不同刈割期天然牧草青貯品質(zhì)評(píng)價(jià)

邵新慶，劉月華，劉庭玉，王志學(xué)，位曉婷，鐘夢(mèng)瑩，武瑞鑫,3，玉 柱

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院 草地研究所，北京 100193； 2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)，內(nèi)蒙古 通遼 028000；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)學(xué)院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

天然草原不僅是生態(tài)安全屏障，更是草原畜牧業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)[1]，草地植被不僅可以為家畜提供豐富的蛋白質(zhì)、脂肪和氨基酸，還可以提供維生素、礦物質(zhì)和生長(zhǎng)所必需的酶類(lèi)等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著現(xiàn)代畜牧業(yè)快速發(fā)展，草地的載畜量急速上升[2]，草畜矛盾日益突出，牧草產(chǎn)量及飼料質(zhì)量已成為重要的制約因素[3]，尤其是冬春季飼料供需矛盾更為突出[4]。青貯技術(shù)因其不受雨季的限制以及能保持較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而受到眾多學(xué)者的關(guān)注[5-7]，但天然草原植被種類(lèi)眾多，各植物生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期不一[8]，營(yíng)養(yǎng)成分含量各時(shí)期差異較大，天然青貯牧草的發(fā)酵品質(zhì)和養(yǎng)分含量受刈割時(shí)期影響較大。收獲過(guò)早，雖營(yíng)養(yǎng)成分含量高，但產(chǎn)草量低，鮮草含水量大，不利于青貯；收獲過(guò)晚，牧草葉片脫落，莖稈老化，莖葉比逐漸增加，粗蛋白、粗灰分含量減少，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)降低[9]。因此，適宜的刈割時(shí)期是天然牧草青貯能否成功的關(guān)鍵，也是影響青貯品質(zhì)最為直接的因素。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)天然牧草利用多集中在干草加工方面，而對(duì)于不同刈割時(shí)期對(duì)天然牧草青貯的影響研究較少。采用常規(guī)青貯的方法，擬通過(guò)對(duì)不同刈割時(shí)期的天然混合牧草青貯品質(zhì)的研究，確定制作天然牧草青貯的最優(yōu)刈割時(shí)期，為天然牧草青貯技術(shù)在北方地區(qū)的推廣應(yīng)用提供實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市扎魯特旗巴雅爾圖胡碩鎮(zhèn)都日布勒吉嘎查。海拔450 m，屬內(nèi)蒙古高原向松遼平原過(guò)渡地帶[10]，地勢(shì)西北高、東南低。氣候?qū)贉貛О敫珊荡箨懶詺夂颍募咀兓黠@，終年以西北風(fēng)為主，年平均降水量300～400 mm，降水量集中在6～8月，全年降水量小于蒸發(fā)量[11,12]。年均氣溫5.8 ℃，年最低氣溫-29.5 ℃，年最高氣溫40.6 ℃，≥10 ℃積溫3 040 ℃，無(wú)霜期147 d。草地類(lèi)型為半干旱山地草原，以克氏針茅(Stipakrylovii)、大針茅(Stipagrandis)、羊草(Leymuschinensis) 、糙隱子草(Cleistogenessquarrsa)等為主，返青時(shí)間為5月上中旬。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

依據(jù)天然草原群落生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)變化，在牧草生長(zhǎng)旺期，設(shè)置7月14日、31日、8月15日、30日4個(gè)刈割時(shí)間。以都日布勒吉嘎查所在地的草地為基點(diǎn)，按5點(diǎn)取樣法選取5個(gè)具有代表性的區(qū)域取樣刈割，切碎至2～3 cm，充分混合均勻，按照4分法選取適量樣品，裝入容量1 L塑料發(fā)酵瓶中，裝填密度550 kg/m3，膠帶密封。置于室內(nèi)17～23 ℃條件下，青貯45 d。

1.3 取樣與測(cè)定

1.3.1 感官評(píng)定 按照我國(guó)農(nóng)業(yè)部1996年頒發(fā)的《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》[13]，開(kāi)封時(shí)根據(jù)牧草青貯飼料的色澤、氣味和質(zhì)地等感官指標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)室評(píng)定 在感官評(píng)定的同時(shí)，隨機(jī)取樣測(cè)定pH值、有機(jī)酸、氨態(tài)氮(NH3-N)、干物質(zhì)(DM)、粗蛋白(CP)、可溶性碳水化合物(WSC)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)等指標(biāo)，每個(gè)處理取3個(gè)重復(fù)。

pH的測(cè)定：稱(chēng)取青貯樣品20 g，加入180 mL蒸餾水，攪拌均勻，攪碎，先后用4層紗布和定性濾紙過(guò)濾，濾出草渣取浸出液，再用pH測(cè)試儀測(cè)定浸出液的pH[14]。

