葦狀羊茅草坪屑及其飼料利用研究

哈麗代·熱合木江，哈斯亞提·托遜江，艾比布拉·伊馬木

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊830052)

草坪作為城市綠化中不可缺少的部分，具保持水土、改造自然、美化環(huán)境等多種功能［1-2］，廣泛應(yīng)用于綠化休閑廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、居民小區(qū)、校園、城市街道等地。草坪綠地面積的大小，已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代化城市環(huán)境質(zhì)量和體育運(yùn)動(dòng)發(fā)展水平的重要客觀指標(biāo)之一［3］。草坪需要定期修剪，修剪下來的草坪屑一般當(dāng)作垃圾處理，不僅污染了環(huán)境，也是對(duì)資源的一種浪費(fèi)［4］。草坪屑主要以禾科草本牧草為主，葉多細(xì)嫩，一般處于營養(yǎng)生長階段，富含各類營養(yǎng)成分，作為家畜飼料利用，不但可以開發(fā)出一種新的飼料資源，還可以解決草坪屑亂丟污染環(huán)境問題［5］。

目前，國內(nèi)外對(duì)于草坪研究主要集中在引種、建坪管理、病蟲害防治、育種等方面［6-7］，而有關(guān)草坪屑的飼料利用報(bào)道則極少。為此，本研究以校園草坪屑為原料，對(duì)其營養(yǎng)成分及飼料特性進(jìn)行分析，并通過青貯、草粉和草顆粒加工等飼料化技術(shù)研究，以期為草坪屑的飼料化及高效利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于新疆烏魯木齊市新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)校園，海拔高度850 m，＞10℃年積溫1 739.4～3 595.7℃·d，年均氣溫6.5℃，年極端最高氣溫38.8℃，最低氣溫 －41.5℃，冬季有積雪，年降水量230 mm，年蒸發(fā)量2 570 mm，土壤凍結(jié)期在11月中旬，解凍期在3月中旬，無霜期150 d左右，土壤為荒漠灰鈣土，肥力中等，具灌溉條件。

1.2 試驗(yàn)材料

新鮮草坪屑原料取自新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)校園區(qū)，品種為草坪型葦狀羊茅(Festuca arundinacea)。青貯發(fā)酵用復(fù)合菌由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物研究所提供，含有乳酸菌、酵母菌、纖維分解菌等，活菌數(shù)大于1 ×108cfu·g－1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 青貯飼料調(diào)制 第5次刈割的草坪屑不切斷直接用于青貯發(fā)酵。復(fù)合菌劑使用前通過液體發(fā)酵方法復(fù)活、平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)后，按105cfu·g－1的比例添加于青貯原料中。不添加菌劑作為對(duì)照，將原料裝入11 cm×22 cm聚乙烯塑料瓶內(nèi)壓實(shí)密封，在室溫條件下保存30 d后開瓶并取樣分析。每個(gè)處理重復(fù)3 次［8］。

1.3.2 草粉加工 首先將已收割的草坪草屑切斷，切斷長度為8～12 cm，在55℃通風(fēng)干燥箱內(nèi)干燥48 h，在室溫下放置一晚，采用旭朗機(jī)械公司生產(chǎn)的HK-08B落地流水式粉碎機(jī)制作草粉。

1.3.3 顆粒飼料調(diào)制 為了探討造粒效果及穩(wěn)定性，在第5次刈割的干燥粉碎草坪屑原料中分別添加5%玉米粉、5%甜菜糖蜜、5%玉米粉+5%糖蜜同時(shí)添加及無添加(對(duì)照)處理，再調(diào)整水分含量為15%，攪拌勻后利用鄭州瑞安機(jī)械有限公司生產(chǎn)的300型飼料顆粒機(jī)制作草坪屑顆粒。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

產(chǎn)草量:測(cè)產(chǎn)利用本田GXV160型手推草坪割草機(jī)，每次同一地方選5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)(0.5 m×10 m)刈割后立即稱量即可得鮮草產(chǎn)量，混合后取樣500 g，在55℃恒溫干燥箱干燥48 h，室內(nèi)放置一夜，稱量并計(jì)算干物質(zhì)比例及干草產(chǎn)量。

