南方牧草品質管理

1、 南方牧草第16章 牧草品質D.M.鮑爾 C.S.郝福蘭 G.D.萊斯費爾德牧草品質最好用家畜的生產(chǎn)性能來表示，如日增重、產(chǎn)奶量、產(chǎn)毛量或繁殖率。許多人還試圖用其他方式來定義牧草品質，包括葉量、莖的細度、顏色、氣味、蛋白質含量、纖維與木質素含量。牧草的化學成分雖可用于評定牧草品質，但不全面，因為最終決定牧草品質高低的是家畜而不是人。 適口性適口性是指家畜對某種牧草的偏愛超過另一種牧草。一般優(yōu)質牧草的適口性高，反之亦然，但情況并非一成不變。家畜對某種牧草的選食性取決于其嗅覺、觸覺和味覺。牧草的質地、香味、汁液、茸毛、葉量、施肥、家畜糞尿污染、含糖量或其他一些能使牧草有甜、苦、酸、咸等感覺的成分，

2、都會影響牧草的適口性。如果家畜被限定在適口性較差的牧草，只要牧草營養(yǎng)價值高而且家畜采食量不降低，那么家畜的生產(chǎn)性能仍然是相當令人滿意的。例如，在燕麥和黑麥之間，放牧家畜會優(yōu)先選食燕麥，但是當家畜被限制在黑麥的草地采食時，其生產(chǎn)性能也同樣不錯（圖16.1）。一年生黑麥草的適口性甚至比燕麥還高，但家畜在被迫采食燕麥時，生產(chǎn)性能也不低。因此，僅以適口性來表示牧草品質是有誤導性的。況且，同一種牧草的適口性隨生長季節(jié)的不同而有變化。(圖：圖16.1 在自由選食小區(qū)，馬始終選食燕麥(正被采食)或一年生黑麥草，而非黑麥(右邊)、小麥和小黑麥(佐治亞州雅典)家畜對牧草的消化反芻動物（即牛、綿羊、山羊、鹿、駱駝

3、、水牛和駝羊）都有一個巨大的四室的胃，這種結構使它們能消化大量的含高纖維的牧草。反芻動物這種獨特而重要的功能使它們能利用非反芻動物所不能有效利用的飼料物質。反芻動物采食的牧草從食道到達瘤胃和網(wǎng)胃，再經(jīng)反芻和咀嚼，然后被瘤胃微生物所消化（圖16.2）。(圖：圖16.2 牧草通過反芻動物消化道的典型過程)消化過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸通過瘤胃壁被家畜吸收利用。微生物與未被消化的物質進入重瓣胃，水分在這里被吸收。接著微生物在皺胃（真胃）中被降解，其產(chǎn)物在小腸被吸收，供家畜利用。淀粉和糖類物質也在小腸中被吸收。牧草的消化率（在消化道中被吸收的牧草的比例）的大小變化極大，這取決于家畜所采食的牧草種類。未成

4、熟的多葉禾草的消化率為80%90%，而成熟后的粗老飼草通常在50%以下。某些非反芻動物例如馬，具有功能性的盲腸和結腸，微生物在這里可以消化纖維。然而，盲腸（發(fā)酵室）和結腸在小腸之后，其胃的總容量要比反芻動物小得多，因此，馬體的微生物活性較低。馬一般只能分解牧草中30%的纖維，而反芻動物可利用60%70%的牧草纖維。馬消化的劣質粗飼料沒有反芻動物的多，因此，要達到高的生產(chǎn)性能就須飼喂優(yōu)質牧草。牧草組成生長中的多葉牧草含有70%90%的水分，因此，牧草產(chǎn)量與化學組分最好以干物質為基礎來表示。牧草的成分可分為兩大類：植物組織中的細胞容物或非結構性物質（蛋白質、糖類和淀粉）；組成細胞壁的結構性物質（纖

5、維素、半纖維素和木質素）。細胞容物幾乎是完全可消化的，而細胞壁消化率因牧草種類、生長階段和溫度等很多因素的不同而變化。另外，礦物質、維生素和抗營養(yǎng)因子（anti-quality factors），如單寧、硝酸鹽、生物堿、氨苷、雌性激素或霉菌毒素都會影響家畜的生產(chǎn)性能，其影響決定于植物種類和環(huán)境條件。蛋白質可消化蛋白質位于細胞質（細胞容物），而相對不可消化的蛋白質位于葉綠體（細胞質中的結構），它占葉綠體中蛋白質總量約40%。細胞壁能過濾蛋白質大分子，這往往使它們在消化過程中不能被家畜所利用。在化學成分分析中，將蛋白質稱為“粗蛋白”，就表示這些蛋白質的一部分可能是家畜不可利用的。不可利用的粗蛋白比

