瑪里蘭·畢克塔依爾,古麗米拉·拜看, 哈麗代·熱合木江, 阿不都熱西提·伊地力, 艾比布拉·伊馬木*
(1.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; 2.新疆百樂(lè)凱畜牧科技有限公司,新疆伊寧 835000)
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不同添加劑對(duì)玉米秸稈為主的TMR青貯發(fā)酵品質(zhì)及飼用價(jià)值的影響
瑪里蘭·畢克塔依爾1,古麗米拉·拜看1, 哈麗代·熱合木江1, 阿不都熱西提·伊地力2, 艾比布拉·伊馬木1*
(1.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; 2.新疆百樂(lè)凱畜牧科技有限公司,新疆伊寧 835000)
摘要[目的]探討不同添加劑對(duì)全混合日糧(TMR)的發(fā)酵品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性、營(yíng)養(yǎng)成分以及采食性的影響,為更有效地利用玉米秸稈資源提供科學(xué)依據(jù)。[方法]將粉碎玉米秸稈、紫花苜蓿、糖渣與混合精料按40%、5%、40%和15%的比例混合后,分別添加0.02%復(fù)合菌(處理Ⅰ)、0.02%復(fù)合菌+1.5%尿素(處理Ⅱ)、1.5%尿素(處理Ⅲ)、0.02%復(fù)合菌+1.5%尿素+0.1%食鹽(處理Ⅳ),將混合原料的水分含量調(diào)整至45%并調(diào)制全混合TMR青貯,并利用上述TMR青貯進(jìn)行了綿羊飼喂試驗(yàn),研究不同添加劑對(duì)全混合日糧的發(fā)酵品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性、營(yíng)養(yǎng)成分以及采食性的影響。[結(jié)果]發(fā)酵過(guò)程中各處理TMR青貯飼料的溫度無(wú)明顯升高。乳酸和總酸含量在各處理間無(wú)顯著差異(P>0.05),但尿素添加處理青貯的pH呈略升高趨勢(shì)。處理Ⅱ、Ⅲ、ⅣCP含量均增加至10%以上,比對(duì)照提高30%以上,而中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量顯著降低(P<0.05)。隨著有氧暴露時(shí)間的延長(zhǎng),各處理TMR青貯的乳酸含量減少,而pH上升,但前4 d內(nèi)的變化相對(duì)緩慢。處理Ⅳ的干物質(zhì)采食量、采食率、干物質(zhì)消化率顯著高于其他處理組(P<0.05)。[結(jié)論]以玉米秸稈為主的全混合日糧中添加復(fù)合菌、尿素和鹽調(diào)制發(fā)酵TMR的效果最佳,提高其TMR青貯的貯藏性,改善適口性和飼料價(jià)值,可供在生產(chǎn)上可以推廣使用。
關(guān)鍵詞玉米秸稈;TMR青貯;發(fā)酵品質(zhì);采食性;綿羊
Effects of Different Additives on the Fermentation Quality and Feed Value of TMR Silage Based on Corn Stalk
Malilan·Biketayier1,Gulimila·Baikan1, Halidai·Rehemujiang1, Aibibula·Yimamu1*et al (1.College of Grassland and Environmental Sciences, Xinjiang Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology, Xinjiang Agricultural University, Urumqi, Xinjiang 830052)
Abstract [Objective] To investigate the effects of different additives on the fermentation quality, aerobic stability, nutritional ingredient and the feed value of total mixed ration (TMR), and to provide scientific basis for the effective utilization of corn stalk. [Method] Crushed corn stalk, alfalfa hay, sugar beet residue and concentrate feed were mixed at the ratios of 40%, 5%, 40% and 15%, respectively. Then,we added 0.02% compound bacteria (treatment Ⅰ) , 0.02% compound bacteria + 1.5% urea (treatment Ⅱ), 1.5% urea (treatment Ⅲ), 0.02% compound bacteria + 1.5% urea + 0.1% salt (treatment Ⅳ). The moisture content of mixed material was adjusted to 45%, and prepared to TMR silage. After feeding the sheep by TMR silage, we studied the effects of different additives on the fermentation quality, aerobic stability, nutritional ingredient and the feed value of TMR. [Result] During the fermentation process of each treatment, temperature of TMR silage had no obvious rise. There was no significant differences in the lactic acid and total acid contents between two treatments (P>0.05), but the pH value in urea treatment was slightly higher. Crude protein (CP) contents in treatments Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ all increased to more than 10%, enhancing by more than 30% compared with the control. Contents of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) reduced significantly (P< 0.05). With the extension of aerobic exposure time, lactic acid content in each treatment reduced as pH value enhanced. But the changes in the first four days were relatively slow. The feed intake, feed intake rate and dry matter digestibility of treatment Ⅳ were all significantly higher than other treatments (P<0.05). [Conclusion] TMR silage based on corn stalk has the optimal effects when adding compound bacteria, urea and salt, which improves the storage of TMR silage, the palatability and feed value, and can be extended in production.
