摘要:為探究四川冬閑田燕麥/箭筈豌豆混合青貯適宜的生育期及混播混貯比例,本試驗(yàn)以‘貝勒’燕麥(Avena sativa)和‘川北’箭筈豌豆(Vicia sativa)為原料,設(shè)置1∶0(T1),3∶1(T2),1∶1(T3),1∶3(T4),0∶1(T5)5個(gè)混播比例,在燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期、燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期、燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期刈割并混合青貯,青貯60 d取樣分析。結(jié)果表明,在3個(gè)生育期中,燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期混合青貯的pH、氨態(tài)氮/總氮比值最低(P<0.05),燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期混合青貯的乳酸、乙酸含量最高;在5個(gè)混播比例中,T4較T1,T2,T3的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和淀粉含量更低、粗蛋白含量更高;T4組pH、氨態(tài)氮/總氮比值低于各比例,乳酸含量高于T1,T2,T5組。因此,在四川冬閑田于燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期刈割,以燕麥/箭筈豌豆1∶3比例混播混貯其青貯品質(zhì)最優(yōu)。
關(guān)鍵詞:燕麥;箭筈豌豆;混播比例;生育期;混合青貯;品質(zhì)
中圖分類號(hào):S157.4+31
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1007-0435(2023)06-1867-11
Effects of Growth Phase and Mixed Sowing Ratio on Silage Quality of Forage Oat/
Common Vetch Mixed Fermentation in Winter Fallow Field of Sichuan
GAN Li1, LI Hai-ping2, WANG Hui1, CHEN You-jun1, CHEN Shi-yong1,
JIANG Yong-mei3, ZHANG Jia-min1, LIANG Ji1, GUAN Hao1*, ZHOU Qing-ping1
(1.Sichuan Zoige Alpine Wetland Ecosystem National Observation and Research Station, Southwest Minzu University, Chengdu,
Sichuan Province 610041, China; 2. School of Mathematics and Statistics, Qinghai Normal University, Xining, Qinghai Province
810016, China; 3. Key Laboratory of Superior Forage Germplasm in the Qinghai-Tibetan Plateau, Qinghai Academy of Animal
Science and Veterinary Medicine, Qinghai University, Xining, Qinghai Province 810016, China)
Abstract:To explore the suitable growth phase,the ratio of mixed sowing and mixed storage of forage oat (Avena sativa)/common vetch (Vicia sativa) for the mixed silage for the winter fallow field in Sichuan,this experiment used ‘Baler’ oat and ‘Chuanbei’ common vetch as raw materials,and set 1∶0 (T1),3∶1 (T2),1∶1 (T3),1∶3 (T4),0∶1 (T5) five mixed sowing ratios,in oat heading stage/common vetch flowering stage,oat flowering stage/common vetch pre-podding stage,oat milk-ripe stage/common vetch post-podding stage were cut then mixed as silage,and the silage was sampled and analyzed after fermented for 60 days. The results showed that among the three growth stages,the pH and proportion of ammonia nitrogen/total nitrogen of mixed silage at the oat heading /common vetch flowering phase were the lowest (Plt;0.05),and the highest contents of lactic and acetic acid in mixed silage at oat flowering /common vetch pre-podding phase (Plt;0.05). Among the five mixed sowing ratios,T4 had a lower content of neutral detergent fiber,acid detergent fiber and starch,and a higher crude protein content than T1,T2,and in T3;the pH,proportion of ammonia nitrogen/total nitrogen was lower than those of other groups,and the content of lactic acid was higher than that of T1,T2,T5 groups. In summary,for winter fallow fields in Sichuan,the best silage quality would be obtained when the oats and common vetch were mowed with a ratio of 1:3 and harvested at the oat flowering and the common vetch at the early stage of podding.
