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全株大豆和玉米秸秆混合青贮试验

2021-03-18刘海燕王彦靖王秀飞

中国饲料 2021年5期
关键词:青贮饲料消化率秸秆

刘海燕, 王彦靖, 王秀飞, 刘 鹏

(吉林省农业科学院,吉林长春130033)

我国玉米秸秆资源非常丰富, 但由于未能有效利用,导致大量玉米秸秆被废弃或焚烧,造成社会关注的环境危害, 使有效处理玉米秸秆成为迫在眉睫的问题。 玉米秸秆作为草食动物粗饲料的主要供应来源, 在青贮原料中占有极其重要的地位。 探索不同贮存方式及不同加工方法对玉米青贮营养品质的影响具有现实意义。 但由于玉米秸秆蛋白质含量低, 影响了其作为饲料在生产中的应用效果。 为了保护黑土地,我国发布了《东北黑土地保护规划纲要(2017—2030 年)》,推广玉米与大豆轮作和“粮改饲”,实行秸秆“过腹还田”。大豆具有较高含量的蛋白质和维生素, 是家畜较好的绿色粗饲料资源(Jahanzad 等,2016),但其水溶性碳水化合物含量低,缓冲能高,阻碍了青贮过程中pH 的迅速下降(黄晓辉等,2014),并且气味难闻,有较高含量丁酸(Budakli,2016),单独青贮难以成功, 但与玉米混合青贮可以提高大豆的青贮效果(Ni 等,2018)。 根据全株大豆和玉米秸秆青贮的研究现状, 针对玉米秸秆直接利用营养价值低及全株大豆难于调制成优质青贮饲料的问题,本研究将全株大豆和玉米秸秆采用不同比例混贮,分析其营养成分、能量值、发酵品质,旨在探讨最佳混贮比例, 为提高全株大豆和玉米秸秆青贮发酵品质提供理论依据与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 青贮原料 青贮原料为全株大豆和玉米秸秆, 分别为鼓粒期的整株大豆和完熟期摘掉籽粒后的玉米秸秆,青贮原料的营养成分见表1。

表1 全株大豆和玉米秸秆的营养成分含量%

1.2 试验设计 试验共设置5 个青贮比例,全株大豆和玉米秸秆(鲜质量)混合比例为1:0、2:1、1:1、1:2、0:1,青贮时间为45 d。

1.3 青贮调制 用铡刀将全株大豆和玉米秸秆铡成1 ~2 cm,依次按比例称取1.5 kg,以0.5 kg为单位装入真空塑料袋中,3 个重复,密封。 室温条件下放置45 d,开封,取样测定相关指标。

1.4 指标测定

1.4.1 化学成分测定 采用近红外漫反射光谱法测定秸秆样品的干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、木质素(ADL)、水溶性碳水化合物(WSC)、赖氨酸(Lys)、钙(Ca),使用的仪器为FOSSDS2500 近红外反射光谱仪 (丹麦,FOSS公司产)。试验样品装填在直径130 mm 带有石英玻璃窗口的样品杯内进行扫描。 光谱扫描时仪器工作参数为:谱区范围850 ~2500 nm,每个样品重复扫描8 次,取其平均光谱。

1.4.2 体外消化率测定 体外干物质消化率(IVDMD)采用白琪林等(2006)的方法,结果以干基(%)表示。

1.4.3 青贮发酵品质测定 pH、乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)、氨态氮(NH3-N)含量采用穆怀彬等(2011)的方法,结果以干基(%)表示。

1.4.4 能量值预测 采用冯仰廉(2004)提供的估算模型对样品的维持净能 (NEM)、 产奶净能(NEL)、增重净能(NEG)进行估算。

1.5 数据统计 试验数据采用SPSS 19.0 进行单因素方差分析,用Duncan 氏进行多重比较,结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05 为差异显著。

2 结果

2.1 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮饲料营养成分的影响 由表2 可以看出, 随着全株大豆比例的增加,CP 等含量显著提高, 全株大豆与玉米秸秆的比例为1:1 时的CP、EE、Lys、Ca的含量、IVDMD 30 h 时含量较0:1 时分别提高了55.89%、192.10%、107.69%、250.00%、6.52%(P<0.05),Ash、NDF、ADF、ADL、WSC 的 含 量 显 著 降低(P<0.05)。