6、例取決于牧草種類、收獲時的成熟度以與其他因素。某些牧草如狗牙根和巴哈雀稗的細胞壁木質化程度高，其粗蛋白大多不能被家畜所利用。然而，對于放牧的肉用母牛來說，因為所有的氨基酸均可由瘤胃微生物合成，所以牧草的蛋白質品質并不十分重要。幼嫩多葉的禾本科和豆科牧草一般蛋白質含量較高，通?？梢詽M足放牧家畜的蛋白質需要。與豆科牧草相比，多年生冷季型禾草的蛋白質含量雖然較低，但仍可滿足大多數(shù)種類家畜的需要。冬季一年生牧草如小谷類和一年生黑麥草的粗蛋白含量較高，若用過瘤胃蛋白飼料如魚粉或某些谷類精料補飼，則架子牛增重速度會更快。這是由于牧草部分的可消化性氮都是可溶性的，在瘤胃中會很快轉變?yōu)榘睔舛鴵p失。施肥多的暖季

7、型禾草或在成熟早期刈割的干草一般都能為肉用母牛提供充足的蛋白質。然而，如果暖季型禾草氮肥不足，可能會導致蛋白質不足的問題，尤其是霜凍過的草地或在成熟早期刈割的干草，情況更是如此。消化能“碳水化合物”是指由碳、氫、氧組成的化合物，它是食物中的主要能源，故在營養(yǎng)方面極為重要。非結構性碳水化合物可被各類家畜直接消化。然而，反芻動物獨特的消化能力使其可以消化植物細胞壁上的某些結構性碳水化合物。纖維素和半纖維素是結構性碳水化合物，可被瘤胃里的細菌所消化，但這種消化能力會隨木質素含量的增加而急劇下降。反芻動物不可消化的木質素在豆科牧草如白三葉和百脈根，或未成熟的小谷類和黑麥草中含量較低。苜蓿在未成熟時品質

8、較好，一旦成熟之后，隨著莖稈中木質素含量的增加，其消化率將迅速下降。暖季型多年生禾草如狗牙根和柳枝稷，在成熟時木質素含量增加較快，從而其消化率下降。木質化程度較高的牧草長時間滯留在瘤胃中，這是由于其消化速率較低，導致干物質采食量減少的緣故。木質化程度較高的牧草因其采食量的降低而嚴重影響家畜的生產(chǎn)性能。一般，可消化能是影響牧草采食量與家畜生產(chǎn)性能的最重要的限制性營養(yǎng)因素。家畜如采食高度木質化和過度成熟的暖季型多年生牧草，產(chǎn)量與體重將迅速下降。牧草利用率和家畜生產(chǎn)性能取決于牧草的消化率和家畜的自由采食量。一般而言，牧草消化率和采食量之間，以與采食量和家畜生產(chǎn)性能之間，都有著較高的相關性。影響牧草品

9、質的因素1. 牧草種類 一般，冷季型禾草的消化率高于暖季型禾草，例如高羊茅的消化率高于海岸狗牙根（圖16.3）。而且，在同樣的生長階段，一年生冷季型草種（黑麥草、燕麥、小麥和黑麥）的消化率高于多年生冷季型禾草（鴨茅、高羊茅或草地早熟禾）。即使是具有相似季節(jié)生長分布的牧草，其消化率也存在差異，例如同是暖季型禾草，在一樣的生長階段，毛花雀稗等的消化率要高于狗牙根、地毯草或巴哈雀稗。(圖：圖16.3 海岸狗牙根(左)的消化率低于Ky31高羊茅(右)，經(jīng)過0、12和72小時之后，瘤胃液未被消化的均為木質化較高的部分)狗牙根的育種工作已經(jīng)使其消化率明顯提高。岸雜1號狗牙根的消化率要比海岸狗牙根根高12%

10、，小肉牛的平均日增重也因此而提高了30%。提夫頓78號（Tifton 78）和國提夫頓85號（Tifton 85）狗牙根的抗凍性高于岸雜1號狗牙根，而其消化率均高于海岸狗牙根。一般豆科牧草如苜蓿、三葉草和百脈根的品質較好，其消化率隨成熟度的下降速度低于暖季型多年生禾草。另外，豆科牧草的蛋白質含量高于禾本科牧草。牧草中可能含有某些特殊的化合物，對牧草品質有不良影響。例如，截葉胡枝子的某些品種含有單寧，能降低牧草的消化率、家畜的采食量與生產(chǎn)性能。不過，植物育種學家已經(jīng)培育出低單寧含量的截葉胡枝品種，使家畜生產(chǎn)性能得到明顯改善。2.氣候 暖季型和冷季型多年生牧草的消化率在春季最高，在夏季中后期降低，

