全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１５０６０ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
张婷，张彬，张佩华，周小乔，田瑶，朱丹，赵勐，刘士杰，张开展，陈宇光，卜登攀，ＷｉｌｉａｍＰ．Ｗｅｉｓｓ．不同能量水平及玉米加工饲粮对瘤胃体外
发酵参数的影响．草业学报，２０１５，２４（１２）：１０２１１１．
ＺＨＡＮＧＴｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＢｉｎ，ＺＨＡＮＧＰｅｉＨｕａ，ＺＨＯＵＸｉａｏＱｉａｏ，ＴＩＡＮＹａｏ，ＺＨＵＤａｎ，ＺＨＡＯＭｅｎｇ，ＬＩＵＳｈｉＪｉｅ，ＺＨＡＮＧＫａｉＺｈａｎ，ＣＨＥＮ
ＹｕＧｕａｎｇ，ＢＵＤｅｎｇＰａｎ，ＷｉｌｉａｍＰ．Ｗｅｉｓｓ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｓａｎｄｃｏｒｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｄｉｅｔｓｏｎｒｕｍｉｎａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ犻狀狏犻狋狉狅．
ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１５，２４（１２）：１０２１１１．
不同能量水平及玉米加工饲粮对
瘤胃体外发酵参数的影响
张婷１，２，张彬１，张佩华１，周小乔２，田瑶１，朱丹１，赵勐２，刘士杰５，张开展６，
陈宇光１，卜登攀２，３，４，ＷｉｌｉａｍＰ．Ｗｅｉｓｓ７
（１．湖南农业大学动物科学技术学院，湖南 长沙４１０１２８；２．中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，动物营养国家重点实验室，北京１００１９３；
３．东北农业大学，食品安全与营养协同创新中心，黑龙江 哈尔滨１５００３０；４．ＣＡＡＳＩＣＲＡＦ农用林业与可持续畜牧业联合实验室，
北京１００１９３；５．中国饲料工业协会，北京１００１２５；６．北京中地种畜有限公司，北京１０００２８；７．俄亥俄州
农业研究与发展中心动物科学系，俄亥俄州立大学，伍斯特４４６９１）
摘要：利用体外产气法研究不同能量水平与不同加工方式玉米对瘤胃体外发酵参数的影响。试验以玉米秸秆为主
要粗饲料来源设计精粗比为６５∶３５的等氮饲粮，选用玉米青贮与过瘤胃脂肪调整低、高能量水平，普通玉米与蒸
汽压片玉米作为不同加工方式，采用２×２因子试验设计。结果表明，高能水平饲粮的理论最大产气量、４８ｈ总产
气量、干物质降解率均显著高于低能（犘＜０．０５），普通玉米高能组的乙酸、丙酸含量显著高于低能组（犘＜０．０５）。同
一能量水平下，蒸汽压片处理组的４８ｈ总产气量均显著高于普通玉米组（犘＜０．０５）；而低能条件下蒸汽压片组的
总挥发酸、丙酸含量显著高于普通玉米组（犘＜０．０５）。不同饲粮营养水平与体外产气参数相关性分析表明４８ｈ总
产气量与中性洗涤纤维（ＮＤＦ）呈显著负相关（犘＜０．０５），与中性洗涤可溶物（ＮＤＳ）、非纤维性碳水化合物（ＮＦＣ）和
ＮＤＳ／ＣＰ呈显著正相关（犘＜０．０５）。因此，使用蒸汽压片方式处理玉米以及提高饲粮能量水平均可以显著增加体
外发酵４８ｈ总产气量；低能水平下，蒸汽压片玉米对改善瘤胃的发酵特性更为明显。
关键词：蒸汽压片玉米；能量水平；发酵参数；总产气量 　　
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犲狀犲狉犵狔犾犲狏犲犾狊犪狀犱犮狅狉狀狆狉狅犮犲狊狊犻狀犵犱犻犲狋狊狅狀狉狌犿犻狀犪犾犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀
狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犻狀狏犻狋狉狅
ＺＨＡＮＧＴｉｎｇ１，２，ＺＨＡＮＧＢｉｎ１，ＺＨＡＮＧＰｅｉＨｕａ１，ＺＨＯＵＸｉａｏＱｉａｏ２，ＴＩＡＮＹａｏ１，ＺＨＵＤａｎ１，ＺＨＡＯＭｅｎｇ２，
ＬＩＵＳｈｉＪｉｅ５，ＺＨＡＮＧＫａｉＺｈａｎ６，ＣＨＥＮＹｕＧｕａｎｇ１，ＢＵＤｅｎｇＰａｎ２，３，４，ＷｉｌｉａｍＰ．Ｗｅｉｓｓ７
１．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犎狌狀犪狀犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犆犺犪狀犵狊犺犪４１０１２８，犆犺犻狀犪；２．犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅
狉狔狅犳犃狀犻犿犪犾犖狌狋狉犻狋犻狅狀，犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲狊，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲狊，犅犲犻犼犻狀犵１００１９３，犆犺犻狀犪；３．
犛狔狀犲狉犵犲狋犻犮犐狀狀狅狏犪狋犻狅狀犆犲狀狋犲狉狅犳犉狅狅犱犛犪犳犲狋狔犪狀犱犖狌狋狉犻狋犻狅狀，犎犪狉犫犻狀１５００３０，犆犺犻狀犪；４．犠狅狉犱犃犵狉狅犳狅狉犲狊狋狉狔犆犲狀狋狉犲，犈犪狊狋犪狀犱犆犲狀
狋狉犪犾犃狊犻犪，犅犲犻犼犻狀犵１００１９３，犆犺犻狀犪；５．犆犺犻狀犪犳犲犲犱犻狀犱狌狊狋狉狔犪狊狊狅犮犻犪狋犻狅狀，犅犲犻犼犻狀犵１００１２５，犆犺犻狀犪；６．犅犲犻犼犻狀犵犛犻狀狅犉犪狉犿，犅犲犻犼犻狀犵
１０００２８，犆犺犻狀犪；７．犇犲狆犪狉狋犿犲狀狋狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲狊，犗犺犻狅犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犚犲狊犲犪狉犮犺犪狀犱犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犆犲狀狋犲狉，犜犺犲犗犺犻狅犛狋犪狋犲犝狀犻狏犲狉
狊犻狋狔，犠狅狅狊狋犲狉４４６９１，犃犿犲狉犻犮犪
第２４卷　第１２期
Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．１２
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
２０１５年１２月
Ｄｅｃ，２０１５
收稿日期：２０１５０１２７；改回日期：２０１５０４０９
基金项目：“十二五”科技支撑计划（２０１２ＢＡＤ１２Ｂ０２５），动物营养与饲料基础数据的整合与应用（２０１３ｙｗｆｚｄ３）和湖南省“海外名师”项目计划
（湘教通［２０１４］３０９号）资助。
作者简介：张婷（１９８７），女，湖南浏阳人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｚｔｉｎｇ７２９＠１６３．ｃｏｍ
通信作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ａｙｕ８００＠１２６．ｃｏｍ，ｂｕｄｅｎｇｐａｎ＠１２６．ｃｏｍ
犃犫狊狋狉犪犮狋：犐狀狏犻狋狉狅ｂａｔｃｈｃｕｌｔｕｒｅｓｗｅｒｅｇｒｏｗｎｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｓａｎｄｃｏｒｎｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇｄｉｅｔｓｏｎｒｕｍｉｎａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎａ２×２ｆａｃｔｏｒｉａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｉｓｏｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓｄｉｅｔｓｗｅｒｅｃｏｎ
