陳功軒, 向 海, 鄭 霞, 侯振平, 吳端欽*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所,湖南長(zhǎng)沙410205;2.湖北第二師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,湖北武漢430205;3.中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,吉林長(zhǎng)春130102)
我國(guó)南方氣候高濕高溫且多雨,北方常見優(yōu)質(zhì)牧草(如苜蓿)并不適于該地區(qū)生長(zhǎng)。因此,南方地區(qū)優(yōu)質(zhì)牧草的缺乏成為制約當(dāng)?shù)夭菽翗I(yè)發(fā)展的最大障礙,挖掘當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)牧草資源,大力發(fā)展牧草評(píng)價(jià)與開發(fā),有助于南方地區(qū)草食畜牧業(yè)的發(fā)展(吳端欽等,2017;王國(guó)剛等,2015)。近年來,通過對(duì)飼用苧麻研究發(fā)現(xiàn),其蛋白質(zhì)含量較高,而且可以適應(yīng)南方地區(qū)氣候,對(duì)飼用苧麻資源的加工調(diào)制研究,有助于解決南方地區(qū)優(yōu)質(zhì)牧草缺乏的問題。
青貯技術(shù)常常被用來保存青綠飼料,在密封、壓實(shí)的條件下,將青綠飼料與空氣隔絕,由于乳酸菌等微生物的發(fā)酵作用,產(chǎn)生大量的有機(jī)酸,從而保存青綠飼料的營(yíng)養(yǎng)特征,提高飼料原料的飼用價(jià)值(Grant等,2018;Coblentz等,2018;Kung等,2018)。混合青貯不僅可以儲(chǔ)存青綠飼料,還可以利用一些農(nóng)作物秸稈,有利于解決環(huán)境污染及資源浪費(fèi)問題,有效的提高我國(guó)非常規(guī)飼料的利用率(王永軍等,2015)。為進(jìn)一步開發(fā)利用飼用苧麻這一優(yōu)質(zhì)的非常規(guī)牧草資源,本試驗(yàn)以飼用苧麻與干稻草秸稈為原料,進(jìn)行不同比例混合青貯,研究其青貯品質(zhì)及飼用價(jià)值,以期為南方草食畜牧業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)參考及物質(zhì)保障。
1.1 試驗(yàn)材料及青貯制備 鮮飼用苧麻(株高約1.5 m)機(jī)械收割、粉碎(約2 cm)與粉碎的干稻草(自然風(fēng)干),采用罐裝(5.0 kg)青貯方式,按照苧麻:稻草=90∶10(R10)、80∶20(R20)和60∶40(R40)等質(zhì)量比進(jìn)行青貯。每種處理青貯18罐。青貯時(shí)間為30、45 d和60 d,每個(gè)處理于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)隨機(jī)選取3罐采集樣品,備測(cè)。
1.2 感官評(píng)價(jià) 根據(jù)德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)的青貯質(zhì)量感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)感官指標(biāo)(氣味、結(jié)構(gòu)及顏色)進(jìn)行打分評(píng)價(jià),并計(jì)總分進(jìn)行等級(jí)劃分。
1.3 樣品分析 按照王郝為等(2018)方法測(cè)定青貯樣品的pH;樣品常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo):粗蛋白質(zhì)(CP)、粗 脂 肪(EE)、粗 灰 分(Ash)、粗 纖 維(CF)、中性洗滌纖維(NDF)及酸性洗滌纖維(ADF)等根據(jù)張麗英(2007)的方法進(jìn)行分析;總能(GE)利用全自動(dòng)氧彈式量熱儀(湖南開元儀器有限公司)進(jìn)行測(cè)定。
