不同分级指数粗饲料组合对牦牛瘤胃体外发酵特性的影响

引用本文

夏洪泽, 张琳琳, 王银梦, 郝文君, 崔占鸿, 孙璐, 刘书杰. 不同分级指数粗饲料组合对牦牛瘤胃体外发酵特性的影响[J]. 动物营养学报, 2020, 32(6): 2710-2721.

XIA Hongze, ZHANG Linlin, WANG Yinmeng, HAO Wenjun, CUI Zhanhong, SUN Lu, LIU Shujie. Effects of Different Graded Indexes Combined Forage on Yak Rumen Fermentation Characteristics in Vitro[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2020, 32(6): 2710-2721.

不同分级指数粗饲料组合对牦牛瘤胃体外发酵特性的影响

夏洪泽^1,2,3 , 张琳琳^1,3 , 王银梦^1,3 , 郝文君^1,3 , 崔占鸿^1,2,3 , 孙璐^1,3 , 刘书杰^1,2,3

1. 青海大学畜牧兽医科学院, 西宁 810016;
2. 青海省牦牛工程技术研究中心, 西宁 810016;
3. 青海省高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室, 西宁 810016

收稿日期: 2019-11-28

基金项目: 放牧牦牛冷季营养平衡调控技术研究项目(2018YFD0502403);青海省"高端创新人才"千人计划拔尖人才项目; 青海省科技厅项目(2017-GX-G06);中国科学院"西部之光"项目(3-4)

作者简介: 夏洪泽(1996-), 男, 吉林梨树人, 硕士研究生, 动物营养与饲料科学专业。E-mail:2290947926@qq.com.

通信作者: 崔占鸿, 副研究员, E-mail:cuizhanhong27@126.com.

摘要: 本试验旨在从瘤胃发酵和纤维消化来研究粗饲料分级指数（GI）优化牦牛饲粮粗饲料科学搭配的组合效应。选取4种不同GI的粗饲料[苜蓿干草（9.52）、青贮玉米（1.81）、燕麦干草（1.34）、小麦秸秆（1.24）]，体外发酵试验以苜蓿干草与青贮玉米、苜蓿干草与小麦秸秆、苜蓿干草与燕麦干草的3种组合进行，各组合比例分别为70：30、60：40、50：50、40：60、30：70，每种比例设3个重复，共发酵48 h并且进行2次重复试验。结果表明：1）苜蓿干草与青贮玉米组合时，各GI之间的产气量（GP）及氨态氮（NH₃-N）、甲烷（CH₄）、丁酸含量差异显著或极显著（P < 0.01或P < 0.05），且在GI=7.20时有最大值；各GI之间的干物质消失率（IVDMD）及中性洗涤纤维（NDF）、总蛋白（TP）、乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸（TVFA）含量差异不显著（P>0.05），但随着GI减小，IVDMD及NDF、TP含量呈现先减少后增加的趋势，并且在GI=4.89时达到了最小值；乙酸、丙酸、TVFA含量随GI减小而减少。2）苜蓿干草与小麦秸秆组合时，各GI之间的GP、IVDMD及NDF、NH₃-N、TP、CH₄、乙酸、丙酸、丁酸、TVFA含量差异显著或极显著（P < 0.01或P < 0.05），且GI=6.21时有最大值；IVDMD及NDF、NH₃-N、TP、CH₄及TVFA含量随着GI减小呈现先增加后减少的趋势，并且在GI=6.21时达到了最大值。3）苜蓿干草与燕麦干草组合时，各GI之间的GP、IVDMD及NDF、NH₃-N、TP、CH₄、丙酸、丁酸、TVFA含量差异显著或极显著（P < 0.01或P < 0.05），且在GI=6.25时达到最大值，各GI之间乙酸含量差异不显著（P>0.05）；IVDMD及NDF、CH₄、NH₃-N及TP、乙酸、丙酸、丁酸、TVFA含量随着GI减小呈现先增加后减少的趋势，并且在GI=6.25时达到了最大值。基于GP、pH、IVDMD及CH₄、NDF、TP、NH₃-N含量及单项组合效应值（SFAEI）和多项组合效应值（MFAEI）等指标得出：苜蓿干草-青贮玉米组合中GI=7.20时组合效果最优；苜蓿干草-小麦秸秆组合中GI=6.21时组合效果最优；苜蓿干草-燕麦干草组合中GI=6.25时组合效果最优。

