牦牛对严酷的高寒草地适应能力极强,牦牛产业是高寒地区牧民的生活基础和经济保障[1]。传统放牧条件下草畜营养供需不平衡,冬季家畜饲养需要供给优质粗饲料。有研究表明,天然放牧草场的牧草营养价值冷暖季差异较大,冬季牧草匮乏且品质差,不能满足牦牛的营养需要[2]。目前,天然草场过度放牧,饲草不能满足牦牛冬季需求。因此,人工牧草成为牦牛养殖的更优选择。徐田伟等[3]研究补饲燕麦青干草对青藏高原高寒牧区牦牛和藏系绵羊冷季生长性能的影响,结果表明,与放牧组家畜相比,补饲组家畜的冬季生长性能显著改善。此外,人工牧草还能缓解天然草场放牧的压力,实现天然草地生态的保护。因此,本试验选取青海省通州区典型农牧交错区种植的黑麦草、披碱草、冰草、大麦、全株玉米以及黑燕麦6种人工牧草作为研究对象,通过测定牧草中常规营养成分含量、体外产气量(GP)、体外干物质消化率(IVDMD)及发酵液pH值,对这6种牧草进行营养价值评价,为当地牦牛饲养提供参考。1材料与方法1.1牧草采集地情况牧草采集区域位于青海省东缘的大通县,地处祁连山地与黄土高原的交界区,地理坐标为东经E100°51′~101°56′、北纬N36°43′~37°23′[4],海拔2 280~4 622 m,属青藏高寒区,三面环山,北川河贯流全境。年平均气温4.9 ℃,极端最高温35.6 ℃,极端最低温-26.1 ℃,最大冻土深度114 cm,最大积雪厚度18 cm,年日照时数2 596.5 h,秋涝、霜冻、冰雹等气象灾害多发[5]。1.2试验材料牧草样品采自大通县农牧交错区人工草场。该草场牧草于2019年4月20日种植,牧草样品采集时间为2019年9月25日。分别在所选6种牧草的各种植区域内随机选取5个采样区域,每个区间相隔25 m,使用1 m×1 m样方框,齐地剪取地上部分,除去杂物标号。样品带回实验室,称重记录,杀青后于阴凉处自然风干并称重记录。烘干至恒重,粉碎保存以备用。1.3测定指标及方法1.3.1常规营养成分含量粗蛋白(CP)含量采用FOSS经典型凯氏定氮仪(Kjeltec)测定;粗脂肪(EE)含量使用ANKOM XT15i自动脂肪分析仪测定;中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量使用ANKOM 200i半自动纤维分析仪测定;粗灰分(Ash)含量采用GB/T 6438—2007测定[6]。1.3.2体外产气指标试验选用3头体况相近、健康状态良好的成年公牦牛作为瘤胃液供体。于晨饲前通过瘤胃瘘管采集新鲜瘤胃液,快速装入保温瓶带回实验室。参照Menke等[7]方法配置人工瘤胃缓冲液,将瘤胃液与缓冲液按照1∶2的体积比混合,制成体外瘤胃发酵液。在此期间,不断通入纯CO2,保持温度为39.5 ℃。准确称取0.2 g牧草样品,放入100 mL发酵培养管中,加入30 mL瘤胃发酵液,每种样品设置3个重复,并设置3个空白对照,进行48 h体外产气试验。计算体外干物质消化率(IVDMD)。发酵液pH值使用HANNA HI221型台式酸度计测定。1.4数据统计与分析数据采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析,采用Duncan氏法进行组间多重比较,结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著,P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1不同人工牧草的常规营养成分(见表1)由表1可知,黑麦草、冰草Ca含量显著高于黑燕麦、全株玉米和大麦(P0.05)。大麦的EE含量最高,全株玉米次之,两者相差0.95%且均极显著高于黑燕麦、黑麦草、冰草和披碱草(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.024.T001表1不同人工牧草的常规营养成分项目黑燕麦全株玉米黑麦草冰草披碱草大麦P值水分7.39±1.228.33±1.367.68±0.517.31±0.407.72±0.077.10±0.320.719CP11.77±0.1112.70±0.2011.68±0.4512.07±0.2611.69±0.0912.46±1.400.492EE3.64±0.07D4.12±0.04B3.66±0