1.4 飼用價(jià)值指標(biāo)計(jì)算 粗飼料干物質(zhì)采食量占動(dòng)物體重百分?jǐn)?shù)(DMI,%BW);可消化干物質(zhì)占干物質(zhì)的百分比(DDM,%DM);相對(duì)飼料價(jià)值(RFV)(Rohweder等,1978);有機(jī)物質(zhì)消化率(OMD,%)(韓建國(guó)等,1987);飼草總可吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(TDN,g/kg),凈能(NE1,MJ/kg)(Lithourgidis等,2006)。各指標(biāo)根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算:
DMI/(%BW)=120/NDF(%DM);
DDM/(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM);
RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29;
OMD/%=123.5068-2.279×CF;
TDN=(-1.291×ADF)+101.35;
NE1=[1.044-(0.0119×ADF)]×2.205×4.187。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析 利用Excel 2016初步整理數(shù)據(jù),并計(jì)算感官評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)平均值,加和得出其總分值。常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量和飼用價(jià)值數(shù)據(jù)利用SAS 9.4軟件中的Mixed模型進(jìn)行計(jì)算分析,模型中處理、青貯時(shí)間和處理×青貯時(shí)間為固定影響,利用Tukey檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析。顯著性為P<0.05,極顯著性為P<0.01。
2.1 混合青貯感官評(píng)價(jià) 飼用苧麻與稻草混合青貯的感官評(píng)分見表1。結(jié)果顯示,混合青貯產(chǎn)品的氣味無丁酸臭味、莖葉結(jié)構(gòu)保持良好、接近原料原色。因此,混合青貯產(chǎn)品總分較高,僅R10組的30 d樣品評(píng)分較低,為2級(jí)尚好,其余各組均達(dá)到1級(jí)優(yōu)等,尤其是R20與R40組,評(píng)分高于R10組。
表1 感官評(píng)價(jià)
2.2 混合青貯pH及營(yíng)養(yǎng)成分分析 由表2可知,處理對(duì)混合青貯整體的pH無顯著影響(P=0.462),處理對(duì)混合青貯的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分均有極顯著的影響(P<0.01)。青貯時(shí)間對(duì)混合青貯pH及常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分呈現(xiàn)出極顯著的影響(P<0.01),但是處理與時(shí)間除了對(duì)混合青貯產(chǎn)品的粗灰分有極顯著的交互作用外(P=0.0002),其余均無顯著交互作用(P>0.05)。
2.3 混合青貯飼用價(jià)值分析 由表3可知,處理及青貯時(shí)間對(duì)混合青貯的飼用價(jià)值指數(shù)均有極顯著的影響(P<0.01),但未呈現(xiàn)出顯著的交互作用(P>0.05)。R10組的RFV值較高,不同時(shí)間點(diǎn)的值均大于100,且各時(shí)間點(diǎn)之間無顯著差異(P>0.05)。同樣,R40組的總可吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與凈能均低于R10和R20組。
表2 不同混合青貯比例對(duì)pH及常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的影響(干物質(zhì)基礎(chǔ))
表3 不同混合比例對(duì)混合青貯飼用價(jià)值指數(shù)的影響
3.1 感官評(píng)價(jià)分析 感官評(píng)價(jià)是鑒定青貯飼料質(zhì)量的基礎(chǔ)指標(biāo)。研究表明,高水分的新鮮牧草直接單一青貯,效果較差,很容易青貯失敗。詹湉湉等(2014)對(duì)新鮮香蕉莖進(jìn)行單一青貯,發(fā)現(xiàn)香味較淡,質(zhì)地稍黏,青貯品質(zhì)與其他處理組相比較差。滿足青貯的前提條件下,將不同原料進(jìn)行混合青貯,可提高青貯飼料的品質(zhì)(王鴻澤等,2014)。本試驗(yàn)中苧麻與稻草混合青貯的等級(jí)評(píng)定除了R10組青貯30 d時(shí)的產(chǎn)品外,均評(píng)價(jià)為1級(jí)優(yōu)等,說明苧麻與稻草混合青貯是可行的。