关键词: 粗饲料分级指数牦牛瘤胃发酵组合效应

Effects of Different Graded Indexes Combined Forage on Yak Rumen Fermentation Characteristics in Vitro

XIA Hongze^1,2,3 , ZHANG Linlin^1,3 , WANG Yinmeng^1,3 , HAO Wenjun^1,3 , CUI Zhanhong^1,2,3 , SUN Lu^1,3 , LIU Shujie^1,2,3

1. Academy of Animal Husbandry and Veterinary Sciences, Qinghai University, Xining 810016, China;
2. Yak Engineering Technology Research Center of Qinghai Province, Xining 810016, China;
3. Key Laboratory of Plateau Grazing Animal Nutrition and Feed Science of Qinghai Province, Xining 810016, China

Corresponding author: CUI Zhanhong, associate professor, E-mail: cuizhanhong27@126.com.

Abstract: The objective of the study was to optimize the scientific combination of yak diets and reveal the positive combination effect of grading index (GI) on rumen fermentation and fiber digestion. Alfalfa hay (GI=9.52), silage corn (GI=1.81), oat hay (GI=1.34) and wheat straw (GI=1.24) were used as research objects. In vitro fermentation test in three combinations (alfalfa hay-silage corn, alfalfa hay-oat hay and alfalfa hay-wheat straw). The proportion of each combination were 70:30, 60:40, 50:50, 40:60 and 30:70. Three ratios were set for each ratio, co-fermentation for 48 h and two replicates were performed. The results showed as follows: 1)in the combination of alfalfa hay-silage corn, gas production (GP), ammonia nitrogen (NH₃-N), CH₄ and butyric acid contents were significantly different among GI (P < 0.01 or P < 0.05) and GI=7.20 had the highest value; dry matter disappearance in vitro (IVDMD), neutral detergent fiber (NDF), total protein (TP), acetic acid, propionic acid and total volatile fatty acids (TVFA) contents were not significantly different among GI (P>0.05). IVDMD and the contents of NDF and TP were decreased first and then increased, GI=4.89 had the lowest values, and the acetic acid, propionic acid and TVFA contents were decreased with the decreasing of GI (P>0.05). 2)In the combination of alfalfa hay-wheat straw, GP, IVDMD, the contents of NDF, NH₃-N, TP, CH₄, acetic acid, propionic acid, butyric acid and TVFA were significantly different among GI (P < 0.01 or P < 0.05) and GI=6.21 had the highest values. The IVDMD, the contents of NH₃-N, NDF, TP and CH₄ were increased first and then decreased with the decreasing of GI, and GI=6.21 had the highest values. 3)In the combination of alfalfa hay-oat hay, the GP, IVDMD, the contents of NDF, NH₃-N, TP, CH₄, propionic acid, butyric acid and TVFA were significantly different (P < 0.01 or P < 0.05) and GI=6.25 had the highest values, and the acetic acid content had no significant difference among GI (P>0.05). The IVDMD, the contents of NDF, NH₃-N, TP, CH₄, acetic acid, propionic acid, butyric acid and TVFA were increased first and then decreased with the decreasing of GI, and GI=6.25 had the highest. Based on GP, pH, IVDMD, the contents of CH₄, NDF, TP, NH₃-N, single factors associative effects index (SFAEI) and multiply factors associative effects index (MFAEI): the associative effect of alfalfa hay-silage corn with GI=7.20 is the best; the associative effect of alfalfa hay-wheat straw with GI=6.21 is the best; the associative effect of alfalfa hay-oat hay with GI=6.25 is the best.

Key words: roughage grading index yak rumen fermentation associative effect

针对采用单项指标(粗蛋白质、粗纤维、干物质采食量、可利用能量)不能获得粗饲料品质科学评定的客观结果，很多学者建议应采用综合指标来评定粗饲料的营养品质。相对饲料价值(RFV)是最早被提出并使用的粗饲料质量评定指标，后被其他国家逐渐广泛使用^[1]。2005年卢德勋教授提出一个全新的粗饲料品质评定指标即粗饲料分级指数(GI)，其在RFV合理内涵的基础上，不仅引入能量参数，还引入了粗蛋白质参数，而且借鉴了预测RFV参数的经验模型^[2]。

