玉米秸稈為主TMR發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)和粒度評價

瑪里蘭?畢克塔依爾+劉克正+艾比布拉?伊馬木

摘要：本試驗以玉米秸稈為主，添加各種附加料，充分?jǐn)嚢杌旌?，含水率調(diào)至50%左右，裝入50 kg 塑料袋，調(diào)制TMR發(fā)酵飼料，在常溫下密封保存1個月（處理1）和3個月（處理2），取樣分析其感官指標(biāo)、發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)成分以及粒度分布。結(jié)果表明，處理1和處理2發(fā)酵飼料感官評定為優(yōu)良；處理1和處理2發(fā)酵飼料的含水量分別54.66%和53.80%，處理間無顯著差異（P>0.05）；處理2乙酸和總酸含量顯著高于處理1，pH值顯著低于處理1（P<0.05）；處理2粗蛋白（CP）含量顯著降低（P<0.05），但中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量在處理間無顯著差異；處理1和處理2經(jīng)PSPS篩分后第一層發(fā)酵飼料顆粒度間無顯著性差異（P>0.05），第二層、第三層篩網(wǎng)和底層上的飼料顆粒比例均存在顯著性差異（P<0.05）?？梢?，玉米秸稈為主袋裝發(fā)酵TMR飼料的發(fā)酵品質(zhì)好，營養(yǎng)成分及粒度分布合理，可供1～3月保存使用。

關(guān)鍵詞：玉米秸稈；TMR發(fā)酵飼料；營養(yǎng)成分；顆粒度

中圖分類號：S816.6文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）02-0151-05

我國是世界上農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)量最大的國家之一，每年的可再生秸稈理論資源量為8.4 億噸，可收集資源量約為7 億噸。其中，玉米秸稈資源量最大，約為2.43 億噸，占秸稈可收集資源量的34.7%[1，2]。玉米是新疆主要的農(nóng)作物之一，種植面積達(dá)8.56×105 hm2，主要分布在伊犁、塔城、昌吉等區(qū)域[3]。秸稈是一種非常規(guī)飼料資源，其共同特點是質(zhì)地粗硬、適口性差、消化率低、營養(yǎng)價值不高，很難被家畜消化利用，造成資源的巨大浪費[4]。秸稈飼料化就是以秸稈經(jīng)過青貯、氨化、微貯等物理、化學(xué)和生物技術(shù)處理，提高其營養(yǎng)價值、養(yǎng)分含量及適口性后用于飼養(yǎng)畜禽，通過養(yǎng)畜過腹還田的一種科學(xué)方法。

TMR是根據(jù)反芻動物（牛、羊等）的營養(yǎng)需求，把揉碎的粗飼料、精料和各種添加劑進(jìn)行充分混合而得到的營養(yǎng)平衡的全混合日糧[5，6]，通過微生物厭氧發(fā)酵可使飼料變得柔軟且蓬松，顯著改善適口性，同時可提高貯藏性[7]。前報[8]總結(jié)了復(fù)合菌、尿素和食鹽同時添加玉米秸稈為主TMR發(fā)酵飼料的效果最佳，其貯藏性、適口性和飼料價值均高于單一添加。氨化可以提高玉米秸稈粗蛋白含量，并使秸稈中的纖維結(jié)構(gòu)改變，提高秸稈飼料的利用率[9]。玉米秸稈經(jīng)生物發(fā)酵后，可以顯著增加營養(yǎng)成分，延長貯存保質(zhì)期[10]。本研究以玉米秸稈為主，添加各種附加料調(diào)制TMR發(fā)酵飼料，科學(xué)評價貯藏時間對發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)成分以及粒度分布的影響，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材料

本試驗所用收獲后的玉米秸稈、小麥秸稈、甜菜渣、葡萄籽皮渣、玉米渣頭、小麥渣頭等均取自新疆伊犁益生生物科技有限公司。

1.2發(fā)酵飼料調(diào)制

分別取粉碎的玉米秸稈50%、小麥秸稈20%、甜菜渣5%、葡萄渣5%、玉米渣頭10%、小麥渣頭10%，利用飼料攪拌機(jī)混勻，將混合物的水分含量調(diào)至45%～55%，拌勻后裝入50 kg 塑料袋調(diào)制TMR發(fā)酵飼料，在常溫下密封保存1個月（處理1）和3個月（處理2）后開袋供分析。