ｓｔｒｕｃｔｅｄｗｉｔｈａｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｔｏｆｏｒａｇｅｒａｔｉｏｏｆ６５∶３５ｕｓｉｎｇｃｏｒｎｓｔｒａｗａｓｔｈｅｍａｉｎｆｏｒａｇｅ，ａｎｄｃｏｒｎｓｉｌａｇｅａｎｄ
ｒｕｍｅｎｐｒｏｔｅｃｔｅｄｆａｔｗｅｒｅａｄｄｅｄｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｄｉｅｔｓ’ｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎａｎｄｇｒｏｕｎｄ
ｃｏｒｎｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄａｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｒｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍａｘｉｍｕｍｇａｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，４８ｈｔｏｔａｌｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｄｒｙｍａｔｔｅｒｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｄｉｅｔｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｆｏｒｔｈｅｌｏｗｅｎｅｒｇｙｄｉｅｔｓ（犘＜０．０５）．Ｔｈｅａｃｅｔａｔｅａｎｄｐｒｏｐｉｏｎａｔｅｏｆｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｄｉｅｔｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉ
ｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｌｏｗｅｎｅｒｇｙｄｉｅｔｓｗｉｔｈｇｒｏｕｎｄｃｏｒｎ（犘＜０．０５）．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ４８ｈｔｏｔａｌｇａｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｄｉｅｔｓｗｉｔｈｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｆｏｒｇｒｏｕｎｄｃｏｒｎ（犘＜０．０５）．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ａｔｔｈｅ
ｌｏｗｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｔｈｅｔｏｔａｌｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄａｎｄｐｒｏｐｉｏｎａｔｅｏｆｄｉｅｔｓｗｉｔｈｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｆｏｒ
ｇｒｏｕｎｄｃｏｒｎ（犘＜０．０５）．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｅｅｄｎｕｔｒｉｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓａｎｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｐａ
ｒａｍｅｔｅｒｓ犻狀狏犻狋狉狅ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ４８ｈｔｏｔａｌｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｎｅｇａｔｉｖｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｎｅｕｔｒａｌｄｅｔｅｒｇｅｎｔ
ｆｉｂｅｒ（犘＜０．０５），ｗｈｉｌｅｉｔｈａｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｎｅｕｔｒａｌｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓｏｌｕｂｌｅ（ＮＤＳ）ａｎｄｎｏｎ
ｆｉｂｅｒｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓａｎｄｗｉｔｈＮＤＳ／ｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎ（犘＜０．０５）．Ｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｂｏｔｈｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎａｎｄｈｉｇｈ
ｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｄｉｅｔｓｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅ４８ｈｔｏｔａｌｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ犻狀狏犻狋狉狅，ａｎｄｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｒｕｍｉｎａｌ
ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｌｏｗｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｄｉｅｔｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎ；ｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｔｏｔａｌｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
近年来，我国奶牛养殖业发展较快，优质粗饲料缺口日益增大，为此，我国不得不长期从国外大量进口苜蓿
（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）等优质粗饲料。２０１０年，我国从国外进口接近２．３亿ｔ苜蓿，而本国生产的苜蓿仅有１亿
ｔ［１］。粗饲料是反刍动物饲粮中不可或缺的组成部分，粗饲料品质直接影响奶牛采食量与能量的吸收。中国每年
产生有接近２亿ｔ玉米（犣犲犪犿犪狔狊）秸秆及类似稻草的秸秆型粗饲料［２］，由于科技和观念等方面的限制，我国丰富
的秸秆资源未能在生产中得到合理有效的利用而遭到大量浪费。秸秆中纤维含量较高，粗蛋白和能量水平较低，
且适口性差，如单纯将其作为粗饲料来源，则不能满足高产奶牛营养需要，影响其生产性能及机体健康。Ｗａｎｇ
等［３］用玉米秸秆代替苜蓿干草，降低了奶牛乳产量及乳蛋白合成，其分析原因可能是秸秆影响了营养物质的代谢
