馮長(zhǎng)松,李錦華,王二耀,王治方,徐照學(xué),王成章
(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,鄭州 450002;2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,鄭州 450002;3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所)
不同玉米品種去穗秸稈青貯效果比較
馮長(zhǎng)松1,2,李錦華3,王二耀2,王治方2,徐照學(xué)2,王成章1
(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,鄭州 450002;2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,鄭州 450002;3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所)
為了探討不同玉米品種的去穗秸稈青貯及風(fēng)干處理后的品質(zhì)差異,選用糧飼兼用型品種滑玉15號(hào)、先玉335與籽實(shí)型品種鄭單958、德單5號(hào),于蠟熟期取樣進(jìn)行去穗秸稈的青貯及堆放風(fēng)干處理,經(jīng)45 d貯存后進(jìn)行綜合評(píng)定。結(jié)果表明:青貯料的感官評(píng)定等級(jí)兼用型品種為“良好”,籽實(shí)型品種為“中等”;各品種青貯料pH值在4.35~5.02之間,以兼用型品種較低;青貯料CP含量顯著高于自然風(fēng)干秸稈(P<0.05),且NDF和ADF含量相應(yīng)較低,其中先玉335青貯料和風(fēng)干料的CP含量和RFV均高于其他品種。
玉米品種;去穗秸稈;青貯
中原地區(qū)是我國(guó)糧食核心生產(chǎn)區(qū),玉米(Zea mays L.)種植規(guī)模大、秸稈產(chǎn)量高[1]。2013年河南省玉米種植面積321萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量達(dá)1 796.5萬(wàn)t,草谷比按2.0計(jì)算,玉米秸稈資源總量達(dá)3 593萬(wàn)t。秸稈的飼料化利用是提高秸稈資源循環(huán)利用的主要途徑,也是發(fā)展節(jié)糧型畜牧業(yè)的有效手段[2-4]。雖然我國(guó)農(nóng)區(qū)正在推廣與使用全株玉米青貯,但目前中原地區(qū)大多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)主要還是以去穗后的玉米秸稈進(jìn)行青貯調(diào)制與利用[5]。青貯的方法是在玉米籽實(shí)全熟或九成熟時(shí),把玉米穗全部掰下,將余下的玉米秸稈青貯[6]。這時(shí)的玉米植株,除下部有1~4個(gè)干葉外,其余部分的莖葉呈全綠色,玉米秸稈較硬,比乳熟期的全株玉米含水少。由于廣大農(nóng)區(qū)還存在玉米秸稈干燥堆放、隨飼隨取的習(xí)慣[7],所以本試驗(yàn)以中原地區(qū)目前主要種植的糧飼兼用型品種滑玉15號(hào)、先玉335與籽實(shí)型品種鄭單958、德單5號(hào)為研究對(duì)象,進(jìn)行了去穗秸稈的青貯和風(fēng)干料品質(zhì)的比較研究,以期為中原農(nóng)區(qū)種植玉米品種的選擇及合理利用提供決策依據(jù)。
1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技試驗(yàn)示范基地,地處黃河北岸新鄉(xiāng)市原陽(yáng)縣南部,北緯113°41′,東經(jīng)35°01′,海拔81.4 m。試驗(yàn)地土質(zhì)為沙壤土,pH值8.3,全氮0.043%,速效氮68.47 mg/kg,速效磷0.7 mg/kg,速效鉀157.17 mg/kg,有機(jī)質(zhì)0.338%,地勢(shì)平坦。屬暖溫帶大陸性氣候,四季分明,氣候溫和,常年降水量600 mm,年日均溫14.3℃,1月極端低溫-20℃,7月極端高溫40℃。年日照時(shí)數(shù)2 000~2 500 h,無(wú)霜期210~230 d。
