苎麻[Boehmeria nivea (L.) Gaudich]属于荨麻科(Urticaceae)苎麻属(Boehmeria)，是多年生宿根型草本植物^[1]。苎麻作为一种传统纤维作物，广泛种植于我国湖南、湖北、四川、江西等地^[2]。近年来，苎麻逐渐成为一种新型高蛋白质牧草资源而备受关注^[3-6]。据报道，苎麻营养价值丰富，可与苜蓿媲美，且苎麻产量高，生物适应性好，可在雨热同季的南方很好地生长^[7-8]，但却缺少苎麻在动物生产中应用情况的研究。

体外产气法和尼龙袋法是2种体外评定饲料饲用价值最常用的方法，体外产气法是由德国霍恩海姆大学动物营养研究所Menke等研究者在1979建立的，是目前国际上广泛用来评价反刍动物饲草饲料营养价值的方法之一，通过产气量的大小可以比较准确地估测饲料的瘤胃有机物消化率。尼龙袋法将饲料与动物很好地结合起来，饲料在瘤胃内的利用情况可以清晰地呈现，实时测定饲料瘤胃内降解率，它是一种评定饲料营养物质在瘤胃内降解速度和程度的快速高效的方法^[9-10]。为了深入探究苎麻的饲用价值，本试验采用体外产气法与尼龙袋法对苎麻的饲用价值进行评定，为苎麻作为饲草资源的利用提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

苎麻样品于2014年6月份采自湖南省麻类研究所试验基地，苎麻品种为中苎1号。中苎1号是从圆叶青苎麻×芦竹青苎麻的杂交后代中选育而成的优质、高产、多抗品种。苎麻采集时为苎麻的头麻期，生长地区处于北纬28°18′东经112°51′，高度为80~100 cm，分别单独采集苎麻叶片(手动采摘叶片)、苎麻全株(用镰刀收割)以及苎麻去纤维全株(用镰刀收割苎麻全株后，用4BM-260型苎麻剥麻机脱去麻纤维)。采集后,自然干燥，粉碎过1 mm筛,室温保存于自封袋中备用。产气试验装置为ANKOM RFS产气测量装置(北京安科博瑞科技有限公司)；尼龙袋试验采用8 cm×12 cm的尼龙袋(孔径50 μm)。

1.2 试验方法 1.2.1 营养成分含量测定

苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗灰分(ash)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)含量参照张丽英^[11]的方法测定，中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量的测定参照Van Soest^[12]的方法，每个样品2个重复；尼龙袋消化后样品测定其DM、CP、NDF和ADF含量，方法同上。

1.2.2 体外产气试验

采用ANKOM RFS产气测量装置(北京安科博瑞科技有限公司)，先将模块中电池全部充电16 h，装好模块电池，计算机连接BASE发射器，运行GPM软件，检测模块与计算机的交互，确认GPM软件中识别到所有模块。

检测放气阀正常，设置响应时间为1 s，记录间隔时间为1 min。点击记录按钮开始记录数据，连接阀门清理工具，在模块中冲入41~69 kPa压力(注意：不要超过69 kPa)，6~10 min后观察数据。确认压力无明显降低，微小变化是正常的，点击开启阀门按钮，确认压力降低了，确认压力为0 kPa后点击开启阀门选框关闭模块放气阀。

分别将0.500 0 g苎麻叶片、苎麻全株以及苎麻去纤维全株装入250 mL人工瘤胃培养瓶，每组5个重复，同时做3个空白对照(只有培养液，没有底物)。将全部培养瓶放入电热恒温振荡水浴箱中预热，并将预先配制好的微生物培养液至于39 ℃电热水浴恒温器中预热。微生物培养液的配制参照Menke等^[13]的方法：将8.75 g NaHCO₃、1.00 g NH₄HCO₃、1.43 g Na₂HPO₄、1.55 g KH₂PO₄、0.15 g MgSO₄·7H₂O、0.52 g Na₂S、0.015 g MnCl₂·4H₂O、0.002 g CoCl₂·6H₂O、0.012 g FeCl₃·6H₂O、0.017 g CaCl₂·2H₂O和1.25 mg刃天青全部溶于1 L蒸馏水中，通CO₂直至pH 6.8。

