■劉奕婷 羅布卓嘎 玉 柱 孫志強(qiáng)
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100193)
近年來,青貯飼料因其能夠在不利條件下保存青綠飼料優(yōu)秀品質(zhì)的特點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用在畜牧業(yè)當(dāng)中。青貯飼料就是將切碎的青綠飼料貯存在特定的設(shè)備中,使其在無氧條件下進(jìn)行乳酸菌發(fā)酵,從而形成的適口性較好的飼料[1]。目前國內(nèi)最常見的青貯調(diào)制方式有拉伸膜裹包青貯和窖貯[2]。全株玉米是一種常見的青貯原料,在當(dāng)?shù)貎r(jià)格較為適宜,便于成本的控制,具有一定的商品價(jià)值,其礦物質(zhì)以及各種微量元素的含量配比也更加的合理[3-4],同時(shí)全株玉米青貯在提高反芻動(dòng)物的日增重、乳產(chǎn)量等方面也具有重要的作用[5-6]。
山陰縣位于山西省朔州市的中心位置,是國際上公認(rèn)的草牧業(yè)黃金產(chǎn)業(yè)帶,其牧草生產(chǎn)加工基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,目前主要出售全株玉米青貯以及苜蓿青貯。本次試驗(yàn)對山西朔州山陰地區(qū)的全株玉米青貯飼料進(jìn)行分析,并對相同玉米品種的兩種青貯方式(拉伸膜裹包青貯和窖貯)分別展開研究,旨在探究山陰地區(qū)窖貯和裹包全株玉米青貯品質(zhì)的差異,為后續(xù)的研究提供參考。
本次試驗(yàn)所采用的青貯原料玉米為于抽穗期收獲的鄭單958,取樣于山西朔州山陰地區(qū)兩種調(diào)制方法(拉伸膜裹包青貯和窖貯)所獲得的全株玉米青貯飼料。其營養(yǎng)成分含量見表1。
表1 供試原料玉米營養(yǎng)成分含量
在青貯窖的上、中、下3 層各均勻選取3 個(gè)取樣點(diǎn),隨后將青貯取樣器深入到青貯窖取樣面30 cm內(nèi)進(jìn)行取樣;在青貯裹包的上、中、下3個(gè)部分同樣各均勻選取3 個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行相同操作。各個(gè)樣點(diǎn)的樣品分別裝入真空袋,抽真空進(jìn)行封口后帶回實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行取樣分析(如圖1所示)。
圖1 取樣方式圖示
1.3.1 感官質(zhì)量評(píng)定
根據(jù)青貯飼料的色、香、味、質(zhì)地來判斷青貯飼料的質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)青貯飼料色澤為綠色或者黃綠色,有濃郁的芳香氣味,其質(zhì)地濕潤、柔軟且松散;中等青貯飼料為黃褐色或暗褐色,常伴有刺鼻的酒酸味,質(zhì)地較為柔軟,能夠明顯地區(qū)分出莖、葉、花各部分器官;低等青貯飼料:黑色或褐色,有刺鼻的腐爛味,質(zhì)地腐爛、發(fā)黏或過干,原料的結(jié)構(gòu)難以分辨[7]。
1.3.2 發(fā)酵性能測定
分別打開每個(gè)青貯袋,稱取出20 g 的青貯飼料,加入180 mL純化水,用攪拌機(jī)攪打1 min,先用4層紗布過濾,然后用定性濾紙過濾后得到約7 mL浸提液,用于pH及有機(jī)酸的測定。pH使用METTLER TOLE?DO 型pH 計(jì)進(jìn)行測定;乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)的含量采用SHIMADZE-10A 型高效液相色譜儀進(jìn)行分析,色譜柱為ShodexRspak KC-811S-DVB gel Column 300 m×8 mm,檢測器為SPD-M10AVP,其流動(dòng)相為3 mmol/L 高氯酸,流速為1 mL/min,進(jìn)樣量設(shè)置為5 μL,柱溫50 ℃,檢測波長為210 nm[8]。
1.3.3 營養(yǎng)成分測定
將測定發(fā)酵性能后剩余的青貯飼料樣品,用4分法取樣稱取200 g 左右置于烘箱中,在65 ℃下烘干48 h,并測定其干物質(zhì)(DM);徹底干燥后進(jìn)行粉碎,過40 目篩,之后用Van Soest 法測定中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF);隨后用凱氏定氮法測定粗蛋白(CP);采用馬弗爐燃燒法測定粗灰分(Ash),石油醚浸提法測定粗脂肪(EE)[9];采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮(AN)含量[10];用蒽酮-硫酸比色法測定可溶性糖(WSC)[11];用高氯酸水解-蒽酮比色法測定淀粉(ST)[12]。