開封聚乙烯瓶后，將青貯料取出，充分混勻，稱取50 g青貯料，加入100 mL蒸餾水，用榨汁機(jī)攪碎3 min，后用4層紗布過濾，得到青貯飼料浸提液，用于pH值、乳酸、揮發(fā)性脂肪酸(乙酸、丙酸和丁酸)的測(cè)定;剩余青貯料于55℃下烘干48 h，用粉碎機(jī)粉碎為0.45 mm后，收集保存，用于測(cè)定干物質(zhì)、粗蛋白、中/酸性洗滌纖維、粗灰分及體外干物質(zhì)消化率。采用烘干法測(cè)定干物質(zhì)(DM);pH值采用HORIBA F-50型pH計(jì)測(cè)定;粗蛋白用凱氏定氮法測(cè)定;中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用Van Soest法測(cè)定;干物質(zhì)消化率用體外消化法測(cè)定［9］。乳酸和揮發(fā)性脂肪酸采用LC9811型高效液相色譜儀分析，色譜柱為 Kromnsil C18-5u 150 mm ×4.6 mm，檢測(cè)器為 SPD-M10AVP，流動(dòng)相為 3 mmol·L－1高氯酸，流速1 mL·min－1，進(jìn)樣量20 μL，柱溫 20 ℃，檢測(cè)波長 210 nm［10］。

顆粒容重:先準(zhǔn)備鋁盒，將鋁盒烘干并稱量，然后將顆粒放入鋁盒里面加滿并蓋鋁盒蓋子，稱鋁盒和顆粒的總質(zhì)量，最后按鋁盒的體積來計(jì)算顆粒的容重。

顆粒千粒重:隨機(jī)數(shù)出兩份1 000粒顆粒，將數(shù)出的兩份顆粒進(jìn)行稱量，精確度要求為0.01 g，并記錄。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Excel 2003軟件處理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 草坪屑產(chǎn)量

通常高爾夫球場(chǎng)等運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪草修剪較為頻繁，要求較高，而庭院內(nèi)觀賞草坪一般目測(cè)長到一定高度時(shí)進(jìn)行修剪，年內(nèi)需要修剪多次。本試驗(yàn)觀察到，校園草坪一年內(nèi)刈割5次，其鮮草和干草產(chǎn)量分別為13 269.3 和4 120.7 kg·hm－2(表1)。

2.2 草坪屑青貯發(fā)酵的品質(zhì)

草坪屑青貯飼料添加復(fù)合菌后的水分含量為55.4%，復(fù)合菌添加青貯的乳酸及總酸含量顯著高于無添加青貯(P＜0.05)，但兩種青貯間pH值無顯著差異(P＞0.05)。兩種青貯中均未檢測(cè)出有機(jī)酸和丁酸，說明草坪屑原料的青貯發(fā)酵相對(duì)比較容易，乙酸和丙酸均顯示為無添加青貯顯著大于復(fù)合菌添加。乳酸發(fā)酵占優(yōu)勢(shì)，這可有效抑制不良發(fā)酵(表2)。

2.3 草坪屑顆粒飼料的物理性質(zhì)

草坪屑原料容重為 0.462 g·cm－3，經(jīng)附加料添加制粒后容重、千粒重均增加，容重是粉碎原料的1.4～1.6倍;震蕩培養(yǎng)條件下草坪屑顆粒飼料在溫水(39℃)中溶解速度均在10 min以內(nèi)，并隨著玉米粉、糖蜜等附加料的添加水中溶解速度提高(表 3)。

表1 草坪屑產(chǎn)量Table 1 Fresh and hay yields of grass clippings

表2 草坪屑青貯發(fā)酵品質(zhì)Table 2 Silage fermentation quality of grass clippings

表3 草坪屑顆粒的理化性質(zhì)Table 3 Physical and chemical properties of grass clipping pellets

2.4 草坪屑草產(chǎn)品營養(yǎng)成分及干物質(zhì)消化率

第5茬刈割的草坪屑經(jīng)過調(diào)制青貯飼料或草粉、草顆粒等草產(chǎn)品加工時(shí)粗蛋白含量分別為23.97%、23.81%和 19.34%。草坪屑青貯的 NDF、ADF含量略高于草坪屑草粉和草顆粒。草坪屑加工草產(chǎn)品的干物質(zhì)消化率均在75%左右，屬高蛋白、高品質(zhì)飼草原料(表4)。

表4 草坪屑草產(chǎn)品營養(yǎng)成分及干物質(zhì)消化率Table 4 Nutritional composition and dry matter digestibility of grass clipping products %