及利用，导致能量供应不足。已有研究表明，饲粮能量水平与乳产量呈线性关系［４］。Ｚｈｕ等［５］的研究表明，与玉
米秸秆组相比，苜蓿组增加了瘤胃有效能的利用，有利于乳蛋白的合成。因此，饲粮能量供应不足可能是影响奶
牛生产性能的主要因素。此外，不同加工的玉米对奶牛泌乳性能造成一定的影响，因淀粉是玉米的主要组成部
分，是重要的能量来源物质，当玉米受蒸汽压片处理后，淀粉的结构发生改变，淀粉的利用率将得到提高［６］，从而
影响奶牛泌乳性能。Ｓａｕｖａｎｔ和 Ｍｉｌｇｅｎ［７］用快速释放淀粉类代替慢速释放淀粉时，能提高十二指肠微生物蛋白
（ｍｉｃｒｏｂｉａｌｐｒｏｔｅｉｎ，ＭＣＰ）的流量。早期Ｔｈｅｕｒｅｒ［８］研究发现，相比干扁玉米，蒸汽压片玉米能提高奶牛的泌乳性
能，可以分别提高６％，８％，２％的产奶量、乳蛋白产量和乳蛋白率。Ｚｈｏｎｇ等［９］研究报道，与普通玉米相比，蒸汽
压片玉米能显著提高干物质采食量、乳产量、乳蛋白产量和乳脂产量。因此是否可以通过提高能量水平和利用蒸
汽压片玉米结合我国现有秸秆资源，弥补秸秆型的弊端，满足奶牛养殖业对粗饲料的需求，减少对进口苜蓿的依
赖。目前，以玉米秸秆为粗饲料来源，通过改变饲粮能量水平和玉米不同加工方式对泌乳性能影响的报道很少。
本试验采用体外产气方法，研究不同能量水平及玉米加工饲粮对瘤胃发酵参数的影响，旨在为生产实践和接下来
的现场试验提供数据参考。
１　材料与方法
１．１　饲料样品的制备及成分分析
参照奶牛营养需要ＮＲＣ（２００１）饲养标准配制４种不同饲粮：秸秆和普通玉米组成的低能玉米组（ｌｏｗｅｒｅｎ
ｅｒｇｙｇｒｏｕｎｄｃｏｒｎ，ＬＥＧＣ），秸秆和蒸汽压片玉米组成的低能蒸汽压片玉米组（ｌｏｗｅｒｅｎｅｒｇｙｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎ，
ＬＥＳＦＣ），秸秆、普通玉米、玉米青贮和过瘤胃脂肪组成的高能玉米组（ｈｉｇｈｅｒｅｎｅｒｇｙｇｒｏｕｎｄｃｏｒｎ，ＨＥＧＣ）以及
３０１第１２期 张婷　等：不同能量水平及玉米加工饲粮对瘤胃体外发酵参数的影响
秸秆、蒸汽压片玉米、玉米秸秆青贮和能乳发组成
的高能蒸汽压片玉米组（ｈｉｇｈｅｒｅｎｅｒｇｙｓｔｅａｍ
ｆｌａｋｅｄｃｏｒｎ，ＨＥＳＦＣ），饲粮配方见表１。将配制
好的饲粮，６５℃烘干，粉碎过０．４２ｍｍ 筛备用。
干物质（ｄｒｙｍａｔｔｅｒ，ＤＭ）参照ＧＢ／Ｔ６４３５８６，粗
蛋白质（ｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎ，ＣＰ）参照 ＧＢ／Ｔ６４３２９４
（全自动凯氏定氮仪ＶＥＬＰ．ＵＤＫｌ５９），粗脂肪（ｅ
ｔｈｅｒｅｘｔｒａｃｔ，ＥＥ）按照 ＧＢ／Ｔ６４３３９４，粗灰分
（Ａｓｈ）参照 ＧＢ／Ｔ６４３８９２的方法进行测定［１０］。
中性洗涤纤维（ｎｅｕｔｒａｌｄｅｔｅｒｇｅｎｔｆｉｂｅｒ，ＮＤＦ）、酸
性洗涤纤维（ａｃｉｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔｆｉｂｅｒ，ＡＤＦ）的测定
参照ＶａｎＳｏｅｓｔ等［１１］的方法进行，其中 ＮＤＦ样
品分析时加入热稳定淀粉酶，计算包含灰分；淀粉
（ｓｔａｒｃｈ）按照蒽酮比色法［１２］进行测定。
１．２　试验动物管理
试验根据奶牛年龄、体重、胎次、泌乳量相近
或相同的原则，选取３头体况良好，泌乳日龄１００～
１５０ｄ，装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛为试验
动物。采用 ＲＩＣ（ｒｏｕｇｈａｇｅｉｎｔａｋｅｃｏｎｔｒｏｌ）自动
饲喂系统（ＩｎｓｅｎｔｅｃＢ．Ｖ公司，荷兰），用全混合饲
粮（ｔｏｔａｌｍｉｘｒａｔｉｏｎ，ＴＭＲ）饲喂牛群，饲粮配方
见表２（来自北京中地种畜科技有限公司），每天
饲喂３次（７：００，１３：００，１９：００），自由采食、自由饮
水，每天挤奶３次（６：３０，１４：００，２０：３０）。
１．３　试验方法
１．３．１　缓冲液配制　　采用 Ｍｅｎｋｅ和Ｓｔｅｉｎ
ｇａｓｓ［１４］的方法配制缓冲液，配方如下：４００ｍＬ
Ｈ２Ｏ、０．１ｍＬ微量元素溶液 Ａ（每１００ｍＬ溶液
Ａ含ＣａＣｌ２·２Ｈ２Ｏ１３．２ｇ、ＭｎＣｌ２·４Ｈ２Ｏ１０ｇ、
ＣｏＣｌ·６Ｈ２Ｏ１ｇ和ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ８ｇ）、２００ｍＬ
碳酸盐、缓冲溶液Ｂ（每Ｌ溶液Ｂ含ＮＨ４ＨＣＯ３４
ｇ和ＮａＨＣＯ３３５ｇ）、２００ｍＬ磷酸盐、缓冲溶液Ｃ
（每Ｌ溶液Ｃ含Ｎａ２ＨＰＯ４５．７ｇ、ＫＨ２ＰＯ４６．２ｇ
和 ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ０．６ｇ）、１ｍＬ１．０ｇ／Ｌ刃天青
溶液、４０ｍＬ还原剂溶液（每１００ｍＬ还原剂溶液
含ＮａＯＨ１６０ｍｇ、Ｎａ２Ｓ·９Ｈ２Ｏ６２５ｍｇ）。接种
前需向瓶中充入ＣＯ２。
１．３．２　瘤胃液采集与处理　　２０１４年７月在北
京市中地种畜有限公司牛场于晨饲前２ｈ采集３
头装有瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛的内容物３Ｌ，混
合后装于保温瓶迅速带回实验室，然后在３９℃水
表１　饲粮原料组成及营养水平
犜犪犫犾犲１　犐狀犵狉犲犱犻犲狀狋狊犪狀犱狀狌狋狉犻犲狀狋犾犲狏犲犾狊狅犳犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾犱犻犲狋狊
风干基础 Ａｉｒｄｒｙｂａｓｉｓ
项目Ｉｔｅｍ ＬＥＧＣ１）ＬＥＳＦＣ ＨＥＧＣＨＥＳＦＣ
玉米秸秆青贮Ｃｏｒｎｓｔｒａｗｓｉｌａｇｅ（％） ０ ０ ２２ ２２
玉米秸秆Ｃｏｒｎｓｔｒａｗ（％） ３５．７５ ３５．７５ １３．００ １３．００
豆粕Ｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ（％） １１．２９ １１．２９ １１．２９ １１．２９
菜粕 Ｒａｐｅｓｅｅｄｍｅａｌ（％） ６．３２ ６．３２ ６．３２ ６．３２
膨化大豆Ｅｘｔｒｕｄｅｄｓｏｙｂｅａｎｓ（％） ２．０６ ２．０６ ２．０６ ２．０６
甜菜渣Ｂｅｅｔｐｕｌｐ（％） ４．１６ ４．１６ ４．１６ ４．１６
全棉籽Ｃｏｔｔｏｎｓｅｅｄｆｕｚｚｙ（％） １０．４４ １０．４４ １０．４４ １０．４４
普通玉米 Ｇｒｏｕｎｄｃｏｒｎ（％） ２５．５６ ０ ２５．５６ ０
压片玉米Ｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎ（％） ０ ２５．５６ ０ ２５．５６
能乳发酵物ＥＢ１００（％） １．１４ １．１４ １．８９ １．８９
酵母发酵物 ＸＰ（％） ０．３３ ０．３３ ０．３３ ０．３３
石粉Ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ（％） ０．７４ ０．７４ ０．７４ ０．７４
食盐 ＮａＣｌ（％） ０．４６ ０．４６ ０．４６ ０．４６
预混料Ｐｒｅｍｉｘ２）（％） ０．５３ ０．５３ ０．５３ ０．５３
小苏打 ＮａＨＣＯ３（％） ０．９２ ０．９２ ０．９２ ０．９２
氧化镁 ＭｇＯ（％） ０．３０ ０．３０ ０．３０ ０．３０
合计Ｔｏｔａｌ １００．００１００．００ １００．００１００．００
精粗比Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ∶Ｆｏｒａｇｅ ６５∶３５６５∶３５６５∶３５６５∶３５
干物质 Ｄｒｙｍａｔｔｅｒ（％） ４２．０６ ４２．８０ ４４．８５ ４４．９０