1.3取樣及處理方法

打開塑料袋，將各處理發(fā)酵飼料充分混合均勻，首先對其表面及內(nèi)部飼料進(jìn)行感官鑒定；再從發(fā)酵飼料中至少選5點取樣，每點取樣量200 g以上，總量不少于1 kg，用四分法將原始樣品縮至500 g，風(fēng)干后粉碎至40目，再用四分法縮至250 g，對發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)成分及顆粒度進(jìn)行測定評價。

1.4測定指標(biāo)及方法

1.4.1感官評價采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（Deutsche Lan Dwirtschafts Gesellschaft）評分法，根據(jù)氣味、質(zhì)地、色澤 3 項進(jìn)行評分，然后再按得分劃分為優(yōu)良（16～20分）、尚可（10～15分）、中等（5～9分）、腐?。?～4分） 4 個等級進(jìn)行感觀評價[11]。

指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)得分氣味有芳香果味或明顯的面包香味14有微弱的丁酸臭味，或較輕的酸味，芳香味弱10丁酸味頗重，或有刺鼻的焦糊臭或霉味4有較強(qiáng)的丁酸臭味或氨味，或幾乎無酸味2質(zhì)地莖葉結(jié)構(gòu)保持良好4莖葉結(jié)構(gòu)保持較差2莖葉結(jié)構(gòu)保持極差，或有輕度的霉菌污染1莖葉腐爛或污染嚴(yán)重0色澤與原料相似，烘干后呈淡褐色2略有變色呈淡黃色或帶褐色1變色嚴(yán)重，墨綠色或褐色呈黃色，霉味較強(qiáng)0

1.4.2發(fā)酵品質(zhì)測定稱取50 g，加入 100 mL蒸餾水，飛利浦榨汁機(jī)攪碎3 min，4層紗布過濾，每次不超過30 s，濾紙過濾，使用pH電極測試表對濾液進(jìn)行pH測定，用高效液相色譜法對乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）等進(jìn)行測定。水分含量采用烘干法測定。

1.4.3營養(yǎng)成分測定粗蛋白（CP）含量采用凱氏定氮法測定；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量采用范氏（Van Soest）洗滌纖維分析法進(jìn)行測定；粗灰分（Ash）采用高溫碳化法測定；鈣（Ca）采用高錳酸鉀法測定；磷（P）采用鉬酸銨法測定；硒（Se）采用氫化物原子熒光光譜法測定。

1.4.4顆粒度篩分試驗中所收集的TMR發(fā)酵飼料鮮樣打開用PSPS分析樣品顆粒大小。測定方法如下：將三層篩子和底盤按孔徑由大到小依次向下排列（共四層，篩網(wǎng)孔徑分別為19、8、1.18 mm），取約200 g鮮樣置于最上層篩（孔徑19 mm）。篩子總共水平振蕩40下（每個方向5次，共兩組）[12]，振蕩頻率為1次砂或水平振蕩距離大于17 cm。振蕩過程中不允許出現(xiàn)垂直振動。各層篩分別稱重、記錄，然后在篩后稱量各層篩體重量，記錄，計算顆粒度。

如果天平量程不夠，可以直接稱量樣品凈重，操作時應(yīng)快速稱重，防止水分過量損失，產(chǎn)生誤差。

1.5統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1感官評價

由表2可知，色澤上，處理1沒有變色，呈黃綠色，處理2略有變色；氣味上，均有芳香果味；質(zhì)地上，柔軟松散而不粘手，無霉菌污染。綜合評分，處理1和處理2均大于16分，為1級（優(yōu)良）。

