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该研究是在国内玉米价格不断攀升和国外高粱进口量激增的背景下开展,基于国产高粱和进口高粱应用的实际情况,相继采集35个单宁含量不同的国内(n = 32)和国外(n = 3)代表性高粱品种和1个黄玉米样品进行猪营养价值评定与应用研究。首先,通过体内(试验一)和体外(试验二)试验分别构建高粱猪有效能的预测方程(n = 28),并通过5个高粱品种验证方程准确性(试验三);然后,用进口美国高粱替代玉米分别在生长猪(试验四)和断奶仔猪(试验五)日粮中进行应用;最后,通过方程预测国内典型的低单宁白高粱和高单宁红高粱的消化能,并在日粮消化能一致的条件下探讨该2种高粱替代玉米对断奶仔猪生长性能的影响(试验六)。高粱有效能预测方程的构建及验证:试验一,在代谢笼中单独饲养87头去势公猪(36.8 ±3.5 kg),通过连续2期全收粪尿的方法测定28个高粱和1个玉米的有效能。高粱的单宁含量(Tannin;0.02%～1.51%)、消化能(DE;3481～3989 kcal/kg)和代谢能(ME;3418～3905 kcal/kg)变异较大;进口美国(DE = 3907 kcal/kg;ME = 3845 kcal/kg)或澳大利亚高粱(DE= 3916或3920 kcal/kg;ME= 3839或3833 kcal/kg)的有效能与玉米(DE = 3908kcal/kg;ME = 38451 kcal/kg)相当;国内大部分高粱品种(n = 20)的有效能低于玉米和进口高粱(P<0.01),仅有低单宁品种(n = 5)的有效能可以与玉米和进口高粱相媲美。随着单宁含量升高,高粱的有效能呈线性降低,通过化学成分进行逐步回归分析,最佳预测方程分别为DE(kcal/kg)= 6974-(236 ×%Tannin)-(43.27×%ADF)+(24.96 ×%CP)-(0.71 ×%GE)(R2 = 0.96);ME(kcal/kg)= 3973-(262 ×%Tannin)-(27.24 ×%ADF)(R2 = 0.94)。因此,高粱单宁含量每增加1%,高粱的消化能和代谢能均降低200 kcal/kg以上。试验二,通过单胃动物仿生消化仪(SDS-II)测定28个高粱样品的体外仿生消化能(IVDE;3305～4068kcal/kg)与试验一所测的DE呈显著正相关(r = 0.97;P<0.01)。线性回归方程为 DE(kcal/kg)= 1462+(0.62 ×kcal/kgIVDE)(R2=0.93)。试验三,重复测定5个高粱品种的 DE(3501～3638 kcal/kg)和 ME(3454～3569kcal/kg)及 IVDE(3383～3595 kcal/kg)。通过化学成分构建的方程(试验一)预测DE和ME与实测值的差值均≤ 82 kcal/kg;通过体外仿生消化技术构建的方程(试验二)预测DE与实测值的差值≤58 kcal/kg;该两类方程的预测值偏差均在可接受范围内(<100kcal/kg)。因此,高粱猪体内有效能可以通过化学成分和体外仿生消化技术所建立的动态方程进行准确预测。美国和国产高粱替代玉米的应用:试验四,80头生长猪(23.4 ± 1.6 kg)通过完全随机区组试验设计分为4个处理(n = 5),分别为玉米豆粕型(CSBM)和高粱(美国)豆粕型日粮(SSBM)以及在SSBM中分别添加2种不同来源的蛋白酶。高梁替代玉米对猪的日增重没有显著影响,却显著或趋于降低饲料转化效率,提高猪单位体增重粪氮排放量27.9%以上,降低粗蛋白质表观消化率7.2%以上(P<0.05)。蛋白酶均显著或趋于提高SSBM转化效率,降低猪单位体增重粪氮排放量7.8%以上,提高粗蛋白质表观消化率6.7%以上(P<0.05)。试验五,144头断奶仔猪(8.8±1.0 kg,28 d)随机区组为4个处理(n = 6),日粮中玉米和美国高粱的比例(%)分别为60:0、40:20、20:40和0:60。高梁部分或者全部替代玉米对仔猪日增重没有显著影响,但降低前期饲料转化效率和粗蛋白质表观消化率(P<0.05);高梁全部替代玉米则降低后期饲料转化效率和粗蛋白质表观消化率(P<0.05);高粱的添加降低或趋于降低仔猪的粪便评分(P<0.10)。因此,仔猪断奶后前2周美国高粱添加比例应小于20%;断奶后2～4周美国高粱添加比例不高于40%。试验六,90头断奶仔猪(7.3 ±1.2kg,21 d)随机区组为3个处理(n = 5),分别为玉米型(CBD)、低单宁白高粱型(LTWS)和高单宁红高粱型日粮(HTRS)。与CBD相比,LTWS和HTRS均降低仔猪断奶前2周的平均日增重和粗蛋白质表观消化率(P<0.05),并增加血清尿素氮含量(P<0.05)。此外,HTRS降低饲料转化效率和营养物质表观消化率(P<0.05)、十二指肠淀粉酶和脂肪酶活性(P<0.05)及空肠脂肪酶和胰蛋白酶活性(P = 0.07)、血清和肝脏中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性(P<0.05)、以及十二指肠(P = 0.08)和回肠(P<0.05)的绒毛高度/隐窝深度;并提高血清(P<0.05)和肝脏(P = 0.09)丙二醛含量以及十二指肠和空肠隐窝深度(P<0.05)。因此,国内低单宁白高粱比高单宁红高粱更适宜替代玉米用作能量原料。综上,高粱的猪有效能受单宁含量负面影响,并可以通过化学成分或体外仿生酶解能值准确预测;进口美国高粱可以替代玉米作为生长猪和断奶仔猪的能量原料,但是要考虑氮素利用效率和适宜添加比例的问题;国产低单宁白高粱比高单宁红高粱更具有开发饲用价值的潜力,但仍需进一步改良优化饲用品质。本研究为饲用高粱的开发和高效利用提供理论依据和数据参考。