反刍动物饲粮中粗饲料通常占50%~70%，粗饲料是瘤胃微生物重要营养来源，其品质优劣对反刍动物生产性能和健康都十分重要，并且直接影响精料的饲用量，从而影响养殖的经济效益。目前，随着牦牛养殖方式的转型升级，提出了“牧繁农育”生产技术，饲养方式由全年放牧(冷季补饲)向适时舍饲育肥出栏的转变，粗饲料在牦牛舍饲养殖中的作用越来越重要，所以如何提高粗饲料的消化利用率显得非常重要^[3-4]。在牦牛舍饲养殖生产中，常用的粗饲料种类有苜蓿干草、青贮玉米、小麦秸秆和燕麦干草等，且采用单一饲喂的方式较为普遍，没有科学地利用粗饲料的营养组合互补效应^[5]。因此，本试验旨在采用体外产气法筛选牦牛养殖过程中粗饲料最优营养组合，有效提升本地区饲草资源的利用水平，为牦牛产业提质增效发展提供科学参考。

1 材料与方法 1.1 试验材料

苜蓿干草、燕麦干草、小麦秸秆经65 ℃干燥制成风干样，青贮玉米经-40 ℃冻干，所有样品粉碎后过20目筛，密封保存以备用。4种粗饲料的营养水平见表 1。

表 1 苜蓿干草、青贮玉米、燕麦干草、小麦秸秆的营养水平(干物质基础) Table 1 Nutrient levels of alfalfa hay, silage corn, oat hay and wheat straw (DM basis)

1.2 试验用瘤胃液供体动物

试验选择3头健康状况良好、体重为(280±15) kg且装有永久性瘤胃瘘管的阉牦牛作为瘤胃液供体，每天饲喂2次，自由饮水。饲粮组成及营养水平见表 2。

表 2 饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 2 Composition and nutrient levels of the diet (DM basis)

1.3 试验设计

采用单因素试验设计，选取4种不同GI的粗饲料[苜蓿干草(9.52)、青贮玉米(1.81)、燕麦干草(1.34)、小麦秸秆(1.24)]，体外发酵试验以苜蓿干草与青贮玉米、苜蓿干草与小麦秸秆、苜蓿干草与燕麦干草的3种组合进行，各组合比例分别为70 : 30、60 : 40、50 : 50、40 : 60、30 : 70，每种比例设3个重复，共发酵48 h。不同比例粗饲料组合的GI见表 3。

表 3 不同比例粗饲料组合的GI Table 3 GI of different proportions of roughage combination

1.4 试验方法 1.4.1 人工瘤胃装置

人工瘤胃培养箱、分液装置、二氧化碳(CO₂，体积分数为99.9%)、发酵培养管等。

1.4.2 混合营养液的配制

采用Menke等^[6]的方法准备人工瘤胃营养液，将瘤胃液与人工瘤胃营养液以1 : 2的体积比混合，同时通入无氧CO₂至无色。

1.4.3 样本制备

准确称取发酵底物400 mg，放入100 mL的发酵管中，管口塞上并均匀涂抹适量凡士林，在39 ℃恒温培养箱中预热，且每个样本做3个重复，同时做3个空白对照。

1.4.4 分装和培养

用分液装置向培养管中加入40 mL混合营养液，将培养管内气体全部排出，用长尾票夹夹住培养管前端乳胶管，并记录0 h刻度值，待加液完毕后立即转入已预热的39 ℃人工瘤胃培养箱中培养。

1.5 体外发酵指标测定 1.5.1 累积产气量(GP)测定

从培养管开始培养时计时，分别在0、2、4、6、8、12、16、20、24、32、40、48 h各时间点取出培养管并记录刻度值。当刻度值超过70 mL时，进行排气。培养48 h后，将培养管进行冰浴，终止其发酵。

1.5.2 甲烷(CH₄)含量测定

CH₄含量(mL)=总产气量×CH₄所占百分比。

1.5.3 干物质消失率(IVDMD)测定

终止发酵后，取出发酵底物，然后将其放到烘箱中以65 ℃烘6 h，烘3次至恒重。

1.5.4 pH测定

采用HANNA HI221型台式酸度计测定发酵液pH。

1.5.5 氨态氮(NH₃-N)含量测定

采用冯宗慈等^[7]改进的比色法测定NH₃-N含量，使用紫外可见分光光度计(TU-1810)，预热30 min，在波长625 nm处测定溶液吸光度(OD)值，利用标准曲线求出待测样品的NH₃-N含量。

