收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外消化特性的影響

何曉琳 王勝男 肖藝梅 尹福泉 盧艷麗

(廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)學(xué)院,湛江 524088)

玉米青貯飼料是一種高能量、低蛋白質(zhì)的優(yōu)質(zhì)粗飼料,其含有豐富的脂肪、纖維和物理有效纖維等營養(yǎng)物質(zhì),具有較高的營養(yǎng)價(jià)值[1-2]。刈割期與留茬高度是影響青貯玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量的2個(gè)關(guān)鍵要素[3]。反芻動(dòng)物的采食量、對飼料的消化率及其健康均受飼料處理和加工過程的影響,若處理和加工過程不當(dāng),會(huì)使飼料質(zhì)量下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致飼料在青貯過程中腐爛霉變,影響經(jīng)濟(jì)效益。此外,青貯玉米的品種和種植地區(qū)也對玉米植株的營養(yǎng)品質(zhì)及消化特性起關(guān)鍵作用。目前,相關(guān)研究主要集中在北方和中原地區(qū)的青貯玉米,而對南方地區(qū)青貯玉米的研究鮮少。近年來,由于對“糧改飼”發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn),探究南方地區(qū)的粗飼料資源并緩解我國南方地區(qū)粗飼料資源短缺的任務(wù)愈發(fā)重要[4]。Diepersloot等[2]研究發(fā)現(xiàn),留茬高度的提高會(huì)增加玉米青貯中干物質(zhì)(DM)和淀粉含量,從而改善全株玉米青貯飼料的營養(yǎng)價(jià)值。研究表明,在1/2乳線期刈割,留茬高度為24 cm時(shí),全株玉米青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)和相對飼喂價(jià)值均較高,既保證了發(fā)酵品質(zhì),同時(shí)又最大限度地提高了青貯玉米的產(chǎn)量[5]。周文靜等[4]研究表明,青貯玉米的品種顯著影響著DM、中性洗滌纖維(NDF)和淀粉等營養(yǎng)成分的含量。鑒于刈割期、留茬高度、玉米品種及種植地區(qū)對玉米青貯飼料的消化特性均有一定程度的影響,本試驗(yàn)以桂青貯7號青貯玉米為試驗(yàn)材料,研究不同收獲時(shí)間與留茬高度對其消化特性的影響,并確定桂青貯7號青貯玉米在粵西地區(qū)的最佳收獲時(shí)間和留茬高度,旨在為青貯飼料的生產(chǎn)及草禽業(yè)的健康發(fā)展提供理論支持和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 飼料樣品種植與采集

(1)種植區(qū)概況:試驗(yàn)于2021年3月至2021年6月在廣東省湛江市廣東海洋大學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行,此處地理位置為110°30′08″E、21°15′12″N。湛江市瀕臨南海,屬亞熱帶季風(fēng)氣侯區(qū),年均降水量為1 929.1 mm,年平均氣溫23.5 ℃,年平均日照時(shí)數(shù)1 875.0 h,土壤為磚紅壤,肥力適中。

(2)種植品種及種植方式:本試驗(yàn)選用的青貯玉米品種為桂青貯7號,由(JH673×JH3372)×CML161雜交培育而來。種植密度為6.75萬株/hm2。試驗(yàn)田種植3個(gè)小區(qū),各小區(qū)距離80 cm,每個(gè)小區(qū)5行,采用條播的方式,行間距為40 cm,株間距為25 cm,播種深度為2 cm。期間按照大田管理模式,所施肥料為復(fù)合肥(含氮、磷、鉀,總養(yǎng)分含量≥60%)。肥料作為底肥隨播種一次性施入,每667 m2施入40 kg復(fù)合肥。

(3)樣品采集:按照五點(diǎn)取樣法,分別于1/4乳線期、1/2乳線期、3/4乳線期和蠟熟期進(jìn)行隨機(jī)取樣,每個(gè)取樣時(shí)期采取20、30、40、50、60 cm 5個(gè)留茬高度,不同收獲時(shí)間的每個(gè)留茬高度分別取10株。

