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(1.安徽科技學院 動物科學學院，安徽 鳳陽 233100；2.安徽省農(nóng)業(yè)科學院 作物研究所，安徽 合肥 230031)

中國是農(nóng)業(yè)大國,擁有著廣袤的土地,畜牧業(yè)也有著天然的優(yōu)勢,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們對牛羊肉等畜產(chǎn)品的消費水平逐年上升,這種消費導向間接推動著畜牧業(yè)的高速發(fā)展。與發(fā)達國家相比,中國的畜牧業(yè)仍比較落后,優(yōu)質(zhì)牧草是制約著我國畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題。合理優(yōu)化現(xiàn)有牧草,開發(fā)優(yōu)質(zhì)牧草是畜牧業(yè)發(fā)展的重中之重。隨著《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》的提出,新的政策也相應出臺,發(fā)展農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)[1-2],實施糧改飼政策,將農(nóng)業(yè)與牧業(yè)有機結(jié)合是農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)共同發(fā)展的新方向[3]。大力發(fā)展青貯玉米的種植,走種養(yǎng)結(jié)合之路,將會為農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)帶來新的契機。

青貯玉米中粗蛋白以及粗纖維的含量比較高,是反芻動物較佳的粗飼料來源。青貯玉米飼喂反芻動物,可以提高反芻動物的采食量和青貯玉米中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化率。郝林峰等研究表明,用青貯玉米飼喂奶牛,能夠增加奶牛產(chǎn)奶量,提高肉品質(zhì),并能減少疾病的發(fā)生[4]。青貯玉米在反芻動物瘤胃內(nèi)經(jīng)過瘤胃發(fā)酵,可以產(chǎn)生大量的氨態(tài)氮和微生物蛋白,有利于瘤胃微生物生長繁殖,促進瘤胃微生物蛋白合成量,提高反芻動物生產(chǎn)性能[5]。由此可見,青貯玉米是優(yōu)良反芻動物粗飼料來源。本試驗以不同品種青貯玉米為材料,采用體外模擬瘤胃發(fā)酵法分析青貯玉米對反芻動物瘤胃發(fā)酵特性的影響,為青貯玉米在反芻動物科學應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)計

試驗材料為不同品種的青貯玉米，分別為北農(nóng)青貯208、渝清506、渝青386、渝青3號、瑞龍10號、雅玉8號、筑青一號、廬玉9105、廬玉7002、benjali、蘇玉29、蘇玉1233、豫青貯23，青貯玉米樣品收割采集后放在烘箱中65 ℃過夜烘干、粉碎，分別測定不同品種的青貯玉米的水分、粗灰分(Ash)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、鈣(Ca)等常規(guī)營養(yǎng)指標。

取粉碎后的青貯玉米750 mg,進行體外模擬瘤胃發(fā)酵培養(yǎng),分別測定培養(yǎng)12、24 h的產(chǎn)氣量(GP),pH值,微生物蛋白(MCP)和氨態(tài)氮(NH3-N)的含量。

1.2 指標測定

1.2.1 常規(guī)營養(yǎng)分析指標測定 采用常規(guī)營養(yǎng)分析方法分別測定不同品種青貯玉米的水分、Ash、CP、EE、NDF、ADF、Ca等常規(guī)營養(yǎng)指標。

1.2.2 瘤胃中pH值 取出發(fā)酵液后,利用pH酸度計立即測定pH值。

1.2.3 瘤胃中產(chǎn)氣量(GP)的測定 壓力傳感器讀取產(chǎn)氣瓶內(nèi)壓力,并放氣。根據(jù)所測得壓力值來計算產(chǎn)氣量。

1.2.4 瘤胃中氨態(tài)氮濃度測定 取5 mL均勻發(fā)酵液于10 mL離心管中，冷凍保存，測定時于4 ℃冰箱解凍，采用比色法測NH3-N的濃度。

1.2.5 瘤胃中菌體蛋白濃度測定 取8 mL均勻發(fā)酵液于10 mL離心管中，冷凍保存，測定時于4 ℃冰箱解凍，采用嘌呤法測MCP的濃度。

1.3 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進行整理,運用SAS 8.8軟件包中的平衡試驗設(shè)計方差分析過程(ANOVA)進行統(tǒng)計分析,結(jié)果以平均值、均值的多重比較采用Duncan's法進行,P<0.05為差異顯著,P<0.01為極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的青貯玉米常規(guī)營養(yǎng)成分分析

由表1可知,各個品種青貯玉米的CP和NDF和ADF含量都比較高,其中北農(nóng)青貯208的CP含量最高為8.08%,顯著高于雅玉8號(P<0.05);北農(nóng)青貯208、蘇玉1233的NDF含量最高分別為49.89%和52.49%,顯著高于benjali、廬玉7002(P<0.05);廬玉9105的ADF含量最高為26.56%,顯著高于豫青貯23(P<0.05)。