3.2 混合青貯常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析 pH是判斷青貯質(zhì)量最簡(jiǎn)便直接的數(shù)據(jù),pH越小,其酸度越大,對(duì)有害菌抑制程度越大,營(yíng)養(yǎng)成分流失減少。一些混合青貯研究表明,將青貯原料耦合青貯,可以改善其青貯品質(zhì)。徐生祥(2017)對(duì)山毛豆和甜象草進(jìn)行混合青貯,均出現(xiàn)了pH下降的現(xiàn)象,說明山毛豆和甜象草混合青貯能夠改善其青貯品質(zhì)。陳鑫珠等(2017)進(jìn)行了葛藤與甘蔗梢的混合試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),按照不同比例進(jìn)行混合青貯,能夠以不同比例降低青貯料中的pH。此研究中,處理對(duì)pH沒有顯著影響,但是隨著青貯時(shí)間的延長(zhǎng),pH有降低的趨勢(shì),這可能是隨著好氧菌對(duì)氧氣的耗盡,乳酸菌逐步成為優(yōu)勢(shì)菌,進(jìn)行青貯發(fā)酵所造成。
本研究中,除了R10組的各青貯時(shí)間點(diǎn)蛋白質(zhì)變化較大外,其他兩組的蛋白質(zhì)含量無顯著差異,這可能由于對(duì)R10組的采樣不均所造成,同時(shí)也說明混合青貯對(duì)蛋白質(zhì)含量影響較小。一般情況下,劣質(zhì)粗飼料中含有較多的NDF和ADF,單一青貯也不能生產(chǎn)高品質(zhì)的青貯飼料,如稻草秸稈。然而,將不同原料進(jìn)行混合青貯,不但可以很好地利用劣質(zhì)粗飼料,也可以改善混合青貯的品質(zhì)。徐生祥(2017)對(duì)山毛豆和甜象草進(jìn)行混合青貯時(shí)發(fā)現(xiàn),混合青貯降低了其原料的NDF和ADF含量,改善了飼料的品質(zhì)。王鴻澤等(2014)為改善稻草飼用價(jià)值,開展了甘薯蔓與酒糟、稻草混合青貯研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),混合青貯可以較好地保存青貯料的營(yíng)養(yǎng)成分,提高青貯料的發(fā)酵品質(zhì)。這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果相一致。
3.3 混合青貯飼用價(jià)值分析 DMI是評(píng)價(jià)粗飼料的一個(gè)很重要的指標(biāo),其值越高,表明粗飼料品質(zhì)越好。本研究中,隨著稻草比例的增加,有降低混合青貯DMI的趨勢(shì),說明混合青貯的品質(zhì)有所下降。RFV是粗飼料NDF和ADF的綜合體現(xiàn),常常被用于評(píng)價(jià)粗飼料質(zhì)量,如果RFV大于100,說明該粗飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值整體較好(紅敏等,2011)。王郝為等(2018)對(duì)不同切碎長(zhǎng)度飼用苧麻進(jìn)行了青貯研究,發(fā)現(xiàn)2 cm長(zhǎng)度的RFV值達(dá)113.41。提高粗飼料的OMD和TDN,意味著提高了其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率(苗福泓等,2017;金花等,2008)。此試驗(yàn)中,R20組青貯45 d時(shí)的OMD和TDN值高于其他兩組,說明此混合青貯的飼料消化率最好。同樣,R20組青貯45 d時(shí)的NE1值也最高,表明此混合青貯可以為動(dòng)物提供較高的能量。
飼用苧麻作為一種優(yōu)質(zhì)粗飼料,飼用價(jià)值較高,對(duì)其與稻草進(jìn)行混合青貯之后可以較好地保持原料的營(yíng)養(yǎng)特性。不同的混合比例青貯對(duì)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分及飼用價(jià)值均有不同程度的影響,在本試驗(yàn)條件下,當(dāng)飼用苧麻與稻草混合青貯時(shí),其占比為80%~90%,青貯時(shí)間為45 d,青貯效果較好。