粗飼料之物性對

反芻動物飼料攝取之影響

一、前言

        飼料之攝取量，關連動物生產之重要因素。因此，自古就在嘗試預測飼料攝取量。但在依動物之飼料攝取，由於飼料固有之特性、飼料供給條件、動物的生理性或心理的狀況等，會發生日內之短期性變動，或長期性之日日變動。

        短期性變動是，在最終，因彙集每天之飼料攝取量之變動結果，所以預測一天之平均攝取量，若能正確推測其變動幅度，問題便可解決。但長期性攝取量之變動，因各種要因糾纏在一起，所以難正確預測。以長遠性來看，飼料價值之評價，因是依此飼料特有之化學特性，所以攝取量之預測，是依據飼料之化學特性施行。飼料之化學組成，因是表示部份之飼料特性，所以不能帶來滿足特有各種飼料特性之飼料攝取量之預測。

        在反芻動物，如濃厚飼料等之高熱能含量飼料之攝取量，有生理性控制，合乎此動物之養分要求量，在熱能含量較少，纖維質含量較多之粗飼料，受動物消化管內容積之物理性要因之限制。因此，可易推測粗飼料居有之粗糙度或易壞度等之物理性質，會影響反芻動物之飼料攝取量。

        但如何依基準，具體的表現粗飼料之物理性質，為大問題，自1960年代起就在嘗試，以飼料之密度或置換成咀嚼所要之時間，表示之方法(rong─hage index)等植物測定之要素，或以動物對粗飼料之反應之形表示。這些特性與粗飼料之化學成分之纖維分劃，尤其表示細胞壁成分之NDF，密切關連。因此，粗飼料中之纖維分劃之含量受注目，關於物理性質不太受人關注。

        但，粗飼料攝取量，受反芻胃內容物之充滿程度所左右，反芻胃內容物之充滿度，由於關連內容物如何急速消失，其反芻胃內之飼料片粒子之粒度減少及其通過速度或消化速度，使受注目。在日本，寺田氏(1989)提倡，應活用飼料之粒度，作為飼料之物理性指標。

二、飼料片粒子採食時之變化

        進入反芻內之飼料片粒子之分佈，是依採食時之咀嚼，微細化飼料片粒子到何種程度而定，在反芻動物之採食時，可見製作適於嚥下之食塊，要充分之咀嚼。

        但，咀嚼效率相當高。在調查荷蘭(Holstein)種雌牛，給與無細切之各種乾草，嚥下食塊之粒度分佈結果，殘留於9.5mm之篩目之粒子比率，在早刈及開花期之苜蓿乾草，有6.0％及13.6％，在止葉期、出穗期及開花期之義大利乾草，各別為57.6％、67.9％及46.2％，在早刈及開花期之苜蓿乾草，有55.6％及52.7％，在稻稈有59.4％，是依乾草之草種而異。

        由此結果得知，長原狀之稻科乾草，製取時期愈晚，依採食時之咀嚼，較易微細化，若牧草之熟期增進，纖維分劃之木質素化增進，增加粗糙性，可見不同於一般所見之現象。此現象亦見於，給與細切pellenialrye grass乾草之綿羊。又隨著牧草之成熟，嚥下食塊中之大粒子比率，會減少。刈取時期不同之義大利草乾草之單位乾物量，其採食時間或咀嚼次數，若牧草之熟期增進，會增加。

        由此點，可見由於纖維分劃之木質素化增進，增加粗糙性，動物加強咀嚼之物理性破壞強度，使成更小粒。但在單獨給與苜蓿、義大利草、pelleniaryegrass、梯牧草、Bermuda grass、蘇丹草、燕麥乾草之各種乾草及稻稈，於黑毛和種雌牛之結果，乾草之木質素(ADL)含量與乾物攝取量之採食時間，雖沒有顯著關係，但ADL含量增加時，採食時間有減少傾向。

        又，在磨碎機粉碎稻稈之結果，增加破壞強度，試料中之LP粒子比率會減少，平均粒子徑亦減少，但這些是以試驗之某一定量顯示最低值，在此以上或以下之量會增加。

        在百幕達乾草之自由攝取量，自50％至99％量給與之去勢牛，每單位時間之咀嚼次數不變，嚥下食塊之粒度分佈是，1mm以上之粒子比率，隨著攝取量之增加，而減少。但詳細看此粒子比率時，4m／m之篩子上之粒子比率，隨著攝取量之增加而減少，但殘存於2及1m／m篩子上之粒子比率，有增加。且一次之嚥下食塊是，隨攝取量之增加而減少。不過，若攝取量一樣時，在添加粉碎玉米穗軸，於未細切乾草，每單位攝取量之採食時間，會變較少。