1.3.4 青貯飼料品質(zhì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
本次試驗(yàn)以3 種評(píng)分體系標(biāo)準(zhǔn)對于不同調(diào)制方式所獲得的全株玉米青貯飼料樣品進(jìn)行發(fā)酵性能的評(píng)定,包括V-Score 評(píng)分體系[13],弗氏(Flieg)評(píng)分法[14]及青貯玉米團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分[15]。
V-Score 評(píng)分體系,以AN 和AA、PA、BA 為評(píng)定指標(biāo),滿分設(shè)為100 分,其中各指標(biāo)不同含量所分配的分?jǐn)?shù)是不同的。根據(jù)這個(gè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),將青貯飼料品質(zhì)分為良好(80分以上)、尚可(60~80分)、不良(60分以下)3個(gè)級(jí)別。
弗氏評(píng)分法是以青貯飼料中LA、AA、BA 占總酸的比例來評(píng)價(jià)青貯料品質(zhì)的一種評(píng)分方法,其沒有將AN指標(biāo)列入評(píng)定體系中,這種方法主要用于玉米青貯料青貯品質(zhì)的評(píng)定[14]。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)青貯實(shí)驗(yàn)室青貯玉米團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分采取pH評(píng)分、有機(jī)酸評(píng)分和氨態(tài)氮評(píng)分對全株玉米青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)定。將有機(jī)酸評(píng)分除以2,可得到有機(jī)酸的相對得分,再將相對得分與其余兩者的評(píng)分,即可獲得綜合得分(見表2~表3)。此標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了pH、有機(jī)酸及氨態(tài)氮對青貯玉米發(fā)酵品質(zhì)的影響,可以獲得更為全面的評(píng)價(jià)。
表2 青貯玉米團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)pH、有機(jī)酸、AN得分標(biāo)準(zhǔn)
表3 全株玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)分級(jí)
采用Excel 2016 軟件和RStudio 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和方差分析。
表4 兩種調(diào)制方式全株玉米青貯飼料感官評(píng)定結(jié)果
與窖貯全株玉米青貯飼料相比,裹包全株玉米青貯飼料色澤較深,氣味上無窖貯全株玉米青貯飼料所具有的輕微苦味。其余從質(zhì)地、柔軟度及干燥程度等其他感官評(píng)定方面來講,兩者無明顯區(qū)別,均為優(yōu)良。
表5 兩種調(diào)制方式全株玉米青貯的pH及發(fā)酵產(chǎn)物比較
表6 兩種調(diào)制方式全株玉米青貯飼料發(fā)酵性能評(píng)分比較
由表5可知,供試樣品的pH為3.84~3.86,兩者在pH 的表現(xiàn)上無顯著差異。供試樣品的乳酸含量為4.88%DM~5.36%DM,裹包全株玉米青貯飼料的乳酸含量略高于全株玉窖貯青貯飼料,其乙酸、丙酸含量均略高于窖貯全株玉米青貯飼料,在窖貯全株玉米青貯飼料所有供試樣品中均未檢測到丁酸,兩種調(diào)制方式所獲樣品在發(fā)酵性能各個(gè)測定指標(biāo)上均無顯著區(qū)別,這與之前的試驗(yàn)結(jié)論[16-18]相符合。
對兩種調(diào)制方式獲得的全株玉米青貯飼料的發(fā)酵性能通過3 種不同的評(píng)分體系進(jìn)行評(píng)分,由表6 可以看出兩種調(diào)制方式的V-Score評(píng)分均在80分以上,青貯飼料的等級(jí)達(dá)到良好。依照Flieg 評(píng)分體系的結(jié)果來看,窖貯全株玉米青貯飼料的發(fā)酵性能要略優(yōu)于裹包全株玉米青貯飼料。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)青貯實(shí)驗(yàn)室青貯玉米團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分結(jié)果顯示窖貯全株玉米青貯飼料質(zhì)量分級(jí)可達(dá)1級(jí),裹包全株玉米青貯飼料質(zhì)量分級(jí)為2級(jí)。因此標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了pH、有機(jī)酸及氨態(tài)氮對青貯玉米發(fā)酵品質(zhì)的影響,所獲結(jié)論更具代表性,由此可見,窖貯全株玉米青貯飼料的發(fā)酵性能要優(yōu)于裹包全株玉米青貯飼料。