有机物 Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ（％） ９２．９３ ９２．９５ ９３．５１ ９３．８４
粗蛋白质Ｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎ（％） １６．５２ １６．５４ １６．７７ １６．０５
粗脂肪Ｅｔｈｅｒｅｘｔｒａｃｔ（％） ２．５８ ２．７８ ３．９２ ３．９５
中性洗涤纤维 Ｎｅｕｔｒａｌｄｅｔｅｒｇｅｎｔｆｉｂｅｒ（％）４３．８１ ４２．９６ ３６．２３ ３６．６７
酸性洗涤纤维 Ａｃｉｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔｆｉｂｅｒ（％） ３５．３９ ３６．８５ ３１．４３ ３１．３２
非纤维性碳水化合物 Ｎｏｎｆｉｂｅｒｃａｒｂｏ
ｈｙｄｒａｔｅ３）（％）
３０．０７ ３１．１８ ３６．６０ ３７．１１
淀粉Ｓｔａｒｃｈ（％） ２２．３０ ２２．８０ ２４．４３ ２４．８６
泌乳净能 ＮＥＬ（ＭＪ／ｋｇ）４） １．５２ １．５３ １．７１ １．７２
　１）ＬＥＧＣ：秸秆和普通玉米组成的低能玉米组ＴＭＲ（ｔｏｔａｌｍｉｘｒａｔｉｏｎ）ｃｏｎ
ｔａｉｎｉｎｇｃｏｒｎｓｔｏｖｅｒａｓｔｈｅｍａｉｎｆｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｉｎｇｇｒｏｕｎｄｃｏｒｎ；ＬＥＳＦＣ：秸
秆和压片玉米组成的低能压片玉米组 ＴＭＲｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｏｒｎｓｔｏｖｅｒａｓｔｈｅ
ｍａｉｎｆｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｉｎｇｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎ；ＨＥＧＣ：秸秆、普通玉米、青贮
玉米秸秆和能乳发组成的高能玉米组Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｏｒｎｓｔｏｖｅｒａｎｄｃｏｒｎｓｉｌａｇｅ
ａｓｔｈｅｍａｉｎｆｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｉｎｇｇｒｏｕｎｄｃｏｒｎ；ＨＥＳＦＣ：秸秆、压片玉米、青贮
玉米秸秆和能乳发组成的高能压片玉米组Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｏｒｎｓｔｏｖｅｒａｎｄｃｏｒｎｓｉ
ｌａｇｅａｓｔｈｅｍａｉｎｆｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｉｎｇｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎ．
　２）每ｋｇ预混料（ＤＭ）含有Ｏｎｅｋｉｌｏｇｒａｍｏｆｐｒｅｍｉｘ（ＤＭ）ｃｏｎｔａｉｎｅｄｔｈｅｆｏｌ
ｌｏｗｉｎｇ：Ｆｅ５５００ｍｇ，Ｃｕ４０８０ｍｇ，Ｍｎ４９８９ｍｇ，Ｚｎ１７５００ｍｇ，Ｉ１８０ｍｇ，Ｓｅ
１１０ｍｇ，Ｃｏ８８０５ｍｇ；ＶＡ２００００００ＩＵ，ＶＤ６０００００ＩＵ，ＶＥ１０８００ｍｇ。
　３）非纤维性碳水化合物＝１００－（％中性洗涤纤维＋％粗蛋白＋％粗脂肪
＋％粗灰分）。ＮＦＣ＝１００－（％ＮＤＦ＋％ＣＰ＋％ＥＥ＋％Ａｓｈ）［１３］．
　４）ＮＥＬ为计算值，其他为实测值。ＮＥＬｗａｓａｍｅａｓｕｒｅｄｖａｌｕｅ，ａｎｄｔｈｅｏｔｈ
ｅｒｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｓ［１３］．下同 Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
４０１ 草　业　学　报 第２４卷
表２　试验牛饲粮的组成及营养水平（干物质基础）
犜犪犫犾犲２　犐狀犵狉犲犱犻犲狀狋犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀犪狀犱狀狌狋狉犻犲狀狋犾犲狏犲犾狊狅犳犱犻犲狋狊（犇犕犫犪狊犻狊）
项目Ｉｔｅｍ 配比 Ｒａｔｉｏ（％） 营养水平 Ｎｕｔｒｉｅｎｔｌｅｖｅｌｓ 配比 Ｒａｔｉｏ
羊草Ｃｈｉｎｅｓｅｗｉｌｄｒｙｅ ３．７ 干物质 ＤＭ （％） ５５．７８
苜蓿干草 Ａｌｆａｌｆａｈａｙ ２８．４ 粗蛋白质ＣＰ（％） １６．６７
全株玉米青贮 Ｗｈｏｌｅｃｏｒｎｓｉｌａｇｅ ２６．７ 粗脂肪ＥＥ（％） ２．２４
玉米Ｃｏｒｎ ２２．６ 中性洗涤纤维 ＮＤＦ（％） ４４．１８
豆粕Ｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ １１．８ 酸性洗涤纤维 ＡＤＦ（％） ２６．０６
全棉籽Ｃｏｔｔｏｎｓｅｅｄｆｕｚｚｙ ５．１ 粗灰分 Ａｓｈ（％） ７．７４
磷酸氢钙ＣａＨＰＯ４ ０．６ 钙Ｃａ（％） ０．８２
食盐 ＮａＣｌ ０．５ 磷Ｐ（％） ０．３１
预混料Ｐｒｅｍｉｘ ０．６ 泌乳净能 ＮＥＬ（ＭＪ／ｋｇ） ０．９７
合计 Ｔｏｔａｌ １００．０
浴环境中用４层纱布过滤，同时持续通入ＣＯ２ 边搅拌边加入厌氧发酵瓶，该操作尽可能在短时间内完成。
１．３．３　体外接种处理　　称取０．５ｇ饲料样品置于１５０ｍＬ厌氧发酵罐中，每个处理设５个重复。接种时边搅
拌边加入已３９℃预热的缓冲液５０ｍＬ和新鲜瘤胃液２５ｍＬ于每个瓶中，并向瓶中持续通入ＣＯ２５ｓ后，立即加
上瓶塞，操作应在尽量短的时间内完成。将每个发酵瓶与产气装置（中国农业大学研制的“ＡＧＲＳＩＩＩ型６４通路
微生物发酵微量产气全自动记录装置与软件系统”［１５］ＡｕｔｏｍａｔｅｄＴｒａｃｅＧａｓＲｅｃｏｒｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｉｃｒｏｂｉａｌ
Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ＡＧＲＳ）的每个传感器相连接，于３９℃下培养４８ｈ，试验重复２次。
１．３．４　样本采集及分析　　在培养发酵４８ｈ后结束发酵程序，从发酵瓶中采集发酵液，立即测定ｐＨ值，并用
４０～５０μｍ孔径，５ｃｍ×１０ｃｍ的尼龙袋过滤发酵液装于４个１０ｍＬ离心管中，按与发酵液３∶１添加２５％的偏
磷酸溶液固氮，混匀后于－２０℃冷冻保存，用于微生物蛋白、挥发性脂肪酸（ｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｓ，ＶＦＡ）和氨态氮
（ａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎ，ＮＨ３Ｎ）指标的测定。将尼龙袋过滤的滤渣连同尼龙袋在水龙头下冲洗至水澄清，在６５℃
烘箱内烘至恒重。样品体外干物质降解率（犻狀狏犻狋狉狅ｄｒｙｍａｔｔｅｒｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ，ＩＶＤＭＤ）计算公式如下：
体外干物质降解率（％）＝［（样品ＤＭ重－残渣ＤＭ重）／样品ＤＭ重］×１００。
ＭＣＰ采用 Ｍａｋｋａｒ和Ｂｅｃｋｅｒ［１６］根据Ｚｉｎｎ和Ｏｗｅｎｓ［１７］改进过的嘌呤法测定：将－２０°冻存的瘤胃液解冻，取
８ｍＬ样品１３２００ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ，留沉淀加入２．１０４ｍＬ０．６ｍｏｌ／ＬＨＣｌＯ４，９０～９５℃水浴１ｈ，冷却加入６
ｍＬ２８．５ｍｏｌ／ＬＮＨ４Ｈ２ＰＯ４，水浴１５ｍｉｎ冷却，５１３０ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，１．６ｍＬ上清液加入６ｍＬ０．２ｍｏｌ／Ｌ
ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４，用８５％磷酸调整溶液ｐＨ值为２～３，取３．８ｍＬ加入０．２ｍＬ０．４ｍｏｌ／ＬＡｇＮＯ３，５℃避光过夜。
５１３０ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，留沉淀，加４．５ｍＬｐＨ＝２的蒸馏水冲洗，于５１３０ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，留沉淀，加入５
ｍＬ０．５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ水浴３０ｍｉｎ，５１３０ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，取上清液在波长为２６０ｎｍ下比色，以０．５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ
作参比，以酵母ＲＮＡ作标准曲线，根据光密度值和标准曲线求出样品中的ＲＮＡ测定值。计算公式为：微生物蛋
白氮（ｍｇ／ｍＬ）＝ＲＮＡ测定值（ｍｇ／ｍＬ）×ＲＮＡ含氮量（１７．８３％）／细菌氮中ＲＮＡ含氮量（１０％）×稀释倍数。
ＶＦＡ（Ｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｓ）采用气相色谱（Ａｇｉｌｅｎｔ６８９０ＮＧＣｓｙｓｔｅｍ，Ａｇｉｌｅｎｔ，Ａｍｅｒｉｃａ）以外标法测定［１８］，
色谱条件如下：以氮气作为载气，色谱柱为 ４ｍｍ（外）×２．６ｍ 玻璃柱（１５％ＰＥＧＳ，ＣｈｒｏｍｓｏｒｂＷ８０／０．１４７
ｍｍ）；柱温１６０℃，气化室温度为２００℃，检测器温度为２５０℃；柱前压力：氮气０．３０ＭＰａ，氢气０．０７ＭＰａ，空气
０．４０ＭＰａ；氮气（载气）流速３０ｍＬ／ｍｉｎ；样品进样量０．４μＬ。
氨氮采用靛酚蓝比色法测定［１９］，瘤胃液中的氨与次氯酸钠及苯酚试剂在亚硝基铁氰化钠催化下反应生成蓝
色靛酚，通过测定蓝色靛酚的吸光度可以得到样品中氨的浓度。
１．４　发酵气体指标的产气动力学模型分析
通过ＡＧＲＳＩＩＩ型６４通路微生物发酵微量产气全自动记录装置与软件系统，实时记录产气量。
５０１第１２期 张婷　等：不同能量水平及玉米加工饲粮对瘤胃体外发酵参数的影响
参照指数模型对不同饲粮累积产气量数据进行非线性拟合：
犌犘ｔ（ｍＬ／ｇＤＭ）＝犃／［１＋（犆／狋）犅］［２０］
式中，犌犘ｔ为狋时间点记录到的累积产气量；犃为发酵时间无限延长时的理论最大产气量；犅为所形成的产气曲
线的平滑度；犆为达到理论产气量最大值犃 一半时所需要的时间。
犜犚ｍａｘ犛＝犆×（犅－１）（１／犅）
犚ｍａｘ犌＝（犃×犆犅×犅×犜犚ｍａｘ犛（－犅－１））／（１＋犆犅×犜犚ｍａｘ犛（－犅））２
犜犚ｍａｘ犌＝犆×［（犅－１）／（犅－１）］（１／犅）
犜犚ｍａｘ犛为达到底物最大降解率时所需要的时间（ｈ）；犚ｍａｘ犌为最大产气速率（ｍＬ／ｈ）；犜犚ｍａｘ犌为达到最大产气速
率所需要的时间（ｈ）。
１．５　数据分析
原始数据经由Ｅｘｃｅｌ２０１３初步处理，再采用ＳＡＳ９．２软件进行双因子方差分析，以最小二乘均数形式表示
统计结果，犘＜０．０５为差异显著，犘＜０．０１为差异极显著。
２　结果与分析
２．１　不同能量水平及玉米加工饲粮对体外产气的影响
从表３可知，在相同能量水平下，蒸汽压片玉米与普通玉米之间干物质降解率差异不显著（犘＞０．０５）。在相
同玉米加工方式下，高能水平的干物质降解率极显著高于低能（犘＜０．０１），无显著互作效应（犘＞０．０５）；４８ｈ总
产气量ＨＥＳＦＣ组最高，ＬＥＧＣ组最低，蒸汽压片玉米总产气量极显著高于普通玉米（犘＜０．０１）。高能的总产气
量极显著大于低能（犘＜０．０１），无显著互作效应（犘＞０．０５）。从图１可知，各组间发酵１０ｈ前产气量快速上升，
１０ｈ后进入缓慢上升阶段。理论最大产气量（犃）ＬＥＧＣ组显著低于其他３组饲粮。ＬＥＧＣ和ＬＥＳＦＣ组的产气
曲线的平滑度（犅）和达到理论产气量最大值犃一半时所需要的时间（犆）差异显著。处理组间犚ｍａｘ犌与犜犚ｍａｘ犌
差异不显著（犘＞０．０５），但处理组间犚ｍａｘ犌从大到小的趋势为 ＨＥＳＦＣ＞ＨＥＧＣ＞ＬＥＳＦＣ＞ＬＥＧＣ；犜犚ｍａｘ犌为
ＨＥＳＦＣ＞ ＨＥＧＣ＞ＬＥＧＣ＞ＬＥＳＦＣ。
表３　不同饲粮对体外产气参数的影响
犜犪犫犾犲３　犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犻犲狋狊狅狀犵犪狊狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀犻狀狏犻狋狉狅
项目Ｉｔｅｍ
饲粮Ｄｉｅｔｓ
ＬＥＧＣ ＬＥＳＦＣ ＨＥＧＣ ＨＥＳＦＣ
标准误
ＳＥＭ
犘值犘ｖａｌｕｅ
Ｅ Ｃ Ｅ×Ｃ
体外干物质降解率犐狀狏犻狋狉狅ｄｒｙｍａｔｔｅｒｄｅｇｒａｄａ
ｔｉｏｎ（ＩＶＤＭＤ，％）
７９．９８ｂ ７８．６４ｂ ８７．８５ａ ８７．５１ａ １．０４ ＜０．０１ ０．５９ ０．３７
总产气量Ｔｏｔａｌｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（ＧＰ４８，ｍＬ／ｇ） ２２３．４４ｃ ２７１．９６ｂ ２６７．５０ｂ ２９９．０９ａ ７．１５ ＜０．０１ ＜０．０１ ０．３５
犃 ２３６．６９ｂ ３１３．７３ａ ２９１．４４ａ ３２３．９５ａ ９．７２ ０．０４ ＜０．０１ ０．１４
犅 １．２３ａ １．０９ｂ １．１９ａ １．２０ａ ０．０２ ０．３２ ０．１０ ０．０４
犆 ４．２１ ７．７９ ５．１９ ５．６２ ０．５３ ０．５４ ０．０６ ０．１２
犚ｍａｘ犌 ２５．３２ ２６．５０ ４０．２５ ４１．０８ ２．９０ ０．０６ ０．５３ ０．６２
犜犚ｍａｘ犌 ０．５９ ０．３５ ０．６７ ０．７４ ０．０７ ０．６４ ０．２５ ０．１３
　注：同行不同小写字母表示差异显著（犘＜０．０５）。ＧＰ４８：体外发酵４８ｈ的累积产气量（ｍＬ／ｇＤＭ）。ＳＥＭ：平均标准误差。Ｅ：不同能量处理。Ｃ：不
同玉米处理。犃：发酵时间无限延长时的理论最大产气量（ｍＬ／ｇＤＭ）；犅：形成的产气曲线的平滑度；犆：达到理论产气量最大值犃一半时所需要的时
间（ｈ）；犚ｍａｘ犌：最大产气速率（ｍＬ／ｈ）；犜犚ｍａｘ犌：达到最大产气速率所需要的时间（ｈ）；下同。
　Ｎｏｔｅ：Ｉｎｔｈｅｓａｍｅｒｏｗ，ｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ（犘＜０．０５）．ＧＰ４８：Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｔ４８ｈ．
ＳＥＭ：Ｓｔａｎｄａｒｄｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｍｅａｎ．Ｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｅｒｇｙｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｃ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｉｚｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ａ：Ｔｈｅａｓｙｍｐｔｏｔｉｃｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；Ｂ：Ａｓｈａｒｐｎｅｓｓ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｃｕｒｖｅ；Ｃ：Ｔｈｅｔｉｍｅ（ｈ）ａｔｗｈｉｃｈｈａｌｆｏｆ犃ｉｓｒｅａｃｈｅｄ；犚ｍａｘ犌：Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅ（ｍＬ／ｈ）；
