJ/kg DM)。
关键词：臂形草；坚尼草；饲草营养价值评定；注射器式体外产气法；代谢能
中图分类号：S816.15 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2011）19-0045-04
反刍动物营养《饲料工业》·2011年第 32卷第 19期
45
成分(%，以风干样品为基础)
总能(MJ/kg)
粗蛋白(%)
灰份(%)
钙(%)
磷(%)
中性洗涤纤维(%)
酸性洗涤纤维(%)
粗纤维(%)
干物质采食量(kg/d)
可消化干物质含量(%)
相对饲料评定指数
坚尼草 TD58
16.59
9.49
7.73
0.65
0.18
72.36
50.37
33.96
1.66
49.66
63.84
坚尼草 CIAT6299
16.49
9.92
7.62
0.61
0.21
72.56
46.96
38.31
1.65
52.32
67.07
俯仰臂形草
17.21
8.6
6.03
0.4
0.61
70.5
40.96
32.42
1.70
56.99
75.20
杂交臂形草
17.27
9
7.38
0.5
0.22
67.5
39.35
26.31
1.78
58.25
80.27
珊状臂形草
17.61
9.18
5.56
0.41
0.18
70.46
42.13
32.75
1.70
56.08
74.04
表 1 3种臂形草和 2种坚尼草的常规化学营养成分
反刍动物营养
样采集后立即送往广西水牛研究所研究与开发中心
实验室经 65 ℃干燥 48 h，粉碎、过 40目筛，密封保存。
1.2 瘤胃液供体动物及其饲养
试验动物为 2头装有永久性瘤胃瘘管的水牛(饲
养于广西水牛研究所水牛养殖示范场内)，体重(500±
25) kg。饲喂日粮精粗比为 30： 70，精饲料为象草和玉
米苞叶及芯。每天喂料两次(8:00和 16:30)，自由饮水。在
早饲前抽取 2头瘘管水牛的瘤胃液，混合后经 4层纱布
过滤至预热处理过的收集瓶，39 ℃下连续通入 CO2。
1.3 常规营养成分测定
干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维测
定参照杨胜(1993)[9]方法。
1.4 累计产气量的测定
测定方法参考Menke等(1988)[10]。记录了 2、4、6、9、
12、24、36、48、72、96 h的产气量。根据 GP=a+b(1-e-ct)
计算出 a、b、c值。
1.5 挥发性脂肪酸的测定方法
取体外发酵培养 96 h后的上清液 1 ml，加入相
同体积 8.2%的偏磷酸，4 ℃、20 000×g下离心 10 min，
取离心后的上清液置于冰箱中备用，所用仪器为岛津
2010型气相色谱仪，配氢火焰离子化检测器(FID)，色
谱柱为 HP-INNOWAX(19091N—133)毛细管柱，规格
为 30 m×0.25 m×0.25 μm。按 Hu 等（2005）[11]方法测定
上清液中乙、丙、丁酸的含量。
1.6 氨态氮的测定方法
取体外发酵培养的瘤胃液 5 ml，3 500~4 000 r/min
离心 10 min，取上清液，采用 Searle (1984)[12]、冯宗慈
等(1993)[13]改进方法，使用氯化铵作为标准品，用可见
分光光度计(721型)测定 700 nm波长条件下上清液
中氯化氨浓度。
1.7 可消化有机物的计算方法
可消化有机物（digestible organic matter, DOM）的
计算方法是根据体外产气法得到的培养 24 h 后的
产气量来进行计算的，公式如下：DOM=7.65(±0.062)×
GP24 h+353（±0.59）(Menke 等, 1979)[14]，其中 DOM的单
位为 g/kg，GP24 h的单位为 ml。
1.8 RFV的计算方法
样品的饲料相对值（RFV）为：RFV=DMI(%BW)×
DDM(%DM)/1.29，其中：DMI(Dry Matter Intake，DMI，
占% BW)为粗饲料干物质的随意采食量，单位为占体
重的百分比即%BW；DDM(Digestible Dry Matter，DDM)
为可消化的干物质含量，单位为% DM。DMI与 DDM
的预测模型分别为：DMI(%BW)=120/NDF(%DM)；DDM
(%DM)= 88.9-0.779×ADF(%DM)。