(4)樣品青貯:樣品采集后粉碎并充分?jǐn)嚢?將揉絲分割為長度1 cm左右,裝入聚乙烯真空包裝袋,用真空機(jī)抽真空并封口后,于青貯罐中青貯發(fā)酵。青貯90 d后,拿出部分樣品進(jìn)行冷凍貯存;剩余樣品烘干(先于105 ℃中烘2 h,再用65 ℃烘至恒重)后測定鮮樣的水分和DM含量,常溫回潮后裝入干凈自封袋中保存,用于測定其他指標(biāo)。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物

瘤胃液的供體:選擇4頭365日齡、體重(400±25) kg、健康狀況良好的黃牛,其所采食的基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.3 體外發(fā)酵試驗(yàn)

1.3.1 瘤胃液的收集

于晨飼前1 h取供體黃牛的瘤胃液,過濾后于39 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 體外發(fā)酵緩沖液的配制

參考Mcdougall[6]的方法配制體外發(fā)酵緩沖液,配制方法見表2。

表2 緩沖液配制方法

1.3.3 試驗(yàn)過程設(shè)計(jì)與管理

將瘤胃液和緩沖液按照1∶4的體積比混勻成體外發(fā)酵培養(yǎng)液,通入二氧化碳(CO2),待培養(yǎng)液變無色透明后,放置于39 ℃水浴鍋上備用。稱取(0.25±0.02) g青貯樣品于250 mL產(chǎn)氣瓶中,量取50 mL培養(yǎng)液加入到產(chǎn)氣瓶中,持續(xù)通入CO2,排出瓶中空氣后迅速密封,保持厭氧環(huán)境,放置于保持(39.0±0.5) ℃的恒溫培養(yǎng)箱中。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),并設(shè)置1個(gè)空白。設(shè)定5個(gè)體外發(fā)酵時(shí)間(3、6、12、24、48 h),發(fā)酵結(jié)束后,在4 ℃環(huán)境下終止產(chǎn)氣瓶微生物活動(dòng),測定產(chǎn)氣量(GP)、pH、揮發(fā)性脂肪酸(VFA)與氨態(tài)氮(NH3-N)濃度及干物質(zhì)降解率(DMD)。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 常規(guī)營養(yǎng)成分

青貯飼料常規(guī)營養(yǎng)成分含量的測定方法見表3。

表3 青貯飼料常規(guī)營養(yǎng)成分含量的測定方法

1.4.2 GP、發(fā)酵參數(shù)與DMD

GP:采樣針筒法測定,GP(mL)=某一發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)GP累計(jì)值-此時(shí)空白管平均GP。

pH:由S220-K型酸度計(jì)測定。

VFA濃度:采用氣相色譜法測定。

NH3-N濃度:采用苯酚-堿性次氯酸鈉比色法測定。

DMD:DMD(%)=[(樣品中DM含量-發(fā)酵后濾渣中DM含量)/樣品中DM含量]×100。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)先采用Excel 2010進(jìn)行簡單匯總,再使用SPSS 22.0軟件中的one-way ANOVA模型對不同收獲時(shí)間或留茬高度對消化特性指標(biāo)的影響進(jìn)行單因素方差分析,并使用two-way ANOVA模型進(jìn)行雙因素方差分析,采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,P<0.05表示有顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米常規(guī)營養(yǎng)成分含量的影響

表4中的雙因素方差分析顯示,收獲時(shí)間與留茬高度對粗脂肪(EE)、鈣(Ca)和磷(P)含量均無顯著影響(P>0.05),收獲時(shí)間對DM含量有顯著影響(P<0.05),而收獲時(shí)間與留茬高度對粗蛋白質(zhì)(CP)、NDF、酸性洗滌纖維(ADF)、粗灰分(Ash)和總能(GE)含量均有顯著影響(P<0.05),且在CP、NDF、ADF、Ash和GE含量上二者還存在顯著的交互作用(P<0.05)。隨著收獲時(shí)間的延后,NDF與ADF含量先下降后回升,DM含量呈增加的趨勢;隨著留茬高度的升高,NDF含量逐漸下降,且在各收獲時(shí)間下均以留茬高度為20 cm時(shí)NDF含量最高。