Key wordsCorn stalk; TMR silage; Fermentation quality; Feed intake; Sheep
玉米是新疆的主要農(nóng)作物之一,種植面積達(dá)8.56×105hm2,主要分布在新疆伊犁、塔城、昌吉等地區(qū)[1]。籽實(shí)收獲后的玉米秸稈可作為草食家畜的粗飼料開(kāi)發(fā)利用,但因秸稈的質(zhì)地粗糙、適口性差、消化率低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不高,對(duì)綿羊飼料中的利用率很低。研究以玉米秸稈為主的全混合日糧(TMR)為更有效地利用玉米秸稈資源具有重要的意義。玉米秸稈中含有豐富的可溶性碳水化合物,可為青貯發(fā)酵提供充足的底物,但因粗蛋白含量較低,不能很好地滿足反芻動(dòng)物的需求[2-3]。玉米秸稈經(jīng)氨化處理后,使粗蛋白含量提高到7%~8%[4],玉米秸稈經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵后,可以顯著增加營(yíng)養(yǎng)成分,延長(zhǎng)貯存保質(zhì)期[5]。車小平[6]研究表明黃貯后的玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)水平與干草相比營(yíng)養(yǎng)水平、適口性、消化率有了較大提高,用其飼喂奶牛采食量可以增加30%左右,采食速度可以提高40%左右。王晶等[7]用拉伸膜將制成的TMR飼料成品進(jìn)行包裹后存放感官品質(zhì)表現(xiàn)良好,能更好地保存其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。馬書(shū)林等[8]用 TMR青貯飼喂奶牛,試驗(yàn)結(jié)果表明干物質(zhì)采食量增加,奶牛瘤胃內(nèi) pH和瘤胃內(nèi)微生物環(huán)境穩(wěn)定,有利于奶牛瘤胃內(nèi)微生物對(duì)飼料的吸收和轉(zhuǎn)化利用。以粉碎玉米秸稈為主,適當(dāng)混合苜蓿干草、糖渣和混合精料并添加各類添加劑調(diào)制TMR發(fā)酵飼料,能改善其適口性和飼料價(jià)值。筆者以玉米秸稈為主、添加復(fù)合菌、尿素和鹽來(lái)配制TMR發(fā)酵飼料,研究不同添加劑對(duì)TMR青貯的發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分、有氧穩(wěn)定性以及采食性的影響,旨在為更有效地利用玉米秸稈資源提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)于2015年5~6月在伊犁地區(qū)伊寧縣新疆百樂(lè)凱畜牧科技有限公司飼料加工廠進(jìn)行試驗(yàn)。
1.2試驗(yàn)材料干燥玉米秸稈和苜蓿干草粉碎后,備用。糖渣取自伊寧市克伯克圩孜湟渠飲料廠,混合精料在新疆百樂(lè)凱畜牧科技有限公司飼料加工廠進(jìn)行配制,其具體組成見(jiàn)表1。復(fù)合菌接種由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物研究所提供。
表1 混合精料的組成
1.3玉米秸稈為主的TMR發(fā)酵飼料的調(diào)制按干物質(zhì)計(jì),以粉碎玉米秸稈40%、苜蓿5%、糖渣40%和混合精料15%混合均勻后,分別添加0.02%復(fù)合菌(處理Ⅰ)、0.02%復(fù)合菌+1.5%尿素(處理Ⅱ)、1.5%尿素(處理Ⅲ)、0.02%復(fù)合菌+1.5%尿素+0.1%食鹽(處理Ⅳ),將混合物的水分含量調(diào)整至45%,使用型號(hào)為ST-5552A型的青貯打包機(jī)打捆繞包調(diào)制TMR發(fā)酵飼料,在常溫下密封保存30 d后打開(kāi)取樣,供發(fā)酵品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分分析。有氧暴露后檢測(cè)pH和乳酸,評(píng)價(jià)飼料的有氧穩(wěn)定性。同時(shí),在貯藏過(guò)程中觀察其品溫變化情況。