1.5.6 总蛋白(TP)含量测定

TP含量采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒进行测定，使用紫外可见分光光度计(TU-1810)于595 nm处，1 cm光径，双蒸水调零，测定各管OD值。操作方法为：空白管加0.05 mL的双蒸水和3 mL的考马斯亮蓝显色液；标准管加0.05 mL蛋白标准品和3 mL考马斯亮蓝显色液；测定管加0.05 mL样品和3 mL考马斯亮蓝显色液。计算公式如下：

1.5.7 挥发性脂肪酸(VFA)含量的测定

VFA含量测定参考文献[8-9]，使用岛津GC-2014气相色谱仪测定。

1.5.8 组合效应指数的计算

单项组合效应值(SFAEI)与多项组合效应值(MFAEI)参照王旭^[10]所使用的方法计算，即:

1.6 数据处理与分析

试验数据先经Excel 2016初步处理后，再经SPSS 20.0软件进行方差分析，并用Duncan氏法进行多重比较。P < 0.05表示差异显著，P < 0.01表示差异极显著。

2 结果与分析 2.1 不同GI粗饲料组合对GP的影响

由表 4可知，不同GI的苜蓿干草-青贮玉米组合发酵48 h后，其GP随着GI减小呈现先减少后增加的趋势，并且在GI=4.89达到了最小值。在16~48 h，苜蓿干草-青贮玉米组合GI=7.20时的GP均极显著高于其他GI(P < 0.01)。

表 4 不同GI的苜蓿干草-青贮玉米组合对GP的影响 Table 4 Effects of different GI of AH-SC combination on GP

mL
发酵时间 Fermentation time/h	苜蓿干草-青贮玉米组合GI GI of AH-SC combination					SEM	P值 P-value
发酵时间 Fermentation time/h	7.20	6.43	5.66	4.89	4.12	SEM	P值 P-value
2	8.00	4.84	7.23	6.33	6.33	0.42	0.15
4	14.17	11.33	13.90	12.33	15.17	0.52	0.11
6	26.67^a	19.83^c	22.57^bc	21.83^bc	24.00^ab	0.77	< 0.05
8	35.17	27.33	29.73	29.50	31.67	0.92	0.05
12	53.00^a	42.50^b	45.57^b	42.00^b	44.33^b	1.35	< 0.05
16	66.83^Aa	53.33^Bb	55.73^Bb	52.17^Bb	54.50^Bb	1.61	< 0.01
20	78.17^Aa	64.33^Bb	64.57^Bb	60.33^Bb	62.83^Bb	1.87	< 0.01
24	87.50^Aa	74.16^Bb	72.07^Bb	66.50^Bb	69.17^Bb	2.17	< 0.01
32	98.67^Aa	86.83^Bb	84.40^BCbc	76.33^Cc	79.50^BCbc	2.27	< 0.01
40	107.00^Aa	95.67^Bb	93.07^Bb	83.17^Cc	87.50^BCbc	2.40	< 0.01
48	113.00^Aa	102.00^Bb	100.23^BCbc	90.50^Cc	94.50^BCbc	2.34	< 0.01
同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P < 0.01)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P < 0.05), with different capital letter superscripts mean significant difference (P < 0.01), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表 4 不同GI的苜蓿干草-青贮玉米组合对GP的影响 Table 4 Effects of different GI of AH-SC combination on GP

由表 5可知，不同GI的苜蓿干草-小麦秸秆组合发酵48 h后，其GP是随着GI减小呈现先增加后降低的趋势，并且在GI=6.21时达到了最大值。在6~48 h，苜蓿干草-小麦秸秆组合GI=6.21时的GP均极显著高于其他GI(P < 0.01)。

表 5 不同GI的苜蓿干草-小麦秸秆组合对GP的影响 Table 5 Effects of different GI of AH-WS combination on GP

mL
发酵时间 Fermentation time/h	苜蓿干草-小麦秸秆组合GI GI of AH-WS combination					SEM	P值 P-value
发酵时间 Fermentation time/h	7.03	6.21	5.38	4.55	3.72	SEM	P值 P-value
2	4.67	5.84	4.17	5.16	5.66	0.27	0.29
4	8.33	10.33	7.50	7.84	8.34	0.37	0.10
6	12.83^Bb	15.50^Aa	12.16^BCbc	10.66^Cc	11.83^BCbc	0.49	< 0.01
8	18.16^Bb	22.00^Aa	13.50^Cc	15.33^Cc	15.83^BCbc	0.84	< 0.01
12	31.17^Bb	36.50^Aa	23.67^Cc	23.67^Cc	24.17^Cc	1.48	< 0.01
16	40.17^Bb	48.00^Aa	32.67^Cc	32.50^Cc	32.84^Cc	1.80	< 0.01
20	50.50^Bb	60.33^Aa	42.83^BCbc	41.17^Cc	40.34^Cc	2.26	< 0.01
24	56.83^Bb	69.66^Aa	50.50^Bb	48.50^Bb	46.67^Bb	2.51	< 0.01
32	69.17^Bb	82.67^Aa	62.83^Bb	60.50^Bb	57.00^Bb	2.79	< 0.01
40	77.33^Bb	90.67^Aa	71.83^BCbc	70.16^BCbc	67.66^Cc	2.44	< 0.01
48	84.00^Bb	95.84^Aa	77.67^BCbc	76.16^BCbc	73.16^Cc	2.40	< 0.01