Key words:Oat;Common vetch;Mixing sowing ratio;Growth phase;Mixed silage;Quality
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國南方15個(gè)省(區(qū))冬季閑置農(nóng)田高達(dá)2×107 hm2,大面積的土地閑置造成了資源和能量的浪費(fèi)[4]。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,畜牧業(yè)發(fā)展面臨新機(jī)遇和新挑戰(zhàn),我國動(dòng)物性食品需求迅速上升[5],而南方地區(qū)優(yōu)質(zhì)飼草季節(jié)性供給不足[6],現(xiàn)有農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已無法滿足畜牧業(yè)發(fā)展對(duì)優(yōu)質(zhì)飼草料的需求[7]。為緩解當(dāng)前農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)發(fā)展間的矛盾,因勢(shì)利導(dǎo)利用冬閑田時(shí)間優(yōu)勢(shì)[8],種植飼草以滿足畜牧業(yè)冬春優(yōu)質(zhì)飼草需求,實(shí)現(xiàn)“藏糧于草”勢(shì)在必行[9]。
燕麥(Avena sativa)是一年生禾本科牧草,喜冷涼。其可溶性碳水化合物含量較豆科牧草更高,但粗蛋白含量偏低,無法滿足家畜高營養(yǎng)需求[10]。而箭筈豌豆(Vicia sativa)作為豆科牧草,粗蛋白含量高,但其緩沖能值和含水量較高,因此單獨(dú)青貯難以成功[11]。研究表明,兩種或多種飼草合理混播不僅有利于改善土壤質(zhì)量還可以提高牧草產(chǎn)量[12]。禾本科和豆科牧草混播作為最普遍的混播模式,可發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)以實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)互補(bǔ),提高牧草產(chǎn)量和品質(zhì)[13];禾豆混合青貯也可綜合各飼草優(yōu)點(diǎn)以改善青貯營養(yǎng)成分或發(fā)酵品質(zhì),提高飼喂價(jià)值,以解決牧草單一青貯易出現(xiàn)的營養(yǎng)不完全、發(fā)酵品質(zhì)不佳等問題[14]。張丁華等[15]研究發(fā)現(xiàn),多花黑麥草與紫花苜?;旌锨噘A后其粗蛋白含量增加,二者混合可顯著提升青貯飼料營養(yǎng)價(jià)值;葛劍等[16]研究發(fā)現(xiàn),紫花苜蓿與裸燕麥混合青貯,可降低其pH值,增加乳酸含量,二者混合可提升青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)。原料是影響青貯品質(zhì)的主要因素之一,不同生育期、不同的混播比例其水分、附生微生物、營養(yǎng)物質(zhì)等都會(huì)影響到青貯飼料營養(yǎng)價(jià)值及發(fā)酵品質(zhì)[17],且牧草自身特性還受草地生產(chǎn)力、自身生長發(fā)育等影響。因此,為保證青貯品質(zhì),選擇適宜的生育期、合適的混播比例刈割青貯原料進(jìn)行混合青貯十分重要。
目前,禾豆混播混合青貯品質(zhì)相關(guān)研究多集中于青藏高原地區(qū)及北方地區(qū)[18-20],燕麥/豌豆混播模式于近些年引入四川農(nóng)區(qū),作為冬閑田優(yōu)質(zhì)飼草推廣面積逐年增加,但當(dāng)前對(duì)于四川農(nóng)區(qū)冬閑田燕麥/箭筈豌豆混播、混收、混貯的最適宜比例及生育期尚不明確。因此,本試驗(yàn)擬通過對(duì)四川農(nóng)區(qū)不同生育期及不同混播比例的燕麥和箭筈豌豆青貯營養(yǎng)品質(zhì)及發(fā)酵品質(zhì)的影響解析,從中確定四川農(nóng)區(qū)冬閑田的最佳生育期及混播比例,為四川農(nóng)區(qū)高質(zhì)量禾豆混播、混貯加工技術(shù)體系的建立奠定理論基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