表1 不同品種的青貯玉米常規(guī)營養(yǎng)分析

注:同列數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。同行數(shù)據(jù)肩標不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

2.2 不同品種的青貯玉米體外培養(yǎng)24、48 h的pH值與產(chǎn)氣量

從表2可以看出,發(fā)酵過程中各處理組之間pH值較穩(wěn)定,相差范圍在0.1以內(nèi),產(chǎn)氣量隨發(fā)酵時間增加而逐漸增加。體外模擬瘤胃發(fā)酵培養(yǎng)24 h瑞龍10號、雅玉8號pH值最高為7.00,但與其他處理組差異不顯著(P>0.05),雅玉8號產(chǎn)氣量值最高為33.20 mL,顯著高于渝青3號(P<0.05);體外培養(yǎng)48 h時,瑞龍10號pH值最高為6.92,但與其他處理組差異不顯著(P>0.05),瑞龍10號產(chǎn)氣量值最高為77.89 mL,顯著高于渝青3號(P<0.05)。在發(fā)酵過程中不同處理組pH值與對照組之間差異也不顯著,但不同處理組產(chǎn)氣量均顯著高于對照組(P<0.05)。隨著發(fā)酵時間增加,pH值逐漸降低,產(chǎn)氣量逐漸增加。發(fā)酵24 h與48 h的pH值差異不顯著(P>0.05),發(fā)酵48 h產(chǎn)氣量極顯著高于發(fā)酵24 h產(chǎn)氣量(P<0.01)。

表2 不同品種的青貯玉米體外培養(yǎng)24 h、48 h的pH值與產(chǎn)氣量

2.3 不同品種的青貯玉米體外培養(yǎng)24、48 h的NH3-N濃度和MCP濃度

從表3可以看出,在發(fā)酵24h渝青386組NH3-N產(chǎn)量最高為6.15 (mg/100 mL),顯著高于蘇玉29、瑞龍10號(P<0.05);北農(nóng)青貯208、渝清506組MCP產(chǎn)量最高分別為45.92 (mg/100 mL)、46.65 (mg/100 mL),顯著高于渝青3號、7002(P<0.05)。在發(fā)酵48 h北農(nóng)青貯208 NH3-N產(chǎn)量最高為11.48 (mg/100 mL)顯著高于瑞龍10號、雅玉8號(P<0.05);北農(nóng)青貯208 MCP量最高為59.28 (mg/100 mL),顯著高于7002(P<0.05)。隨著發(fā)酵時間增加,NH3-N濃度和MCP濃度逐漸上升,不同處理組48 h NH3-N濃度均顯著高于24 h NH3-N濃度(P<0.05),48 h MCP濃度均極顯著高于24 h MCP濃度(P<0.01)。

表3 不同品種的青貯玉米體外培養(yǎng)24、48 h NH3-N濃度和MCP濃度

3 結(jié)論與討論

3.1 不同品種的青貯玉米對體外培養(yǎng)產(chǎn)氣量的影響

Menke在1979年提出人工體外模擬瘤胃產(chǎn)氣法,利用體外模擬瘤胃產(chǎn)氣法可以準確的評定反芻動物日糧飼料的營養(yǎng)價值。該法操作方便,易于批量操作和測試,可行性高[6]。人工體外模擬瘤胃產(chǎn)氣法是評價反芻動物飼料消化率和能值的標準之一[7],可以準確反映出青貯玉米在反芻動物瘤胃內(nèi)的消化利用率[8]。不同的發(fā)酵底物,其產(chǎn)氣量的相關(guān)標準是有差異的。青貯玉米含有較多的纖維素和木質(zhì)素,所以產(chǎn)氣量最高峰一般在48 h以后才出現(xiàn)[9]。本試驗以不同品種的的全株青貯玉米為發(fā)酵底物,底物中纖維素和木質(zhì)素含量高,所以產(chǎn)氣量隨著時間增加逐漸增大。本試驗結(jié)果表明,試驗隨時間的延長,各組產(chǎn)氣量逐漸增加,體外培養(yǎng)48 h,產(chǎn)氣量趨于穩(wěn)定,與海存秀研究結(jié)果一致[10]。從表2中可以看出發(fā)酵過程中產(chǎn)氣量逐漸增加。體外培養(yǎng)24 h,雅玉8號產(chǎn)氣量顯著高于其他處理組(P<0.05);極顯著高于渝青3號(P<0.01);體外培養(yǎng)48 h,瑞龍10號NH3-N濃度值最高為77.98 mL,顯著高于其他處理組(P<0.05);極顯著高于渝青3號(P<0.01)。不同品種青貯玉米得產(chǎn)氣量相對于對照組差異顯著,產(chǎn)氣量越高,飼料消化率越好。