1.4綿羊飼喂試驗(yàn)玉米秸稈為主的發(fā)酵TMR飼料打開(kāi)后,供母羊飼喂試驗(yàn),觀察其采食性和消化率。每組選用健康無(wú)病綿羊5只,入圈前驅(qū)蟲(chóng),并對(duì)設(shè)施進(jìn)行消毒處理。TMR發(fā)酵飼料的投喂量以保證10%左右的剩料為準(zhǔn),8:00和20:00飼喂,自由飲水。預(yù)試期8 d,正試期10 d,采食量、采食率和消化率的測(cè)定在正試期內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)稱重計(jì)算其增重量。
1.5取樣及處理方法TMR發(fā)酵飼料經(jīng)充分混勻后,至少選5點(diǎn),每點(diǎn)分布于3層,每點(diǎn)取樣量200 g以上,總量不少于1 kg。采用四分法將原始樣品縮至500 g,風(fēng)干后粉碎至40目,再用四分法濃縮至200 g,裝入密封容器,置于陰涼干燥處保存。
在發(fā)酵第30天青貯開(kāi)封后,取樣3.5 kg左右裝于自封袋中,但不封口,讓其暴露在空氣中,各2 d測(cè)定1次pH和乳酸含量。
飼喂試驗(yàn)進(jìn)入正試期內(nèi),每天取每組投喂和剩余飼料200 g,在60 ℃條件下風(fēng)干粉碎后,以供分析營(yíng)養(yǎng)成分含量。用糞袋連續(xù)4 d收集綿羊全糞,每天24 h排糞量稱重并記錄,混合均勻后稱取10%,加入少量甲醛保存,干燥粉碎后供分析用。
1.6測(cè)定指標(biāo)與方法使用TR-72U溫度記錄計(jì)連續(xù)測(cè)定并記錄打捆繞包TMR青貯內(nèi)部的品溫變化,將溫度記錄器插入大捆繞包TMR青貯的上、中、下層,記錄其品溫變化。分別取青貯的標(biāo)準(zhǔn)樣品,在65 ℃下干燥48 h,粉碎后過(guò)40目篩,供營(yíng)養(yǎng)成分分析。粗蛋白(CP)含量采用凱氏定氮法測(cè)定,而中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維素(ADF)含量采用范氏(Van Soest)洗滌纖維素分析法[9]測(cè)定。
青貯的純水浸提液供測(cè)定青貯的pH和有機(jī)酸含量。使用HORIBA F-50型pH計(jì)測(cè)定pH。有機(jī)酸濃度采用高效液相色譜法測(cè)定,色譜柱為Kromnsil C18 S-DVB gel Column 15 cm×4.6 mm,檢測(cè)器為SPD-M10AVP,流動(dòng)相為3 mmol/L高氯酸,流速為1 mL/min;柱溫20 ℃,檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm,進(jìn)樣量20 mL[9]。
根據(jù)正試期的飼料投喂量和剩余量計(jì)算TMR青貯的采食量;采食率根據(jù)投喂飼料被綿羊采食部分所占的比例計(jì)算;采用全收糞消化試驗(yàn)法測(cè)定青貯的干物質(zhì)消化率,消化率的計(jì)算公式為:干物質(zhì)的消化率(%)=[(干物質(zhì)采食量-干物質(zhì)排糞量)/干物質(zhì)采食量]×100。
1.7數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2003和SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析。
2結(jié)果與分析
圖1 不同TMR青貯的品溫變化Fig. 1 Temperature changes of TMR silage
2.1TMR青貯的品溫變化及發(fā)酵品質(zhì)從圖1可以看出,外界平均溫度為25.4 ℃,庫(kù)內(nèi)室溫為22.5 ℃,而各處理青貯內(nèi)部的品溫為19.3~24.5 ℃,無(wú)明顯的異常升溫現(xiàn)象。由表2可知,各處理TMR青貯的含水量為46%~47%,各處理間無(wú)顯著差異(P>0.05);處理Ⅰ青貯的pH顯著低于處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ;處理Ⅱ的乳酸和總酸含量顯著高于處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,各處理間有顯著差異(P<0.05);TMR青貯中未檢測(cè)出丁酸。
