楊聞文 付曉悅 楊 彪 何玉鵬 秦士貞 郭艷麗
開發(fā)利用非常規(guī)飼料資源對發(fā)展我國畜牧業(yè)非常重要。馬鈴薯在我國的種植數(shù)量多,馬鈴薯莖葉的產(chǎn)量大,但由于其適口性差大多被丟棄或焚燒掉了,造成了資源的極大浪費和環(huán)境污染。馬鈴薯莖葉含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),每千克馬鈴薯莖葉[干物質(zhì)(DM)基礎]含粗蛋白質(zhì)(CP)16.2%,粗纖維 20.8%,粗脂肪 1.8%,鈣(Ca)1.39%,磷(P)0.14%[1-2]。如果能對馬鈴薯莖葉進行合理處理后飼料化利用,不僅開拓了飼料資源,還可減少資源浪費和環(huán)境污染,具有非常好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。對于馬鈴薯莖葉的利用,人們更多的擔心其龍葵素含量高而有毒性。實際上,在我國甘肅的很多地區(qū),長期以來一直有用干馬鈴薯莖葉飼喂牛、羊的習慣,并未發(fā)現(xiàn)中毒現(xiàn)象。另外,對馬鈴薯莖葉進行青貯,可以使其中的龍葵素含量降低 30% ~ 50%[3],并且對羊[3-4]和牛[5]等動物無害。但新鮮馬鈴薯莖葉的水分含量高,萎蔫不易失水,水溶性碳水化合物(WSC)含量低,緩沖能值高,單獨青貯不易成功[1]。在其中添加生物制劑[6]、甲酸[7]或與玉米秸、蓮花菜葉[8]等混合青貯,則可獲得優(yōu)良品質(zhì)的青貯料。目前尚未見到馬鈴薯莖葉的水分含量快速達到青貯要求的比較研究。因此,本試驗以米糠、玉米秸和小麥秸3種吸收劑及在其基礎上添加玉米對馬鈴薯莖葉青貯特性和品質(zhì)的影響進行研究,為馬鈴薯莖葉青貯飼料的制作提供科學依據(jù)。
按照單因子試驗設計(表1),設7個組,每個組5個重復。試驗設計見表1。
表1 試驗設計Table 1 Experimental design
馬鈴薯莖葉于2014年10月5日采自甘肅省定西市臨洮縣上營鎮(zhèn),品種為莊薯3號;玉米秸、小麥秸采自蘭州市榆中區(qū)農(nóng)戶;米糠購自武威大恒牧業(yè)有限公司;玉米購自甘肅農(nóng)業(yè)大學奶牛場。
在馬鈴薯收獲前齊地刈割莖葉,帶回實驗室。用容積為600 mL的帶蓋玻璃瓶制作青貯料。將馬鈴薯莖葉切短至1~2 cm,與米糠等物料按設計比例混勻后裝填,層層壓實,密封,避光保存于室內(nèi)(16~22℃)。
鮮馬鈴薯莖葉-20℃保存,待測定原料中的DM、CP、氨氮(NH3-N)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、粗灰分、Ca、P、WSC 含量及緩沖能值。
在青貯的第35天打開青貯瓶,取出全部青貯飼料,混合均勻,取樣20 g,加180 mL去離子水,用組織搗碎勻漿機搗碎,立即測定pH[9]。再用4層紗布和定性濾紙過濾,得到浸提液,于-20℃冷凍保存待測定NH3-N含量。剩余的青貯飼料風干至恒重,用于測定 DM、CP、NDF、ADF、粗灰分、Ca、P 含量。
DM、CP、粗灰分、Ca和 P 含量按照楊勝[10]的方法測定;NDF、ADF 含量按照 Van Soest等[11]的方法測定;按照《青貯飼料質(zhì)量評定標準》[12]中甘薯藤青貯飼料的評定方法進行感官評定;pH用酸度計(pHS-3C,上海雷磁儀器廠)測定;NH3-N含量采用馮宗慈等[13]改進的比色法測定;乳酸含量采用對羥基聯(lián)苯比色法[14]測定;緩沖能值采用滴定法[15]測定;WSC 含量采用苯酚-硫酸法[16]測定。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行單因子方差分析,差異顯著時用Duncan氏法進行多重比較,顯著水平為 P<0.05。
從表2可見,馬鈴薯莖葉各營養(yǎng)成分中以CP含量較高,NDF含量較少,WSC含量較低,緩沖能值較高。其他幾種原料中,玉米的WSC含量最高,米糠的緩沖能值最低。