3 討論與結(jié)論

本研究測(cè)定校園草坪屑產(chǎn)量，一年內(nèi)可刈割5次，每公頃草坪地干草產(chǎn)量可達(dá)4 120.7 kg，其蛋白含量在20%以上，可作為優(yōu)質(zhì)粗飼料利用。刈割收集后草坪屑的含水量約為55%，適合調(diào)制低水分青貯。一般牧草刈割后，經(jīng)預(yù)干燥使水分含量下降至50%左右進(jìn)行低水分半干青貯調(diào)制，此時(shí)植物細(xì)胞滲透壓達(dá)到(5.5×105)～(6.0×105)Pa，可有效抑制微生物的生長繁殖、酶的作用和植物細(xì)胞的呼吸活動(dòng)，特別是酪酸菌的不良發(fā)酵［11-12］，從而減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失，提高青貯飼料的品質(zhì)。雖然刈割前草坪屑屬于幼嫩細(xì)莖牧草，含水量在80%左右，但刈割晾曬后，水分含量降為55%左右，適合調(diào)制半干青貯，本研究證明青貯發(fā)酵相對(duì)比較容易，發(fā)酵產(chǎn)酸以乳酸為主，有效抑制不良發(fā)酵，屬易調(diào)制優(yōu)質(zhì)青貯原料。

草顆粒制作是草產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化的有效途徑，縮小草料體積，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，減少損失，廣泛應(yīng)用于養(yǎng)羊、養(yǎng)兔、養(yǎng)禽等領(lǐng)域［13］。一般為了提高草顆粒的黏結(jié)效果和適口性，原料中添加附加料，包括玉米粉、糖蜜、微量元素等，以增加動(dòng)物的進(jìn)食量和營養(yǎng)物質(zhì)的均衡［14］。本研究使用草坪屑草粉，添加玉米粉、糖蜜或兩者同時(shí)添加制粒，不論附加料添加的有無均可調(diào)制顆粒飼料，但附加料添加能提高草坪屑顆粒的水溶解速度，包括90%草坪屑草顆粒的體外干物質(zhì)消化率在75%左右。

草坪屑粗蛋白含量高，纖維素含量低，干物質(zhì)消化率高，可作為優(yōu)質(zhì)粗飼料利用。不論有無菌劑添加均能調(diào)制優(yōu)質(zhì)青貯飼料;經(jīng)干燥粉碎可生產(chǎn)草粉直接供生產(chǎn)利用;草坪屑草粉中添加糖蜜、玉米粉等附加料加工草顆粒，成型率高，水溶解速度快，還能提高干物質(zhì)消化率。

［1］丁小球.中國的草坪草資源及其開發(fā)利用［J］.生態(tài)科學(xué)，2000，9(3):19.

［2］劉曉波，楊春華，陳靈鶩.修剪對(duì)草坪屑生長的影響［A］.第二屆中國草業(yè)大會(huì)論文集［C］.北京:中國畜牧業(yè)協(xié)會(huì)草業(yè)分會(huì)，2012:267-270.

［3］陳佐忠.略論草地生態(tài)學(xué)研究面臨的熱點(diǎn)［J］.草業(yè)科學(xué)，1994，11(1):42-45.

［4］張景濤.一種待開發(fā)的飼料資源——草坪屑［J］.農(nóng)家之友，2010(1):24-25.

［5］惠文森，王康英.絮凝劑法提取草坪屑屑葉蛋白研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36(32):13986.

［6］鄒文輝，惠文森，王康英.草坪屑葉蛋白質(zhì)提取方法比較試驗(yàn)［J］.草業(yè)與畜牧，2009(2):20-22.

［7］惠文森，穆曉峰，王康英.草坪屑葉蛋白質(zhì)提取方法研究［J］.草業(yè)科學(xué)，2009，26(3):108-110.

［8］早熱古麗·熱合曼，哈斯亞提·托遜江，哈麗代·熱合木江，熱娜克孜·阿布拉，艾比布拉·伊馬木.番茄渣的青貯發(fā)酵對(duì)皮籽消化性的影響［J］.草食家畜，2012(3):62-65.

［9］哈麗代·熱合木江，哈斯亞提·托遜江，艾比布拉·伊馬木.新疆沙棗果枝飼料特性的初步研究［J］.草食家畜，2012(4):26-28.

［10］哈斯亞提·托遜江，哈麗代·熱合木江，祖爾東·熱合曼，艾比布拉·伊馬木.蘇丹草和草木樨混貯發(fā)酵品質(zhì)研究［J］.草食家畜，2013(4):27-31.

［11］王成章，王恬.飼料學(xué)［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2003:122-140.

［12］胡堅(jiān).動(dòng)物飼養(yǎng)學(xué)［M］.長春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1999:129.

［13］賈玉山，格根圖.中國北方草產(chǎn)品［M］.北京:科學(xué)出版社，2013:79-81.

［14］刁其玉，楊茁萌，陳荊芬.草顆粒飼料在牛瘤胃內(nèi)的降解與飼養(yǎng)價(jià)值［J］.草業(yè)科學(xué)，2001，18(6):43-47.