有機(jī)酸測(cè)定：使用SHIMADZE-10A型高效液相色譜分析乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量；色譜柱：ShodexRspak KC-811S-DVB gel Column30@8mm，柱溫50 ℃；檢測(cè)器：SPD-M10AVP；流動(dòng)相：3 mmol高氯酸，流速：l mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm，進(jìn)樣量5 μL[15]。氨態(tài)氮測(cè)定：采用苯酚-次氯酸比色法進(jìn)行測(cè)定[16]。

干物質(zhì)的測(cè)定：采用烘干法，在65 ℃下烘干48 h；粗蛋白測(cè)定：采用FOSS全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定[17]；可溶性糖采用蒽酮-硫酸比色測(cè)定法測(cè)定[18]；酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維采用范氏測(cè)定法[17]。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

利用Excel軟件處理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用Spss軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料草化學(xué)成分

8月15日刈割的原料草干物質(zhì)含量顯著高于其他刈割時(shí)期(P<0.05)；天然牧草粗蛋白含量隨著季節(jié)推移呈先降低后增加的趨勢(shì)，7月14日原料草的粗蛋白含量顯著高于其他刈割時(shí)期(P<0.05)；各刈割時(shí)期的鮮草可溶性碳水化合物含量差異不顯著(P>0.05)；中性洗滌纖維含量在67.66%～76.58%，隨刈割時(shí)間的推遲有逐漸升高的態(tài)勢(shì)；7月31日的酸性洗滌纖維含量顯著低于其他刈割時(shí)期(P<0.05)。

表1 原料草干物質(zhì)的化學(xué)成分

注：同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

2.2 不同添加劑處理青貯飼料的感官評(píng)定

所有試驗(yàn)處理的青貯飼料除頂層稍有輕度發(fā)霉的現(xiàn)象外，均具酒香味，氣味柔和，不刺鼻，7月14日刈割的青貯樣品芳香味較弱；質(zhì)地柔軟，略帶濕潤(rùn)，無(wú)粘手現(xiàn)象；色澤上呈黃綠色，8月30號(hào)的顏色較淡(表2)。

表2 天然混合牧草青貯飼料感官鑒定結(jié)果

2.3 青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)

7月14日和8月30日刈割的牧草青貯pH稍高，分別為4.53和4.23，7月底和8月中旬牧草青貯pH較低；8月15日刈割的青貯樣品乳酸含量最高，7月14日刈割牧草青貯其乳酸含量顯著低于其他刈割時(shí)期；青貯樣品乙酸含量隨刈割時(shí)期推移而降低；除7月14日的青貯樣品含有丁酸(0.01%)外，其他青貯樣品均未檢測(cè)出丙酸和丁酸；7月14日刈割的青貯樣品氨態(tài)氮占總氮的比值顯著高于其他時(shí)期(P<0.05)，8月30日刈割的青貯樣品氨態(tài)氮/總氮的比值最低，為1.86%(表3)。

2.4 青貯飼料化學(xué)成分

不同刈割時(shí)期天然牧草青貯的干物質(zhì)含量變化為27.26%～31.91%，其中8月15日的干物質(zhì)含量最大，顯著高于其他時(shí)期(P<0.05)；各處理的青貯樣品粗蛋白含量差異不顯著(P>0.05)，7月31日的青貯樣品可溶性碳水化合物含量最高，為1.5%，不同刈割時(shí)期的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維在8月15日均最低，總體呈先降低后升高的趨勢(shì)，但變化差異不顯著(P>0.05)(表4)。

表3 天然牧草青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)

表4 天然牧草青貯飼料的化學(xué)成分

3 討論

青貯飼料的品質(zhì)主要取決于發(fā)酵品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分兩個(gè)方面，其中發(fā)酵品質(zhì)影響青貯飼料的適口性，營(yíng)養(yǎng)成分含量影響青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[19]。