表2 青貯原料的營養(yǎng)成分、WSC含量和緩沖能值Table 2 Nutrients,WSC content and BC of silage materials
從表3可見,不同吸收劑和玉米對青貯料的感官品質(zhì)評分有顯著影響(P<0.05)。其中,對照組的感官品質(zhì)評分最差(28.00),為劣質(zhì)青貯料;在原料基礎上添加3種吸收劑以后的1、2、3組的感官品質(zhì)評分分別達到 57.80、56.00 和 50.25,顯著高于對照組(P<0.05),比對照組分別提高了106.4%、100.0%和 79.5%,這 3 個處理中又以添加米糠的1組最高,其次是添加玉米秸的2組,1和2組均顯著高于添加小麥秸的3組(P<0.05),1組和2組之間無顯著差異(P>0.05)。在添加吸收劑的基礎上再進一步添加玉米的4~6組分別比只添加吸收劑的1~3組的感官品質(zhì)評分又進一步提高,其中4和5組分別顯著高于 1和2組(P<0.05),仍然以4組最高,以6組最低,顯著低于4和5組(P<0.05)。從感官評價等級上看,除對照組為劣質(zhì)、3組為一般外,其余各組感官評價等級均為良好。
不同吸收劑和玉米對青貯料的pH、NH3-N和乳酸含量有顯著影響(P<0.05)。其中,對照組的pH、NH3-N含量最高,乳酸含量最低。
從pH上看,各組pH均顯著低于對照組(P<0.05),僅添加吸收劑的1~3組以添加米糠的1組最低,顯著低于2和3組(P<0.05),2組和3組間無顯著差異(P>0.05)。在1~3組的基礎上再分別添加玉米,pH進一步顯著下降(P<0.05),仍以4 組最好,pH 降低到 4.28。
從 NH3-N 含量上看,與對照組相比,1、2、4、5、6組的NH3-N含量顯著降低(P<0.05)。僅添加吸收劑的1、2、3組比較,以1組最低,其次是2組,最高的是3組,3個組間差異顯著(P<0.05)。在添加吸收劑的基礎上再分別添加玉米的4~6組,分別比1~3組又進一步下降,但均未出現(xiàn)顯著差異(P>0.05)。4~6組間仍以添加米糠的4組最低,其次是添加玉米秸的5組,最差是添加小麥秸的6組。
乳酸含量在各組間的變化趨勢與以上2個指標類似,仍以對照組效果最差,在原料基礎上添加吸收劑和玉米均有效提高了其中的乳酸含量。其中,3種吸收劑相比,仍以米糠(1組)的效果最好,玉米秸(2組)次之,小麥秸(3組)最差,三者間存在顯著差異(P<0.05)。在吸收劑的基礎上進一步添加玉米,乳酸含量進一步提高,但僅有6組顯著高于3組(P<0.05),其他吸收劑再添加玉米后,差異不顯著(P>0.05)。4、5、6 組相比,仍然以 4 組乳酸含量最高,其次是5組,最低是6組。
表3 不同吸收劑和玉米對馬鈴薯莖葉青貯料發(fā)酵品質(zhì)的影響Table 3 Effects of different absorbents and corn on fermentation quality of potato vines silages
從表4可見,添加不同吸收劑和玉米對馬鈴薯莖葉青貯料的不同營養(yǎng)成分均產(chǎn)生了顯著影響(P<0.05)。其中,1~6組 DM、NDF、ADF 和 P 含量顯著高于對照組(P<0.05),而CP和Ca含量則顯著低于對照組(P<0.05)。3種吸收劑相比,CP、NDF、ADF、粗灰分和P含量均以添加米糠的1組效果最好,其中CP、粗灰分和P含量最高,NDF、ADF含量最低,其次是添加玉米秸的2組,最差是添加小麥秸的3組。添加玉米后的4、5、6組在CP、NDF、ADF 含量上又比相應的 1、2、3 組有所改善。
表4 不同吸收劑和玉米對馬鈴薯莖葉青貯料營養(yǎng)成分的影響Table 4 Effects of different absorbents and corn on nutrients of potato vines silages %
