全 文 :*通讯作者,E-mail:zhouhanlin8@163.com
收稿日期:2013-03-07;修回日期:2013-05-08
基金项目:中国热带农业科学院院本级中央级公益性科研院所
基本科研业务费专项(1630032012049)
作者简介:李茂(1984- ),男,四川绵阳人,研究实习员,硕士,主
要从事热带牧草和反刍动物营养研究,E-mail:limaohn@163.com.
文章编号:1673-5021(2013)06-0053-05
山蚂蝗属植物饲用价值评价
李 茂1,陈艳琴1,字学娟1,2,周汉林1,*
(1.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南 儋州 571737;
2.海南大学应用科技学院,海南 儋州 571737)
摘要:为了评价山蚂蝗属植物的饲用价值,试验通过常规化学成分分析和体外消化实验测定了14种山蚂蝗属
植物主要营养成分含量、体外干物质消化率和代谢能,并采用层次分析法(AHP)对饲用价值进行综合评价。结果表
明:14种山蚂蝗属植物的干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗
灰分(Ash)、单宁(Tannins)、饲料相对值(RFV)、代谢能(ME)和干物质体外消化率(IVDMD)平均值分别为34.49%、
11.73%、3.79%、41.77%、35.33%、5.61%、2.09%、139.88%、7.36MJ/kg和49.63%;根据综合评定结果,假
木豆、圆叶舞草、三点金有较高饲用价值,单节荚假木豆、糙伏山蚂蝗、长叶排钱草、绒毛山蚂蝗饲用价值较低。综上
所述,山蚂蝗属植物干物质、粗蛋白质、粗脂肪含量高,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、单宁含量较为适中,饲料相对
值、代谢能和体外干物质消化率高,对海南黑山羊具有较高的饲用价值。
关键词:营养成分;体外干物质消化率;代谢能;饲用价值;山蚂蝗属
中图分类号:S816 文献标识码:A
海南黑山羊(Capra hircas)是海南省重要的反
刍家畜,其羊肉是海南“四大名菜”之一。海南黑山
羊以农户散养为主,饲料来源主要是天然牧草和农
副产品。然而冬旱季节牧草生长缓慢产量较低,农
副产品供应不足,造成饲料短缺,家畜生产性能差,
成为海南黑山羊产业发展所面临的主要问题之一。
近年来,随着“三聚氰胺”、“瘦肉精”等事件的曝光,畜
产品安全问题受到越来越多的关注,天然饲料资源的
开发已成为广大科研人员的重要课题。木本植物枝
叶具有粗蛋白质、热值含量高与矿物质含量丰富等特
点,是反刍家畜重要的饲料来源。海南饲用植物资源
丰富,其中木本植物在热带地区反刍家畜生产中起了
非常重要的作用。山蚂蝗属(Desmodium)植物为多
年生常绿灌木,具有营养丰富、产量较高、适应性强等
特点,是热带亚热带地区极具潜力的高蛋白饲料来
源。
本试验以海南黑山羊较常采食的14种山蚂蝗属
植物为研究对象,通过测定其主要营养成分和单宁含
量,并采用体外法测定体外干物质消化率、代谢能,最
后应用层次分析法模型进行饲用价值的综合评价,以
期为热带木本饲料资源的开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
于2009年8月至2010年7月在中国热带农业
科学院热带作物品种资源研究所十队实验基地内采
集排钱草(Desmodium pulchellum)、毛排钱草(D.