表7 兩種調(diào)制方式全株玉米青貯飼料營養(yǎng)成分比較
由表7可知,窖貯全株玉米青貯飼料與裹包全株玉米青貯飼料相比,酸性洗滌纖維含量顯著偏低(P<0.05),其淀粉含量顯著偏高(P<0.05)。裹包全株玉米青貯飼料的灰分含量極顯著高于窖貯全株玉米青貯(P<0.01)。而兩者在干物質(zhì)、粗蛋白、中性洗滌纖維、粗脂肪、可溶性糖含量等方面并無顯著區(qū)別,總體來說兩者的營養(yǎng)物質(zhì)含量并無顯著差異,這與李榮俠[19]的試驗(yàn)結(jié)果相符。
供試樣品的全株玉米青貯飼料的pH 為3.84~3.86 之間,其pH 已降到4.2 以下, 可以很好地抑制好氧微生物繁殖生長[20-21],說明全株玉米是很好的調(diào)制青貯飼料的原料,不同調(diào)制方式均能夠成功調(diào)制青貯。
丁酸是由梭菌等微生物分解青貯中含有的糖分所產(chǎn)生的,其發(fā)酵過程會(huì)導(dǎo)致能量的損失、蛋白質(zhì)的分解,會(huì)嚴(yán)重影響飼料的品質(zhì)[22-23]。本次試驗(yàn)在裹包全株玉米青貯飼料中檢測出了少量丁酸,而在窖貯青貯當(dāng)中并未檢測到,結(jié)合評(píng)分結(jié)果可以推斷其發(fā)酵品質(zhì)受丁酸影響,而遜于窖貯青貯。
臘熟期鄭單958 玉米的ST 含量約在25% DM 左右[24],由表7可知,窖貯全株玉米青貯飼料的淀粉含量約為27.82% DM,顯著高于裹包青貯飼料(P<0.05),說明窖貯比裹包青貯更能保存飼料中的淀粉,其阻礙淀粉損耗的能力更強(qiáng)。同時(shí),全株玉米青貯NDF的推薦值在45%~55%之間[25],根據(jù)張立濤等[26]的試驗(yàn)結(jié)果可知,NDF 水平過高或過低均不利于家畜的增重,所以更加契合推薦區(qū)間的裹包全株玉米青貯飼料的NDF水平更具飼喂價(jià)值。而ADF含量與NDF含量呈現(xiàn)高度正相關(guān)性[27],故得以解釋裹包全株玉米青貯飼料ADF含量為什么高于窖貯全株玉米青貯飼料。
從理論上來講,裹包青貯更不易接觸到外界,其Ash 含量應(yīng)低于窖貯青貯,但本次試驗(yàn)結(jié)果卻呈現(xiàn)出裹包全株玉米青貯飼料的Ash 含量極顯著高于窖貯全株玉米青貯飼料Ash 含量的現(xiàn)象(P<0.01)。分析原因可能是由于當(dāng)?shù)刂谱鞴噘A的技術(shù)尚不成熟,在拉伸膜裹包的過程中混入了泥土,使灰分大量增加。而丁酸梭菌生存于植物體表、土壤、污水及污泥中,故猜測此前提到在裹包全株玉米青貯中檢測到丁酸的原因,就是因?yàn)樵谄渲谱鬟^程中混入了土壤,所以導(dǎo)致了丁酸梭菌的進(jìn)入;同時(shí),丁酸發(fā)酵在高溫條件下更容易發(fā)生,而青貯裹包內(nèi)散熱困難,更易塑造高溫環(huán)境,猜測當(dāng)?shù)毓噘A儲(chǔ)存地點(diǎn)的通風(fēng)條件可能欠佳,也導(dǎo)致了丁酸發(fā)酵的產(chǎn)生。
通過上述原因可以看出,山陰地區(qū)所調(diào)制的窖貯全株玉米青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)于裹包全株玉米青貯飼料,這與此前結(jié)論有所出入,歸結(jié)原因是當(dāng)?shù)刂谱鞴噘A的技術(shù)尚不成熟,希望今后在生產(chǎn)過程中能夠注意使用正規(guī)拉伸膜、按時(shí)排查機(jī)器運(yùn)作情況,防止土壤的大量混入;同時(shí)要注意貯藏條件,需在通風(fēng)、陰涼地點(diǎn)進(jìn)行青貯發(fā)酵。
在同等條件下,窖貯全株玉米青貯飼料與裹包全株玉米青貯飼料在感官評(píng)定及化學(xué)成分上除酸性洗滌纖維、灰分以及淀粉含量外均無顯著差異。相對而言,拉伸膜裹包形式調(diào)制的全株玉米青貯具有較高的乳酸、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維與可溶性糖含量,而在青貯窖內(nèi)調(diào)制的青貯具有更高的粗脂肪與淀粉含量,二者均能調(diào)制出pH在4.2以下的品質(zhì)良好的全株玉米青貯飼料。就供試材料而言,窖貯全株玉米青貯飼料的發(fā)酵性能與淀粉保存性能要優(yōu)于裹包全株玉米青貯飼料。