瘤胃液供体动物为3只安装有永久性瘤胃瘘管的杜泊羊与湖羊杂交F1代，于晨饲前采集150 mL瘤胃液经4层纱布过滤，混合装入保温瓶中，迅速带回实验室通CO₂。

打开ANKOM RFS系统软件页面，将BASE调制器和USB线与电脑连接，基准0模块连接，用注射器吸取微生物培养液50 mL置于培养瓶中，并接种25 mL瘤胃液，在安装模块前直接通入CO₂，大约5 s；快速连接安装模块，设置响应时间为1 s，点击开启阀门按钮，开启模块放气阀，接通进气口，将CO₂通入模块瓶15 s以上；当模块中的压力为0 kPa，关闭放气阀(注意：压力不要超过69 kPa)。

运行GPM软件，设置记录间隔时间，设置压力单位，选择自动保存文件的路径，决定文件保存的位置。开始记录，由电脑自动记录并保存发酵产气72 h产气压力。

1.2.3 尼龙袋试验

试验操作程序参考王加启^[14]的方法：精确称取粉碎样品3 g，小心装入尼龙袋 (8 cm×12 cm,孔径50 μm)中，系紧袋口尼龙绳,然后将系好的尼龙袋拴在软塑料棒的一端,另一端系绳并固定在瘤胃瘘管上。尼龙袋在瘤胃放置时间分别为6、12、24、36、48、72 h。每个样品、每个时间点4个重复。将每个时间点取出的尼龙袋在水龙头下轻轻用手抚动冲洗，直至水清为止。冲洗好后，将尼龙袋放入65 ℃烘箱内，直至恒重。将同一时间点相同样品的袋内残渣混合均匀后作为待测样品。

1.3 参数模拟及统计分析

产气压力与产气体积换算［在39 ℃时，将产气压力(kPa)换算为体积(mL)]：

式中：V_x为39 ℃时产气体积(mL)；V_j为模块瓶内液面上部空间的体积(mL)。

根据待测饲料中DM含量，将产气数据转换为单位质量DM产气量,采用以下方程进行非线性拟合，得出产气参数。

式中：GP_t为发酵在t时间点(h)产气量(mL/g)；A为理论最大产气量(mL)；B为曲线拐点参数；C为达1/2理论最大产气量的时间(h)。

待测饲料营养物质在瘤胃中不同时间点的降解率计算公式如下：

式中：A为待测饲料营养物质的瘤胃降解率(%)；B为样品中待测饲料营养物质的含量(%)；C为残渣中待测饲料营养物质的含量(%)。

待测饲料各营养物质的降解参数及有效降解率计算参照Ørskov等^[15]的方法，计算公式如下：

式中：Deg(t)为t时间点(h)营养物质降解率(%)；a为快速降解部分含量(%)；b为慢速降解部分含量(%)；t为待测饲料在瘤胃中滞留时间(h)；c为慢速降解部分的降解速率(%/h)；P为待测饲料中营养物质有效降解率(%)；k为待测饲料的瘤胃流通速率(%/h)，k=0.036 4+0.614X(X为饲养水平，以维持饲养水平计，为1)。

1.4 数据处理与分析

用Excel 2010整理数据，SPSS 19.0的one-way ANOVA程序进行单因素方差分析，P<0.05为差异显著，P＞0.05为差异不显著。

2 结果与分析 2.1 苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株营养成分含量

表 1所列为苎麻叶片、苎麻全株、以及苎麻去纤维全株的营养成分含量。从表中可以看出，苎麻全株DM含量最高，苎麻叶片次之并与苎麻去纤维全株接近。苎麻叶片CP、EE、ash、Ca含量均大于苎麻全株和苎麻去纤维全株，NDF、ADF含量均小于苎麻全株和苎麻去纤维全株。苎麻全株与苎麻去纤维全株因收获高度相近，各营养成分含量差异均较小。

2.2 苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株体外产气试验结果

图 1所示为苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株体外发酵动态产气量。从图中可以看出，在0~12 h苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株产气量都急剧增加，苎麻去纤维全株在12 h后产气量的增加逐渐平缓，并且与苎麻叶片和苎麻全株的差距逐渐增大；苎麻叶片和苎麻全株在20 h开始产气量的增加逐渐平缓，并且在此时，苎麻叶片与苎麻全株的差距逐渐增大。

表 2所示为苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株体外发酵产气量及产气参数。从表中可以看出，各时间点的产气量均是苎麻全株最大，苎麻叶片次之，苎麻去纤维全株最小，三者在2 h时产气量差异不显著(P＞0.05)，之后的时间点出现显著差异(P<0.05)。理论最大产气量也以苎麻全株最高(167.51 mL/g)，苎麻叶片次之(153.69 mL/g)，以苎麻去纤维全株最低(145.07 mL/g)，苎麻全株与苎麻去纤维全株差异显著(P<0.05)。达1/2理论最大产气量的时间及曲线拐点参数苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株之间差异不显著(P＞0.05)。