1.9 ME 的计算方法
基于 85份干草样本，得到有机物的消化率(DO，Di－
gestibility of the organic matter)与代谢能有以下的回归
关系，即公式 ME(MJ/kg DM)=-0.20+0.1410×DO（Menke，
1988）[10]，其中 DO=17.04+1.1085GP24（Menke和 Steingass,
1988）[10]。
1.10 数据处理
所有的分析数据为 3次重复测定结果的平均值。
2 结果
2.1 常规营养成分测定结果(见表 1)
邹彩霞等：应用体外产气法评定广西区内 3种臂形草和 2种坚尼草的营养价值
2.2 体外产气量、有机物消化率、代谢能和发酵动力
学参数(见表 2)
3种臂形草和 2种坚尼草在 2、4、6、9、12、24、36、
48、72、96 h各时间点累积产气量动态变化见图 1，总
体产气特点：臂形草在各时间点的累积产气量大于坚
尼草，而对于臂形草而言，俯仰臂形草在各时间点的
产气量最大，珊状臂形草的最小，对于坚尼草而言，坚
尼草 CIAT6299的产气量大于坚尼草 TD58。从体外发
酵动力学参数来看，这几种牧草的快速产气部分 a皆
为负值，即在快速降解开始前都存在一个延滞时间；
46
项目
快速产气部分 a (ml)
慢速产气部分 b (ml)
潜在产气量 a+b(ml)
产气速率 c(ml)
产气量 GP24 h(ml)
可消化有机物消化率(%)
可消化有机物含量(g/kg)
代谢能(MJ/kg DM)
pH 值
氨态氮 NH3-N(mg/100 ml)
微生物蛋白(mg/ml)
总挥发性脂肪酸(mM)
乙酸(%)
丙酸(%)
丁酸(%)
乙酸/丙酸
坚尼草 TD58
-4.01
36.86
32.85
0.04
20.48
39.74
509.67
6.99
6.89
26.96
3.82
68.72
54.67
25.98
19.35
2.10
坚尼草 CIAT6299
-4.1
44.84
40.73
0.03
23.28
42.85
531.09
7.29
6.85
25.77
4.04
68.21
56.61
25.51
17.88
2.22
俯仰臂形草
-2.88
46.58
43.7
0.03
26.05
45.92
552.28
7.59
6.85
24.5
4.22
72.39
54.72
33.48
11.8
1.63
杂交臂形草
-1.69
42.87
41.18
0.06
31.87
52.37
596.81
8.21
6.92
26.77
4.43
71.79
54.62
33.02
12.36
1.65
珊状臂形草
-1.18
46.63
45.46
0.05
34.22
54.97
614.78
8.47
6.79
22.25
4.04
74.86
53.6
33.07
13.33
1.62
表 2 3种臂形草和 2种坚尼草的发酵动力学参数、GP24 h、有机物消化率（DO）、代谢能、pH值、
氨态氮（NH3-N）和微生物蛋白（MCP）及挥发性脂肪酸浓度
慢速产气部分 b，珊状臂形草最大，坚尼草 TD58最
小；产气速率最高的是杂交臂形草。可消化有机物含量、
可消化有机物消化率和代谢能最高的是珊状臂形草。
50
40
30
20
10
0
-10
累
积
产
气
量
(m
l)
20 4 6 9 12 24 36 48 72 96 120
俯仰臂形草
杂交臂形草
珊状臂形草
坚尼草 CIAT6299
坚尼草 TD58
培养时间(h)
图 1 产气量动态变化
2.3 体外发酵终止物氨态氮、挥发性脂肪酸含量(见
表 2)
3 种臂形草和 2 种坚尼草的氨态氮含量为
22.25~26.96 mg/100 ml；总挥发性脂肪酸最高的是珊状
臂形草。臂形草的乙酸与丙酸之比都小于 2。而坚尼
草的乙酸与丙酸之比略大于 2。乙酸含量最低的是珊
状臂形草，最高的是坚尼草 CIAT6799。
3 讨论
一定时间内产气量的多少反映了底物被瘤胃微
生物利用的程度，它代表着底物营养价值的高低，是
用产气法预测干物质降解率最主要的指标[15]，再结合
原料的化学成分的组成，其预测结果将更加准确。从
本试验各种饲料体外发酵产气量动态变化曲线来看，
饲料发酵有一个过程，在初始阶段发酵不完全，产气
量较少；当到一定的时期，产气量开始达到最高峰，然