2.2TMR青貯的營(yíng)養(yǎng)成分由表3可知,處理Ⅰ的粗蛋白含量為7.73%,而處理Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ粗蛋白含量分別為10.83%、10.82%和10.22%,與處理Ⅰ差異顯著(P<0.05);處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的NDF和ADF含量均顯著低于處理Ⅰ(P<0.05)。
2.3好氣穩(wěn)定性TMR青貯的有氧穩(wěn)定性測(cè)定結(jié)果表明,隨著有氧暴露時(shí)間的延長(zhǎng),各處理TMR青貯的乳酸含量均出現(xiàn)不同程度下降,而pH呈增加趨勢(shì),暴露4 d后的變化幅度較大。
2.4TMR青貯的采食性及消化率由表4可知,處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的采食量、采食率、干物質(zhì)消化率、表觀消化率顯著高于處理Ⅰ(P<0.05)。其中處理Ⅳ效果最佳,其采食量為1.63 kg/d,采食量占體重的3.85%,顯著高于其他處理。處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ干物質(zhì)消化率均在60%以上,而處理Ⅳ最高,達(dá)66%(P<0.05)。
表2 不同TMR青貯的發(fā)酵品質(zhì)
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。丁酸未檢出。
Note: Different lowercases in the same row indicated significant differences (P< 0.05). Butyric acid was not detected.
表3 不同TMR青貯的營(yíng)養(yǎng)成分含量
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
Note: Different lowercases in the same row indicated significant differences (P<0.05).
圖2 TMR青貯暴露于空氣下的有氧穩(wěn)定性Fig. 2 Aerobic stability of TMR silage exposure to air
處理Treatment干物質(zhì)采食量Drymatterintake∥kg/d干物質(zhì)采食率Feedingrateofdrymatter∥%干物質(zhì)排糞量Fecesamountofdrymatter∥kg/d干物質(zhì)消化率Digestibilityofdrymatter∥%粗蛋白消化率Digestibilityofcrudeprotein(CPD)∥%中性洗滌纖維消化率Digestibilityofneutraldetergentfiber(NDFD)∥%酸性洗滌纖維消化率Digestibilityofaciddetergentfiber(ADFD)∥%Ⅰ1.45±0.11b82.41±6.28b0.59±0.0459.04b±3.31b63.18±4.39b62.06±1.9154.44±0.88bⅡ1.53±0.25ab87.62±1.48ab0.58±0.0762.35±4.86ab74.17±4.52ab62.88±5.4856.21±3.41abⅢ1.56±0.03ab89.32±1.82ab0.61±0.0860.39±4.91ab72.85±3.92ab63.69±1.5555.37±2.01abⅣ1.63±0.36a91.62±1.63a0.55±0.0466.15±2.18a75.49±4.12a65.31±1.7960.35±2.53a
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
Note: Different lowercases in the same row indicated significant differences (P< 0.05).