2.3 苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株尼龙袋试验结果

由表 3可知，随着苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株在瘤胃内停留时间的增加，其DM降解率逐渐增大。苎麻叶片在24 h内降解很快，24 h后降解逐渐平缓；苎麻全株12 h内降解缓慢，12~24 h内降解快，24 h后逐渐趋于平缓；苎麻去纤维全株在12 h内降解缓慢，12~36 h内降解快，36 h后降解逐渐缓慢。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株DM降解率在各时间点出现显著差异(P<0.05)，72 h时DM降解率分别为83.61%、74.17%、63.87%。DM慢速降解部分含量由大到小分别为苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株，苎麻叶片、苎麻全株与苎麻去纤维全株差异显著(P<0.05)；DM有效降解率与DM慢速降解部分含量呈现相同的变化趋势，苎麻叶片、苎麻全株以及苎麻去纤维全株的DM有效降解率依次为49.05%、47.16%、36.07%；苎麻叶片、苎麻去纤维全株的DM快速降解部分含量显著高于苎麻全株(P<0.05);DM慢速降解部分的降解速率为苎麻全株>苎麻叶片>苎麻去纤维全株，三者间差异显著(P<0.05)。

由表 4可知，随着在瘤胃内停留时间的增加，苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株CP降解率逐渐增大，苎麻叶片CP降解率在12 h前降解缓慢很快，12~36 h内快速降解，36 h后降解逐渐缓慢；苎麻全株24 h内降解快，24 h后降解缓慢；苎麻去纤维全株在24 h内降解缓慢，24~36 h内降解快，36 h后降解缓慢。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株CP降解率在6~48 h存在差异显著(P<0.05)，在72 h时无显著差异(P＞0.05)，分别为79.91%、78.27%、74.03%。苎麻叶片的CP快速降解部分含量显著高于苎麻全株、苎麻去纤维全株(P<0.05)；苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株CP慢速降解部分含量分别为69.15%、77.23%、85.26%，三者间差异不显著(P＞0.05)；CP慢速降解部分的降解速率以苎麻全株最大，显著高于苎麻叶片和苎麻去纤维全株(P<0.05);CP有效降解率呈现苎麻全株＞苎麻去纤维全株＞苎麻叶片，苎麻全株显著显著高于苎麻去纤维全株和苎麻叶片(P<0.05)。

由表 5可知，随着在瘤胃内停留时间的增加，苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的NDF降解率逐渐增大。苎麻叶片NDF降解率呈现平缓上升趋势；苎麻全株NDF降解率24 h内降解快，24 h后降解缓慢；苎麻去纤维全株NDF降解率在12 h内降解缓慢，12~36 h内降解快，36 h后降解缓慢。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株NDF降解率在6 h时差异不显著(P＞0.05)，在12~72 h内出现显著差异(P<0.05)，72 h时，NDF降解率为苎麻叶片最大(77.63%)，略高于苎麻全株(66.01%)，而显著高于苎麻去纤维全株(51.31%)(P<0.05)。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的NDF快速降解部分含量和NDF慢速降解部分的降解速率均差异不显著(P＞0.05)；NDF慢速降解部分含量为苎麻叶片＞苎麻全株＞苎麻去纤维全株，苎麻叶片显著高于苎麻去纤维全株(P<0.05)；苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株NDF有效降解率从大到小依次为苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株，但差异不显著(P＞0.05)。

由表 6可知，随着饲料在瘤胃内停留时间的增加，苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的ADF降解率逐渐增大。苎麻叶片在72 h内呈现平稳快速降解；苎麻全株24 h内降解快，24 h后降解缓慢；苎麻去纤维全株在12 h内降解缓慢，12~36 h内降解快，36 h后降解缓慢。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的ADF降解率在6 h时差异不显著(P＞0.05)，在12~72 h出现显著差异(P<0.05)，在72 h时ADF降解率最高的是苎麻叶片(79.16%)，苎麻全株居中(69.14%)，苎麻去纤维全株最低(53.23%)。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的ADF快速降解部分含量和ADF慢速降解部分的降解速率差异不显著(P＞0.05)；ADF慢速降解部分含量以苎麻叶片最大(73.57%)，苎麻全株居中(67.23%)，苎麻去纤维全株最小(51.59%)，苎麻叶片、苎麻全株与苎麻去纤维全株差异显著(P<0.05)；苎麻叶片、苎麻全株以及苎麻去纤维全株的ADF有效降解率依次为41.97%、40.25%、28.75%，苎麻叶片、苎麻全株与苎麻去纤维全株差异显著(P<0.05)。