elegans)、假木豆(D.triangulare)、单节荚假木豆
(D.dunnii)、绒毛山蚂蝗(D.velutinum)、糙伏山
蚂蝗(D.strigillosum)、尖叶绒毛山蚂蝗(D.ve-
lutinumvar.plukenetii)、度尼山蚂蝗(D.rensonii
nicaraguense)、圆叶舞草(D.gyroides)、卵叶山蚂
蝗(D.ovalifolium)、葫芦茶(D.triquetrum)、长叶
排钱(D.longipes)、异叶山蚂蝗(D.heterophyl-
lum)、三点金(D.triflorum)等14种豆科山蚂蝗属
植物。每月采集植物幼嫩茎叶约500g(每次每种植
物不少于3株),经过120℃杀青后用65℃烘至恒
重,过40目筛粉碎制成样品备测(所有测定指标为
12个月的平均值)。
1.2 营养成分的测定
植物样品参 照 杨 胜[1]的 方 法 测 定 干 物 质
(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维
(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、灰分(Ash);单宁
(Tannins)的分析参照 Makkar的检测方法[2];总能
(GE)用Parr6300全自动氧弹测热仪测定。
1.3 饲料相对值(RFV)计算
—35—
第35卷 第6期
Vol.35 No.6
中 国 草 地 学 报
Chinese Journal of Grassland
2013年11月
Nov.2013
RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29
DMI与DDM的预测模型分别为:
DMI(%BW)=120/NDF(%DM)
DDM(%DM)=88.9-0.779ADF(%DM)
上式中,DMI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 为可消化的
干物质,单位为%DM[3]。
1.4 体外消化试验
测定样品消化率的方法与步骤参照李茂的方法[4]。
样本体外干物质消化率IVDMD(DM,%)=
(样本质量-残渣质量)/样本质量×100。
代谢能(ME)计算应用ARC的方法[5]:
ME= GE×IVDMD×0.815
式中,ME为代谢能;GE为总能;IVDMD为体
外干物质消化率。
1.5 热带乔灌木饲用价值综合评价
利用层次分析法进行饲用价值综合评价,选取
营养价值、适口性和体外干物质消化率作为山蚂蝗
属植物饲用价值的评判指标,营养价值、适口性和消
化率的权重值分别为57.1%、28.7%、14.2%;其中
营养价值由主要营养成分含量决定,确定CP、ME、
EE和 Ash含量的权重分别为49.6%、28.7%、
14.4%、7.3%[6]。适口性以Tannins含量作为相关
量化指标,IVDMD由体外消化试验测得。
1.6 统计分析
用Excel软件和SAS9.0软件进行数据处理和
统计分析,并用Duncan’s法进行多重比较,以P<0.05
为显著性判断标准,结果均以平均值±标准误表示。
2 结果与分析
2.1 山蚂蝗属植物营养成分、饲料相对值、体外干
物质消化率和代谢能
对于反刍动物来讲,饲料营养价值高低取决于主
要营养成分含量的多少,其中粗蛋白质、粗脂肪、粗灰
分测定值越高,纤维和单宁含量适中,则说明牧草的
品质较好、营养价值较高。山蚂蝗属植物营养成分见
表1,其中DM含量最高的是毛排钱草(41.88%),最
低的是度尼山蚂蝗(28.92%);CP含量最高的是尖叶
绒 毛 山 蚂 蝗 (16.46%),最 低 的 是 单 节 假 木 豆
(9.40%);EE含量最高的是毛排钱草(5.24%),最低
的是卵叶山蚂蝗(2.40%);Ash含量最高的是三点金
(6.97%),最低的是卵叶山蚂蝗(4.73%);NDF含量
最高 的 是 假 木 豆(50.30%),最 低 的 是 排 钱 草
(37.45%);ADF含量最高的是假木豆(47.45%),最
低的是度尼山蚂蝗(28.48%);Tannins含量最高的是
排钱草(3.20%),最低的是绒毛山蚂蝗(1.08%);饲
料相对值最高的是三点金(168.2%),最低的为假木
豆(106.8%)。ME 含 量 最 高 的 是 度 尼 山 蚂 蝗
(9.53MJ/Kg),最低的是毛排钱草(4.56MJ/Kg);
IVDMD最高的是度尼山蚂蝗(66.1%),最低的是毛
排钱草(32.4%)。14种山蚂蝗 DM 平均含量为
34.49%,CP平均含量为11.69%,EE平均含量为
3.81%,Ash平均含量为5.61%,NDF平均含量为
41.81%,ADF平均含量为35.39%,Tannins平均含
量为2.09%,ME平均含量为7.36MJ/Kg,RFV平均
值为139.88%,IVDMD平均值为49.63%。