1.2材料處理
玉米品種選用中原地區(qū)目前主要種植的糧飼兼用型品種滑玉15號(hào)和先玉335,以及籽實(shí)型品種鄭單958和德單5號(hào),于2013年6月19日種植,株距和行距分別為40 cm和50 cm。生長(zhǎng)期間按當(dāng)?shù)爻R?guī)管理措施灌溉、除草等。9月27日,4個(gè)品種均處于蠟熟期時(shí)收獲,秸稈去穗后分別進(jìn)行青貯和自然風(fēng)干處理。青貯時(shí)將原料用鍘刀切至2~4 cm長(zhǎng),混合均勻后,裝入45 cm×26 cm聚乙烯塑料袋中,沒(méi)有添加任何添加劑的條件下抽真空后封口。自然風(fēng)干處理是將玉米植株去掉果穗后,切至2~4cm長(zhǎng),按40 cm的厚度在露天堆放,自然風(fēng)干。每個(gè)玉米品種各調(diào)制方法均重復(fù)3次,分析樣品的存放期限45 d。
1.3測(cè)定方法
1.3.1青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)評(píng)定 發(fā)酵品質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)感官評(píng)定:青貯飼料貯藏45 d后開(kāi)袋對(duì)青貯料的顏色、氣味、質(zhì)地、濕潤(rùn)度指標(biāo)等進(jìn)行感官評(píng)定[8]。
發(fā)酵品質(zhì)的指標(biāo)測(cè)定:青貯飼料貯藏45 d后,開(kāi)袋取出青貯料充分混勻,取樣20 g,加入180 mL蒸餾水,均質(zhì)30 s,經(jīng)4層紗布過(guò)濾后,用pH計(jì)測(cè)定pH值[9]。濾液3 500 g離心15 min,取上清液,HPLC法[10]測(cè)乙酸、丙酸和丁酸含量。
1.3.2青貯飼料與風(fēng)干飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值測(cè)定從4個(gè)供試品種青貯和風(fēng)干處理飼料中取適量樣品,采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白(CP)含量,采用范氏法測(cè)定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量[11],然后利用下式換算出相對(duì)飼喂價(jià)值(RFV)[12]:
其中,DMI為粗飼料干物質(zhì)的隨意采食量,單位為%BW;DDM為可消化的干物質(zhì),單位為%DM。
DMI與DDM預(yù)測(cè)模型[13]分別為:DDM=88.9%-(0.779×ADF%),DMI=120%/NDF%。
1.4數(shù)據(jù)分析
以不同加工方法和不同品種玉米為處理因子,用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1不同玉米品種青貯品質(zhì)的感官評(píng)定結(jié)果
采用感官評(píng)定方法,按“良好”、“中等”和“低劣”3個(gè)等級(jí),評(píng)定4個(gè)玉米品種去穗秸稈的青貯飼料品質(zhì),結(jié)果表明(見(jiàn)表1),滑玉15號(hào)和先玉335的氣味均呈芳香酒酸味,均為黃綠色,質(zhì)地緊密濕潤(rùn),大部分保持原狀,容易分離。鄭單958有刺鼻酸味,暗褐色,松散柔軟,部分保持了原狀。德單5號(hào)有芳香酒酸味,黃褐色,質(zhì)地類(lèi)似于鄭單958。綜合多人感官評(píng)分,糧飼兼用型品種滑玉15號(hào)和先玉335的青貯處理飼料明顯優(yōu)于籽實(shí)型品種鄭單958和德單5號(hào),前者的評(píng)定等級(jí)為“良好”,后者為“中等”。中原地區(qū)目前主要種植的糧飼兼用型玉米品種葉量較籽實(shí)型品種豐富,青綠期長(zhǎng),所以在蠟熟期收獲青貯,容易獲得高品質(zhì)的青貯飼料。
表1 4個(gè)玉米品種去穗秸稈青貯品質(zhì)感官評(píng)定結(jié)果
2.2不同玉米品種青貯品質(zhì)的化學(xué)分析鑒定
