薛樹媛, 李長青, 王志偉, 金 海*, 李滿雙, 郭艷玲
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010031;2.內(nèi)蒙古草原勘察規(guī)劃院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010030;3.內(nèi)蒙古烏蘭察布市草原工作站,內(nèi)蒙古集寧 012000)
灌木類飼用植物在我國分布面積廣,產(chǎn)量高,但是由于質(zhì)地堅(jiān)硬,木質(zhì)素、粗纖維含量較高,牲畜直接利用率較低,目前主要被用于防風(fēng)固沙。木豆、新銀合歡、木薯、火棘和苦刺是我國熱帶地區(qū)廣泛種植的灌木類飼用植物(馬文智等,2004)。木豆為蝶形花科常綠灌木,其作為畜禽的蛋白質(zhì)飼料增重效果及飼料轉(zhuǎn)化率均較好 (呂?;龋?991)。新銀合歡為豆科、含羞草亞科、銀合歡屬多年生灌木或小喬木,其嫩枝葉、嫩果莢含有豐富的蛋白質(zhì),且氨基酸、胡蘿卜素、多種維生素和微量元素含量豐富(余雪梅,2012)。木薯又名樹薯或木番薯,其含有豐富且易消化的碳水化合物,是一種廉價(jià)的能量飼料,有很好的開發(fā)利用價(jià)值。火棘含有比例適宜、種類齊全的氨基酸、可溶性糖、維生素、礦物質(zhì)元素和脂肪酸,人體必需的八種氨基酸全部具備,且含量高,達(dá)總氨基酸的43%左右,此外還有適量的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等 (楊鋒,2004)??啻?,亦叫苦甘草、狼芽刺,系豆科植物。其根、莖、葉、花、果實(shí)及種子均可入藥,具有清熱解毒、利濕消腫、涼血止血功效。本研究將木豆、新銀合歡、木薯、火棘和苦刺單獨(dú)青貯,探討青貯對(duì)這5種灌木品質(zhì)和營養(yǎng)成分的影響,為緩解農(nóng)牧區(qū)畜禽飼料短缺問題,維護(hù)造林地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展提供參考。
1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)所用材料為木豆、新銀合歡、木薯、火棘和苦刺。木豆和木薯采自云南省哈尼彝族自治州紅河縣炆遠(yuǎn)牧業(yè)養(yǎng)殖場;新銀合歡采自云南省紅河哈尼彝族自治州蒙自市近郊;火棘和苦刺采自云南省昆明市石林彝族自治縣石林鎮(zhèn)。樣品風(fēng)干后帶回實(shí)驗(yàn)室分析化驗(yàn)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將木豆、新銀合歡、木薯、火棘和苦刺,切成1 cm左右小段后,裝入結(jié)實(shí)的塑料袋,壓實(shí),抽真空后密封,每種飼料單獨(dú)青貯,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),室溫條件下青貯60 d后開封取樣,用于發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分測(cè)定。
1.3 測(cè)定指標(biāo)和方法
1.3.1 青貯飼料的感官評(píng)定 依據(jù)劉建新(1996)的方法,從色澤、氣味、質(zhì)地和霉變等方面對(duì)發(fā)酵飼料進(jìn)行感官評(píng)定。
1.3.2 青貯飼料發(fā)酵產(chǎn)物的測(cè)定 開袋后,充分混勻青貯料,取20 g置于200 mL三角瓶中,加入180 mL去離子水,利用多功能食物攪拌機(jī)進(jìn)行攪碎(1 min),用雙層紗布過濾后,濾液再用12號(hào)濾紙過濾,所得濾液用來測(cè)定青貯飼料pH值、乳酸、揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量和氨態(tài)氮(NH3-N)含量。采用PHS-3C型pH儀測(cè)定pH值;采用對(duì)羥基聯(lián)苯比色法測(cè)定乳酸含量(梁瓊等,2008);采用日本島津GC-2014氣相色譜儀測(cè)定VFA含量;參照馮宗慈和高民(1993)的方法測(cè)定NH3-N含量。
將有機(jī)酸評(píng)分與NH3-N評(píng)分結(jié)合,規(guī)定兩者各50%。這樣,將有機(jī)酸得點(diǎn)數(shù)除以2,就可得到有機(jī)酸的相對(duì)得點(diǎn)。將有機(jī)酸相對(duì)得點(diǎn)與所列NH3-N得點(diǎn)相加,即可獲得綜合得點(diǎn)。其中81~100分為優(yōu)等,61~80分為良好,41~60分為一般,21~0分為差等,0~20分為劣質(zhì)。