表1 山蚂蝗属植物主要营养成分和饲料相对值
Table 1 Chemical composition and RFV of Desmodium
名 称
Name
干物质
DM(%)
粗蛋白质
CP(%)
粗脂肪
EE(%)
粗灰分
Ash(%)
中性洗涤纤维
NDF(%)
酸性洗涤纤维
ADF(%)
单 宁
Tannins(%)
代谢能
ME(MJ/Kg)
饲料相对值
RFV(%)
排 钱 草 38.18±7.4ab 11.55±1.84cd 4.14±1.14ab 5.46±0.69cde 35.57±5.27f 34.04±6.4cd 3.2±0.68a 6.63±1.97de 168.2±37a
毛 排 钱 草 41.88±5.04a 9.19±1.78ef 4.98±1.47a 4.73±0.42e 44.76±3.7ab 42.83±5.43a 2.2±0.43bcd 8.45±1.47bc 116.6±17de
假 木 豆 36.44±4.25bcd11.93±1.91bcd 3.97±2.03abc 5.70±0.66bcd 47.78±3.56a 44.32±4.87a 1.44±0.29fg 9.17±1.52ab 106.8±15e
单节荚假木豆 37.74±3.13abc 8.93±1.79f 4.00±1.69abc 5.1±30.7de 39.67±5.29cde38.84±2.99b 2.66±0.33b 6.51±1.79de 139.7±19bc
绒 毛 山 蚂 蝗 29.66±2.44e 14.11±2.07ab 3.49±1.17cde 6.40±1.12a 47.24±3.04a 33.31±2.99cde 1.08±0.26i 4.56±1.47f 124.6±11cde
糙 伏 山 蚂 蝗 33.47±3.72cde10.42±2.59def 4.28±1.15ab 5.23±1.47de 41.91±4.25bcd34.13±5.26cd 2.07±0.11cd 6.10±1.43ef 140.2±20bc
尖叶绒毛山蚂蝗31.39±2.76e 15.72±2.38a 4.13±1.36ab 6.32±1.33abc 45.33±3.23ab 30.32±2.47ef 1.21±0.15h 5.59±1.35ef 134.7±12cd
度 尼 山 蚂 蝗 28.92±2.03e 14.15±2.83ab 4.31±1.64ab 5.96±0.83bcd 38.78±3.23a 28.99±2.31f2±0.41cd 8.43±1.67bc 160.2±15a
圆 叶 舞 草 32.59±3.47de 11.71±2.13bcd 2.71±0.89cd 5.17±1.15de 46.91±4.54bc 38.20±3.32b 1.9±0.22de 9.53±1.26a 118.3±13de
卵 叶 山 蚂 蝗 33.17±6.62de 9.78±1.65def 2.40±1.39d 5.06±0.59de 42.90±4.35bc 36.85±1.92bc 2.45±0.38bc 6.97±0.91de 131.8±14cd
葫 芦 茶 32.00±2.42de 11.24±2.09cde 3.35±1.24bcd 5.42±1.62cde 36.27±5.76ef 38.39±3.89b 2.58±0.51b 7.55±0.66cd 155.5±31ab
长 叶 排 钱 草 36.43±3.92bcd11.09±1.24def 4.53±1.78ab 5.33±0.86de 37.68±4.49ef 34.53±3.85cd 3.03±0.63a 6.43±1.45e 155.6±23ab
异 叶 山 蚂 蝗 37.68±7.91abc10.87±2.63bcd 3.28±1.22bcd 5.85±0.7bcd 42.79±2.96bc 31.06±4.76a 1.93±0.35de 8.32±1.45bc 141.7±17bc
三 点 金 33.39±7.12cde14.27±2.57abc 3.74±0.66abc 6.98±0.99a 37.23±3.72ef 28.75±3.33f 1.6±0.3f 9.05±2.11ab 168.4±24a
平 均 值 34.49±4.44 11.73±2.11 3.79±1.34 5.61±0.94 41.77±4.09 35.33±3.94 2.09±0.64 7.36±1.47 139.88±19
注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05),下同。
Notes:Means within the same column with different letters are significantly different(P<0.05).The same as below.
