韓紫燕,王忠艷,劉亞楠,楊尚諭,李施垚,陳麗軍
(東北林業(yè)大學野生動物資源學院,哈爾濱 150040)
黑龍江省位于中國的最北部,冬季漫長而寒冷。近年來,政府扶持畜牧業(yè)發(fā)展,飼料往往供不應求,畜牧業(yè)面臨嚴重的飼料不足及季節(jié)性飼料分配不均衡等問題,這嚴重制約了其可持續(xù)發(fā)展。同時,黑龍江省農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展,大量廢棄的玉米秸稈無法處理,堆積起來會浪費公共資源,焚燒又會造成嚴重的空氣污染。由于玉米秸稈的傳統(tǒng)收獲期比較晚,其本身具有的可溶性碳水化合物含量大為降低,直接貯藏會因植物呼吸作用、制作時機械作用及自然環(huán)境等因素而造成營養(yǎng)物質(zhì)含量的進一步下降[1-2]。與玉米秸稈飼料相比,青貯飼料適口性好、消化率高,能有效地減少動物對飼料糧食的消耗,同時滿足動物對各種營養(yǎng)物質(zhì)的需求[3]。
糖蜜和尿素都屬于青貯發(fā)酵促進劑,常用于青貯飼料生產(chǎn)中,尿素可以增加飼料中的粗蛋白質(zhì)含量[4]。添加糖蜜可增加飼料原料中可溶性碳水化合物含量,利于乳酸菌繁殖,從而可以有效抑制霉菌等有害微生物的活動,減少青貯飼料的營養(yǎng)物質(zhì)損失[5-6]。本試驗旨在研究不同比例的糖蜜和尿素對玉米秸稈青貯料中pH及粗蛋白質(zhì)含量的影響,從而找到最適比例,以獲得最大營養(yǎng)價值的青貯飼料。
青貯原料:玉米取自黑龍江省哈爾濱市順興達玉米種植合作社,收獲玉米籽實后于2018年9月8日收割秸稈。
添加劑:尿素(分析純,無色柱狀結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末)、糖蜜(廣西博華食品有限公司生產(chǎn))。
本試驗共設9個添加劑處理組,每個處理4個重復,同時設1個空白對照組(無添加劑)。試驗設計見表1。
表1 試驗設計
1.3.1 青貯制作
先將玉米秸稈切碎成2~3 cm長的小段,各組按上述不同比例添加尿素和糖蜜,將飼料與添加劑混合均勻后分別裝袋(30 cm×40 cm,22絲),同時把原料壓實以排出空氣并利用尼龍繩進行密封。最后裝箱(56 cm×43 cm×35 cm規(guī)格的有色整理箱)密封發(fā)酵60 d。
1.3.2 青貯飼料品質(zhì)分析
pH測定:取飼料浸出液用筆式酸度計測量,并根據(jù)青貯飼料質(zhì)量評定標準(試行)中對pH的評價標準進行評定[7]。品質(zhì)等級:pH<4.0為優(yōu)秀,4.1~4.3為良好,4.4~5.0為一般,>5.0為劣等。
蛋白質(zhì)測定:發(fā)酵完成的飼料取樣50 g·份-1,在105℃的烘箱中烘干1 h后取出,用粉碎機粉碎后采用凱式定氮法測定。稱取約0.5 g試樣加入硫酸銅0.2 g,硫酸鈉3 g,與試樣混合均勻,再加濃硫酸10 mL,置于消煮爐加熱,待樣品焦化,泡沫消失,再加強火力(410℃)至溶液澄清則消化完畢。將試樣消化液冷卻后用蒸餾水用100 mL容量瓶定容。取2%硼酸溶液10 mL,并加混合指示劑2滴,將半微量蒸餾裝置的冷凝管末端浸入該液面下。準確移取試樣分解液5 mL注入蒸餾裝置的反應腔中,用少量蒸餾水沖洗進樣入口,塞好玻璃塞,并在入口處加水密封好。再在堿液入口緩慢加入40%氫氧化鈉溶液10 mL,亦使之流入反應腔中,并把堿液入口封存好。進行蒸餾。以錐形瓶中溶液變藍綠色開始計時3 min,然后將冷凝管末端離開錐形瓶液面,再蒸餾1 min,用少量蒸餾水沖洗冷凝管末端,洗液亦流入吸收液中。用硼酸吸收氨后,立即用HCl標準溶液0.05 mol·L-1進行滴定,溶液由藍綠色變?yōu)榛壹t色為終點。稱取蔗糖0.01 g,以代替試樣,按上述測定步驟進行空白測定。