本試驗(yàn)于2021年10月21日在四川省成都市新津區(qū)國家草品種區(qū)域試驗(yàn)站(N30°76′,E103°76′)開展。所用試驗(yàn)材料分別為‘貝勒’燕麥(來自北京正道種業(yè)有限公司),‘川北’箭筈豌豆(來自四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.1 原料準(zhǔn)備 燕麥和箭筈豌豆共設(shè)5種混播比例,分別為T1(禾∶豆=1∶0),T2(禾∶豆=3∶1),T3(禾∶豆=1∶1),T4(禾∶豆=1∶3),T5(禾∶豆=0∶1)?;觳ケ壤凑辗N子粒數(shù)計(jì)算,總種植密度為300?!-2,條播,同行混播,行距為30 cm。小區(qū)面積為15 m2(3 m×5 m),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),重復(fù)3次。每小區(qū)基施磷肥750 g,每小區(qū)于分蘗期施氮135.7 g。燕麥/箭筈豌豆播種量見表1。
1.2.2 青貯調(diào)制 試驗(yàn)分別于燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期(2022年3月24日),燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期(2022年4月11日)和燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期(2022年4月19日)對(duì)種植燕麥/箭筈豌豆的15個(gè)小區(qū)(5個(gè)混播比例,3次重復(fù))進(jìn)行刈割,留茬高度5 cm。使用飼草切割機(jī)(中國山東臨工機(jī)械)將刈割原料切碎至1~2 cm后,按不同的混播比例(分別為T1,T2,T3,T4,T5組)裝入聚乙烯塑料袋(26 cm×35 cm)約1 kg,用真空封口機(jī)(DZQ-390,福建安盛科)進(jìn)行真空密封,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),于室溫(25℃~30℃)下存放60 d后開袋取樣分析。
1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.3.1 發(fā)酵品質(zhì) 稱取20 g原料及青貯料,加入180 mL蒸餾水,封口置于4℃冰箱浸提過夜后,用4層紗布過濾。取部分濾液使用pH計(jì)測(cè)定其pH值;采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定氨態(tài)氮含量[21];使用0.22 μm濾頭將濾液過濾至進(jìn)樣瓶中,采用超高效液相色譜儀(賽默飛UltiMate3000,美國)測(cè)定乳酸(Lactic acid,LA)、乙酸(Acetic acid,AA)、丙酸(Propionic acid,PA)和丁酸(Butyric acid,BA)含量[22],色譜條件為RSpak KC-811色譜柱,流動(dòng)相0.1% H3PO4,流速0.5 mL·min-1,柱溫55℃。
1.3.2 微生物計(jì)數(shù) 使用平板計(jì)數(shù)法對(duì)原料及青貯料微生物計(jì)數(shù)[23]。稱取20 g原料及青貯料,加入180 mL滅菌蒸餾水混勻,放置恒溫?fù)u床(上海智城分析儀器制造有限公司)4℃振蕩30 min以獲取浸提液,再使用滅菌蒸餾水將浸提液依次稀釋至10-5五個(gè)梯度,取0.1 mL原液、10-3和10-5三個(gè)梯度進(jìn)行涂布。分別使用MRS(deMan-Rogosa-Sharpe)瓊脂培養(yǎng)基(CM 188,陸橋,北京,中國)在37℃厭氧條件下培養(yǎng)48 h,對(duì)乳酸菌進(jìn)行計(jì)數(shù);使用結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基(CM 115,陸橋,北京,中國)于37℃有氧條件下培養(yǎng)24 h后對(duì)腸桿菌進(jìn)行計(jì)數(shù);使用馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(CM 123,陸橋,北京,中國)在30℃有氧條件下培養(yǎng)72 h對(duì)霉菌和酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)。
1.3.2 營養(yǎng)成分測(cè)定 青貯樣品置于65℃烘箱(電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG-9140A,上海申賢)中烘干至恒重,將干燥樣品粉碎后過0.45 mm篩,測(cè)定其營養(yǎng)成分。干物質(zhì)(Dry matter,DM)含量采用常規(guī)烘干法測(cè)定[24]。粗蛋白(Crude protein,CP)含量采用FOSS全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定[25];中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber,ADF)含量采用范氏洗滌纖維法測(cè)定[26,27];可溶性碳水化合物(Water soluble carbohydrates,WSC)含量用蒽酮-硫酸比色法測(cè)定[28];淀粉含量采用高氯酸水解-蒽酮比色法測(cè)定[29];灰分(Ash)含量采用電爐低溫碳化后用馬弗爐灼燒[30]測(cè)定。