表 5 不同GI的苜蓿干草-小麦秸秆组合对GP的影响 Table 5 Effects of different GI of AH-WS combination on GP

由表 6可知，不同GI的苜蓿干草-燕麦干草组合发酵48 h后，其GP随着GI减少呈现先增加后降低的趋势，并且在GI=6.25时达到了最大值。在4~16 h，苜蓿干草-燕麦干草组合GI=6.25时的GP均极显著高于除了GI=7.06的其他GI(P < 0.01)，在20~48 h，苜蓿干草-燕麦干草组合GI=6.25时的GP均极显著高于其他GI(P < 0.01)。

表 6 不同GI的苜蓿干草-燕麦干草组合对GP的影响 Table 6 Effects of different GI of AH-OH combination on GP

mL
发酵时间 Fermentation time/h	苜蓿干草-燕麦干草组合GI GI of AH-OH combination					SEM	P值 P-value
发酵时间 Fermentation time/h	7.06	6.25	5.43	4.61	3.79	SEM	P值 P-value
2	7.33^ab	7.83^a	6.00^bc	6.16^bc	5.83^c	0.27	< 0.05
4	11.84^Aa	11.67^Aa	9.50^Bb	9.50^Bb	9.17^Bb	0.35	< 0.01
6	17.16^ABab	18.16^Aa	16.16^Bb	14.33^Cc	13.66^Cc	0.48	< 0.01
8	24.00^Aa	24.17^Aa	21.33^Bb	19.17^Cc	16.83^Dd	0.79	< 0.01
12	33.84^Aa	34.34^Aa	30.17^Bb	27.67^Cc	25.84^Cc	0.94	< 0.01
16	42.67^Aa	43.84^Aa	38.50^Bb	35.84^Bb	31.17^Cc	1.28	< 0.01
20	52.00^Bb	55.84^Aa	48.17^Cc	44.34^Dd	35.84^Ee	1.88	< 0.01
24	58.67^Bb	65.84^Aa	54.67^Bb	49.50^Cc	40.84^Dd	2.33	< 0.01
32	73.00^Bb	82.67^Aa	68.17^Bb	59.50^Cc	47.34^Dd	3.29	< 0.01
40	84.00^Bb	93.16^Aa	78.50^Bb	68.33^Cc	54.00^Dd	3.69	< 0.01
48	90.33^Bb	99.16^Aa	85.50^Bb	75.50^Cc	58.16^Dd	3.85	< 0.01

表 6 不同GI的苜蓿干草-燕麦干草组合对GP的影响 Table 6 Effects of different GI of AH-OH combination on GP

2.2 不同GI粗饲料组合对发酵指标的影响

由表 7可知，苜蓿干草-青贮玉米组合的不同GI之间IVDMD及NDF、TP含量差异不显著(P>0.05)；GI=7.20的NH₃-N含量显著高于其他GI(P < 0.05)；GI=7.20、6.43、5.66间的pH差异不显著(P>0.05)，但GI=7.20、6.43显著低于GI=4.89、4.12(P < 0.05)，其值变化范围为7.11~7.28；GI=7.20与GI=6.43的CH₄含量差异不显著(P>0.05)，但GI=7.20显著高于GI=5.66、4.89、4.12(P < 0.05)；且IVDMD及NH₃-N、NDF、CH₄及TP含量随着GI减小呈现先减少后增加的趋势，并且在GI=4.89时达到了最小值。

表 7 不同GI的苜蓿干草-青贮玉米组合对IVDMD、pH及NH₃-N、TP、NDF、CH₄含量的影响 Table 7 Effects of different GI of AH-SC combination on IVDMD, pH, contents of NH₃-N, TP, NDF and CH₄