1.3.3 常規(guī)營養(yǎng)成分分析 青貯60 d后,各組飼料經(jīng)65℃烘干制成風(fēng)干樣后,粉碎過40目篩后進(jìn)行各營養(yǎng)成分的測(cè)定。干物質(zhì)(DM)含量采用烘干法測(cè)定;粗蛋白質(zhì)(CP)含量采用FOSS公司全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定;粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433-2006測(cè)定;中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)含量采用ANKOM A200纖維分析儀測(cè)定;有機(jī)物(OM)含量參照GB/T 6438-2007測(cè)定;Ga含量采用EDTA絡(luò)合滴定法測(cè)定;P含量采用分光光度計(jì)比色法測(cè)定;可溶性碳水化合物 (WSC)含量采用蒽酮-硫酸法測(cè)定。
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析 利用Excel軟件處理基礎(chǔ)數(shù)據(jù);采用SAS軟件中的GLM過程進(jìn)行方差分析,多重比較采用Duncan’s法;使用DPS14.10軟件中Topsis法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多指標(biāo)綜合分析。
2.1 青貯飼料感官品質(zhì)的評(píng)定 5種灌木經(jīng)過青貯發(fā)酵后,顏色沒有明顯改變,未出現(xiàn)褐色或黑色現(xiàn)象;并具有較濃的酸香味,無臭味出現(xiàn);質(zhì)地方面均松散柔軟,沒有腐爛發(fā)黏現(xiàn)象。
2.2 青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的評(píng)定 由表1可以看出,5種灌木經(jīng)過青貯處理后都能維持較低的pH值,除木豆和木薯外,差異均顯著(P<0.05)。木薯的乳酸含量顯著高于其他4種灌木,火棘顯著低于其他4種灌木,差異均達(dá)到顯著水平 (P<0.05)。木豆的乙酸含量顯著高于其他4種灌木,新銀合歡和苦刺顯著低于其他3種灌木,木薯和火棘之間差異不顯著(P>0.05)?;鸺谋岷匡@著高于其他4種灌木(P<0.05)。木薯和火棘的丁酸含量最高,苦刺最低(P<0.05)。新銀合歡的NH3-N/TN顯著高于其他4種灌木,木豆和苦刺最低,但2組之間差異不顯著(P>0.05)。對(duì)5種灌木青貯飼料進(jìn)行評(píng)分可得,苦刺等級(jí)為優(yōu)等,其他4種灌木等級(jí)為良好。
表1 5種灌木青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)
2.3 5種灌木青貯前后營養(yǎng)成分的變化 由表2可以看出,新銀合歡原料和青貯料的OM含量和CP含量均顯著高于其他4種灌木(P<0.05);而5種灌木經(jīng)過青貯后,OM和CP含量雖略有提高,但與原料相比,差異均不顯著(P>0.05)。新銀合歡原料和青貯料的EE含量均顯著高于其他4種灌木 (P<0.05);5種灌木經(jīng)過青貯后,EE含量分別提高15.47%、24.41%、7.06%、3.24%和4.84%。木豆原料和青貯料的NDF、ADF和ADL含量均顯著高于其他4種灌木(P<0.05);5種灌木經(jīng)過青貯后,NDF、ADF 和 ADL 含量顯著降低 (P < 0.05),NDF含量分別降低了 7.79%、4.99%、7.63%、7.02%和8.24%,ADF含量分別降低了 4.62%、8.63%、6.49%、12.21%和 6.22%,ADL含量分別降低了7.20%、8.78%、11.46%、10.47%和5.45%。 新銀合歡和木薯原料、青貯料的Ca含量均顯著高于其他3種灌木 (P<0.05);5種灌木經(jīng)過青貯后,Ca含量分別降低了 31.11%、20.31%、15.30%、13.51%和15.96%(P<0.05)。苦刺原料的P含量顯著高于其他4種灌木(P<0.05),木豆青貯料的P含量顯著高于其他4種灌木 (P<0.05);5種灌木經(jīng)過青貯后,P含量分別降低了 13.79%、51.52%、43.33%、63.89%和52.50%(P<0.05)。木薯原料的WSC含量顯著高于其他4種灌木 (P<0.05),5種灌木經(jīng)過青貯后,WSC含量均顯著降低(P<0.05)。