.01D3.16±0.07E3.89±0.01C5.07±0.08A0.001NDF39.43±1.3038.62±2.2538.76±3.1639.79±0.1337.53±0.4338.69±0.440.816ADF28.84±1.4128.48±0.5630.62±2.4030.28±0.8228.68±9.8934.62±7.330.832Ash5.33±1.077.08±1.324.85±1.325.91±0.087.75±0.786.85±1.460.206Ca0.20±0.01b0.30±0.28b0.77±0.04a0.67±0.10a0.40±0.16ab0.19±0.13b0.028P0.15±0.010.12±0.080.14±0.030.19±0.020.31±0.210.24±0.000.379注:同行数据肩标小写字母不同表示差异显著(P0.05),大写字母不同表示差异极显著(P0.01),字母相同或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。%2.2不同人工牧草对体外瘤胃发酵产气动态的影响(见表2、表3、图1)由表2和图1可知,黑燕麦、冰草和披碱草的36 h产气量(GP)显著低于全株玉米和大麦(P0.05),全株玉米和大麦的48 h的GP极显著高于黑燕麦、黑麦草、冰草和披碱草(P0.01)。除3 h外,大麦在48 h体外发酵的各个时间节点都保持GP最高,其中在6 h GP极显著高于其他牧草(P0.05)。各组牧草的产气量与培养时间呈正比。在整个发酵过程中,3~6 h所有牧草GP增加速度最为明显,大麦和黑麦草速率相似,发酵18 h之后,所有牧草的产气速率不断下降。由表3可知,体外发酵48 h GP与牧草的EE、CP含量呈显著正相关(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.024.T002表2不同人工牧草对体外产气动态变化的影响项目黑燕麦全株玉米黑麦草冰草披碱草大麦P值3 h GP8.92±0.259.68±0.918.18±5.498.38±0.677.92±0.319.35±1.010.9236 h GP13.35±0.30D15.85±0.78C18.75±0.82B12.38±1.08D12.25±0.46D20.05±0.44A0.0019 h GP16.77±0.50C20.10±0.91B22.20±1.31AB15.13±1.78C15.13±0.67C24.70±0.50A0.00112 h GP19.83±0.64B24.50±4.56A25.17±1.25A17.53±2.07B18.43±0.93B28.40±0.66A0.00118 h GP25.47±1.70BC32.70±5.03A29.63±1.99AB23.10±3.16C24.50±1.51BC34.00±1.70A0.00224 h GP29.15±0.82B36.32±4.27A33.28±1.80AB28.65±4.21B30.12±2.20B38.45±1.87A0.00536 h GP36.05±0.92b45.63±3.53a40.10±2.29ab37.30±4.73b38.53±2.84b45.87±2.30a0.01248 h GP40.10±1.70B51.73±4.25A44.60±2.10B42.60±4.81B43.97±2.66B52.33±3.27A0.007mL10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.024.F001图1不同人工牧草产气量的动态变化10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.024.T003表3不同人工牧草对体外发酵参数与营养成分相关性的影响项目粗蛋白粗脂肪中性洗涤纤维酸性洗涤纤维粗灰分钙磷48 h GP相关系数0.846*0.809*-0.3170.4900.505-0.349-0.012P值0.0340.0510.5410.3240.3070.4950.982干物质消化率相关系数0.58-0.1870.250-0.4190.414-0.288-0.171P值0.2270.7230.6320.4090.4140.580.747注:*表示显著相关(P0.05)。