由表 8可知，苜蓿干草-小麦秸秆组合GI=6.21的IVDMD与GI=7.03差异不显著(P>0.05)，但显著高于其他GI(P < 0.05)；GI=7.03、6.21、5.38的NH₃-N含量差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI(P < 0.01)；GI=6.21的TP、CH₄含量与GI=7.03、5.38差异不显著(P>0.05)，但显著高于其他GI(P < 0.05)；GI=7.03、6.21的pH与GI=5.38差异不显著(P>0.05)，但极显著低于其他GI(P < 0.01)，其值变化范围为7.30~7.56；GI=7.03、6.21的NDF含量差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI(P < 0.01)；且IVDMD及NH₃-N、NDF、TP及CH₄含量随着GI减小呈现先增加后减少的趋势，并且在GI=6.21时达到了最大值。

表 8 不同GI的苜蓿干草-小麦秸秆组合对IVDMD、pH及NH₃-N、TP、NDF、CH₄含量的影响 Table 8 Effects of different GI of AH-WS combination on IVDMD, pH, contents of NH₃-N, TP, NDF and CH₄

由表 9可知，苜蓿干草-燕麦干草组合GI=7.06、6.25的NH₃-N含量差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI(P < 0.05)；GI=6.25的NDF含量与GI=7.06、5.43差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI(P < 0.01)；GI=7.06、6.25的TP含量与GI=5.43差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI(P < 0.01)；GI=7.06、6.25、5.43、4.61的IVDMD差异不显著(P>0.05)，但显著高于GI=3.79(P < 0.05)；GI=7.06、6.25、5.43、4.61的CH₄含量差异不显著(P>0.05)，但极显著高于GI=3.79(P < 0.01)；GI=7.06、6.25的pH差异不显著(P>0.05)，但显著低于其他GI(P < 0.05)，其值变化范围为7.14~7.34；且IVDMD及NH₃-N、NDF、TP及CH₄含量随着GI减小呈现先增加后减少的趋势，并且在GI=6.25达到了最大值。

表 9 不同GI的苜蓿干草-燕麦干草组合对IVDMD、pH及NH₃-N、TP、NDF、CH₄含量的影响 Table 9 Effects of different GI of AH-OH combination on IVDMD, pH, contents of NH₃-N, TP, NDF and CH₄

2.3 不同GI粗饲料组合对VFA含量的影响

由表 10可知，苜蓿干草-青贮玉米组合GI=7.20、6.43的丁酸含量与GI=5.66差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI(P < 0.01)；乙酸、丙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸(TVFA)含量随着GI减小而减少，最大值分别为46.25、18.29、8.85、80.60 mmol/L；GI=7.20的乙酸/丙酸显著高于其他GI(P < 0.05)。

表 10 不同GI的苜蓿干草-青贮玉米组合对VFA含量的影响 Table 10 Effects of different GI of AH-SC combination on VFA content

由表 11可知，苜蓿干草-小麦秸秆组合GI=7.03、6.21的乙酸含量与GI=5.38差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI (P < 0.01)；GI=6.21的丙酸、丁酸、TVFA含量与GI=7.03差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI(P < 0.01)；乙酸、丙酸、丁酸、TVFA含量随GI减小而呈现先增加后减少的趋势，且在GI=6.21时有最大值，分别为31.13、11.56、0.70、52.55 mmol/L；GI=6.21的乙酸/丙酸极显著低于其他GI(P < 0.01)。

表 11 不同GI的苜蓿干草-小麦秸秆组合对VFA含量的影响 Table 11 Effects of different GI of AH-WS combination on VFA content

由表 12可知，苜蓿干草-燕麦干草组合各GI之间的乙酸含量差异不显著(P>0.05)；GI=7.06、6.25的丙酸含量与GI=5.43差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他GI(P < 0.01)，GI=7.06、6.25的丁酸含量与GI=5.43差异不显著(P>0.05)，但显著高于其他GI(P < 0.05)，GI=6.25的TVFA含量与GI=7.06、5.43差异不显著(P>0.05)，但显著高于其他GI (P < 0.05)；乙酸、丙酸、丁酸、TVFA含量随GI减小而呈现先增加后减少的趋势，且在GI=6.25时有最大值，分别为34.24、14.28、5.29、61.23 mmol/L；GI=7.06、6.25、5.43的乙酸/丙酸差异不显著(P>0.05)，但极显著低于其他GI(P < 0.01)。

表 12 不同GI的苜蓿干草-燕麦干草组合对VFA含量的影响 Table 12 Effects of different GI of AH-OH combination on VFA content