2.4 Topsis綜合分析結(jié)果 根據(jù)青貯前后各營養(yǎng)物質(zhì)提高或降低的百分比,運(yùn)用Topsis綜合分析,得出5中灌木飼料品質(zhì)優(yōu)劣的排名,第一為苦刺,其次是木薯、新銀合歡、火棘和木豆(表3)。
3.1 不同灌木青貯后發(fā)酵品質(zhì)的比較 pH值、NH3-N/TN和有機(jī)酸含量是評(píng)價(jià)青貯飼料品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為,pH值和NH3-N/TN低,有機(jī)酸特別是乳酸含量及乳酸占總有機(jī)酸的比值高,青貯飼料品質(zhì)就越好。郭旭生等(2005)研究表明在青貯過程中,若能夠使青貯原料的pH值迅速下降到5或更低時(shí),不但能保證青貯料的品質(zhì),而且還能抑制蛋白的總體分解程度。劉建新等(1996)認(rèn)為最理想的pH值是4.0~4.4。本試驗(yàn)中,5種灌木經(jīng)過60 d的青貯后,pH值均降到5以下,符合青貯條件,表明它們是適宜青貯的。5種飼料青貯60 d后,乳酸/乙酸比值均大于1,說明5種灌木青貯飼料屬于乳酸發(fā)酵型青貯飼料。Kung和Stokes(2001)發(fā)現(xiàn),當(dāng)青貯飼料中產(chǎn)生的乳酸/乙酸小于3時(shí),一般是異型發(fā)酵乳酸菌占主導(dǎo)地位。本試驗(yàn)中,5種灌木青貯飼料的乳酸/乙酸均小于3,說明這幾種灌木發(fā)酵中異型發(fā)酵乳酸菌占主導(dǎo)地位,在將可溶性碳水化合物轉(zhuǎn)化為乳酸的同時(shí),也產(chǎn)生了一定量的乙酸。張磊和卲濤(2009)研究結(jié)果也證明了這一點(diǎn),異型發(fā)酵乳酸菌對(duì)發(fā)酵飼料的影響主要是降低乳酸含量,增加乙酸和NH3-N的生成量。NH3-N/TN能反映發(fā)酵料中蛋白質(zhì)及氨基酸的分解程度,比值越大說明蛋白質(zhì)分解越多,不良發(fā)酵程度越大,營養(yǎng)成分破壞嚴(yán)重,發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值低;反之,發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值高。在本試驗(yàn)中,苦刺青貯飼料的NH3-N/TN最低,說明苦刺單獨(dú)青貯可以抑制梭菌和腐敗菌的生長,較少蛋白質(zhì)的分解,最大限度的保護(hù)了飼料中原有的蛋白質(zhì),保證了灌木發(fā)酵后青貯飼料的品質(zhì)。
表2 5種灌木青貯飼料的營養(yǎng)成分 %
表3 Topsis綜合分析結(jié)果
3.2 不同灌木青貯前后營養(yǎng)成分的變化 本試驗(yàn)中,5種灌木經(jīng)青貯處理后,CP含量略有提高,但差異不顯著,王旭明等(2002)研究結(jié)果也與此相同。這是因?yàn)轱暳现蠧P的含量是含氮物質(zhì)的總稱(公美玲,2013),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,在無外來氮源加入的情況下,CP的絕對(duì)量不可能在發(fā)酵后有所增加。5種灌木的CP值在3%以上,屬于中等質(zhì)量的飼草,完全可經(jīng)過發(fā)酵改善其適口性和消化率而加以利用。
NDF是目前反映纖維質(zhì)量好壞的最有效指標(biāo),其含量是估測(cè)奶牛日糧精粗比是否合適的重要指標(biāo)(張吉鹍和盧德勛,2003)。ADF是指示飼料能量的關(guān)鍵,其含量越低,青貯飼料飼用價(jià)值越高(楊效民,2003)。木質(zhì)素不能被反芻動(dòng)物吸收利用,同時(shí)會(huì)降低其他養(yǎng)分的消化率(閆峻,2009)。本試驗(yàn)中,5種灌木經(jīng)青貯處理后,NDF、ADF和ADL含量均顯著下降,許宇薇(2012)研究結(jié)果也證實(shí)了這一結(jié)果,說明這5種灌木經(jīng)青貯處理后可以降低發(fā)酵原料中的纖維含量,使其轉(zhuǎn)化為微生物可利用的營養(yǎng)成分,提高了飼料的消化率和適口性,是一種良好的飼料化利用方法。
WSC含量是飼料成功發(fā)酵的先決條件之一,因?yàn)閃SC為青貯早期乳酸菌發(fā)酵提供發(fā)酵底物,被轉(zhuǎn)化為VFA和乳酸(玉柱等,2010)。WSC是發(fā)酵飼料營養(yǎng)物質(zhì)中損失最多的物質(zhì) (公美玲,2013)。許慶方等(2006)研究表明,苜蓿青貯經(jīng)過58 d的發(fā)酵,WSC含量由9%下降到5%。本試驗(yàn)中5種灌木原料的WSC含量較低,為1%~2%,經(jīng)過青貯后基本消耗殆盡。青貯飼料發(fā)酵的最佳WSC應(yīng)在5%以上,因此,5種灌木發(fā)酵時(shí)應(yīng)額外增加WSC,可使青貯品質(zhì)更佳。