        由此得知，採食時之咀嚼，以採取之飼料製作嚥下之食塊，要說使減少至充分大小之粒子片，不如說關連著飼料之物理特性，易製作出食塊，可見關係及以一次之採食，能取入口中之量。因此，在早割之乾草，因組織柔軟，即使粒子自體沒有那麼小，因易成嚥下食塊，一次之採食量變易較多，但在粗糙性高的飼料，因組織硬，若不使平均粒子徑較小，難成食塊，所以推測一次之採食量，使相對的較少。由此點可見，在粗糙性高之飼料，成為低採取量之要因。

三、消化管內之飼料片粒子之分佈

        在反芻動物，自消化管內容積來看，反芻胃內容物量，佔全消化管內容物量之大部份。在給與果園草乾草之綿羊，反芻胃之量佔全消化管內容物量之75％，自給與飼料後2小時至24小時，其比率幾乎不變。又，反芻胃內容物量，與飼料攝取量有正相關。因此，粗飼料攝取量，受反芻胃內容積之限制。要想增加粗飼料之攝取量，必要增加反芻胃之內容積，或急速減少內容物量，作出粗飼料之收容空間。

        反芻胃內之乾物量，是隨飼料給與後之時間而減少。乾物量之減少速度，相當於每1小時攝取量之4.3％。成此減少之主要原因是，在於自反芻胃流失之飼料片粒子境界值之1.18mm以上大粒子(LP)之減少，約佔乾物全體減少速度之70％。但，LP自反芻胃之消失，非因流出原故。

        果園草(orchard grass)乾草給與綿羊，其反芻胃以後之消化管內容物之粒度分佈。LP分劃之比率，不見因反芻胃以後各消化管部位，而有大差異，有5％左右。此比率依飼料給與後之時間經過，幾乎不變。

        又，在以濃縮飼料77％，乾草23％組成之飼料肥育之牛，單獨給與乾草之綿羊及山羊之各消化管部位之內容物粒子之質量基準頻度(重量頻度)分佈，在反芻胃以後之消化管部位，成大致同樣分佈之範式。

        再者，以hay wood徑(以同於某粒子面積之面積直徑表示)表示時，在牛、綿羊、山羊之反芻胃，均為1.3m／m左右，在第三胃以後幾乎不變，牛為0.7m／m程度，綿羊及山羊為0.3m／m程度，可見在反芻胃以後之消化管部位，大致不發生粒度減少。

        又在非反芻動物之後腸醱酵型之草食動物之糞中粒子之重量準頻度分布，0.3m／m以下之粒子比率，較少於反芻動物。        

        又以難消化成分之ADL為指標，模擬消化管內粒子之動態時，反芻胃內之LP粒子25.9g中之4.6g，移行為中型粒子(MP. 0.3~1.18m／m)，4.0g移行為小型粒子(SP. 0.045~0.3m／m)，5.6g移行微粒子(FP. 0.045m／m下)，僅1.5g通過下部消化管。

        因此，在反芻動物，因飼料片粒子在可減少至通過反芻胃程度粒度前，一直停留於反芻胃，所以反芻胃容物量之減少，是依反芻胃內之LP分劃，在反芻胃內如何提早消化而定。因此，必要解明反芻胃內之飼料片粒子之粒度減少及這些粒子之反芻胃內通過動態。至於反芻動物之飼料片粒子之微細化及通過動態，此地將注目於直接關連粗飼料之攝取量及粗飼料自體之物理性質。

四、粗飼料之物理特性及反芻胃內容物之動向

        即使給與未細切之乾草，或給與2cm以下之細切，去勢牛之攝取量，幾乎一樣，雖然反芻胃內容物不變，但依牧草之種類，會有迥異。又有報告說無關未細切、細切，反芻胃之乾物消化率或通過速度不變，乾物之消化速度亦不變。一併考慮前述依採食時之咀嚼，引致之飼料片粒子之粒度減少動態時，可以說即使變化給與乾草之粒度，不太能期待對採取量之效果。

        以推測ADL含量不同，粗糙性有不同之果園草乾草，給與綿羊時，用多ADL含量之乾草，其日攝取量雖有變低之傾向，但幾乎不變。此時之反芻胃內容物量，哪一種乾草給與後24小時，幾乎相等減少，其大部份是依LP分劃之減少。

        又，使自由攝取低品質之基礎飼料(NDF 76％，CP 2.1％，ADL 5.6％)之Toll grass，prairie乾草之去勢牛，再添加體重0.23％，0.47％，0.70％，0.94％之苜蓿乾草時，雖隨著苜蓿量之增加，基礎飼料之攝取量減少，但有全乾物攝取量增加之結果。飼料給與直前之反芻胃內乾物量，雖隨苜蓿量之增加而減少，但飼料給與4小時後之反芻胃內乾物量之增加量，是隨苜蓿量而增加。又不消化ADF之通過速度，亦同樣變大。