2.4 不同GI粗饲料的组合效应

由表 13可知，以SFAEI评估各项指标，GP、IVDMD及NH₃-N、TVFA含量均在GI=7.20有最大值；以MFAEI评估不同GI时，其效应值随GI减少呈现减小的趋势，因此最优的苜蓿干草-青贮玉米组合GI=7.20。

表 13 不同GI的苜蓿干草-青贮玉米组合效应 Table 13 Associative effects of different GI of AH-SC combination

由表 14可知，以SFAEI评估各项指标，GP、IVDMD及NH₃-N、TVFA含量均在GI=6.21组合有最大值；以MFAEI评估不同GI组合时，其效应值随GI减少呈现先增加后减少的趋势，因此最优的苜蓿干草-小麦秸秆组合GI=6.21。

表 14 不同GI的苜蓿干草-小麦秸秆组合效应 Table 14 Associative effects of different GI of AH-WS combination

由表 15可知，以SFAEI评估各项指标，GP、IVDMD含量及NH₃-N、TVFA含量均在GI=6.25组合有最大值；以MFAEI评估不同比例组合时，其效应值随GI减小呈现先增加后减少的趋势，因此最优的苜蓿干草-燕麦干草组合为GI=6.25。

表 15 不同GI的苜蓿干草-燕麦干草组合效应 Table 15 Associative effects of different GI of AH-OH combination

3 讨论 3.1 不同GI粗饲料组合对牦牛瘤胃体外产气量的影响

产气程度与瘤胃微生物活性密切相关，瘤胃微生物活性越高，对底物发酵越充分，GP就高，且CH₄占总产气量的比例相对稳定，因此，CH₄产量就越高；反之，亦然^[11]。这与Zerbini等^[12]研究结果一致。在苜蓿干草-青贮玉米组合中，GI越大GP和CH₄产量越高，苜蓿干草-青贮玉米组合在GI=7.20(70 : 30)时GP最高，原因可能是不同组合含有易于发酵的底物含量不同，苜蓿干草中粗蛋白质含量相对较高，可以提供给微生物生长所需要的氮源更多，在本试验中随着GI提高，粗蛋白质含量越高，进而导致其产气量随之增大。这与Zhang等^[13]、杨志林等^[14]研究结果基本一致，其产气量较高皆是因为底物含有较多的粗蛋白质而引起。

在苜蓿干草-小麦秸秆、苜蓿干草-燕麦干草组合中，GP和CH₄含量随着GI增大呈现先增加后降低的趋势，并且苜蓿干草-小麦秸秆、苜蓿干草-燕麦干草组合分别在GI=6.21(60 : 40)、6.25(60 : 40)时GP高，说明苜蓿干草与小麦秸秆、燕麦干草组合通过科学合理的配比才能达到最优的组合效应。刘绘汇等^[15]研究谷草与苜蓿不同配比的组合效应时得出，在不同精粗比基础上，谷草与苜蓿分别在不同比例时组合效果最佳。于满满等^[16]研究不同比例氨化秸秆替代苜蓿的组合效应时得出，氨化秸秆:苜蓿=20 : 80时，其组合效果最佳。袁玖等^[17]研究发现，氨化小麦秸与苜蓿组合时，氨化小麦秸比例为10%时产生正组合效应；小麦秸与苜蓿组合时，小麦秸比例为20%、30%时产生正组合效应。这些研究结果都证实了各饲料通过合理搭配均可产生正组合效应。因此，只有将苜蓿干草与青贮玉米、小麦秸秆、燕麦干草进行合理配比，才能达到最优的效果。

3.2 不同GI粗饲料组合对牦牛瘤胃发酵指标的影响

IVDMD反映了体外发酵时底物中有机物的降解效果，同时，底物中的纤维素含量也对底物的降解率有较大影响^[18]。本试验中各组合的NDF含量与IVDMD均呈正相关，但本试验中各组合不同GI的IVDMD和NDF含量因底物组成成分的差异分别出现了不同规律，原因可能是纤维含量燕麦干草>小麦秸秆>青贮玉米>苜蓿干草。当苜蓿干草-青贮玉米组合GI=7.20、苜蓿干草-小麦秸秆组合GI=6.21和苜蓿干草-燕麦干草组合GI=6.25时，更加适合瘤胃微生物的生长，因此提高了IVDMD。