犜犚ｍａｘ犌：Ｔｈｅｔｉｍｅａｔｗｈｉｃｈ犚ｍａｘ犌ｉｓｒｅａｃｈｅｄ（ｈ）；ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
６０１ 草　业　学　报 第２４卷
２．２　不同能量水平及玉米加工饲粮对体外培养瘤
图１　不同饲粮对体外产气量的影响
犉犻犵．１　犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犻犲狋狊狅狀犵犪狊狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀犻狀狏犻狋狉狅
胃发酵参数影响
如表４可知，各组间ｐＨ值、微生物蛋白浓度、
氨氮浓度差异不显著（犘＞０．０５），且均无显著互作
效应（犘＞０．０５）；普通玉米高能组总挥发酸（ｔｏｔａｌ
ｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｓ，ＴＶＦＡ）、乙酸、丙酸与异丁酸含
量显著高于普通玉米低能组（犘＜０．０５），而与蒸汽
压片玉米无显著差异（犘＞０．０５）。低能水平下，蒸
汽压片玉米的丙酸含量显著高于普通玉米（犘＜
０．０５），无显著互作效应（犘＞０．０５）。
２．３　不同能量水平及玉米加工饲粮与体外产气参数相关性分析
总产气量与淀粉、ＮＤＳ／ＣＰ呈极显著正相关（犘＜０．０１）；与ＮＤＳ、ＮＦＣ呈显著正相关（犘＜０．０５）；与ＮＤＦ呈
显著负相关（犘＜０．０５）。理论最大产气量与淀粉、ＮＤＳ／ＣＰ和ＮＦＣ呈显著正相关（犘＜０．０５）。
表４　不同饲粮对瘤胃发酵参数的影响
犜犪犫犾犲４　犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犻犲狋狊狅狀狉狌犿犲狀犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犻狀狏犻狋狉狅
项目Ｉｔｅｍ
饲粮 Ｄｉｅｔｓ
ＬＥＧＣ ＬＥＳＦＣ ＨＥＧＣ ＨＥＳＦＣ
标准误
ＳＥＭ
犘值犘ｖａｌｕｅ
Ｅ Ｃ ＥＣ
ｐＨ ６．８５ ６．９０ ６．８６ ６．８３ ０．０１ ０．２０ ０．０９ ０．５５
氨氮 ＮＨ３Ｎ（ｍｇ／ｄＬ） ３６．３８ ３３．６０ ３３．７６ ２９．６２ ０．９４ ０．０７ ０．６９ ０．０６
微生物蛋白 ＭＣＰ（ｍｇ／ｍＬ） １．１９ １．３０ １．１８ １．２７ ０．０４ ０．６５ ０．３４ ０．８９
总挥发性脂肪酸 ＴＶＦＡ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ６２．０７ｂ ８６．７８ａｂ ９３．３７ａ １０７．１１ａ ５．４５ ０．０２ ０．０５ ０．６０
乙酸 Ａｃｅｔａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ３６．８８ｂ ５１．８７ａｂ ５５．６６ａ ６３．５２ａ ３．２２ ０．０２ ０．０７ ０．６３
丙酸Ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １５．８５ｂ ２２．７３ａ ２３．１５ａ ２７．４０ａ １．４５ ０．０２ ０．０３ ０．５８
异丁酸Ｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ０．７５ｃ ０．９５ｂｃ １．４１ａ １．２９ａｂ ０．０８ ＜０．０１ ０．７３ ０．２２
丁酸Ｂｕｔｙｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ６．９４ｂ ９．３１ａｂ ９．２８ａｂ １０．７８ａ ０．５３ ０．０９ ０．０４ ０．５７
异戊酸Ｉｓｏｖａｌｅｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １．５３ｂ １．７３ａｂ ２．５５ａ ２．５４ａ ０．１８ ０．０１ ０．６５ ０．６２
戊酸 Ｖａｌｅｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １．０７ １．２０ １．３２ １．５８ ０．１０ ０．１４ ０．２４ ０．８６
乙丙比 Ａｃｅｔａｔｅ／ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ ２．３９ ２．３３ ２．４６ ２．３３ ０．０４ ０．５８ ０．１１ ０．９５
表５　不同饲粮营养水平与体外发酵参数的相关关系
犜犪犫犾犲５　犆狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊犫犲狋狑犲犲狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犻犲狋狊犮犺犲犿犻犮犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊犪狀犱犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犻狀狏犻狋狉狅
项目
Ｉｔｅｍ
中性洗涤纤维
Ｎｅｕｔｒａｌｄｅｔｅｒｇｅｎｔ
ｆｉｂｅｒ，ＮＤＦ
酸性洗涤纤维
Ａｃｉｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔ
ｆｉｂｅｒ，ＡＤＦ
淀粉
Ｓｔａｒｃｈ
中性洗涤可溶物
Ｎｅｕｔｒａｌｄｅｔｅｒｇｅｎｔ
ｓｏｌｕｂｌｅ，ＮＤＳ
中性洗涤可溶物／粗蛋白
Ｎｅｕｔｒａｌｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓｏｌｕｂｌｅ／
ｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎ，ＮＤＳ／ＣＰ
非纤维性碳水化合物
Ｎｏｎｆｉｂｅｒｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ，
ＮＦＣ
总产气量 Ｔｏｔａｌｇａｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（ＧＰ４８，ｍＬ／ｇ）
－０．７８ －０．６４ ０．８４ ０．７８ ０．８６ ０．８３
犃 －０．６５ －０．４６ ０．７１ ０．６５ ０．７２ ０．７１
犅 －０．０３ －０．２５ ０．４０ ０．０２ ０．１４ ０．０４
犆 ０．１９ ０．４２ －０．１１ －０．１９ －０．１４ －０．１３
犚ｍａｘ犌 －０．５５ －０．６８ ０．３６ ０．５５ ０．４６ ０．４９
犜犚ｍａｘ犌 －０．１２ －０．２０ ０．２５ ０．１２ ０．３０ ０．１８
　 为显著相关（犘＜０．０５）， 为极显著相关（犘＜０．０１）。ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（犘＜０．０５），ｍｅａｎｇｒｅａｔｅｒｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
（犘＜０．０１）．
７０１第１２期 张婷　等：不同能量水平及玉米加工饲粮对瘤胃体外发酵参数的影响
３　讨论
３．１　不同能量水平及玉米加工饲粮对干物质消化率与体外产气参数的影响
饲料在反刍动物瘤胃中微生物分泌的多种酶作用下，分解饲料产生大量挥发性脂肪酸和氨气（ａｍｍｏｎｉａ，