研究表明,馬鈴薯莖葉的水分含量高、不易萎蔫失水[1]。所以,本試驗的一個主要目的是選擇不同的物料作為吸收劑以研究它們的吸水效果和對馬鈴薯莖葉青貯特性和品質(zhì)的改善效果。之所以選擇米糠、玉米秸和小麥秸,是因為這3種物料在我國各地均普遍生產(chǎn)且價格低廉。3種吸收劑的添加比例是根據(jù)制作常規(guī)青貯飼料的水分要求及原料中的水分含量設計的。另外,馬鈴薯莖葉的WSC含量低,緩沖能值高,單獨青貯不易成功,所以,考慮到能制作成功青貯料,我們又結合本實驗室的前期試驗結果(在馬鈴薯莖葉中添加吸收劑的基礎上再加4%的玉米可以獲得優(yōu)良的青貯飼料),在添加不同吸收劑的基礎上添加4%的玉米構成了4~6組。
本試驗測得馬鈴薯莖葉的水分含量為88.03%,WSC 含 量 為 23.9 g/kg,緩 沖 能 值 為630.6 mEq/kg,從而導致其單獨青貯后的青貯料品質(zhì)較差,與徐亞嬌等[6]、林金寶等[17]的結果類似。
本試驗中,在新鮮馬鈴薯莖葉中添加25%的米糠、玉米秸和小麥秸后,青貯原料的水分含量由原來的 88.03%分別下降到了 64.9%、64.6%和64.5%,達到了制作常規(guī)青貯飼料的水分要求。所以,產(chǎn)生了1~6組青貯料的所有品質(zhì)評價指標均顯著優(yōu)于馬鈴薯莖葉單獨青貯的結果。當然,也與米糠、玉米秸的WSC含量高于馬鈴薯莖葉和3種物料的緩沖能值低于馬鈴薯莖葉有關。前人在馬鈴薯莖葉中分別添加生物制劑[6]、甲酸[7]、玉米秸或蓮花菜葉[8]等也得到了較好品質(zhì)的青貯料。
3種吸收劑相比,不論是感官評價,還是化學評價指標,也不論是否進一步添加玉米,均以米糠的效果最好,其原因在于米糠具有較高的WSC含量和較低的緩沖能值。玉米秸雖然有較高的WSC含量,但與米糠相比,其緩沖能值較高。而小麥秸組在3個吸收劑中的效果最差,是其WSC含量最低、緩沖能值最高所致。在3種吸收劑基礎上再進一步添加玉米,因為玉米的添加比例一致,所以,產(chǎn)生了仍然以添加米糠的4組效果最好的結果。雖尚未見到這3種原料同時做吸收劑的比較研究,但單獨做吸收劑的研究也表明了小麥秸的效果較差,其他2種較好,尤其以米糠做吸收劑的研究較多。莊益芬等[18]就單獨青貯效果差、水分含量高的象草和玉米秸混合青貯,得到品質(zhì)好的青貯飼料。另外,在香蕉莖葉[19]和粳水稻秸[20]中添加米糠降低原料的水分含量,均獲得了較優(yōu)品質(zhì)的青貯料。而黑麥草中添加小麥秸后,雖然水分含量下降,青貯發(fā)酵效果卻不理想[21]。
在吸收劑基礎上,再進一步添加玉米,由于玉米具有較高的WSC含量和較低的緩沖能值,將玉米加入青貯料中,可以滿足乳酸菌生長所需的有效能,促進乳酸發(fā)酵,抑制有害發(fā)酵產(chǎn)物,所以青貯品質(zhì)進一步提高。這與玉柱等[22]在紫花苜蓿中添加玉米及張曉慶等[23]在麻葉蕁麻中添加玉米促進青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)提高的結果一致。
本試驗中,不同處理得到的青貯料,其營養(yǎng)成分上產(chǎn)生的顯著差異是由于構成其原料相應指標的差異所致。但從中也可以發(fā)現(xiàn),在添加米糠、玉米秸和小麥秸這些物料后,雖然大幅度改善了馬鈴薯莖葉的青貯特性和品質(zhì),但也使其DM中的CP含量下降、纖維含量升高,這在飼料的營養(yǎng)價值上是不利的,可以通過在飼喂時與其他飼料的搭配組合以改善該不利影響。
馬鈴薯莖葉單獨青貯不易成功。添加米糠、玉米秸和小麥秸,均可以提高馬鈴薯莖葉的青貯發(fā)酵特性和品質(zhì)。其中以米糠的效果最好,玉米秸次之,小麥秸最差。但要獲得品質(zhì)優(yōu)良的青貯料,還需要在吸收劑的基礎上添加一定比例的易發(fā)酵物料。本試驗中,以添加米糠的基礎上再添加玉米的效果最好。
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