表4 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米常規(guī)營養(yǎng)成分含量的影響

收獲時(shí)間為1/4乳線期時(shí),留茬高度為30 cm時(shí)CP含量顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為40 cm時(shí)ADF含量顯著高于其他留茬高度(P<0.05)。收獲時(shí)間為1/2乳線期時(shí),留茬高度為20 cm時(shí)NDF含量達(dá)到最高值,顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為40 cm時(shí)CP含量顯著高于留茬高度為20、50、60 cm時(shí)(P<0.05),EE含量顯著高于留茬高度為20、50 cm時(shí)(P<0.05),Ash含量顯著高于留茬高度為20、30、60 cm時(shí)(P<0.05);留茬高度為50 cm時(shí)ADF含量顯著高于其他留茬高度(P<0.05)。收獲時(shí)間為3/4乳線期時(shí),留茬高度為30 cm時(shí)CP含量顯著低于留茬高度為40、50、60 cm時(shí)(P<0.05),而GE含量則顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為20、40 cm時(shí)ADF含量顯著高于留茬高度為30、50、60 cm時(shí)(P<0.05)。收獲時(shí)間為蠟熟期時(shí),留茬高度為30 cm時(shí)DM含量顯著高于留茬高度為20、40、50 cm時(shí)(P<0.05),GE含量顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為40 cm時(shí)CP含量顯著高于其他留茬高度(P<0.05),Ash含量顯著高于留茬高度為30、50、60 cm時(shí)(P<0.05)。

在各留茬高度下,收獲時(shí)間為1/4乳線期時(shí)CP和NDF含量均達(dá)到最高;收獲時(shí)間為3/4乳線期時(shí)GE含量顯著高于收獲時(shí)間為1/4乳線期時(shí)(P<0.05)。

2.2 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵GP的影響

表5中的雙因素方差分析顯示,收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵3、6、12、24以及48 h的GP均未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。當(dāng)收獲時(shí)間為蠟熟期時(shí),各留茬高度的GP均低于其他3個(gè)收獲時(shí)間。隨著產(chǎn)氣時(shí)間的延長,GP呈升高的趨勢,在12 h前呈平緩上升趨勢,在12～24 h大幅度上升,在24 h后趨于穩(wěn)定。

表5 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵GP的影響

2.3 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵DMD的影響

表6中的雙因素方差分析顯示,收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵3、6、12以及48 h的DMD均未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05),而收獲時(shí)間對體外發(fā)酵12 h的DMD產(chǎn)生了顯著影響(P<0.05),隨著收獲時(shí)間的延后 ,體外發(fā)酵12 h的DMD先增加后降低。隨著體外發(fā)酵時(shí)間的延長,DMD逐漸上升,前6 h內(nèi)穩(wěn)定上升,在6～12 h迅速上升,在12 h后趨于穩(wěn)定,但仍然呈上升趨勢。

表6 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵DMD的影響

收獲時(shí)間為1/2乳線期時(shí),留茬高度為60 cm時(shí)體外發(fā)酵12 h的DMD顯著高于留茬高度為20、50 cm時(shí)(P<0.05);收獲時(shí)間為蠟熟期時(shí),留茬高度為50 cm時(shí)體外發(fā)酵12 h的DMD顯著高于其他留茬高度(P<0.05)。

留茬高度為20 cm時(shí),在1/4和3/4乳線期收獲時(shí)體外發(fā)酵12 h的DMD顯著高于在1/2乳線期和蠟熟期收獲(P<0.05);留茬高度為40 cm時(shí),在3/4乳線期收獲時(shí)體外發(fā)酵12 h的DMD顯著高于其他收獲時(shí)間(P<0.05);留茬高度為50 cm時(shí),在1/2乳線期收獲時(shí)體外發(fā)酵12 h的DMD顯著低于其他收獲時(shí)間(P<0.05)。

2.4 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵pH的影響

表7中的雙因素方差分析顯示,收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵3、6、12、24以及48 h的pH均未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。

表7 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵pH的影響

2.5 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵NH3-N濃度的影響

表8中的雙因素方差分析顯示,收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵3、6、12、24以及48 h的NH3-N濃度均無顯著影響(P>0.05)。體外發(fā)酵24 h內(nèi),收獲時(shí)間為3/4乳線期時(shí),留茬高度為20 cm時(shí)的NH3-N濃度高于其他留茬高度。NH3-N濃度隨著體外發(fā)酵時(shí)間的延長而增高,且在24～48 h內(nèi)迅速增長。