ＮＨ３）、甲烷（ｍｅｔｈａｎｅ，ＣＨ４）、二氧化碳（ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ，ＣＯ２）等气体。Ｍｅｎｋｅ等［２１］研究发现，饲料体外发酵的
总产气量与反刍动物体内发酵参数具有高度的相关性。总产气量综合反映了饲料本身的降解特性和微生物生长
的情况。总产气量越大说明饲料可发酵营养水平越多，微生物活性越强；反之，饲料可发酵有机物越少，微生物活
性越弱，产气量越小［２２］。
从图１、表３可知，与低能水平相比，高能可以提高总产气量与干物质消化率，这可能由于低能水平的粗饲料
来源为单一的玉米秸秆，纤维含量高，可发酵碳水化合物低，没有足够的可溶物，微生物生长繁殖较慢，故消化率
低，总产气量低［２３］。崔彦召等［２４］研究表明，蒸汽压片玉米累积产气量显著高于玉米颗粒，与本试验蒸汽压片玉
米组总产气量显著高于普通玉米一致。说明蒸汽压片玉米比普通玉米更有利于瘤胃微生物的降解。玉米经过蒸
汽压片处理后表皮被破碎，使淀粉发生凝胶糊化反应生成α淀粉，淀粉内部支链淀粉向直链淀粉转变增加，从而
更容易被微生物及酶利用［２５］。Ｇａｌｙｅａｎ等［２６］研究报道，玉米凝胶糊化程度与体外产气量有很大相关性，糊化程
度越大，产气量越高，且理论最大产气量也接近４８ｈ的实测产气量。虽然各组间犚ｍａｘ犌、犜犚ｍａｘ犌不受能量与不同
加工玉米的影响，但在相同能量水平下，蒸汽压片玉米最大产气速率（犚ｍａｘ犌）均有大于普通玉米的趋势，与辛杭书
等［２７］研究一致。
３．２　不同能量水平及玉米加工饲粮对瘤胃降解参数的影响
瘤胃微生物对ｐＨ值的变化十分敏感，如瘤胃ｐＨ值长期低于６．４，瘤胃微生物生长、繁殖，以及发酵底物的
降解和利用将会受到影响［２８］。因此，瘤胃ｐＨ值对瘤胃发酵起决定性作用。瘤胃ｐＨ值主要受饲粮组成和营养
水平的影响，与淀粉消化的相关性很高［２９］。谷物经过加工后会增加４～８ｈ时间段内体外培养淀粉的消化率［３０］，
此时，由于淀粉发酵产酸的缘故，ｐＨ值随淀粉消化率的增加而降低。Ｈａｌｅｓ等［３１］研究表明，体外培养６ｈ时蒸汽
压片玉米的ｐＨ最低，而在培养１８和２４ｈ时各组间ｐＨ值差异不显著。王桂瑛等［３２］研究表明，体内试验中粉碎
蒸汽压片玉米与粉碎玉米的瘤胃ｐＨ值无显著差异，均在正常范围内，与本研究一致。
氨氮浓度的变化体现了发酵底物蛋白质的降解及瘤胃微生物对Ｎ的利用效率，而体外发酵降解的氨氮一部
分会溶解在发酵瓶中，另一部分用来维持微生物生命活动及微生物蛋白的合成。但氨氮浓度过高或过低都不利
于微生物的生长与繁殖。Ｍｕｒｐｈｙ和Ｋｅｎｎｅｌｙ［３３］研究表明，微生物发酵的最适氨氮浓度为６．３～２７．５ｍｇ／ｄＬ。
本试验氨氮浓度范围为２９．６２～３６．３８ｍｇ／ｄＬ，各组饲粮氨氮浓度由高到低的顺序为ＬＥＧＣ＞ＬＥＳＦＣ＞ＨＥＧＣ＞
ＨＥＳＦＣ。说明各组含氮底物的降解率远大于微生物利用率，发酵瓶内蛋白充足，能量水平与压片玉米组合有利
于微生物对Ｎ利用的趋势。李袁飞等［３４］研究表明，各组合间氨氮浓度与微生物蛋白在２４ｈ时差异显著，在４８ｈ
时各组合间微生物蛋白差异不显著，以此来说明４８ｈＭＣＰ浓度已经达到了一个动态平衡，与本试验研究一致。
各组间 ＭＣＰ差异水平可能在４～８ｈ，因为谷物加工的淀粉高消化在４～８ｈ时间段内［３０］，此时能氮释放同步性
能促使微生物大量繁殖和微生物蛋白合成，由此需做４～８ｈ时间点ＮＨ３Ｎ、ＭＣＰ含量来进一步验证。
反刍动物瘤胃发酵所产生的挥发性脂肪酸包括乙酸、丙酸和丁酸、异丁酸、异戊酸、戊酸，其均是能量代谢的
主要能量来源，而乙酸、丙酸和丁酸含量占主要能源物质的８０％［３５］。乙酸是乳脂合成的主要前体物质，丙酸则是
糖异生的主要前体物质，而肝脏糖异生作用为体内代谢提供葡萄糖。普通玉米高能组总挥发酸、乙酸、丙酸和丁
酸含量均高于低能水平的玉米组，与Ｃｏｒｏｎａ等［３６］，Ｚｉｎｎ等［３７］，Ｐｌａｓｃｅｎｃｉａ等［３８］报道蒸汽压片玉米乙酸含量低于
普通玉米，丁酸含量高于普通玉米的结果不一致。而本试验仅在低能水平下，蒸汽压片玉米组丙酸含量高于普通
玉米组，这与Ｌｅｅ等［３９］利用体外法研究蒸汽压片玉米丙酸含量高于普通玉米一致，可能是因为丙酸含量受饲粮
可发酵碳水化合物含量的影响，低能水平下微生物发酵受限，而蒸汽压片玉米技术提高了玉米中淀粉的糊化程
度，更有利于微生物的利用，使能量物质丙酸增加，从而间接提高了能量水平，增强了微生物对营养物质的降解，
导致乙酸产量增加。
８０１ 草　业　学　报 第２４卷
３．３　不同能量水平及玉米加工饲粮的营养水平与体外产气参数相关性分析
Ｍｅｙｅｒ和 Ｗｏｌｉｎ［４０］研究发现体外发酵的主要气体来源于碳水化合物的发酵，其次是蛋白，而脂肪可以忽略不
计。本试验中４８ｈ实测总产气量与ＮＤＳ和ＮＤＳ／ＣＰ呈正相关性，与崔占鸿等［４１］研究一致。ＮＤＳ中主要成分是
非纤维性碳水化合物、粗蛋白、粗脂肪和矿物质元素等。非纤维性碳水化合物又包括：淀粉、糖、果胶和有机酸等。
矿物质在体外发酵时不产生气体，脂肪产气量可忽略不计，而各处理组间ＣＰ含量一致，所以淀粉在饲粮含量中
占很大比重。本试验中４８ｈ总产气量与淀粉呈正相关关系，所以４８ｈ总产气量主要受饲粮中ＮＤＳ的影响，其中
又属淀粉贡献最大。即当 ＮＤＳ含量高，饲粮 ＮＤＳ／ＣＰ值越大，则体外发酵越强，产气量越多。杨红建和冯仰
廉［４２］研究表明，在氮供应稳定的情况下，适宜的结构性碳水化合物（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ，ＳＣ）与非结构性碳
水化合物（ｎｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ，ＮＳＣ）比例才能保证瘤胃微生物对淀粉和纤维的最大降解率，因此体外
总产气量受非结构性碳水化合物的影响较大。汤少勋等［４３］和Ｎｓａｈｌａｉ等［４４］对不同牧草体外发酵研究表明，理论
最大产气量与ＮＤＦ、ＡＤＦ呈负相关关系，与本研究４８ｈ总产气量与ＮＤＦ呈显著的负相关关系一致，由于本试验
主要粗饲料来源为玉米秸秆和玉米青贮，可降解碳水化合物少，所以如果含量越多，则产气量随之减少。
４　结论
在以玉米秸秆为主要粗饲料来源饲粮中，通过提高饲粮能量水平可以提高４８ｈ总产气量与干物质降解率；
蒸汽压片玉米可以增加４８ｈ总产气量；尤其在低能水平下，蒸汽压片玉米对瘤胃发酵的促进作用更为显著。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊：
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ｆｅｅｄｉｎｇｓｔｕｆｆｓｆｒｏｍｔｈｅｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｈｅｎｔｈｅｙａｒｅｉｎｃｕｂａｔｅｄｗｉｔｈｒｕｍｅｎｌｉｑｕｏｒ犻狀狏犻狋狉狅．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ，
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ｂｙｒｕｍｅｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ犻狀狏犻狋狉狅．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１４，２３（３）：２２４２３１．
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Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｃ］．Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ：ＴｈｅＴｈｉｒｄＣｈｉｎａＤａｉｒｙＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２０１２．