11、而秋季又開始回升。即使輪牧狀態(tài)下的苜蓿，在炎熱的夏季，其消化率和粗蛋白含量也會下降（表16.1）。(表：表16.1 佐治亞州中部阿波羅(Apollo)苜蓿草的體外干物質消化率(IVDMD)和粗蛋白(CP)含量的季節(jié)變化(兩年的平均值) )月份IVDMD（%）CP（%）46925565226611875716注釋：注：在放牧2周、休閑4周的輪制中，每次放牧初對草地進行取樣。來源：C.S.Hoveland，N.S.Hill，R.S.Lowrey，Jr.，S.L.Fales，M.E.McCormick and A.E.Smith，1988.J.Produc.Agrc.1：343346(表：表16.2

12、 佐治亞州雅典的截葉胡枝子的高單寧和低單寧品種的單寧含量季節(jié)變化(三年的平均值) )品種單寧含量（%）6月8月10月Appalow（高單寧）7.912.810.5Serala（高單寧）8.011.69.5AU Donnelly（高單寧）AU Lotan（高單寧）注釋：來源：C.S.Hoveland，W.R.Windham，D.L.Boggs，R.C.Durham，G.V.Calvert，J.E.Newsome，J.W.Dobson，Jr.，and M.Owsley，1990.Georgia Agric.Exp.Stn.Res.Bull.393.只要植物還能生

13、長，干旱脅迫對牧草品質的影響很小。實際上適度的脅迫還會使牧草消化率增加。即使牧草受干旱脅迫，如有足夠的牧草可以利用，家畜的增重通常高于平均值。降雨過多會使牧草含水量增加，雖然這對牧草的消化率沒有影響，但是截葉胡枝子干草中的單寧含量有所降低。3.成熟期 與其他因素相比，牧草成熟度對其營養(yǎng)價值的影響最大。隨著植物的成熟和細胞壁木質化程度的增加，細胞壁在細胞中的比重增大，最終導致牧草消化率和粗蛋白含量的總體下降，而暖季型禾草比冷季型禾草的下降幅度更大、速度更快。狗牙根在成熟過程中，雖然牧草產(chǎn)量增加但其消化率和粗蛋白含量卻顯著降低（圖16.4），生長至7周時，牧草品質很低，此時消化率低于50%而粗蛋白

14、含量不到8%。(圖：圖16.4 佐治亞南部海岸狗牙根的體外干物質消化率(IVDMD)和粗蛋白含量隨生長階段的變化)春季，隨著牧草的進一步成熟，冷季型多年生禾草如高羊茅的營養(yǎng)品質也隨之下降（圖16.5）。粗蛋白含量在種子蠟熟期之前仍保持較高水平，但消化率在孕穗末期之后大幅度降低。如果在蠟熟期植物的中性洗滌纖維含量較高，則家畜采食量將會下降。如果施肥充足，那么夏季刈割的高羊茅再生草粗蛋白含量和體外干物質消化率分別可達15%和56%。秋季刈割的高羊茅品質較高，其粗蛋白含量和體外干物質消化率分別為15%17%和63%65%。(圖：圖16.5 首次刈割的肯塔基31號同羊茅的粗蛋白(CP)、體外干物質消化

15、率(IVDMD)、酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(MDF)隨生長階段的變化)未成熟禾本科草含有65%的可溶性細胞容物和35%的細胞壁。但成熟之后，其細胞容物只有40%，而細胞壁高達60%，且其中7%為不溶性的木質素。粗蛋白含量可由未成熟時的30%降至成熟時的5%或6%。豆科牧草成熟時其消化率同樣會發(fā)生變化。拉地諾三葉草（白三葉）沒有真正的莖稈，故在生長期永遠保持較高品質。百脈根成熟后，莖的消化率仍可保持較高水平。苜蓿初花期之后莖稈開始木質化且消化率急劇下降（表16.3）。一年生三葉草中，箭三葉在成熟時，其莖的消化率要高于絳三葉。(表：表16.3 刈割時苜蓿的成熟度與其總消化養(yǎng)分(TDN)

16、、粗蛋白質(CP)和酸性洗滌纖維(ADF)的關系 )成熟階段總可消化養(yǎng)分（%）粗蛋白（%）酸性洗滌纖維（%）現(xiàn)蕾前6521.728現(xiàn)蕾期6219.9311/10花期5817.2341/2花期5616.038盛花期5415.040成熟期5213.642注釋：來源：Nutrient Requirements of Dairy cattle.1978.Nat.Acad.Sci.Publ.1349.4.氮肥 如果不存在因其他養(yǎng)分的極度缺乏而生長受限的問題，則適當施氮肥可增加禾草粗蛋白含量。然而，氮肥對幼嫩葉片的消化率卻幾乎沒有任何影響。刈割牧草的收獲、調制和貯存可顯著影響其消化率（見第18和19章）。