3 討論

TMR發(fā)酵是根據(jù)家畜的飼料配方，將各原料成分均勻混合而成的一種營養(yǎng)濃度均衡的日糧。TMR發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)的感觀評價主要包括質(zhì)地、色澤及氣味等。優(yōu)質(zhì)的發(fā)酵飼料質(zhì)地柔軟而不粘手，色澤淡褐色或黃綠色，氣味無丁酸臭味，有芳香味或明顯的面包香味；發(fā)酵質(zhì)量較差時，質(zhì)地發(fā)粘甚至結(jié)塊，色澤呈棕色或黑色，則與發(fā)酵最初階段產(chǎn)生過多熱量有關(guān)，由于適宜霉菌生長而極易腐爛[13]；氣味方面發(fā)出醋酸味或混合有酒精氣味，由于熱量產(chǎn)生較多而遭破壞的發(fā)酵可能有煙草或焦糖味[14]。本試驗中，TMR發(fā)酵飼料處理1和處理2感官評價結(jié)果表明，氣味各處理均有芳香果味；質(zhì)地柔軟松散而不粘手；色澤處理1沒有變色，呈黃綠色，處理2略有變色，呈淡黃色，無霉菌污染，保存期延長至3個月，仍無質(zhì)變現(xiàn)象，感官評定均為良，這與Muck[15]的研究結(jié)果較為一致。

pH值是生產(chǎn)中能夠快速反映發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)。隨著存放時間延長，裹包TMR 的pH 值均逐漸降低，這是因為厭氧環(huán)境下微生物引起碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生較大量乳酸，使得發(fā)酵飼料pH 值出現(xiàn)降低[16]。發(fā)酵全混合日糧干物質(zhì)含量較高時，pH值在4.5左右，亦能使其得到好的保存[17]。本試驗TMR發(fā)酵飼料保存1個月pH值為4.70，保存期延長至3個月，使發(fā)酵飼料pH值降至4.33，說明各處理均達(dá)到優(yōu)質(zhì)發(fā)酵飼料的標(biāo)準(zhǔn)。

蛋白質(zhì)是反芻家畜生長過程中需要的重要營養(yǎng)物質(zhì)之一，是家畜日糧中不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。本試驗結(jié)果表明，TMR發(fā)酵飼料保存期延長至3個月，粗蛋白含量較保存1個月低，因TMR青貯發(fā)酵過程中，一方面飼料中的蛋白質(zhì)通過植物蛋白酶分解，另一方面，微生物也能明顯分解飼料中的真蛋白[18]，使真蛋白變成非蛋白氮，貯藏時間延長粗蛋白含量呈降低趨勢，這與前人[19-23]的研究結(jié)果一致。

飼料長度（主要指粗飼料）對奶牛的采食量、瘤胃發(fā)酵、采食行為和生產(chǎn)性能的影響是當(dāng)今奶牛研究的熱點之一，各國學(xué)者在確定TMR的合理長度方面做了大量工作[24]。對玉米青貯的篩分發(fā)現(xiàn)，在我國青貯的制作過程中飼料顆粒度普遍偏大，一般超過飼料標(biāo)準(zhǔn)粒度范圍（19 mm），使得停留在PSPS第一層篩網(wǎng)上的飼料比例偏大，不僅容易造成奶牛挑食，還容易在青貯制作過程中發(fā)生霉變[24]。本試驗使用PSPS顆粒度分級篩分析，處理1和處理2經(jīng)PSPS篩分后第一層數(shù)據(jù)之間無顯著差異（P>0.05），第二層、第三層篩網(wǎng)和底盤上的飼料比例均存在顯著差異（P<0.05），處理1的顆粒度偏小，粒度分布合理，適合家畜。

4 結(jié)論

玉米秸稈為主TMR發(fā)酵飼料，保存1個月感官評價優(yōu)，pH值達(dá)到優(yōu)質(zhì)飼料標(biāo)準(zhǔn)，營養(yǎng)價值高，粒度分布合理，該處理效果最佳，可供在生產(chǎn)上推廣使用。保存期延長至3個月，仍無質(zhì)變現(xiàn)象，粗蛋白含量下降，營養(yǎng)成分和顆粒度合理，比保存1個月的效果偏低。

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收稿日期：2016-07-14

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（21177068）；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程項目（2015-cxgc-xym，2016-cxgc-xym）

作者簡介：徐奕（1994-），女，天津市人，本科在讀，環(huán)境科學(xué)專業(yè)。

通訊作者：徐應(yīng)明（1964-），男，研究員，主要從事農(nóng)田土壤重金屬污染鈍化修復(fù)技術(shù)研究。E-mail：ymxu1999@126.com