2.2.1pH值測(cè)定結(jié)果pH值是衡量青貯飼料品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一。實(shí)驗(yàn)室分析表明,4個(gè)玉米品種去穗秸稈青貯料的pH值在4.35~5.02之間,以鄭單958最高。一般青貯飼料的pH值在5.5~6.0時(shí)被鑒定為劣質(zhì)飼料,因此供試4個(gè)品種青貯料的品質(zhì)等級(jí)均在中等以上(圖1)。由于糧飼兼用型品種滑玉15號(hào)和先玉335的pH值顯著低于籽實(shí)型品種鄭單958和德單5號(hào)(P<0.05),可以認(rèn)為糧飼兼用型品種的品質(zhì)達(dá)到了良好。
圖1 4個(gè)玉米品種去穗秸稈青貯料的pH值
2.2.2有機(jī)酸含量測(cè)定結(jié)果青貯飼料的有機(jī)酸總量及其構(gòu)成是反映青貯發(fā)酵過(guò)程及其品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。有機(jī)酸構(gòu)成中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸,以乳酸的總量越多越好。本研究?jī)H測(cè)定了乙酸、丙酸和丁酸的含量,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 不同玉米品種去穗秸稈青貯料的3種有機(jī)酸含量%
盡管乳酸是最重要的有機(jī)酸,但乙酸含量較高同樣有利于青貯飼料保存。4個(gè)玉米品種去穗秸稈青貯料乙酸含量高低依次為:鄭單958>先玉335>德單5號(hào)>滑玉15號(hào),不同品種之間乙酸含量差異均達(dá)顯著水平(P<0.05),但糧飼兼用型品種和籽實(shí)型品種之間的差異不顯著(P>0.05)。
丁酸是酪酸菌產(chǎn)生的,與青貯飼料腐敗程度有關(guān)。供試品種青貯料丁酸含量高低依次為:鄭單958>德單5號(hào)>先玉335>滑玉15號(hào),品種之間均差異顯著(P<0.05)。與乙酸一樣,糧飼兼用型品種和籽實(shí)型品種之間的差異不顯著(P>0.05)。
丙酸是一種微生物抑制成分,可有效抑制青貯飼料的好氣性變質(zhì),抑制青貯的二次發(fā)酵。供試品種青貯料的丙酸含量依次為:鄭單958>德單5號(hào)>先玉335>滑玉15號(hào)。籽實(shí)型品種與糧飼兼用型品種之間丙酸含量差異達(dá)顯著水平(P<0.05),以前者較高。青貯飼料中丙酸產(chǎn)量很低,所以丙酸常作為添加劑使用。
2.3不同玉米品種去穗秸稈青貯料和風(fēng)干料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定
2.3.1CP、NDF和ADF含量測(cè)定結(jié)果 從表3看出,每個(gè)玉米品種去穗秸稈青貯處理的CP含量顯著高于風(fēng)干處理(P<0.05)。青貯處理的CP含量,先玉335、德單5號(hào)與滑玉15號(hào)均顯著高于鄭單958(P<0.05)。風(fēng)干處理的CP含量,先玉 335、滑玉 15號(hào)均顯著高于鄭單 958(P<0.05),鄭單958又顯著高于德單5號(hào)(P<0.05)。
表3 去穗玉米秸稈青貯和風(fēng)干處理的CP、NDF和ADF含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))%
4個(gè)品種去穗秸稈青貯處理的NDF含量均顯著低于風(fēng)干處理(P<0.05)。青貯處理各品種NDF含量高低順序?yàn)椋旱聠?號(hào)>先玉335>鄭單958>滑玉15號(hào);風(fēng)干處理各品種NDF含量高低順序?yàn)椋旱聠?號(hào)>滑玉15號(hào)>先玉335>鄭單958。不論青貯處理還是風(fēng)干處理,各品種間NDF含量差異均沒(méi)有達(dá)到顯著水平(P>0.05)。
ADF含量同NDF含量一樣,青貯處理均顯著低于風(fēng)干處理(P<0.05)。青貯處理中,德單5號(hào)和滑玉15號(hào)ADF含量均低于先玉335和鄭單958,且差異顯著(P<0.05);風(fēng)干處理中,各品種間ADF含量均差異不顯著(P>0.05)。