3 讨 论 3.1 苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的产气量

体外产气法是一种国内外普遍用于评定饲草资源饲用价值的方法，通过产气量可以较真实地模拟牧草在瘤胃内有机物质的消化^[16]。Menke等研究者早在1979年就提出体外产气法，将饲料样品用人工瘤胃液培养24 h后其产气量与体内消化率测定值之间呈正相关关系。本研究中，72 h产气量和理论最大产气量以苎麻全株最大，显著高于苎麻去纤维全株，苎麻叶片居中，苎麻叶片的营养价值最高，但产气量却低于苎麻全株，而对于苎麻去纤维全株来说，脱去苎麻茎秆部不利于反刍动物消化利用的纤维后，预想是优于苎麻全株的利用效果，结果却是去纤维后产气量显著低于苎麻全株。

3.2 苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的降解率

瘤胃DM降解率是影响干物质采食量(DMI)的一个主要因素，且DM降解率与DMI存在正相关关系。DM降解率高，则有利于生产性能的发挥。不同饲料原料的蛋白质在反刍动物瘤胃中的有效降解率各不相同。饲料蛋白质在瘤胃中的降解主要取决于其发酵的难易程度及在瘤胃内的滞留时间。同一种饲料在瘤胃中停留时间长，则降解率较高，反之，则降解率较低。牧草的蛋白质多以含氮化合物为主，存在于细胞内容物中，蛋白质的降解速度取决于植物细胞壁的纤维素结构，通常随着植物的成熟、老化，其木质素含量增加，进而影响蛋白质的释放和分解。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株72 h DM降解率分别为83.61%、74.17%、63.87%，苎麻叶片及苎麻全株72 h DM降解率高于大多数苜蓿、多年生黑麦草、燕麦、玉米青贮、玉米秸秆、羊草，苎麻去纤维全株72 h DM降解率低于苜蓿、多年生黑麦草，与燕麦草、玉米青贮和玉米秸秆相近，高于羊草^[17-24]。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株DM有效降解率分别为49.05%、47.16%、36.07%，苎麻叶片与苎麻全株DM有效降解率高于玉米青贮、玉米秸秆、羊草，但低于苜蓿，与玉米青贮、玉米干草及羊草相近^[17-25]。苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株在72 h CP降解率相近，苎麻叶片略高于苎麻全株略高于苎麻去纤维全株，苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株72 h CP降解率与苜蓿接近，高于其他牧草，苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株CP有效降解率以苎麻全株最高(48.30%)、苎麻去纤维全株次之(38.50%)、苎麻叶片最低(35.97%)，苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株CP有效降解率都低于苜蓿，与多数多年生黑麦草、燕麦草、玉米青贮、羊草等相近^[17-24]。但是，苎麻叶片、苎麻全株、苎麻去纤维全株的DM、CP的快速降解部分含量却远远低于其他牧草。

瘤胃NDF和ADF降解率是表示粗饲料营养价值的一个重要指标，其大小反映了饲料消化的难易程度，提高其瘤胃降解率可增加反刍动物的DMI和生产性能。苎麻叶片的72 h NDF降解率、NDF有效降解率分别为77.63%、35.72%；苎麻全株的分别为66.01%、35.24%；苎麻去纤维全株的分别51.31%、17.66%。苎麻叶片72 h ADF降解率及ADF有效降解率分别为79.16%、41.97%；苎麻全株的分别为69.14%、40.25%；苎麻去纤维全株的分别为53.24%、28.75%。苎麻叶片及苎麻全株的72 h ADF、NDF降解率和ADF、NDF有效降解率都高于苜蓿、燕麦草、羊草、玉米青贮等牧草，苎麻去纤维全株的72 h ADF、NDF降解率和ADF、NDF有效降解率与苜蓿、羊草等牧草相近^[18-25]。

综合来看，除了DM、CP的快速降解部分含量外，苎麻叶片与苎麻全株的尼龙袋各指标都高于多数牧草，如羊草、多年生黑麦草，与苜蓿相近；而苎麻去纤维全株的各尼龙袋指标却低于苎麻叶片和苎麻全株，与羊草相近。

4 结 论

从体外产气量和有效降解率来看，苎麻叶片和苎麻全株的饲用价值要优于苎麻去纤维全株。总体来说，苎麻在反刍动物瘤胃中有较好的消化利用率，可作为反刍动物饲草资源开发利用。