17、牧草品質的測定方法牧草樣品的試驗室分析，是為了預測其在反芻家畜體的生物降解速率，其目的在于根據(jù)牧草化學成分的信息組配家畜日糧，預測家畜的反應。1.粗略分析法 這是一種最為古老而又普遍使用的牧草評估方法。其分析結果表示為總消化養(yǎng)分（TDN），其目的是將各種飼料統(tǒng)一為能量單位。但這種方法有一個主要的問題，即沒有一個能夠代表單項化學物質的分析指標。另外，獲取的數(shù)據(jù)也有局限性，因為纖維素、半纖維素與細胞壁總含量的可消化程度會隨植物種和品種與成熟度的不同而變化。2.中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）法 這些方法可通過化學手段，將直接可利用和可溶性的細胞容物與不易消化性的細胞壁部分區(qū)分開來。中

18、性洗滌纖維中包含細胞壁，而酸性洗滌纖維只代表木質化的纖維素。中性洗滌纖維與家畜的自由采食量呈負相關，而酸性洗滌纖維（中性洗滌纖維中減去學纖維素成分）與消化率呈負相關（附錄8）。3.體外發(fā)酵法 在該過程中，將牧草先用瘤胃液消化，然后用酸性胃蛋白酶加以處理，以便模擬反芻動物的消化過程。其結果與實際消化率非常接近，因此該方法廣泛應用于消化率的比較。4.近紅外反射分光法（NIRS） 這種方法快速可靠，其原理是用儀器測定磨細的牧草樣品所反射或透過的光量，以分析化學成分。所要測定的化學組分（粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維）不是由儀器直接測出，而是通過傳統(tǒng)化學方法分析的標準曲線而得出的。為畜牧生產(chǎn)者服務

19、的實驗室現(xiàn)在越來越多地使用這種方法。幾種重要的多年生禾草品質的測定指標比較如表16.4所示。在對不同禾草進行比較時，必須在一樣的成熟度或生長階段取樣。(表：表16.4 四種多年生禾草的總消化養(yǎng)分(TDN)、體外干物質消化率(IVDMD)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)* )種類收獲期(周)TDN(%)IVDMD(%)CP(%)NDF(%)ADF(%)海岸狗牙根45562135829海岸狗牙根8494786540高羊茅46663145831鴨茅46662155833貓尾草46767135635注釋：* 除了狗牙根生長在佐治亞州之外，其他禾草均生長在肯塔基州。所有禾

20、草均為春季首次刈割后夏季再生草。來源：W.R.Windham，美國農(nóng)業(yè)部Russell研究中心，佐治亞州雅典。5.相對飼用價值 近年來，人們將ADF和NDF值用于建立一種牧草品質評定和比較的相對簡單的指數(shù)。這一指數(shù)稱為相對飼用價值（RFV），它可用于預測某一特定牧草的采食量和能量價值。相對飼用價值是根據(jù)牧草的可消化干物質（DDM）和潛在的干物質采食量（DMI）來進行牧草品質的比較和評級的。相對飼用價值實際上等于DDM乘以DMI再除以一個常數(shù)。相對飼用價值以百分數(shù)表示，并以盛花期苜蓿的相對飼用價值為100%進行比較。RFV值隨牧草品質的提高而增加（表16.5）。(表：表16.5 豆科、禾本科或禾

21、?豆混播草地干草的質量標準(美國牧草與草地協(xié)會干草市場專題組) )品質標準CP(%)ADF(%)NDF(%)DDM(%)DMI(%)RFV(%)特級193140653.0151一級17193135404662653.02.6151125二級14163640475358612.52.3124103三級11134142546056572.22.010287四級8104345616553551.91.88675五級84565531.875注釋：注：CP=粗蛋白，ADF=酸性洗滌纖維，NDF=中性洗滌纖維。消化性干物質(DDM%)=88.9-0.779ADF(干物質的百分數(shù))。干物質采食量(DMI)=120/牧草NDF(干物質的百分數(shù))。相對飼用價值(RFV)=(DDM值×DMI值)/1.29。RFV值為100%的標準干草，其ADF值和NDF值分別為41%和53%。用于計算RFV的可消化干物質（DDM）以可消化飼料或牧草的百分數(shù)來表示，通常由ADF值來估計，但是也可以根據(jù)家畜飼養(yǎng)試驗來估計。禾草、豆科草以與同一國家不同地區(qū)的牧草，其ADF值不同，所采用的公式也不盡一樣。用于計算RFV值的干物質采食量（DMI），是指家畜采食的牧草的相對數(shù)量。DMI值雖可根據(jù)家畜飼養(yǎng)試驗獲得，但通常根據(jù)NDF值計算而來。和DDM值的計算一樣，不同種類的牧草所采用的公式也不