玉米秸稈干燥堆放過(guò)程多受天氣、季節(jié)和場(chǎng)地等因素的影響,在晾曬過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較大,造成營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低,所以本試驗(yàn)中青貯處理的養(yǎng)分含量?jī)?yōu)于風(fēng)干處理,這與Shinnersa等[15]的結(jié)論一致。比較糧飼兼用型品種和籽實(shí)型品種之間CP、NDF和ADF含量差異,沒(méi)有顯示出規(guī)律性的變化。
2.3.2相對(duì)飼喂價(jià)值(RFV)比較相對(duì)飼用價(jià)值是根據(jù)粗飼料的可消化干物質(zhì)(DDM)和潛在的干物質(zhì)采食量(DMI)來(lái)進(jìn)行其品質(zhì)評(píng)定的方法。在粗飼料中,RFV越大,飼草的質(zhì)量越好。根據(jù)RFV(飼料相對(duì)值)計(jì)算公式,得到4個(gè)玉米品種去穗秸稈青貯處理和風(fēng)干處理的RFV值(表4)。結(jié)果顯示,青貯處理的RFV值顯著高于風(fēng)干處理(P<0.05)。不論青貯處理還是風(fēng)干處理,各品種之間的RFV值均沒(méi)有顯著差異。
表4 不同玉米品種去穗秸稈青貯和風(fēng)干處理的RFV比較
1)選擇中原地區(qū)廣泛種植的糧飼兼用型玉米品種滑玉15號(hào)、先玉335與籽實(shí)型品種鄭單958和德單5號(hào),在蠟熟期收獲去穗秸稈進(jìn)行青貯試驗(yàn),感官評(píng)定等級(jí)為糧飼兼用型品種“良好”,籽實(shí)型品種“中等”。由于糧飼兼用型玉米品種青綠期長(zhǎng),所以適時(shí)收獲青貯,容易獲得高品質(zhì)的青貯飼料。
2)4個(gè)玉米品種去穗秸稈青貯處理的pH值均在4.35~5.02之間,糧飼兼用型品種顯著低于籽實(shí)型品種(P<0.05)。青貯處理的乙酸和丁酸含量在糧飼兼用型品種與籽實(shí)型品種之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。丙酸含量以糧飼兼用型品種較低,與籽實(shí)型品種差異顯著(P<0.05)。由于丙酸在各青貯處理的產(chǎn)量均非常低,所以本研究不否認(rèn)生產(chǎn)中作為添加劑的必要性。
3)4個(gè)玉米品種青貯處理的CP含量均顯著高于風(fēng)干處理(P<0.05),NDF和ADF含量均顯著低于風(fēng)干處理(P<0.05)。比較糧飼兼用型品種和籽實(shí)型品種之間CP、NDF和ADF含量差異,二者沒(méi)有顯著性,但CP含量不論青貯處理還是風(fēng)干處理,均以糧飼兼用型品種先玉335最高。
4)青貯處理的相對(duì)飼喂價(jià)值(RFV)顯著高于風(fēng)干處理(P<0.05)。不論青貯處理還是風(fēng)干處理,品種之間的RFV值沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。
綜上所述,中原地區(qū)擴(kuò)大種植糧飼兼用型玉米品種,特別是先玉335的面積,有利于提高當(dāng)?shù)厍噘A玉米的發(fā)酵品質(zhì),有利于提高農(nóng)作物秸稈的綜合利用效率。
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2014-11-19
中原經(jīng)濟(jì)區(qū)農(nóng)業(yè)循環(huán)技術(shù)集成與示范(2012BAD14B08-4);國(guó)家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系;河南省肉牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系;河南省博士后基金
馮長(zhǎng)松(1972-),男,副研究員,博士后。
王成章(1955-),男,教授,博士,從事牧草與飼料科學(xué)方面的研究。