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Ｂａｏｄｉｎｇ：ＨｅｂｅｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００９．
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ｇｒａｉｎａｎａｌｙｓｅｓ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅ，１９７８，４６（１）：９１８．
［２７］　ＸｉｎＨＳ，ＲｅｎＬＰ，ＳｕｎＣＭ，犲狋犪犾．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｏａｔｅｄｕｒｅａａｎｄｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎｇｒａｉｎｓｏｎｒｕｍｉｎａｌａｍｍｏｎｉａ
ｒｅｌｅａｓｅａｎｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｒａｉｔｓ犻狀狏犻狋狉狅．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００７，１２（３）：４１４５．
［２８］　ＥｒｄｍａｎＲＡ，ＨｅｍｋｅｎＲＷ，ＢｕｌＬＳ．Ｄｉｅｔａｒｙｓｏｄｉｕｍｂｉｃａｒｂｏｎａｔｅａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｏｘｉｄｅｆｏｒｅａｒｌｙｐｏｓｔｐａｒｔｕｍｌａｃｔａｔｉｎｇｄａｉｒｙ
ｃｏｗｓ：ｅｆｆｅｃｔｓｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｃｉｄｂａｓｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ，ａｎｄｄｉｇｅｓｔｉｏｎ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｉｒｙＳｃｉｅｎｃｅ，１９８８，７１：７５４７６１．
［２９］　ＹａｎｇＷＺ，ＢｅａｕｃｈｅｍｉｎＫＡ，ＲｏｄｅＬＭ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｇｒａｉｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｆｏｒａｇｅｔｏｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｒａｔｉｏ，ａｎｄｆｏｒａｇｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｎ
ｒｕｍｅｎｐＨａｎｄｄｉｇｅｓｔｉｏｎｂｙｄａｉｒｙｃｏｗｓ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｉｒｙＳｃｉｅｎｃｅ，２００１，８４：２２０３２２１６．
［３０］　ＲａｍｉｒｅｚＲＧ，ＫｉｅｓｌｉｎｇＨＥ，ＧａｌｙｅａｎＭＬ，犲狋犪犾．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄ，ｓｔｅａｍｗｈｏｌｅｏｒｗｈｏｌｅｓｈｅｌｅｄｃｏｒｎｏｎｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅａｎｄｄｉｇｅｓｔｉｏｎｉｎｂｅｅｆｓｔｅｅｒｓ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅ，１９８５，６１：１８．
［３１］　ＨａｌｅｓＫＥ，ＭｃＭｅｎｉｍａｎＪＰ，ＬｅｉｂｏｖｉｃｈＪ，犲狋犪犾．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｒｙｉｎｇｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｉｅｓｏｆｓｔｅａｍｆｌａｋｅｄｃｏｒｎａｎｄｄｉｅｔａｒｙｒｏｕｇｈａｇｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎ犻狀狏犻狋狉狅ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｃａｒｃａｓｓｑｕａｌｉｔｙ，ａｎｄａｃｉｄｂａｓｅｂａｌａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎｆｉｎｉｓｈｉｎｇｓｔｅｅｒｓ．
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅ，２０１０，８８：１１３５１１４７．
［３２］　ＷａｎｇＧＹ，ＭａｏＨ Ｍ，ＷｅｎＪＫ，犲狋犪犾．ＥｆｆｅｃｔｏｆｃｏｒｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｎｒｕｍｅｎｆｌｕｉｄｐＨ．ＦｅｅｄＩｎｄｕｓｔｒｙ，２００５，２６（５）：２９３０．
［３３］　ＭｕｒｐｈｙＪＪ，ＫｅｎｎｅｌｙＪＪ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｔｅｉｎｓｏｕｒｃｅｏｎｔｈｅｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｒｙｍａｔｔｅｒａｎｄｐｒｏｔｅｉｎｉｎ
ｓｉｔｕ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｉｒｙＳｃｉｅｎｃｅ，１９８７，７０（９）：１８４１．
［３４］　ＬｉＹＦ，ＨａｏＪＸ，ＭａＹＹ，犲狋犪犾．Ｎｕｔｒｉｔｉｖｅｖａｌｕｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｆｅｅｄｓｂｙ犻狀狏犻狋狉狅ｒｕｍｉｎａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｔｈ
ｏｄ．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ，２０１３，２５（１０）：２４０３２４１３．
［３５］　ＢｅｒｇｍａｎＥＮ．Ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｓｆｒｏｍｔｈｅｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｔｒａｃｔｉｎｖａｒｉｏｕｓｓｐｅｃｉｅｓ．ＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌＲｅ
ｖｉｅｗｓ，１９９０，７０：５６７５９０．
［３６］　ＣｏｒｏｎａＬ，ＯｗｅｎｓＦＮ，ＺｉｎｎＲＡ．Ｉｍｐａｃｔｏｆｃｏｒｎｖｉｔｒｅｏｕｎｅｓｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｎｓｉｔｅａｎｄｅｘｔｅｎｔｏｆｄｉｇｅｓｔｉｏｎｂｙｆｅｅｄｌｏｔｃａｔｔｌｅ．
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０１１ 草　业　学　报 第２４卷
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