2.3不同人工牧草对体外产气发酵液pH值及IVDMD的影响(见表4、图2)由表4和图2可知,试验牧草的发酵液pH值在6.83~6.95之间。大麦的发酵液pH值最高,黑麦草的最低。6种牧草体外发酵48 h后的IVDMD为57.79%~74.52%。全株玉米的IVDMD极显著高于黑麦草、黑燕麦、披碱草和大麦(P0.01)。由表3可知,IVDMD与牧草各常规营养指标之间不存在显著相关性(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.024.T004表4不同人工牧草对体外产气发酵液pH值及IVDMD的影响项目黑燕麦全株玉米黑麦草冰草披碱草大麦P值pH值6.94±0.056.85±0.046.83±0.066.85±0.116.93±0.036.95±0.030.122IVDMD/%67.02±2.66BC74.52±2.91A57.79±2.60D72.01±4.92AB65.84±2.51C63.76±2.01C0.00110.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.024.F002图2不同人工牧草体外干物质消化率注:大写字母不同表示差异极显著(P0.01)。3讨论3.1不同人工牧草的常规营养成分分析人工牧草是解决草畜供需矛盾的关键,是放牧家畜进行粗饲料补饲的主要饲草资源,营养价值对反刍家畜生产性能至关重要[8-10]。本试验结果显示,青海省大通县农牧交错区常用的人工牧草中CP含量无显著差异,其中全株玉米最高,黑麦草最低,分别是12.7%和11.68%。张群英等[11]对青海省高寒草甸草地天然草场不同月份的牧草营养价值进行评价,得出牧草的CP含量为4.29%~12.49%,其中7月份为11.71%,8月份为12.54%。范小红等[12]对青海省海宴县牧草牧场进行全年营养动态监测,得出CP含量为3.68%~19.21%,其中8月份为12.13%。不同人工牧草的EE差异很大,含量在3.16%~5.07%,其中大麦最高,冰草最低。Ca、P是动物体生长发育及进行各项生命活动不可或缺的元素。一般牧草中Ca含量在0.5%~2.0%、P含量在0.20%~0.35%之间波动[13]。6种牧草中黑麦草的Ca含量最高,含量为0.77%,大麦的最低0.19%;6种牧草的P含量均低于一般范围。试验结果显示,6种人工牧草CP、DNF、ADF、Ash及P含量差异均不显著;6种人工牧草中全株玉米、大麦的EE含量较优,而冰草营养价值较差。3.2不同人工牧草对体外瘤胃发酵产气动态的影响GP是反刍动物瘤胃微生物活性高低和饲料可消化营养成分含量多少的综合体现[14]。本试结果显示,全株玉米、大麦18 h后的各时间点GP均高于其他牧草,说明全株玉米和大麦发酵中的营养成分含量相对较高,和本试验中全株玉米、大麦CP含量均高于其他牧草的结果相对应。本试验中,48 h GP与牧草的EE、CP含量呈显著正相关关系,这与Nsahlai等[15]、杨志林等[16]的CP含量和GP呈正相关的结论一致,与靳玲品[17]48 h GP与CP含量呈负相关的结果不一致。3.3不同人工牧草对体外产气发酵液pH值及IVDMD的影响反刍动物瘤胃正常发酵的最适pH值为6.5,pH值低于6.2不利于饲料的纤维降解[18-19]。本试验结果显示,大麦的pH值最高,黑麦草最低。牛晓麟等[20]研究不同日粮CP水平对育肥湖羊瘤胃pH值的影响,发现随着日粮CP水平的升高,瘤胃液pH值呈升高趋势,部分解释了本试验的结果。由于黑麦草中非结构性碳水化合物含量比大麦高,也可能导致发酵过程产生较多有机酸。IVDMD是评价牧草营养价值的重要指标。不同种类的牧草的营养水平不同,能被瘤胃降解的程度也不同,降解程度与牧草营养价值呈正比[21-22]。本试验中,6种牧草的IVDMD为57.79%~74.52%,从高到低的顺序为全株玉米、冰草、黑燕麦、披碱草、大麦、黑麦草。靳玲品等[23]和文亦蒂等[24]研究表明,牧草的干物质降解率与CP含量呈正相关,与ADF、NDF呈负相关,与本试验的结果不一致,可能是试验材料本身特性不同导致的。4结论6种天然牧草中全株玉米的营养价值最好,饲草的粗蛋白与粗脂肪含量是影响饲草被消化过程中产气量的两个重要因素。