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行初步整理,使用SPSS 20.0一般線性模型,分析生育期、混播比例及兩者交互對(duì)青貯評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響。使用單因素方差分析Duncan’s法對(duì)混播比例、生育期各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行多重比較,使用一般線性模型Duncan’s法對(duì)不同混播比例平均值、不同生育期平均值各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行多重比較,其中Plt;0.01表示差異極顯著,Plt;0.05表示差異顯著。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同生育期下不同混播比例燕麥/箭筈豌豆的原料特性
由表2可見,隨著生育期延長,青貯前新鮮燕麥/箭筈豌豆混播原料的DM,NDF,ADF,WSC和淀粉含量呈上升趨勢(shì),CP和Ash含量呈下降趨勢(shì)。隨著箭筈豌豆比例的增加,其DM,NDF,ADF,WSC和淀粉含量呈下降趨勢(shì),CP和Ash含量呈上升趨勢(shì)。在燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期時(shí),T1和T2處理的DM含量顯著高于其它處理組,均高于29%。三個(gè)生育期中的T5處理的CP含量顯著高于其它處理組,均超過20% DM。原料的各個(gè)營養(yǎng)成分均與生育期和混播比例呈極顯著相關(guān)(Plt;0.01),DM、WSC、CP和Ash含量與生育期和混播比例的交互作用呈極顯著相關(guān)(Plt;0.01)。
2.2 不同生育期和混播比例下對(duì)燕麥/箭筈豌豆原料微生物計(jì)數(shù)
如表3所示,燕麥/箭筈豌豆原料上附生乳酸菌數(shù)量總體較腸桿菌、霉菌、酵母菌少。隨著生育期的延長,乳酸菌數(shù)量呈下降趨勢(shì),腸桿菌、霉菌、酵母菌的數(shù)量呈上升趨勢(shì);燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期時(shí)乳酸菌數(shù)量顯著高于燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期和燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期(Plt;0.05),腸桿菌和霉菌數(shù)量顯著低于燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期和燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期(Plt;0.05)。隨著箭筈豌豆混入比例的增加,腸桿菌、霉菌、酵母菌的數(shù)量呈上升趨勢(shì)。箭筈豌豆單播(T5)乳酸菌數(shù)量較其它比例少,而腸桿菌、霉菌和酵母菌數(shù)量顯著多于其它比例(Plt;0.05)。燕麥/箭筈豌豆鮮料的微生物數(shù)量與生育期、混播比例及二者相互作用顯著相關(guān)(Plt;0.01)。
2.3 不同生育期和混播比例對(duì)燕麥/箭筈豌豆混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響
如表4所示,燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期其DM loss、pH以及NH3-N/TN顯著低于燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期和燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期(Plt;0.05)。燕麥/箭筈豌豆混播后,青貯飼料中的pH值較燕麥、箭筈豌豆單播(T1、T5)更低。通過雙因素方差分析發(fā)現(xiàn),DM loss、pH和NH3-N/TN與生育期、混播比例以及二者的相互作用呈極顯著相關(guān)(Plt;0.01);LA與生育期呈極顯著相關(guān)(Plt;0.01),也與混播比例顯著相關(guān)(Plt;0.05);AA與生育期、生育期和混播比例的相互作用顯著相關(guān)(Plt;0.05);而PA與混播比例呈極顯著相關(guān)(Plt;0.01)。
