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      不同混合比例和青貯時間對紫花苜蓿與甜高粱混貯品質(zhì)的影響

      2021-01-29 06:17:54包錦澤孫志強(qiáng)劉貴波
      飼料工業(yè) 2021年1期
      關(guān)鍵詞:氨態(tài)青貯飼料高粱

      包錦澤 孫志強(qiáng) 陸 健 李 源 劉貴波 玉 柱*

      (1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京100193;2.全國畜牧總站,北京100125;3.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作物研究所,河北衡水053000)

      紫花苜蓿(Medicago sativa)是多年生豆科牧草,富含蛋白質(zhì)和維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì),且適應(yīng)性強(qiáng),產(chǎn)量高,是畜牧業(yè)生產(chǎn)中重要的優(yōu)質(zhì)牧草,是世界公認(rèn)的牧草之王[1-2]。在我國,黃河以南地區(qū)雨熱同季,紫花苜蓿的收獲季節(jié)受雨淋影響損失較高,而且干草的品質(zhì)難以把控,青貯是解決這一問題有效而經(jīng)濟(jì)的措施[3]。但紫花苜蓿緩沖能值及含水量高、含糖量低,導(dǎo)致其直接青貯難以成功。甜高粱(Sweet sorghum)屬于禾本科C4植物,具有含糖量高、抗逆性強(qiáng)、耐旱、耐鹽堿、耐高溫、生物產(chǎn)量高等特點(diǎn),素有高能作物之稱,且甜高粱青貯飼料的轉(zhuǎn)化率高、適口性也較好,是優(yōu)良的飼料作物[4-7]。河北省衡水試驗地區(qū),干旱少雨,耐旱的紫花苜蓿能夠大量種植;而甜高粱也具有較強(qiáng)的耐旱性,具有推廣種植價值。

      禾谷類作物可溶性碳水化合物含量相對于豆科牧草較高,粗蛋白含量較低,通過將豆科牧草與禾本科牧草二者混合青貯的方式,可提高飼料的營養(yǎng)價值[8]。目前,關(guān)于豆科牧草和禾本科牧草混合青貯的研究在國內(nèi)外有許多,如混合比例對紫花苜蓿和蘆葦、鴨茅、無芒雀麥、高丹草和燕麥等禾本科飼草混合青貯飼料質(zhì)量的影響,或添加劑處理對混貯飼料的改善效果,均已得到相當(dāng)不錯的結(jié)果。但紫花苜蓿和甜高粱進(jìn)行混合青貯的研究較少,并且沒有找到適合青貯的明確的混合比例。甜高粱可以彌補(bǔ)紫花苜蓿糖含量少的不足,紫花苜蓿也可以為甜高粱補(bǔ)充蛋白含量,故研究紫花苜蓿和甜高粱的混貯比例對混合青貯飼料品質(zhì)的影響有很大的實(shí)用價值。本研究的目的在于將紫花苜蓿和甜高粱按不同比例混合青貯,探究混合比例同青貯時間長短對紫花苜蓿與甜高粱混合青貯品質(zhì)的影響,通過分析對比發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)成分等,以探求紫花苜蓿和甜高粱混合青貯的合適比例,優(yōu)化最佳混合青貯的豆禾比例,從而為當(dāng)?shù)刈匣ㄜ俎G噘A生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

      1 材料與方法

      1.1 試驗材料

      試驗在位于河北衡水的河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所實(shí)驗站進(jìn)行。收割時期為2019年9月15日,紫花苜蓿處于現(xiàn)蕾期,品種為中苜一號;甜高粱處于抽穗期,品種為遼甜一號。

      1.2 試驗設(shè)計

      本試驗共設(shè)6個處理,紫花苜?!锰鸶吡坏孽r重按混合比為10∶0,8∶2,6∶4,4∶6,2∶8和0∶10進(jìn)行混合青貯,分別貯存30 d和90 d后取樣分析,開袋取樣方式采取隨機(jī)取樣,每個處理均設(shè)3個重復(fù)。

      1.3 青貯調(diào)制

      將紫花苜蓿和甜高粱分別用鍘刀切短至1~2 cm,所用樣品均是全株樣品,按所設(shè)定的比例稱樣混合均勻,每袋重300 g左右,裝入20 cm×30 cm聚乙烯青貯袋中,用真空機(jī)抽真空后封口,置于避光、干燥且溫度穩(wěn)定的室溫條件下保存。

      1.4 青貯飼料青貯品質(zhì)分析

      1.4.1 發(fā)酵品質(zhì)分析

      分別發(fā)酵30 d 和90 d 開袋,稱20 g 充分混勻的青貯料加入180 mL蒸餾水,用九陽榨汁機(jī)攪碎1 min,先通過4 層紗布,后經(jīng)定性濾紙過濾得到浸提液,用來測定pH值、氨態(tài)氮(NH3-N)。pH值采用Mettler toledo 型測試儀測定,有機(jī)酸采用島津LC-20A 型高效液相色譜儀測定[9]。氨態(tài)氮采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定[10]。