2.6 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵VFA濃度的影響

由表9可知,收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵24及48 h的乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)濃度均產(chǎn)生了顯著影響(P<0.05),且二者在上述指標(biāo)上還存在顯著的交互作用(P<0.05)。

表9 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵VFA濃度的影響

收獲時(shí)間為1/4乳線期時(shí),留茬高度為20 cm時(shí)體外發(fā)酵24 h的AA、PA、BA濃度和體外發(fā)酵48 h的AA、PA濃度均顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為50、60 cm時(shí)體外發(fā)酵48 h的BA濃度顯著高于留茬高度為20、30、40 cm時(shí)(P<0.05)。收獲時(shí)間為1/2乳線期時(shí),留茬高度為40 cm時(shí)體外發(fā)酵24 h的AA、PA、BA濃度和體外發(fā)酵48 h的AA、PA濃度均顯著高于其他留茬高度(P<0.05),留茬高度為50 cm時(shí)體外發(fā)酵48 h的BA濃度達(dá)到最高值,顯著高于其他留茬高度(P<0.05)。收獲時(shí)間為3/4乳線期時(shí),留茬高度為20 cm時(shí)體外發(fā)酵48 h的AA、PA濃度均顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為50 cm時(shí)體外發(fā)酵24 h的AA、PA濃度和體外發(fā)酵48 h的BA濃度達(dá)到最高值,顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為60 cm時(shí)體外發(fā)酵24 h的BA濃度達(dá)到最高,顯著高于其他留茬高度(P<0.05)。收獲時(shí)間為蠟熟期時(shí),留茬高度為30 cm時(shí)體外發(fā)酵48 h的BA濃度顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為40 cm時(shí)體外發(fā)酵24 h的PA濃度和體外發(fā)酵48 h的AA濃度顯著高于其他留茬高度(P<0.05);留茬高度為60 cm時(shí)體外發(fā)酵24 h的AA、BA濃度和體外發(fā)酵48 h的PA濃度顯著高于其他留茬高度(P<0.05)。

留茬高度為20 cm時(shí),在1/4乳線期和3/4乳線期收獲時(shí)體外發(fā)酵24 h的AA、PA、BA濃度和體外發(fā)酵48 h的AA、PA濃度顯著高于其他收獲時(shí)間(P<0.05)。留茬高度30 cm時(shí),在3/4乳線期收獲時(shí)體外發(fā)酵24 h的PA、BA濃度顯著高于其他收獲時(shí)間(P<0.05);在蠟熟期收獲時(shí)體外發(fā)酵48 h的AA、PA、BA濃度顯著高于其他收獲時(shí)間(P<0.05)。留茬高度為40 cm時(shí),在1/2乳線期收獲時(shí)體外發(fā)酵24 h的AA、PA、BA濃度顯著高于其他收獲時(shí)間(P<0.05);在蠟熟期收獲時(shí)體外發(fā)酵48 h的AA、PA濃度顯著高于其他收獲時(shí)間(P<0.05)。留茬高度為50和60 cm時(shí),在3/4乳線期收獲時(shí)體外發(fā)酵24 h的AA、PA、BA濃度顯著高于其他收獲時(shí)間(P<0.05)。