5種灌木飼料經(jīng)過青貯處理后,pH值降低,營養(yǎng)成分含量提高,適合用作青貯飼料原料。綜合感官評(píng)定、發(fā)酵品質(zhì)指標(biāo)和青貯飼料營養(yǎng)成分確定5種灌木飼料青貯品質(zhì)的優(yōu)劣次序?yàn)榭啻蹋灸臼恚拘裸y合歡>火棘>木豆。
[1]馮宗慈,高民.通過比色法測(cè)定瘤胃液氨氮含量方法的改進(jìn)[J].內(nèi)蒙古畜牧科學(xué),1993,4:40 ~ 41.
[2]公美玲.玉米秸稈青貯過程中的營養(yǎng)動(dòng)態(tài)研究:[碩士學(xué)位論文][D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.
[3]郭旭生,周禾,劉桂霞.苜蓿青貯過程中蛋白的分解及抑制方法[J].草業(yè)科學(xué),2005,22(11):50 ~ 54.
[4]梁瓊,魯明波,盧正東,等.對(duì)羥基聯(lián)苯法定量測(cè)定發(fā)酵液中的乳酸[J].食品科學(xué),2008,29(6):357 ~ 360.
[5]劉建新,楊振海,葉均安,等.青貯飼料的合理調(diào)制與質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[J].飼料工業(yè),1999,20(3):4 ~ 7.
[6]劉建新.青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(試行)[J].中國飼料,1996,21:5 ~ 7.
[7]呂?;?,袁杰,陳玉德.木豆的飼用價(jià)值[J].飼料工業(yè),1991,12(5):32 ~ 33.
[8]馬文智,趙麗莉,姚愛興.檸條飼用價(jià)值及其加工利用研究進(jìn)展[J].寧夏農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,25(4):72 ~ 75.
[9]王旭明,倪永珍,李維烔,等.有效微生物群(EM)對(duì)飼料pH值及營養(yǎng)價(jià)值的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào),2002,28(4):431 ~ 434.
[10]許慶方,周禾,玉柱,等.貯藏期和添加綠汁發(fā)酵液對(duì)袋裝苜蓿青貯的影響[J].草地學(xué)報(bào),2006,14(2):129 ~ 133.
[11]許宇薇.不同微生物制劑及其組合處理對(duì)微貯稻草營養(yǎng)價(jià)值的影響評(píng)定:[碩士學(xué)位論文][D].晉中:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[12]閆峻.玉米青貯飼料開窖后貯存期營養(yǎng)成分及霉菌變化規(guī)律研究:[碩士學(xué)位論文][D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2009.
[13]楊鋒.火棘多糖的初步研究:[碩士學(xué)位論文][D].西安:陜西師范大學(xué),2004.
[14]楊效民.種植苜蓿與飼養(yǎng)奶牛[J].黃牛雜志,2003,29(3):53 ~ 58.
[15]余雪梅.新銀合歡營養(yǎng)成分分析及飼用研究[J].四川畜牧獸醫(yī),2012,39(11):30 ~ 31.
[16]玉柱,鄧波,于艷冬,等.添加玉米秸稈對(duì)甜菜渣青貯品質(zhì)和體外消化率的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(2):186 ~ 190.
[17]張吉鹍,盧德勛.試述反芻動(dòng)物日糧中的纖維問題 [J].中國乳業(yè),2003,7:21 ~ 24.
[18]張磊,邵濤.添加乙醇對(duì)象草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響 [J].草業(yè)學(xué)報(bào),2009,18(2):52 ~ 59.
[19]Kung L,Stokes M R.Analyzing silages forfermentation end products[J/OL]. [2001 -11 -17].http://ag.Udel.edu/department/anfs/faculty/kung/articles/analyzing silages for fermentai.htm.