—45—
中国草地学报 2013年 第35卷 第6期
2.2 山蚂蝗属植物饲用价值
饲用价值采用营养价值、适口性和消化率等3
个指标进行综合评价,营养价值采用CP、ME、EE
和Ash含量作为评判指标,结果见表2。本试验中
山蚂蝗属植物营养价值平均值为8.91,其中单节荚
假木豆最低(7.25),三点金最高(10.72)。本试验室
前期研究表明,热带饲用灌木单宁含量与海南黑山
羊采食量呈极显著负相关,单宁含量在一定程度上
反映粗饲料的适口性的高低,故适口性用单宁含量
进行量化[7]。按单宁含量0~1、1~1.5、1.5~2、2
~2.5、大于2.5个分为5个等级,分别用5、4、3、2、
1作为适口性的相应等级量化指数。山蚂蝗属植物
饲用价值平均值为12.84,其中单节荚假木豆最低
(10.60),三点金最高(15.90),饲用价值由低到高顺
序为:单节荚假木豆、糙伏山蚂蝗、长叶排钱草、绒毛
山蚂蝗、排钱草、卵叶山蚂蝗、尖叶绒毛山蚂蝗、葫芦
茶、毛排钱草、异叶山蚂蝗、度尼山蚂蝗、假木豆、圆
叶舞草、三点金。
表2 山蚂蝗属植物饲用价值综合评价
Table 2 Feeding values assessment of Desmodium
项目
Items
营养价值
Nutrient values
适口性
Palatability
体外干物质消化率
IVDMD
饲用价值
Feeding values
排 钱 草 8.62±0.20c 1 43.3±12.3de 11.35±1.23e
毛 排 钱 草 8.12±0.44cd 2 56.8±10.9bc 13.28±1.09c
假 木 豆 9.53±0.29b 4 62.1±10.8ab 15.41±1.08a
单 节 荚 假 木 豆 7.25±0.29e 1 43.5±12.7de 10.60±1.17f
绒 毛 山 蚂 蝗 9.28±0.49b 4 31.1±9.6f 10.87±0.96f
糙 伏 山 蚂 蝗 7.92±0.10cd 2 40.1±9.3ef 10.78±0.93f
尖叶绒毛山蚂蝗 10.46±0.51a 4 37.3±8.9ef 12.41±1.1d
度 尼 山 蚂 蝗 10.50±0.44a 3 56.1±11bc 14.82±1.03b
圆 叶 舞 草 9.31±0.49b 3 66.1±10.8a 15.57±1.21a
卵 叶 山 蚂 蝗 7.57±1.24de 2 46.3±5.9de 11.48±0.59e
葫 芦 茶 8.62±0.67c 1 52.2±3.4cd 12.63±0.43d
长 叶 排 钱 草 8.14±1.23cd 1 41.8±10e 10.86±085f
异 叶 山 蚂 蝗 8.68±1.47c 3 56.6±10.3bc 13.85±1.34bc
三 点 金 10.72±0.89a 3 62.8±14.4ab 15.90±1.22a
3 讨论
3.1 山蚂蝗属植物主要营养成分
饲料中的营养成分受植物种类、生长时期以及
生长环境等因素影响[8~10]。部分热带饲用灌木CP、
EE、NDF、ADF平均含量分别为14.14%、3.99%、
38.83%、33.67%[4],本研究中的山蚂蝗属植物大部
分是常绿灌木,其CP、EE、NDF、ADF的平均含量
分别为11.73%、3.79%、41.77%、35.33%,与热带
地区饲用灌木营养成分也非常接近。另外,不同植
被型其营养价值也不相同,植物营养价值与生长地
区、植物种类密切相关。
单宁一般被当作饲料的抗营养因子,特别在热
带亚热带木本饲用植物中含量较高,影响动物的采
食和消化[11]。据报道,肉羊日粮中单宁酸含量为
2%时,动物表现最佳的生产性能;当日粮中单宁酸
含量高于3.5%时,会对动物的生产性能造成不利
的影响[12]。本研究中山蚂蝗 Tannins含量平均值
为2.09%,仅有少量山蚂蝗属植物在部分生长时期
Tannins含量超过3.5%,因此在以山蚂蝗属植物作为
单一饲料时注意其生长时期并适当搭配其他草料便不
会影响动物健康,进而更好的利用这一饲料资源。
美国国家研究委员会资料表明,对于反刍动物
生产其所需的蛋白含量为12%~25%[13],故本试验
中山蚂蝗属植物可为海南黑山羊提供较为丰富的蛋
白质。与以上研究结果比较发现,山蚂蝗属植物
DM、CP、EE、ME含量较高,NDF、ADF、Tannins含
量较为适中,具有较高的营养价值。
3.2 山蚂蝗属植物饲料相对值
RFV是由美国饲草和草原理事会下属的干草
市场全国饲草协会确认的粗饲料评价指标,是比较
简便实用的经验模型,只需在实验室测定粗饲料的
NDF、ADF含量便可计算出粗饲料的RFV值,在生
产中应用较广,测定结果具有一定的参考价值。本
试验中14种山蚂蝗属植物饲料相对值最高为三点
金(168.2%),最低为假木豆(106.8%),平均值为
—55—
李 茂 陈艳琴 字学娟 周汉林 山蚂蝗属植物饲用价值评价
139.88%,等级为1级。参照表3中RFV粗饲料分
级标准对本研究中14种山蚂蝗属植物进行分级,属
于特级的有排钱草、度尼山蚂蝗、葫芦茶、长叶排钱
草、三点金;属于1级的有单节荚假木豆、绒毛山蚂
蝗、糙伏山蚂蝗、尖叶绒毛山蚂蝗、卵叶山蚂蝗、异叶
山蚂蝗;属于2级的有毛排钱草、假木豆、圆叶舞草。
本研究中山蚂蝗属植物的RFV值接近本地区优质
饲用灌木银合欢的RFV值(145%),高于苜蓿干草
(109%)、玉米青贮饲料(100%)、羊草(91%)、热研
2号柱花草(85%)、玉米秸秆(69%)、象草(68.3%)、玉