3 討 論

3.1 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米常規(guī)營養(yǎng)成分含量的影響

青貯飼料營養(yǎng)成分的含量決定了動(dòng)物對能量及養(yǎng)分的攝入程度和對飼料的利用率,進(jìn)而影響著動(dòng)物的健康生長、繁殖、行為、生產(chǎn)力及畜產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。ADF、NDF、EE和CP含量是常用的衡量飼料營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)[7]。作為反芻動(dòng)物合成蛋白質(zhì)的氮源,粗飼料的營養(yǎng)品質(zhì)與CP含量成正比。王誠等[5]研究表明,全株玉米青貯的CP含量隨收獲期的推遲而下降。本研究中,桂青貯7號青貯玉米的CP含量隨著收獲時(shí)間的延后逐漸下降,且蠟熟期的含量低于其他收獲時(shí)間,與范凱利等[8]、王誠等[5]的研究結(jié)果一致。CP含量的下降可能是由于隨著收獲時(shí)間的延后,植株光合效率和新陳代謝減緩,且呼吸作用過程中分解的蛋白質(zhì)量上升,導(dǎo)致CP含量逐漸減少[9]。ADF和NDF對飼料的適口性、動(dòng)物的采食量和消化率有較大影響,NDF含量與動(dòng)物的消化率呈負(fù)相關(guān),ADF含量與動(dòng)物的采食量呈負(fù)相關(guān),NDF和ADF含量越低,飼料的營養(yǎng)品質(zhì)就越好[10-11]。徐燦等[12]的試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著收獲期的延后,青貯玉米的ADF和NDF含量總體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。本試驗(yàn)中,隨著收獲時(shí)間的延后,桂青貯7號青貯玉米的ADF和NDF含量先下降后回升,與徐燦等[12]的研究結(jié)果一致。在收獲前期,ADF和NDF含量的降低可能是由于木質(zhì)化程度比可溶性碳水化合物沉淀的速度要慢,籽粒的數(shù)量逐漸增多,纖維含量下降[13],而隨著青貯玉米收獲時(shí)間的延后,玉米衰老,且纖維化程度加重,ADF和NDF含量回升。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著留茬高度的增高,NDF含量逐漸下降。邵春雷等[14]、王勝男等[15]均在不同留茬高度對青貯玉米的影響試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)NDF含量隨著留茬高度的增高呈現(xiàn)降低趨勢,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

DM含量是衡量青貯玉米營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一,DM主要是由玉米通過光合作用形成的有機(jī)物合成或是來自外界的礦物質(zhì)被吸收轉(zhuǎn)化所形成。邵春雷等[14]在探究不同刈割時(shí)間和高度對青貯玉米營養(yǎng)組成的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),收獲時(shí)期越延后,植株中的DM含量就越高,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。在本研究中,桂青貯7號青貯玉米的DM含量隨收獲時(shí)間的延后呈上升趨勢。此外,有研究表明全株青貯玉米的DM含量隨著留茬高度的增高而逐漸上升[5]。而在本試驗(yàn)中,不同的留茬高度對桂青貯7號青貯玉米的DM含量的影響無顯著影響,與王誠等[5]的試驗(yàn)結(jié)果不一致,可能是由于不同青貯玉米品種的營養(yǎng)特性、種植密度或土壤的礦物質(zhì)成分以及光合作用強(qiáng)度不同等原因?qū)е碌摹?/p>

本試驗(yàn)中,隨著留茬高度的增高和收獲時(shí)間的延后,桂青貯7號青貯玉米的EE、Ca和P含量無顯著差異。EE是提供熱量的主要物質(zhì)之一。研究表明,飼糧中的EE含量越高,動(dòng)物的體重和平均日增重越大,青貯玉米的EE含量一般在2.0%～4.0%[16-17]。李文才等[18]的研究結(jié)果表明,不同留茬高度對于青貯玉米的EE含量影響較小。本試驗(yàn)中,桂青貯7號青貯玉米的EE含量在2.02%～4.00%,且其含量隨著留茬高度的增高和收獲時(shí)間的延后未產(chǎn)生顯著差異,與郭江等[17]、李文才等[18]和張金霞等[19]的研究結(jié)果一致,說明留茬高度和收獲時(shí)間對脂肪的累積速率無明顯關(guān)聯(lián)。熊積鵬等[20]研究表明,不同收獲時(shí)間對青貯玉米的Ca和P含量無顯著影響,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。作為微量元素,Ca、P對于改善畜禽產(chǎn)品的品質(zhì),增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的免疫力和動(dòng)物骨骼的健康發(fā)育都有重要作用。本研究中,留茬高度和收獲時(shí)間對桂青貯7號青貯玉米的Ca、P含量的影響不顯著,且Ca、P含量較低同時(shí)比例不均衡,Ca含量比P含量高,這可能是由于在種植玉米時(shí)添加了肥料的原因。GE作為飼料營養(yǎng)的重要指標(biāo),其含量對評價(jià)動(dòng)物的采食量和生長性能指標(biāo)占重要作用。王洋[21]對不同品種和生長期全株玉米營養(yǎng)變化的研究發(fā)現(xiàn),隨著生長期的推遲,各品種全株玉米的GE含量呈增加趨勢,但變化范圍不大。在本試驗(yàn)中,桂青貯7號青貯玉米的GE含量隨著收獲時(shí)間的延后有所上升并趨于穩(wěn)定,與王洋[21]的試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.2 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵GP、DMD的影響

GP與飼料在瘤胃中的可發(fā)酵程度密切相關(guān),是反映飼料動(dòng)態(tài)降解規(guī)律的重要參數(shù)[22]。其中,GP的多少由底物中的可發(fā)酵碳水化合物含量和瘤胃微生物活性決定。青貯玉米體外發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的氣體成分為氫氣(H2)、甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)[23],主要是由瘤胃內(nèi)的微生物降解飼料中的碳水化合物后所形成。在本研究中,收獲時(shí)間和留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵GP的影響不顯著,與廖海艷等[22]、Macome等[24]的試驗(yàn)結(jié)果一致,這說明飼料中的可降解部分隨著收獲時(shí)間的延后和留茬高度的增加,變化程度較小。此外,已有研究表明,青貯玉米隨著體外發(fā)酵時(shí)間的增加,GP也隨之提高[25]。隨著體外發(fā)酵時(shí)間的增加,產(chǎn)氣速率在前24 h呈上升趨勢,隨后趨于穩(wěn)定,這可能是因?yàn)榘l(fā)酵前中期玉米青貯中含有較高的CP和碳水化合物,為微生物的生長提供氮源,從而產(chǎn)生大量氣體,而隨著發(fā)酵的進(jìn)行,CP含量逐漸下降,微生物主要是利用纖維物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)GP的積累。

DMD是衡量飼料體外發(fā)酵過程中有機(jī)物降解效果及動(dòng)物干物質(zhì)采食量(DMI)的一個(gè)重要指標(biāo),DMD越高,有機(jī)物降解效果越好,玉米青貯的營養(yǎng)價(jià)值越高。本試驗(yàn)結(jié)果表明,桂青貯7號青貯玉米僅體外發(fā)酵12 h的DMD隨著收獲時(shí)間的延后先增加后降低,其他發(fā)酵時(shí)間的DMD均未受到收獲時(shí)間和留茬高度的顯著影響,而范凱利等[8]的研究則顯示全株青貯玉米的DMD隨著收獲期的延遲而降低,與本研究結(jié)果不一致,可能是由于2個(gè)試驗(yàn)的青貯玉米存在品種差異,故導(dǎo)致其有機(jī)物含量存在不同程度的差別。杜瑞平等[25]指出,體外發(fā)酵3～48 h時(shí),牧草DMD含量逐漸增加。本研究發(fā)現(xiàn),隨著體外發(fā)酵時(shí)間的增加,桂青貯7號青貯玉米DMD總體呈上升趨勢,與杜瑞平等[25]的研究結(jié)果一致。

3.3 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃是反芻動(dòng)物代謝中最重要的組成部分之一。瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定及瘤胃在反芻動(dòng)物體內(nèi)的發(fā)酵方式和程度受瘤胃內(nèi)pH、NH3-N和VFA濃度的影響[26]。瘤胃內(nèi)pH的正常范圍在5.5～7.5,以適應(yīng)瘤胃內(nèi)微生物及酶類生長的環(huán)境來進(jìn)行正常的發(fā)酵活動(dòng)。戶林其等[27]的試驗(yàn)表明,不同留茬高度對全株玉米青貯體外發(fā)酵pH無顯著影響。Hatew等[28]在探討不同收獲時(shí)期對全株玉米的影響時(shí)也發(fā)現(xiàn)收獲時(shí)期對瘤胃內(nèi)pH無顯著影響。在本試驗(yàn)中,不同留茬高度和收獲時(shí)間對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵pH均無顯著影響,且pH均處于正常范圍之內(nèi),與戶林其等[27]、Hatew等[28]的研究結(jié)果一致,說明留茬高度和收獲時(shí)間對瘤胃內(nèi)酶類及微生物的活動(dòng)不存在抑制現(xiàn)象。