        因此，無關粗飼料之粗糙性，若反芻胃之內容物之大粒子消失速度快，成更易被消化之狀態之同時，發生不消化粒子自反芻胃流出，飼料採食直前之容量減少，可見此採食量之增加。

五、作粗飼料評價指標之物理特性

        前提到之飼料粒度，雖可活用作一種指標，但有必要找出普通又簡便，可測定之指標。不過，說是粗飼料，其化學成分組成或形態之面，包括屬於非常廣範圍之範疇，因此，粗飼料居有之普通物理特性，相當難特定。

        表1示出，調查關於苜蓿(AL)、義大利黑麥草(IR)、pellenealryegrass(PR)、梯牧草(TI)、Bermudagrass(BG)、蘇丹草(SG)、燕麥乾草(OH)之各種乾草及稻草(RS)之各種物理性質之結果(未發表)。對磨碎之抵抗強度(RG)及對切斷之抵抗強度(RC)範圍，為0至1，愈近零，就愈破壞。乾式容積密度(BDB)為，粉碎8，4，2，1 m／m之試料，每1cm²加壓2，5，10，20，50，100，200g求出，但無關飼料之種類，即使粉碎粒度不同，每增加加壓1g／cm²，由於各增加0.0004g／ml，所以推測可用作普遍性指標。濕式容積密度(WBD)，在所有之飼料，不一定與粉碎粒度平行，以一定之比率變化。

表1. 粗飼料之物理性質

        自依parmiyameter測定之粒子密度及比表面積，求出之粒子密度(PD，g／ml)，質量基準比表面積(SWp，m²／g)，體積基準比表面積(SVp，m²／cm³)，或依氮氣體吸著之多點法或一點法，求出之質量基準比表面積(SWm或SWs，m²／g)等之中，SWp，SWm及SWs，相互有有顯著相關(p＜0.05)。自比表面積測定之精度來看，SWm對實際之粒子，雖可最正確表示，但自機材、技術、經費面，沒有實用性。

        這些之物理性質相互間或與化學成分組成之關係，成表2所示之結果。幾乎之物理性質相互間，雖不見顯著之相關，但DBD(4 m／m粉碎，200 g／cm²加壓)，發現與質量基準比表面有顯著相關，這啟示粉碎一定粒度時之密度，可活用作粗飼料之物理特性之指標。再者，與NDF，ADV，ADV／ADF等之物理特性，有密切關連之纖維分劃，由於與DBD有顯著之相關關係，可見可活用作亦考慮化學成分組成之物理特性。

表2. 粗飼料之物理性質相互關與化學成分組成之相關

        以持有如表1物理特性之飼料，單獨給與黑毛和種繁殖雌牛時之自由攝取量，與各飼料之主成分組成，示於表3(未發表)，乾物攝取量，雖均以苜蓿之日量，每一代謝體重之量最多，但CP含量較高，NDF含量較低之飼料，其攝取量沒有變多之道理。

表3. 各種乾草及稻草之成分組成和乾物及NDF攝取量

        以每一代謝體重之攝取量與物理特性之關連來看，對RG、RC等之破碎之抵抗強度，不見顯著之相關，在僅自對磨碎或切斷之一方向之力抵抗性，啟示不能判斷。又，PD及WBD亦不見顯著之相關。因此，以浸水、脫氣，測定飼料片粒子時，由於植物組織構造上之不同，密度會變化。此點自糞粒子之密度，雖較大於給與乾草之粒子密度，但脫氣測定時，兩者之密度大致同一之結果(未發表)，亦可證實。

        發現BDB與攝取量有顯著之正相關(P＜0.01)，質量基準比表面積亦不關測定方法，發現顯著之負相關(P＜0.05)。DBD與質量基準比表面積之間，發現顯著之負相關(參照表2)。

        又，這些之物理特性，發現與每一乾物攝取量之採食時間或反芻時間，有顯著之負或正之相關。因此，在乾草或稻草等之乾燥粗飼料，體積密度小者，其單位重量之表面積較大，所以體積增大，會限制攝取量。

        由這點可見，只要有筒狀容器及秤量器，可簡單測定，所以乾式體積密度，可成為簡便又較正確之粗飼料之物理特性指標。

六、最後

        粗飼料之攝取量，雖可以說受制於反芻胃內容物量，但直接受粗飼料自體之體積密度之影響。不過如前述，攝取量非僅限制於飼料居物理性要因，亦受化學成分組成或動物之生理狀態等之影響。再者，由於無理投與厭惡之植物於羊時，增加血中可體松(cortisone)，造成緊迫之要因，亦關連心理之要因，所以亦希望包括研究緊迫性之觀點。解明這些要因，排入攝取量預測範式，可期待獲得更高精度之預測範式。

飼料營養雜誌(p.89∼99)─陳厚基、九七年五期