制作青貯時pH越低,則青貯品質(zhì)越好,本試驗測定結(jié)果為試驗組的pH都為優(yōu)秀,且數(shù)值都優(yōu)于空白對照組。
玉米秸稈青貯飼料pH測定見表2。
表2 各試驗組玉米秸稈青貯飼料pH測定
對數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),不同比例糖蜜對pH影響極顯著。糖蜜含量越高pH越低,而不同添加劑量的尿素對青貯料的pH無影響,見附圖。
經(jīng)多重比較發(fā)現(xiàn),添加糖蜜6.0%組pH極顯著優(yōu)于其他組,這是因為糖蜜促使乳酸菌產(chǎn)生更多乳酸進而降低了pH,并且當pH達到一定值后隨著糖的增加而降低程度變緩,由表2可知,其降低的極限值為3.835。
對數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),添加不同比例糖蜜對蛋白質(zhì)影響不顯著,但不同比例尿素對粗蛋白影響極顯著,各試驗組粗蛋白質(zhì)含量見表3。
圖1 各試驗組pH比較
通過多重比較,添加尿素0.6%組極顯著地優(yōu)于添加尿素0.4%組,添加尿素0.5%組極顯著地優(yōu)于添加尿素0.4%組,添加尿素0.6%組顯著地優(yōu)于添加尿素0.5%組。故尿素最適添加量為0.6%。與影響pH情況綜合分析,可確定添加尿素0.6%和糖蜜6.0%的青貯料品質(zhì)最佳。
表3 各試驗組粗蛋白質(zhì)含量
在玉米秸稈青貯的過程中,充足的含糖量是一個必不可少的因素,而收獲玉米籽實后停留一段時間再進行青貯料制作時的秸稈中易發(fā)酵性糖含量則更低,并且氣溫較低,這些都使得發(fā)酵過程變的緩慢,如果青貯量較多,那么制作過程持續(xù)的時間會延長,這些都會嚴重影響青貯飼料的質(zhì)量[8-9]。因此,在切碎后的玉米秸稈中加入一定量的易被微生物利用的添加物,來改善發(fā)酵過程是可行的[10]。玉米秸稈青貯能否成功,在很大程度上也取決乳酸菌能否迅速大量繁殖。而大量乳酸菌活動會產(chǎn)生更多的乳酸,使飼料中pH降低抑制腐敗菌等雜菌的繁殖而達到成功青貯飼料的目的。
本試驗中,在添加尿素0.6%的各試驗組中,糖蜜添加量的逐漸提高,pH隨之下降。在添加糖蜜6.0%的各試驗組中,隨著尿素添加量的逐漸提高,粗蛋白質(zhì)的含量也有所提高。因此,添加尿素0.6%和糖蜜6.0%的青貯料組青貯效果較好。
本試驗與同類試驗相比,設立的變量組更多,對研究不同濃度尿素和不同濃度糖蜜對青貯玉米的pH和粗蛋白品質(zhì)的影響有一定參考價值[11-12]。直接補充尿素時,每頭動物實際攝入尿素量不好控制,而通過均勻地添加到青貯飼料中可以達到均衡采食量的作用。安娟研究表明,將尿素添加在精料中飼喂還是噴灑在秸稈中飼喂,均不顯著影響綿羊瘤胃內(nèi)各營養(yǎng)物質(zhì)的消化量[13]。玉柱等研究表明,添加尿素青貯,可以提高青貯飼料中粗蛋白質(zhì)含量,并降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量,進而改善玉米秸青貯飼料的營養(yǎng)價值[14]。王慶雷研究表明,尿素可代替奶牛日糧中大多數(shù)豆餅用量且對牛奶品質(zhì)無不良影響[15]。本試驗結(jié)果表明,每增加0.1%的尿素可以增加約2%的粗蛋白質(zhì)。大豆粕的粗蛋白質(zhì)含量約為44%[16]。按當前市場價格計算,每增加1%的粗蛋白質(zhì),添加豆粕所需金額為0.069元人民幣,遠高于添加尿素所需的金額0.008元人民幣。因此,添加尿素是提高青貯飼料營養(yǎng)價值更經(jīng)濟實惠的方法。
在本試驗條件下,于收獲籽實后的玉米秸稈中添加糖蜜6.0%和尿素0.6%可使青貯飼料pH顯著降低,而青貯飼料中粗蛋白質(zhì)含量較高,值得在生產(chǎn)中進行推廣應用。