NH3-N提供了瘤胃微生物進(jìn)行發(fā)酵活動(dòng)所需要的主要氮源,也是微生物合成菌體蛋白的必要原料。玉米在青貯過程中可能會(huì)存在梭菌分解氨基酸、含氮鹽類(硝酸鹽和亞硝酸鹽)、嘌呤和嘧啶來產(chǎn)生NH3-N,發(fā)酵初期植物酶的活動(dòng)也會(huì)分解蛋白質(zhì)而產(chǎn)生NH3-N,過量NH3-N的生成會(huì)導(dǎo)致青貯質(zhì)量的下降[21]。李文才等[18]研究表明,不同留茬高度對青貯玉米的NH3-N濃度影響較小,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。本試驗(yàn)中,各體外發(fā)酵時(shí)間節(jié)點(diǎn)測定的NH3-N濃度均在正常范圍內(nèi),說明瘤胃微生物能進(jìn)行正常的發(fā)酵活動(dòng)。此外,隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,NH3-N濃度呈上升趨勢,并且體外發(fā)酵48 h時(shí)NH3-N濃度有明顯增加,這可能是因?yàn)殡S著發(fā)酵時(shí)間的延長,植物體內(nèi)氨基酸、含氮鹽類(硝酸鹽和亞硝酸鹽)、嘌呤和嘧啶數(shù)量逐漸增加,導(dǎo)致NH3-N濃度的升高,也可能是由于飼料在體外發(fā)酵過程中產(chǎn)生的發(fā)酵廢料混于發(fā)酵液中,導(dǎo)致發(fā)酵液中的微生物死亡,造成NH3-N濃度的升高。

體外瘤胃VFA主要由AA、PA和BA組成,瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的VFA約占代謝碳流量的2/3,反芻動(dòng)物體內(nèi)總能量的70%～80%由VFA提供[29]。AA在動(dòng)物體內(nèi)可以通過一系列生物反應(yīng)生成ATP為動(dòng)物供能[27],PA是糖異生的前驅(qū)物質(zhì),在葡萄糖的轉(zhuǎn)換與貯存中起著關(guān)鍵作用[25],BA是有害微生物降解蛋白質(zhì)、葡萄糖和乳酸等物質(zhì)時(shí)所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,其還會(huì)造成營養(yǎng)物質(zhì)的大量流失和蛋白質(zhì)的降解,嚴(yán)重影響青貯飼料的營養(yǎng)價(jià)值。AA與PA濃度越高,BA的濃度越低,青貯玉米的品質(zhì)就越高。研究表明,留茬高度過低會(huì)影響玉米青貯的效果[30]。本試驗(yàn)中,留茬高度為20 cm時(shí)桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵24 h的BA濃度總體比其他留茬高度時(shí)高,尤其是1/4乳線期和3/4乳線期,這可能是因?yàn)榱舨绺叨容^低時(shí),泥土中的丁酸桿菌等有害病菌大量生長繁殖,造成營養(yǎng)成分的流失,降低發(fā)酵品質(zhì);此外,體外發(fā)酵VFA濃度均隨著留茬高度和收獲時(shí)間的改變而有所變動(dòng),但總體無規(guī)律性變化;體外發(fā)酵48 h時(shí)VFA濃度明顯高于體外發(fā)酵24 h時(shí),可能是由于本試驗(yàn)采用體外發(fā)酵的方法,發(fā)酵前期產(chǎn)生的VFA無法通過瘤胃壁吸收或人工排出,導(dǎo)致后期的VFA濃度增加。

4 結(jié) 論

① 在1/4乳線期或1/2乳線期收獲,留茬高度為20～30 cm時(shí),桂青貯7號青貯玉米的營養(yǎng)價(jià)值相對較好。

② 收獲時(shí)間與留茬高度對桂青貯7號青貯玉米體外發(fā)酵GP、pH、NH3-N濃度無顯著影響,且均在正常范圍內(nèi);在1/2乳線期收獲,留茬高度在40 cm時(shí),桂青貯7號青貯玉米的體外發(fā)酵AA、PA濃度相對較高,BA濃度相對較低。

③ 總體而言,建議粵西地區(qū)的桂青貯7號青貯玉米選擇收獲時(shí)間為1/2乳線期,留茬高度為20～40 cm,可以保證青貯玉米的營養(yǎng)成分和消化特性實(shí)現(xiàn)相對最大化。