2.4 生育期和混播比例對(duì)燕麥/箭筈豌豆混合青貯微生物計(jì)數(shù)的影響
如表5所示,乳酸菌數(shù)量隨生育期延長呈上升趨勢(shì)(Plt;0.05);燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期乳酸菌數(shù)量僅1.53 lg cfu·g-1 FW,而燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期的乳酸菌數(shù)量為2.79 lg cfu·g-1 FW,且差異顯著(Plt;0.05)。在燕麥/箭筈豌豆混合青貯飼料中,T5混播比例乳酸菌數(shù)量最多,T4混播比例最少。在各生育期及各混播比例中未檢測(cè)到腸桿菌和霉菌;在燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期,T1、T2和T3比例中有檢測(cè)到少量酵母菌。乳酸菌與生育期、混播比例以及二者的相互作用顯著相關(guān)(Plt;0.01)。
2.5 生育期和混播比例對(duì)燕麥/箭筈豌豆混合青貯營養(yǎng)成分的影響
如表6所示,隨著生育期延長,DM,NDF和ADF含量呈上升趨勢(shì),而CP和Ash呈下降趨勢(shì)。其中,燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期DM含量顯著低于燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期和燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期(Plt;0.05),而WSC和Ash含量顯著高于燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期和燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期(Plt;0.05)。隨著箭筈豌豆比例增加,DM,NDF和ADF含量呈下降趨勢(shì),而CP和Ash含量呈上升趨勢(shì);其中各比例的CP含量差異顯著(Plt;0.05)。燕麥/箭筈豌豆青貯飼料T3組的WSC含量最高,顯著高于燕麥,箭筈豌豆單播(T1,T5)處理(Plt;0.05);而淀粉含量T3組最高,在箭筈豌豆單播(T5)下最低,各比例間無顯著差異。燕麥/箭筈豌豆的DM,NDF,WSC,CP和Ash與混播比例、生育期以及二者的相互作用顯著相關(guān)(Plt;0.01);ADF與生育期、混播比例顯著相關(guān)(Plt;0.01)。
3 討論
3.1 生育期和混播比例對(duì)燕麥/箭筈豌豆原料的影響
青貯原料對(duì)青貯飼料品質(zhì)有重要影響,其中,原料中DM和WSC含量對(duì)青貯飼料整體品質(zhì)起著關(guān)鍵作用。WSC是微生物發(fā)酵的底物,其含量大于5%DM對(duì)青貯品質(zhì)至關(guān)重要[31]。研究表明,禾豆混播可以改善其營養(yǎng)品質(zhì),主要表現(xiàn)為箭筈豌豆的CP含量較高、WSC含量較低,與含有較高WSC含量的燕麥混播可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),以獲取有較高WSC及CP含量的青貯原料。在本研究中,箭筈豌豆與燕麥混播后DM和WSC含量顯著提高,T1,T2和T3組WSC含量均大于5%DM,而各混播比例的CP,NDF和ADF含量較燕麥單播(T1)有顯著提高,這分別是由于燕麥、箭筈豌豆比例的增加所致,二者混播改善了青貯原料整體品質(zhì)。但隨著生育期延長,各比例的DM、NDF和ADF含量呈上升趨勢(shì),這是由于植株生長發(fā)育過程中其成熟度隨之增長,以致結(jié)構(gòu)性支撐物質(zhì)含量增多,其為植物衰老的普遍規(guī)律。Nordkvist等[32]研究表明,生育期對(duì)牧草CP含量有一定影響,本試驗(yàn)中牧草CP含量隨著生育期延長而下降,這可能和作物光合作用隨生長發(fā)育逐漸減弱有關(guān)[33]。青貯發(fā)酵取決于不同微生物群間的競爭,其數(shù)量的多少會(huì)影響青貯發(fā)酵品質(zhì)。如原料中所附生的乳酸菌可將碳水化合物代謝為乳酸等有機(jī)酸以抑制青貯中有害微生物的生長。在本研究中,各混播比例的腸桿菌、霉菌和酵母菌的數(shù)量較箭筈豌豆單播(T5)明顯減少,這是由于箭筈豌豆與燕麥混播后,箭筈豌豆通過卷須攀附在燕麥上生長,提供支撐作用以克服箭筈豌豆易倒伏缺陷,從而改善箭筈豌豆因匍匐生長致下層腐爛滋生更多有害微生物的問題[34]。不同生育期及混播比例都會(huì)對(duì)青貯原料產(chǎn)生一定影響,從而導(dǎo)致青貯原料特性不同,影響青貯飼料品質(zhì),因此,只有將適宜的禾豆混播比例在適宜生育期刈割并進(jìn)行混合青貯,才能獲取發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)均衡的優(yōu)質(zhì)青貯飼料。