米苞叶及芯(61.5%),以饲料相对值为标准来看,山蚂
蝗属植物具有较高的营养价值,是优良的饲料资
源[14~15]。
表3 RFV粗饲料分级标准
Table 3 RFV mixture quality standards
分级
Quality standard
特级
Prime
1 2 3 4 5
RFV(%) >151 125~150 103~124 87~102 75~86 <75
3.3 层次分析法的应用
层次分析法是一种系统分析与决策的综合评价
方法,我国学者已将其应用于灌木、牧草等粗饲料饲
用价值的评价,研究结果在畜牧生产中具有一定的
参考价值[4,6]。本研究应用层次分析法对山蚂蝗植
物进行饲用价值评价,对海南黑山羊饲料资源的开
发利用有一定理论意义,但是由于影响饲用价值的
因素很多,不同粗饲料对于不同家畜的饲用价值还
有待于进一步深入研究,本研究仅是利用一种综合
评判模型在热带木本植物饲用价值评定上的探索。
4 结论
4.1 14种山蚂蝗属植物DM、CP、EE、NDF、ADF、
Ash、Tannins、RFV、ME和IVDMD平均值分别为
34.49%、11.73%、3.79%、41.77%、35.33%、
5.61%、2.09%、139.88%、7.36MJ/kg和49.63%,
表明山蚂蝗属植物DM、CP、EE较高,NDF、ADF、
Tannins含量较为适中,RFV、ME 和IVDMD 较
高,具有较高的饲用价值,是一种很有开发利用潜力
的饲料资源。
4.2 应用层次分析法对14种山蚂蝗属植物进行饲
用价值的综合评价,饲用价值由低到高顺序为单节
荚假木豆、糙伏山蚂蝗、长叶排钱草、绒毛山蚂蝗、排
钱草、卵叶山蚂蝗、尖叶绒毛山蚂蝗、葫芦茶、毛排钱
草、异叶山蚂蝗、度尼山蚂蝗、假木豆、圆叶舞草、三
点金。
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Feeding Values Assessment of Species of Desmodium
LI Mao1,CHEN Yan-qin1,ZI Xue-juan1,2,ZHOU Han-lin1
(1.Tropical Crops Genetic Resources Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural
Sciences,Danzhou571737,China;2.College of Applied Science and Technology,
Hainan University,Danzhou571737,China)
Abstract:The aim of this experiment was to evaluate the feeding value of species of Desmodiumin
Hainan Province.The chemical compositions and in vitro dry matter degradability(IVDMD)were deter-
mined by in vitro gas production techniques.The results showed that species of Desmodiumcontained
34.49%dry matter(DM),91.48%organic matter(OM),3.79%ether extract(EE),11.73%crude
protein(CP),41.77%neutral detergent fiber(NDF),35.33%acid detergent fiber(ADF),2.09%tan-
nins,7.36MJ/kg metabolic energy(ME),49.63%IVDMD in average and RFV was 1.39.The Analytic
Hierarchy Process(AHP)model was used in this experiment to evaluate the feeding value.According to
the result of assessment,D.triangulare,D.gyroides and D.triflorumwere of high feeding value.On
the contrary,D.dunnii,D.strigillosum,D.longipes and D.velutinumwere of low feeding value.In
conclusion,the species of Desmodiumhave high contents of DM,CP,EE,ME,IVDMD,and RFV,suit-
able NDF and ADF content,and moderate content of tannins.Thus,al the observed Desmodiumspecies
have higher nutritive values for Hainan black goats.
Key words:Chemical composition;in vitro dry matter degradability;Metabolic energy;Feeding value
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李 茂 陈艳琴 字学娟 周汉林 山蚂蝗属植物饲用价值评价