3討論與結(jié)論
全混合日糧(TMR)是根據(jù)反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需求量將各種粗精飼料及微量元素均勻混合的投喂日糧。與單純的黃貯
相比,TMR技術(shù)通過(guò)各種飼料原料根據(jù)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需求進(jìn)行搭配配合,調(diào)整和提供營(yíng)養(yǎng)水平,改善適口性,增加采食量和采食率[8,10]。
研究表明,TMR飼料經(jīng)過(guò)發(fā)酵后,粗蛋白含量可以明顯升高,中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量則不同程度下降[11-12]。筆者以玉米秸稈為主、添加復(fù)合菌、尿素和鹽來(lái)配制TMR發(fā)酵飼料,研究不同添加劑對(duì)TMR青貯的發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分、有氧穩(wěn)定性以及采食性的影響。配制的TMR發(fā)酵飼料中,玉米秸稈占58%(干基),苜蓿、糖渣和配合精料分別占7%、12%和23%,是典型的母羊全價(jià)飼料。為期30 d的發(fā)酵貯藏過(guò)程中,各處理TMR無(wú)異常升溫現(xiàn)象。TMR青貯的乳酸含量在各處理間無(wú)顯著差異(P>0.05),但處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的pH在4.5~4.8范圍內(nèi)呈略升高趨勢(shì)(P<0.05)。氨化處理可使秸稈中的纖維素和半纖維素與木質(zhì)素分離,引起細(xì)胞壁膨脹,能大幅度提高秸稈的含氮量[13]。該試驗(yàn)處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均添加1.5%尿素,其粗蛋白含量均增至10%以上,比對(duì)照大幅度增加。這與黃金華等[14]研究秸稈通過(guò)尿素氨化處理 90 d可以顯著提高秸稈的粗蛋白含量的結(jié)果相一致。
發(fā)酵TMR有氧腐敗變質(zhì)主要是由酵母和霉菌等有害微生物增殖所引起的[15]。邱小燕等[16]研究表明發(fā)酵全混合日糧添加糖蜜有氧暴露6 d后各組乳酸、乙酸和水溶性碳水化合物含量均呈不同程度下降,pH在第12天顯著上升,酵母菌數(shù)量和氨態(tài)氮/總氮比例明顯增加。該試驗(yàn)在TMR青貯在有氧暴露6 d內(nèi)各處理pH呈增加趨勢(shì),乳酸含量均出現(xiàn)不同程度下降,但在前4 d內(nèi)的下降幅度相對(duì)較小,其有氧穩(wěn)定性較好。
楊曉亮等[17]研究表明動(dòng)物飼喂發(fā)酵TMR采食量和采食速率提高30%,粗纖維降低10%以上,干物質(zhì)消化率可以提高35%。該試驗(yàn)結(jié)果表明處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ采食量分別為1.45、1.53、1.56和1.63 kg/d,其中處理Ⅳ采食量最高,占綿羊體重的3.85%,顯著高于其他處理;處理Ⅳ干物質(zhì)消化率高達(dá)66%(P<0.05)。嚴(yán)平等[18]研究表明微貯處理秸稈后顯著改善了適口性,羊的日采食量比飼喂未處理秸稈提高了16.7%,干物質(zhì)消化率顯著高于未處理秸稈,這與該試驗(yàn)結(jié)果相一致。
筆者通過(guò)研究不同添加劑對(duì)玉米桔稈為主的TMR青貯的發(fā)酵品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性、營(yíng)養(yǎng)成分以及采食性的影響,得出以出結(jié)論:①各處理TMR青貯均達(dá)到了TMR青貯安全貯藏的目的,各處理的發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性均無(wú)顯著差異(P>0.05);②添加1.5%尿素的處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的粗蛋白含量均超過(guò)10%,并有效改善了貯藏性和適口性;③復(fù)合菌、尿素和食鹽同時(shí)添加的處理Ⅳ的采食量、采食率及干物質(zhì)消化率高于處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。由此可見(jiàn),同時(shí)添加0.02%復(fù)合菌、1.5%尿素和0.1%食鹽的處理Ⅳ效果最佳,在生產(chǎn)上可以推廣使用。
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收稿日期2015-12-14
作者簡(jiǎn)介瑪里蘭·畢克塔依爾(1991- ),女,新疆伊犁人,碩士研究生,研究方向:牧草生產(chǎn)與育種。*通訊作者,教授,博士,博士生導(dǎo)師,從事飼料與反芻家畜營(yíng)養(yǎng)代謝研究。
基金項(xiàng)目“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD45B03-02)。
中圖分類號(hào)S 816.7
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
文章編號(hào)0517-6611(2016)03-067-03