      1.4.2 營養(yǎng)成分分析

      將剩余青貯飼料樣品稱取150 g 左右置于烘箱,65 ℃烘干48 h,用來測定干物質(zhì)(DM)[11],然后用植物粉碎機(jī)粉碎過40 目篩;粗蛋白(CP)采用凱氏定氮法測定[11];采用Van Soest法測定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)[12];采用蒽酮-硫酸比色法測定可溶性碳水化合物(WSC)[13]。

      1.5 數(shù)據(jù)分析

      用Excel 2016對原料的化學(xué)成分、青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)和化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析,采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析,差異性比較采用Duncan's多重比較法。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 青貯原料的化學(xué)成分

      紫花苜蓿與甜高粱原料的營養(yǎng)成分含量見表1。

      2.2 青貯時間和混合比例對混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

      不同青貯時間及不同混合比例對混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響見表2。青貯時間對混貯的pH值和氨態(tài)氮/總氮的比例有極顯著影響(P<0.01),對乳酸、乙酸和丙酸的含量無顯著影響;混合比例對混貯的pH值、乳酸、丙酸含量和氨態(tài)氮/總氮的比值均有顯著或極顯著影響(P<0.05或0.01),對乙酸的含量無顯著影響;青貯時間和混合比例的交互作用對所有指標(biāo)均無顯著影響。

      表1 紫花苜蓿和甜高粱的化學(xué)成分(%)

      表2 不同青貯時間及不同混合比例對混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

      青貯30 d和90 d,隨著甜高粱比例的升高,pH值和氨態(tài)氮/總氮的比例均呈顯著下降趨勢,乳酸、乙酸和丙酸含量均有變化,但差異不顯著。在青貯30 d和90 d,均沒有檢測到丁酸。

      綜合發(fā)酵品質(zhì)來看,隨著甜高粱的比例增加,混貯的發(fā)酵品質(zhì)呈升高趨勢,原因是pH值和氨態(tài)氮/總氮的比例逐漸降低。

      2.3 青貯時間和混合比例對混貯的營養(yǎng)成分的影響

      不同青貯時間及不同混合比例對混貯營養(yǎng)成分的影響見表3。青貯時間對混貯的DM 和ADF 含量沒有顯著影響,對CP、WSC 和NDF 有極顯著的影響(P<0.01);混合比例對混貯的DM、CP、WSC、NDF和ADF 含量均有極顯著的影響(P<0.01);青貯時間和混合比例的交互作用對DM 和WSC 含量有極顯著的影響(P<0.01),對CP、NDF 和ADF 含量均無顯著影響。

      表3 不同青貯時間及不同混合比例對混貯營養(yǎng)成分的影響(%)

      青貯30 d和90 d,隨著甜高粱比例的升高,DM和CP 含量都呈顯著下降趨勢,WSC 含量在紫花苜?!锰鸶吡?0∶0和8∶2時差異不顯著,但隨著甜高粱的比例的繼續(xù)升高,WSC含量均呈顯著升高趨勢。青貯30 d,NDF 含量隨著甜高粱比例的升高呈升高趨勢,在紫花苜?!锰鸶吡?0∶0和8∶2時,以及在紫花苜?!锰鸶吡?∶6,2∶8 和0∶10 時差異不顯著,ADF含量隨著甜高粱比例的升高呈升高趨勢,在紫花苜?!锰鸶吡?0∶0,8∶2 和6∶4 時,以及紫花苜蓿∶甜高粱4∶6和2∶8時差異不顯著;青貯90 d,NDF含量在紫花苜?!锰鸶吡?∶10 時顯著高于其他比例時的含量,在紫花苜?!锰鸶吡?0∶0 和8∶2 時,以及紫花苜?!锰鸶吡?∶4,4∶6 和2∶8 時差異不顯著;ADF含量在紫花苜蓿∶甜高粱0∶10時顯著高于其他比例時的含量,在紫花苜蓿∶甜高粱10∶0,8∶2和6∶4 時,以在及紫花苜?!锰鸶吡?0∶0,6∶4,4∶6和2∶8時差異不顯著,但紫花苜?!锰鸶吡?∶6和6∶4顯著高于8∶2。