3.2 生育期對(duì)燕麥/箭筈豌豆青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響
生育期對(duì)牧草青貯品質(zhì)有顯著影響,各營養(yǎng)、發(fā)酵指標(biāo)均對(duì)其有不同的響應(yīng)。CP,NDF和ADF含量是判斷牧草營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo),其中ADF含量越高則反芻動(dòng)物的消化率越低,而CP含量和牧草營養(yǎng)品質(zhì)呈正相關(guān)。在本研究中,青貯后燕麥/箭筈豌豆的DM、NDF、ADF含量隨生育期延長呈上升趨勢(shì),CP含量隨生育期呈下降趨勢(shì),其與原料變化一致。優(yōu)質(zhì)青貯飼料擁有較低的pH和NH3-N/TN以及較高LA含量,但青貯的發(fā)酵品質(zhì)會(huì)受原料含水量影響,而原料含水量又受生育期所影響。DM含量過低、含水量過高易引起梭菌發(fā)酵產(chǎn)生大量BA導(dǎo)致青貯腐敗,且導(dǎo)致滲出液嚴(yán)重致養(yǎng)分流失較多;而DM含量過高、含水量過低又會(huì)抑制微生物生長,減緩或停止青貯進(jìn)程,最終影響青貯效果[35]。本研究中,隨著生育期延長,牧草的DM含量逐漸增多,水分含量逐漸減少,燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期各處理平均干物質(zhì)含量僅為17%,含水量高達(dá)83%,屬于高水分青貯(>80%),這樣的青貯飼料雖然發(fā)酵品質(zhì)及營養(yǎng)成分較優(yōu),但在實(shí)際生產(chǎn)過程中極易導(dǎo)致滲出液嚴(yán)重,且增加運(yùn)輸成本及降低飼喂有效干物質(zhì)攝入,因此不建議在該時(shí)期刈割。此外,青貯飼料pH的高低還受原料所附生微生物數(shù)量的影響[36-37]。在本研究中,燕麥/箭筈豌豆原料中的乳酸菌數(shù)量于燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期最多,其次為燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期,燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期為最少,青貯60 d后其pH與之呈相反趨勢(shì)。這可能是由于在青貯發(fā)酵過程中,乳酸菌充分利用WSC產(chǎn)大量乳酸以降低pH,加之青貯原料在燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期和燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期的霉菌和酵母菌較多,與乳酸菌競爭發(fā)酵底物,消耗部分WSC,無法產(chǎn)生大量LA以降低pH[38]。因此,乳酸菌可利用的WSC較少從而限制了自身的生長繁殖,這也是青貯飼料中乳酸菌數(shù)量隨生育期延長呈增加趨勢(shì)的原因。較低的pH可以降低青貯過程中蛋白質(zhì)的分解[39],減少NH3-N/TN的產(chǎn)生,因此這也就是燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期NH3-N/TN較其它生育期更低的原因。青貯飼料中有機(jī)酸含量的檢測(cè)可以評(píng)估其發(fā)酵品質(zhì)[40],其中LA含量越高,則表示青貯品質(zhì)越好[41]。在本研究中,青貯60 d后燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期的青貯飼料LA含量顯著高于較其它生育期,這是因?yàn)榍噘A飼料發(fā)酵過程中需要消耗WSC為乳酸菌提供底物[42],而燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期原料中WSC含量較其它生育期更高,從而導(dǎo)致WSC消耗量和LA產(chǎn)量增加。