3.1 刈割時(shí)期對(duì)原料草化學(xué)成分的影響

8月15日刈割的鮮草其干物質(zhì)含量顯著高于其他刈割時(shí)期，這是由于此時(shí)多數(shù)牧草處于始花期，牧草積累的干物質(zhì)量最大，說(shuō)明該時(shí)期的牧草含水量低。8月30日的牧草干物質(zhì)含量較8月15日低，可能是由于多數(shù)植物到了盛花期甚至生長(zhǎng)末期，葉片和種子的脫落而使地上干物質(zhì)產(chǎn)量下降。隨生長(zhǎng)推進(jìn)，粗蛋白的含量有一定下降的趨勢(shì)，但試驗(yàn)中粗蛋白含量先降低，在后期又有一定程度的升高，出現(xiàn)這種情況的原因需進(jìn)一步研究。植物在生長(zhǎng)早期(7月14日)水分含量較高，而可溶性碳水化合物含量均達(dá)到干重的1%以上，說(shuō)明可以調(diào)制出優(yōu)質(zhì)青貯飼料。試驗(yàn)中NDF隨植物生長(zhǎng)呈逐漸升高趨勢(shì)，與王欣等[19]、康愛(ài)民等[20]、孫京魁等[21]的結(jié)論一致?？傮w分析，隨著季節(jié)變化，刈割時(shí)期的不同，牧草營(yíng)養(yǎng)成分有所下降。

3.2 刈割時(shí)期對(duì)天然牧草青貯感官評(píng)定的影響

不同刈割時(shí)期制作的青貯料，從感官評(píng)價(jià)上分析，均可用來(lái)青貯。但7月14號(hào)的青貯料酸味淡一些，可能與該時(shí)期青貯原料含水量較高有關(guān)，發(fā)酵品質(zhì)較差。8月30日的青貯樣品顏色略顯枯黃，可能是因?yàn)樵摃r(shí)期的天然混合牧草成熟度均較高，木質(zhì)化程度加劇，影響了青貯發(fā)酵品質(zhì)。各處理均有較輕程度的頂層發(fā)霉，可能是天然牧草青貯后含糖量的減少造成的，可通過(guò)添加一定的添加劑來(lái)改善這種狀況。

3.3 刈割時(shí)期對(duì)天然牧草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

青貯飼料的pH與發(fā)酵的優(yōu)劣有密切的關(guān)系[22,23]，pH越低，青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)越好。7月31日和8月15日制作的青貯樣品pH均達(dá)到4.2以下，質(zhì)量良好[24]。7月14日刈割青貯料pH較高，一方面是因?yàn)槟敛菰谏L(zhǎng)早期水分含量較高所引起，另一方面在青貯發(fā)酵過(guò)程中，pH會(huì)隨著乳酸的發(fā)酵而逐漸降低，但丁酸菌和腐敗菌的活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致pH升高，7月14日青貯料中乳酸菌活動(dòng)較弱，消耗的可溶性糖相對(duì)最少，產(chǎn)生的乳酸量也最少。8月15日制作的青貯樣品乳酸含量最高，發(fā)酵品質(zhì)較好。氨態(tài)氮/總氮反映了青貯料中氨基酸及蛋白質(zhì)的分解程度，比值越大，表明蛋白質(zhì)分解越多，意味著青貯品質(zhì)不佳[22,25]，7月14日比值最大，青貯質(zhì)量最差。綜合考慮，8月15日刈割，青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)最佳；7月14日刈割，青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)最差。

3.4 刈割時(shí)期對(duì)天然牧草青貯化學(xué)成分的影響

同一刈割時(shí)期，青貯飼料的干物質(zhì)、粗蛋白含量均高于原料草，這與王瑩等[26]、薛艷林等[27]的結(jié)論一致?？扇苄蕴妓衔锸菦Q定青貯質(zhì)量的重要影響因素之一，在一定范圍內(nèi)，青貯料中的可溶性碳水化合物含量越高越好[28]。試驗(yàn)中碳水化合物變化不顯著(P>0.05)，7月31日含量最高，可能與該季節(jié)光照較強(qiáng)、降水量較少有關(guān)。NDF和ADF是目前反映纖維質(zhì)量好壞的有效指標(biāo)[29]，而且NDF和ADF含量過(guò)高會(huì)降低青貯飼料的適口性和消化率，其中，ADF與動(dòng)物消化率呈負(fù)相關(guān)[30]，含量越低，飼草的消化率越高，飼用價(jià)值越大。試驗(yàn)中NDF和ADF呈先升高后降低的趨勢(shì)，這可能與不同物種之間由于生物特性和生長(zhǎng)期長(zhǎng)短的差異接近成熟時(shí)木質(zhì)化程度不同造成。其中，8月15日的青貯樣品干物質(zhì)和粗蛋白含量均較其他時(shí)期高，ADF較其他時(shí)期低，由于8月中旬該地多數(shù)天然牧草接近成熟且氣候高溫干燥，說(shuō)明8月15日的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較其他時(shí)期的高。

扎魯特旗山地草原牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值隨時(shí)間的推移有一定的下降趨勢(shì)，8月中旬刈割進(jìn)行青貯加工，青貯料品質(zhì)較好，表現(xiàn)出較高的干物質(zhì)、粗蛋白和乳酸含量。

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