      綜合營養(yǎng)成分來看,隨著甜高粱的比例增加,粗蛋白質(zhì)含量逐漸降低,混貯的營養(yǎng)成分呈降低趨勢。

      3 討論

      3.1 混合比例對混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

      pH 值是反映青貯發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)良的重要指標(biāo)之一[14],pH 值越低,青貯的品質(zhì)越好,pH 值達(dá)到4.2 以下,達(dá)到優(yōu)良飼草標(biāo)準(zhǔn)[15]。在本研究中,紫花苜蓿單獨(dú)青貯的pH 值較高,達(dá)到4.9 以上,其中乳酸含量較少,這是由于紫花苜蓿中可溶性碳水化合物含量較低,緩沖能值高。隨著甜高粱比例的升高,可溶性碳水化合物含量得到補(bǔ)充,為乳酸菌的發(fā)酵提供底物,從而使pH 值持續(xù)降低,這與王明[16]的研究結(jié)果相似。曾黎等[17]研究發(fā)現(xiàn),隨著蘆葦含量的增加,混合發(fā)酵均降低了青貯的pH 值,丁酸、氨態(tài)氮含量,增加了乳酸含量。李長慧等[18]研究混合比例(3∶7,4∶6,5∶5,7∶3)對披堿草和苜蓿混貯飼料的影響。結(jié)果表明,7∶3混合青貯料氣味芳香,莖葉結(jié)構(gòu)保持良好,pH 值最低,ADF、NDF 含量最高,青貯發(fā)酵品質(zhì)最佳。

      青貯中有機(jī)酸的含量構(gòu)成可以決定青貯發(fā)酵過程的好壞,其中起主要作用的時乳酸、乙酸和丁酸,乳酸所占的比例越高,丁酸所占的比例越低,青貯發(fā)酵的越好[19]。本研究中,隨著甜高粱比例的升高,乳酸含量顯著升高,乳酸含量占絕對優(yōu)勢,乙酸含量差異不顯著,且均未檢測到丁酸。

      氨態(tài)氮占總氮的比例是表現(xiàn)青貯中蛋白質(zhì)分解的情況,氨態(tài)氮占總氮的比例應(yīng)低于10%[15]。Kaiser等[20]研究表明,青貯發(fā)酵過程會受青貯中氨態(tài)氮占總氮的比例影響。本研究中,在30 d 時,隨著甜高粱比例的升高,當(dāng)紫花苜?!锰鸶吡?∶4時,后面幾個處理氨態(tài)氮占總氮的比例均低于10%;90 d 時,隨著甜高粱比例的升高,當(dāng)紫花苜?!锰鸶吡?∶6時,后面幾個處理氨態(tài)氮占總氮的比例均低于10%。就發(fā)酵品質(zhì)來看,在本研究中,優(yōu)先選擇pH 值低于4.2 且氨態(tài)氮占總氮的比例低于10%的處理組。

      3.2 混合比例對混貯營養(yǎng)成分的影響

      青貯原料中可溶性碳水化合物的含量,是提高青貯成功率、保證發(fā)酵品質(zhì)、克服高緩沖能值一個重要前提,而紫花苜蓿中可溶性碳水化合物含量較低,不易青貯或者青貯品質(zhì)較低,因此添加一些可溶性碳水化物含量較高的禾本科牧草[21]。青貯飼料是牛、羊等反芻動物最基本的結(jié)構(gòu)飼料,其粗蛋白含量的高低直接影響動物的營養(yǎng)狀況。本研究中,在甜高粱單獨(dú)青貯中,其粗蛋白含量在6%左右,隨著紫花苜蓿含量的增加,其粗蛋白含量逐漸升高,但是當(dāng)混合青貯比例超過紫花苜蓿∶甜高粱6∶4 時,其中粗蛋白含量雖然超過15%,而其氨態(tài)氮占總氮的比例也達(dá)到了10%以上,影響了青貯的品質(zhì),綜合青貯飼料中可溶性碳水化合物和粗蛋白含量的影響,混合青貯以紫花苜蓿∶甜高粱6∶4較為適宜。

      中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量是反映飼料中纖維品質(zhì)好壞的有效指標(biāo)。根據(jù)張吉鹍等[22]研究報道,在青貯飼料中,酸性洗滌纖維含量影響動物消化率,呈負(fù)相關(guān),其含量越高,動物消化率越低,飼用價值越低。在本研究中,混合青貯中隨著甜高粱比例的增加,中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量逐漸升高,進(jìn)而可能會對青貯飼料的消化率產(chǎn)生影響,根據(jù)薛紅楓等[23]的研究,由于日糧中大部分中性洗滌纖維來源于飼草,粗飼料來源的中性洗滌纖維有效性平均相當(dāng)于非粗飼料來源中性洗滌纖維的2 倍,青貯飼料作為最廣泛應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)的粗飼料,其中的中性洗滌纖維含量對家畜生產(chǎn)性能的發(fā)揮至關(guān)重要。

      綜合青貯飼料中可溶性糖、粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等營養(yǎng)成分的含量,以及前文提到的混合青貯發(fā)酵品質(zhì),優(yōu)先選擇pH 值低于4.2、氨態(tài)氮占總氮的比例低于10%且粗蛋白含量較高的處理組。因此在本研究中,混合青貯以紫花苜?!锰鸶吡?∶4為最佳混合比例。

      4 結(jié)論

      在本試驗中,將紫花苜蓿與甜高粱以6∶4 的比例進(jìn)行混合青貯的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分最佳;且在相同混合比例下,青貯30 d的品質(zhì)優(yōu)于90 d。

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