瘤胃液pH对瘤胃发酵产物和瘤胃功能有重要影响，是评价瘤胃功能稳衡的重要指标，也是瘤胃生理状况的最直接表现^[19]，且与饲粮组成和营养成分密切相关^[20]，可综合反映瘤胃微生物活动，也可反映有机酸生成状况^[21]。根据李新等^[22]研究表明，反刍动物瘤胃液的pH正常变化范围为5.5~7.5，因此，本试验各组合不同GI的pH均在正常变化范围内。

微生物蛋白是瘤胃微生物主要的氮源提供者，而NH₃-N含量又是限制微生物蛋白合成的重要因素，若NH₃-N含量过高，不仅会限制微生物生长，而且会造成氮源的浪费，过低会降低瘤胃微生物活性^[23]。本试验中各GI组合的NH₃-N含量均在16.90~37.03 mg/dL，在有关文献的正常范围之内^[24-26]。当苜蓿干草-青贮玉米组合中GI=7.20、苜蓿干草-小麦秸秆组合中GI=6.21和苜蓿干草-燕麦干草组合中GI=6.25时，NH₃-N、TP含量均最高，分析原因可能是这三者养分含量比其他GI组合更加适合瘤胃微生物的生长，为微生物提供了相对合适的营养元素。

VFA是反刍动物瘤胃代谢的最为关键的一部分，为机体提供了总能量需要的70%~80%^[27-30]。反刍动物机体合成乳脂的主要成分是乙酸，而合成葡萄糖的前体是丙酸，VFA中乙酸、丙酸和丁酸占TVFA含量95%左右^[31]。本试验中，TVFA含量随着发酵时间的延长而增长，这一结果与李海庆等^[32]研究结果一致，各GI组合的乙酸含量均高于丙酸含量，其原因可能是瘤胃微生物产生乙酸的速度大于丙酸，这一结果与Copani等^[33]的研究结果一致。在苜蓿干草-青贮玉米组合中，乙酸、丙酸、TVFA含量随着GI增加而增加；苜蓿干草-小麦秸秆组合中GI=6.21、苜蓿干草-燕麦干草组合中GI=6.25时，乙酸、丙酸、TVFA含量达到最大值。分析原因可能是随着GI的改变，发酵底物组成发生了改变导致了瘤胃微生物对粗饲料的利用相对提高了。

在苜蓿干草-青贮玉米组合中，GI=7.20时乙酸/丙酸达到了最大值，其原因可能是粗饲料的组成形式影响了发酵模式，青贮玉米降解速度高于苜蓿干草^[34]；苜蓿干草-小麦秸秆组合中GI=6.21、苜蓿干草-燕麦干草组合中GI=6.25时，乙酸/丙酸达到最小值，原因可能是不同的粗饲料组成会影响其养分的降解率，在苜蓿干草与小麦秸秆、燕麦干草组合中，随着小麦秸秆、燕麦干草所占比例增加，使瘤胃TVFA含量增加，同时降低乙酸/丙酸，这与韦子海^[35]研究结果相一致。

3.3 不同GI粗饲料的组合效应

SFAEI仅从单一指标对组合效应进行评定，而王旭^[10]在2003年首次用MFAEI对粗饲料组合效果进行评定。本试验中各GI的苜蓿干草-青贮玉米组合的MFAEI均呈正组合效应，GI=7.20时出现了最大组合效应，这与冯建芳等^[36]的研究结果基本类似；苜蓿干草-小麦秸秆组合的MFAEI均呈正组合效应，且GI=6.21时MFAEI达到了最大值，此结果与吕永艳等^[37]研究结果类似；苜蓿干草-燕麦干草组合中GI=7.06、6.25、5.43时的MFAEI呈正组合效应，当GI=4.61、3.79时的MFAEI呈负组合效应，且在GI=6.25时有最大组合效应值，这一结果和衣艳秋等^[38]研究结果一致。出现上述组合效应的原因可能是各粗饲料组合以不同GI组合后，其营养素发生互补，进而提高了整体发酵程度，提高了饲料的利用率，这一结果也与张吉鹍^[2]、郝小燕^[39]的研究结果相近。

4 结论

基于GP、pH、IVDMD及CH₄、NDF、TP、NH₃-N含量及SFAEI和MFAEI等指得出：苜蓿干草-青贮玉米组合中GI=7.20时组合效果最优；苜蓿干草-小麦秸秆组合中GI=6.21时组合效果最优；苜蓿干草-燕麦干草组合中GI=6.25时组合效果最优。

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