后逐渐下降，不同的饲料产气量达到最高峰的时间不
同。本次测定的禾本科牧草 3种臂形草和 2种坚尼草
产气最高峰在 96 h。这一结果与严学兵[16]、张洁和王
洪荣[17]的相关试验研究结果一致。
根据 Menke最早提出的人工瘤胃产气量法评价
饲草料的营养价值，体外发酵产气量是反刍动物瘤胃
底物发酵一个很重要的指标，它与饲料有机物的发酵
强度成正相关。饲料的体外发酵产气量与瘤胃内的可
利用能量显著相关。
饲料体外培养液中 pH值反映的是饲粮发酵产生
的总酸度，可以反映瘤胃的发酵水平；氨态氮浓度和
微生物蛋白可反映出饲料氮降解速度和微生物对氨
的利用，本试验通过测定各种饲料体外发酵后培养液
中 pH值、氨态氮浓度和微生物蛋白产量来研究常用
饲料在瘤胃内降解与利用情况。
NH3-N不但是瘤胃内饲料蛋白质、肽、氨基酸、氨
化物、尿素和其它非蛋白氮化合物分解的终产物，还
是微生物合成菌体蛋白的主要原料[18]。即 NH3-N浓度
是评价瘤胃内环境的重要指标，其取决于饲料中蛋白
质在瘤胃中的降解、吸收以及瘤胃微生物对 NH3-N
的利用程度[19]。
本试验是模拟静态的瘤胃发酵，故氨氮浓度的高
低受发酵底物本身蛋白质含量和降解率的影响，主要
由瘤胃微生物分解蛋白质和利用氨合成微生物蛋白
质的速度决定的。瘤胃中 NH3-N浓度过高或过低都
不利于微生物的生长繁殖，因此保持瘤胃液中的最适
NH3-N浓度是保证微生物蛋白合成的首要条件。本试
反刍动物营养邹彩霞等：应用体外产气法评定广西区内 3种臂形草和 2种坚尼草的营养价值
47
验研究 3种臂形草和 2种坚尼草的发酵液中 NH3-N
浓度在 22.25~26.96 mg/100 ml范围内，高于瘤胃微生
物最佳生长所需的 NH3-N浓度在 5~28 mg/100 ml范
围内的要求[20]。这可能是由于发酵系统不同造成，另
外，体外发酵试验中缺少瘤胃壁对氨态氮的吸收，可
能会使其在培养管中累积，造成氨态氮浓度升高。
反刍动物瘤胃内 VFA浓度与饲料中可溶性碳水
化合物含量呈正相关。瘤胃碳水化合物发酵的主要产
物是乙酸、丙酸和丁酸等 VFA，它们是反刍动物主要
的能量来源及合成乳脂和体脂的原料。VFA浓度在很
大程度上影响瘤胃 pH 值，而反过来瘤胃 pH 值对瘤
胃微生物群落也有重要影响。因此 VFA 的产量及其
比例可显著影响反刍动物对营养物质的吸收、利用和
生产能力的发挥。其中乙酸数量最多，其次是丙酸和
丁酸，它们的比例主要受到日粮结构的影响，一般而
言，日粮中淀粉含量高，淀粉分解菌占优势，丙酸和乳
酸产量提高；粗料日粮中纤维含量高，纤维分解菌占
优势，乙酸和甲烷产量提高。当日粮结构相似时，瘤胃
中各 VFA的摩尔百分数也相似。韩正康[21]等报道，瘤
胃中等发酵水平的 TVFA浓度应该为 60~120 mM，本
试验测定各种饲料培养液中的 TVFA浓度为 68.21~
74.86 mM，在正常发酵水平的范围内。一般认为，乙酸
与丙酸之比大于 3.5时，称乙酸发酵型；比例在 2.0~
3.5时，称乙酸／丙酸发酵型；比例小于 2.0时，称丙酸
发酵型，本试验测定的 3种臂形草的乙酸／丙酸比例小
于 2，属于丙酸发酵型，而坚尼草的乙酸 ／丙酸比例在
2.0~3.5，属于乙酸／丙酸发酵型。
4 结论
根据饲料相对评定指数(RFV)计算公式得到 RFV
值，从大到小排列顺序为：杂交臂形草(81.85)>俯仰臂
形草(74.60)>珊状臂形草(72.91)>坚尼草 CIAT6299(66.4)>
坚尼草 TD58(63.13)；可消化有机物质含量和代谢能从
大到小的顺序为：坚尼草 TD58(509.72 g/kg，5.4 MJ/kg
DM)，坚尼草 CIAT6299(531.09 g/kg，5.84 MJ/kg DM)，
珊状臂形草(552.28 g/kg，6.27 MJ/kg DM)，杂交臂形草
(596.80 g/kg，7.18 MJ/kg DM)，俯仰臂形草(614.78 g/kg，
7.55 MJ/kg DM)。
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（编辑：刘敏跃，lm- y@tom.com）
反刍动物营养 邹彩霞等：应用体外产气法评定广西区内 3种臂形草和 2种坚尼草的营养价值
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