3.2 不同青貯玉米品種對體外培養(yǎng)pH 值的影響

瘤胃液pH 值是衡量瘤胃內(nèi)環(huán)境重要指標之一,當瘤胃內(nèi)環(huán)境特別是pH 值改變時,會對纖維物質(zhì)的消化產(chǎn)生影響[11]。瘤胃內(nèi)pH 值變動一般在5.0～7.5之間,瘤胃 pH值低于6.3時,瘤胃內(nèi)纖維素分解菌就會受到抑制,瘤胃的正常功能將會受到影響[12-13]。本試驗中各組的pH 值在6.87～7.0范圍內(nèi),因此不同品種的青貯玉米飼喂反芻動物不會影響瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。

3.3 不同品種的青貯玉米對體外培養(yǎng)NH3-N濃度的影響

NH3-N是飼草中蛋白及非蛋白氮的降解產(chǎn)物,也是MCP的合成原料,NH3-N的含量取決于反芻動物瘤胃內(nèi)環(huán)境以及瘤胃微生物對飼草的消化利用。飼草中蛋白含量越高,在反芻動物瘤胃內(nèi)轉(zhuǎn)化率越大,瘤胃中NH3-N的含量也就越高[14-16]。NH3-N的濃度是反映瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要指標之一[17-18],NH3-N不僅是飼料中含氮物質(zhì)在瘤胃內(nèi)發(fā)酵分解的產(chǎn)物,也是瘤胃中MCP合成的主要來源。因此,瘤胃中NH3-N濃度反映了飼草中蛋白物質(zhì)在瘤胃中的轉(zhuǎn)化率與MCP合成的動態(tài)平衡關(guān)系。瘤胃中NH3-N的濃度過高會影響瘤胃中微生物的生長繁殖,瘤胃中NH3-N的濃度過低會導致MCP合成量不足,影響反芻動物機體健康,所以要維持瘤胃中氨態(tài)氮濃度的動態(tài)平衡[19-20]。金玉的研究發(fā)現(xiàn),瘤胃內(nèi)NH3-N最低水平為2～5 mg/dL,瘤胃內(nèi)環(huán)境不會被破壞,瘤胃微生物可以正常生長;瘤胃液中NH3-N濃度范圍在6～30 mg/dL瘤胃微生物可以正常工作并且不會影響生長繁殖[21]。本試驗中不同品種青貯玉米發(fā)酵24 h NH3-N濃度在3.80～6.14 mg/dL之間,發(fā)酵48 h NH3-N濃度在8.24～11.47 mg/dL,符合瘤胃正常發(fā)酵,沒有對瘤胃內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生影響。該研究結(jié)果表明不同品種的青貯玉米飼喂反芻動物,在瘤胃內(nèi)發(fā)酵、分解、消化利用過程中不會影響瘤胃正常功能,并且可以促進瘤胃微生物的生長繁殖,維持瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

3.4 不同品種的青貯玉米對體外培養(yǎng)MCP濃度的影響

MCP可以為反芻動物提供大量的的蛋白需要,MCP的合成需要碳水化合物、維生素、微量元素及常量元素等營養(yǎng)物質(zhì)的供應,能量和蛋白是微生物生長的重要因素,MCP含量越高,反芻動物機體生產(chǎn)性能越好[22]。NH3-N是菌體蛋白的合成原料,在適宜范圍內(nèi)NH3-N濃度越高,產(chǎn)生MCP越多。本試驗中,在發(fā)酵24 h時北農(nóng)青貯208、渝清506組MCP產(chǎn)量最高分別為45.92 mg/100 mL、46.65 mg/100 mL,且顯著高于其他組(P<0.05)。在發(fā)酵48h時北農(nóng)青貯208 MCP量最高為59.28 mg/100 mL,顯著高于其他組(P<0.05),產(chǎn)生該結(jié)果原因是這2個品種本身蛋白含量高,其產(chǎn)生NH3-N的濃度也比較高。隨著發(fā)酵時間的增加,不同處理組MCP濃度逐漸上升,表明不同品種的青貯玉米可以增加MCP產(chǎn)量,提高動物生產(chǎn)性能。

綜上所述，青貯玉米的蛋白和纖維含量都比較高,是反芻動物良好的粗飼料來源,青貯玉米飼喂反芻動物可以維持瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,促進瘤胃微生物生長繁殖,增加瘤胃氨態(tài)氮和微生物蛋白合成量。其中北農(nóng)青貯208的營養(yǎng)價值與飼喂價值比較高,適宜推廣種植。