因此,在燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期,燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期和燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期三個(gè)生育期下,綜合營養(yǎng)成分和發(fā)酵品質(zhì),燕麥/箭筈豌豆青貯飼料于燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期較優(yōu)。但燕麥抽穗期/箭筈豌豆開花期時(shí),無論是單獨(dú)青貯還是兩者混合青貯,DM均低于20%,意味著干物質(zhì)產(chǎn)量較低,且青貯中含水量過高,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,易造成滲出液嚴(yán)重的問題。因此,燕麥/箭筈豌豆青貯飼料在燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期收獲較為合適。
3.3 混播比例對(duì)燕麥/箭筈豌豆青貯品質(zhì)的影響
本研究中,燕麥/箭筈豌豆混合青貯后,隨箭筈豌豆比例的增加混合青貯飼料的CP含量提高、NDF和ADF含量降低,與原料中變化趨勢(shì)一致。李菲菲等[43-44]的研究結(jié)果表明,發(fā)酵60天的NDF和ADF較發(fā)酵0天有所下降,但本研究中T1和T2其含量有所上升,可能是原料不同的原因。箭筈豌豆原料具有高含水量、低WSC特點(diǎn),其易導(dǎo)致腐敗菌生長影響發(fā)酵品質(zhì),且易造成滲出液嚴(yán)重以流失過多營養(yǎng)[45-46]。在本研究中,各混合比例青貯的DM、CP含量隨著燕麥比例增加而增加,而WSC含量均較箭筈豌豆單貯(T5)更高,這是由于燕麥的加入降低了青貯的水分含量,以減少青貯飼料DM、CP等養(yǎng)分的損失。pH和LA含量是反映青貯發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo),受青貯飼草種類、青貯含水量及自身緩沖能力等因素影響[47]。燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期各混合青貯的pH值較箭筈豌豆單貯(T5)更低,但均高于4.2。通常來說,常規(guī)優(yōu)質(zhì)青貯pH值應(yīng)低于4.2。但是,以pH為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)較為粗略,若原料擁有適宜WSC和水分,則pH不必降至4.2以下也可保證青貯飼料成功發(fā)酵[48-49]。T3和T4組在三個(gè)生育期的LA含量均高于其它混播比例,其中燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期T3的LA含量為各生育期各混播比例最高,其次是T4。這是因?yàn)檠帑湹奶砑痈纳屏思Q豌豆的DM、WSC含量,通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生乳酸以降低青貯飼料的pH,有效抑制腐敗菌的生長[50],以改善箭筈豌豆較高緩沖能值及較低WSC含量青貯難成功的缺陷。NH3-N/TN的比例反映著腐敗微生物對(duì)青貯飼料中蛋白質(zhì)的降解情況,NH3-N/TN越高說明被分解的氨基酸和蛋白質(zhì)越多,則青貯品質(zhì)越差。通常優(yōu)質(zhì)青貯飼料NH3-N/TN的值應(yīng)小于10%[51]。在本研究中,除燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期的T2,各生育期及各混播比例的青貯飼料NH3-N/TN均低于10%,滿足優(yōu)質(zhì)青貯飼料要求。Ksiser等[52]認(rèn)為,青貯中氨態(tài)氮含量不僅與青貯發(fā)酵過程有關(guān),同時(shí)還受不同種類牧草中化學(xué)成分含量的影響,因此這可能是本研究中燕麥乳熟期/箭筈豌豆結(jié)莢后期T2組NH3-N/TN高于10%的原因。
因此,在T1至T5五個(gè)混播混貯比例中,綜合營養(yǎng)成分和發(fā)酵品質(zhì)燕麥/箭筈豌豆青貯飼料T4(禾∶豆=1∶3)較其他比例更能平衡營養(yǎng)品質(zhì)與發(fā)酵品質(zhì)。
4 結(jié)論
本試驗(yàn)通過對(duì)不同生育期下不同混播比例燕麥/箭筈豌豆混合青貯的影響研究,綜合考慮燕麥/箭筈豌豆青貯飼料在燕麥開花期/箭筈豌豆結(jié)莢前期收獲進(jìn)行混合青貯較為合適;且以燕麥/箭筈豌豆比例=1∶3進(jìn)行混播混收混貯其發(fā)酵及營養(yǎng)品質(zhì)較其它比例更為均衡。本研究為四川冬閑田優(yōu)質(zhì)燕麥/箭筈豌豆青貯確定了適宜的生育期和混播比例,為四川農(nóng)區(qū)高質(zhì)量禾豆混播混貯加工技術(shù)體系的建立奠定理論基礎(chǔ)。
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(責(zé)任編輯 彭露茜)