2.2 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮饲料能量值的影响 由表3 可以看出, 随着全株大豆比例的增加, 能量值呈升高趋势, 各组间的NEL差异显著(P<0.05),全株大豆与玉米秸秆比例为1:1 时的NEM较0:1 时显著提高了18.78%(P<0.05),全株大豆与玉米秸秆的比例为2:1 时的NEM较0:1 时显著提高(P<0.05)。

2.3 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮发酵品质的影响 从表4 可以看出, 随着全株大豆比例的增加,pH、AA 和BA、NH3-N 含量呈升高趋势,LA 含量呈降低趋势, 全株大豆与玉米秸秆比例为1:1 时的pH、AA、BA、NH3-N 较比例为1:0 时降低了21.22%、48.82%、81.58%、59.02%,LA提高了34.65%(P<0.05)。

表2 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮饲料营养成分和体外消化率的影响%

表3 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮能量值的影响MJ/kg

表4 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮发酵品质的影响

3 讨论

3.1 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮饲料营养成分和体外消化率的影响 CP 和EE是评价饲料作物营养价值高低的重要营养指标,NDF 和ADF 是目前反映纤维质量好坏的有效指标, 其含量分别与动物采食量和消化率呈负相关(闫琦等,2018)。 玉米秸秆用作动物饲料时,主要存在消化率低、 摄入量少以及秸秆中的蛋白质含量低等问题,要提高秸秆的利用率,必须提高秸秆的消化率、营养吸收率以及动物的适口性,使家畜利用秸秆中一切可利用的营养物质 (陈国强等,2017)。本试验针对全株大豆和玉米秸秆各自的营养优势和缺陷,将全株大豆和玉米秸秆混合青贮,随着全株大豆比例的增加,CP、EE 含量呈增加趋势,NDF、ADF 呈下降趋势, 与Carpici(2016)、Ni等(2018)的试验结果的变化趋势相一致。

IVDMD 是反映粗饲料消化、吸收的重要指标,IVDMD 值越高, 粗饲料品质越好。 有研究表明,ADF 的含量越高, 饲料的消化率越低,IVDMD 与ADF 含量呈极显著负相关。 本试验中,随着全株大豆比例增加,ADF 含量降低,同时IVDMD 升高。

3.2 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮饲料能量值的影响 全株大豆和玉米秸秆混合青贮作为一种粗饲料,主要是为家畜提供能量,由于具有快捷、实用、有效的特点,用化学成分预测饲料的能量值被广泛应用,其中,净能可以更准确地估计饲料中的可利用能量。在碳水化合物、脂肪和蛋白质的主要供能物质中,脂肪能值最高。在本试验中,全株大豆的EE 高于玉米秸秆,因而,随着全株大豆比例的增加,NEL、NEM、NEG的含量呈升高趋势,与玉米秸秆组相比,全株大豆与玉米秸秆的比例为1:1 时,NEL、NEM的含量显著提高。全株大豆的添加,提高了玉米秸秆青贮饲料的能量值。

3.3 不同比例对全株大豆和玉米秸秆混合青贮饲料发酵品质的影响 青贮过程中微生物产生大量有机酸,降低pH,抑制有害微生物的繁殖,保护CP 等营养物质不被分解,因此,pH、氨态氮、有机酸含量等成为评价青贮发酵品质的重要指标。 乳酸作为青贮饲料中的一种有益酸, 其含量的多少在很大程度上决定了青贮品质的好坏(秦丽萍等,2013),一般认为,乳酸含量越高,青品质越好(Cao等,2002)。 在大豆青贮中,随着大豆比例的增加,pH 呈升高趋势(Saruhan 等,2010),由于玉米秸秆中可溶性碳水化合物含量丰富, 为乳酸菌发酵提供了发酵底物,因而,本试验中,与全株大豆相比,添加玉米秸秆后,乳酸含量显著增加,乙酸含量显著降低,pH 显著降低,在青贮制作中,丁酸含量越低越好,在全株大豆与玉米秸秆比例为1:1 时,丁酸含量降低到0.07%。 由于乳酸含量的增加,pH的降低,抑制了CP 的分解,因而,随着玉米秸秆含量的增加,氨态氮的含量显著降低。

由于玉米秸秆易发酵的特性, 采用玉米秸秆和全株大豆混合青贮的方法, 提高了全株大豆青贮饲料的发酵品质。

4 结论

全株大豆单贮不能得到优质青贮饲料, 但与玉米秸秆混合青贮后,青贮效果得到改善。综合考虑营养成分、能量值及发酵品质,建议全株大豆和玉米秸秆按1:1 比例混贮。

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