玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯的研究

劉海燕，王秀飛，王彥靖，黃梟，李權(quán)，劉鵬

（吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，長(zhǎng)春 130033）

玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯的研究

劉海燕，王秀飛，王彥靖，黃梟，李權(quán)，劉鵬

（吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，長(zhǎng)春 130033）

本試驗(yàn)旨在利用菊芋秸稈來(lái)提高玉米秸稈的青貯品質(zhì)。玉米秸稈與菊芋秸稈按10:0、9:1、8:2、0:10共4個(gè)比例進(jìn)行混貯處理，40d后測(cè)定pH值、營(yíng)養(yǎng)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。結(jié)果表明：隨著菊芋秸稈比例增大，混貯料的pH值、纖維性營(yíng)養(yǎng)成分有降低趨勢(shì)，非纖維性碳水化合物、干物質(zhì)與中性洗滌纖維48h體外消化率、能值、相對(duì)飼喂價(jià)值呈上升趨勢(shì)。綜合而言，適量添加菊芋秸稈，具有提高玉米秸稈青貯品質(zhì)的效果。

玉米秸稈；菊芋秸稈；混合青貯；營(yíng)養(yǎng)成分；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

飼用化是秸稈綜合利用的一種有效途徑，生產(chǎn)實(shí)踐表明，在飼用化利用的各種處理方式中，青貯是最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的一種方式。玉米秸稈是我國(guó)北方草食動(dòng)物重要的粗飼料來(lái)源，但很多牧場(chǎng)并未對(duì)秸稈進(jìn)行有效利用，甚至在秸桿黃化后仍用來(lái)喂牛，而風(fēng)干黃化后的秸稈纖維含量高、可溶性碳水化合物低、附生微生物減少，不宜青貯，將其作為越冬的干草料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極低[1]。Seale等[2]研究指出，影響發(fā)酵品質(zhì)的因素很多，其中，青貯原料水溶性碳水化合物含量是影響青貯發(fā)酵品質(zhì)的主要因素之一。菊芋秸稈中含有豐富的可溶性碳水化合物，可為乳酸菌提供充足的發(fā)酵底物，既可以克服玉米秸稈單獨(dú)青貯發(fā)酵品質(zhì)差及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低的缺點(diǎn)，又可以解決單純利用菊芋秸稈制作青貯，飼料原料不足的問(wèn)題。本試驗(yàn)以玉米秸稈與菊芋秸稈為原料，以不同比例混貯，用近紅外光譜分析法測(cè)定營(yíng)養(yǎng)成分的變化，為調(diào)制品質(zhì)優(yōu)良的玉米秸稈青貯飼料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

玉米秸稈刈割于吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院范家屯玉米試驗(yàn)田，刈割時(shí)間為 2016年9月30日。菊芋秸稈刈割于吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院洮南試驗(yàn)站，刈割時(shí)間為2016年10月20日。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)青貯比例處理，玉米秸稈與菊芋秸稈的比例分別為：10∶0、9∶1、8∶ 2、0∶10，分別設(shè)為Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅳ組，青貯時(shí)間為40d，每組3次重復(fù)。

1.3 青貯調(diào)制

將刈割后的玉米秸稈和菊芋秸稈切至2cm左右長(zhǎng)度，按照設(shè)定比例分別稱取玉米秸稈和菊芋秸稈，青貯原料共取500g，調(diào)節(jié)水分含量為65%左右，充分混合均勻后裝入聚乙烯袋，用抽真空機(jī)抽真空封口，在室溫條件下保存40d。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 pH值測(cè)定

取鮮樣10g，用100mL蒸餾水浸提至少1～2min后，經(jīng)4層紗布過(guò)濾，水浸液當(dāng)即用以測(cè)定pH值[3]。

1.4.2 營(yíng)養(yǎng)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的近紅外檢測(cè)

將三個(gè)青貯袋中的樣品充分混合，取300g送往藍(lán)德雷牧草飼料品質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，用近紅外光譜分析法（NIR）檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Excel表格對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并制作相應(yīng)的圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯對(duì)pH值的影響

由圖1可以看出，隨著菊芋秸稈添加量的增加，pH值顯著下降，說(shuō)明在玉米秸桿青貯中添加菊芋秸稈，可改善青貯料的發(fā)酵品質(zhì)。

圖1 玉米秸稈與菊芋秸稈混貯的pH值

2.2 玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

通過(guò)表1可以看出，隨著原料中菊芋秸稈量的增加，青貯料中木質(zhì)素（lignin）含量略有下降，ADF與NDF顯著下降，非纖維性碳水化合物（NFC）顯著升高。試驗(yàn)結(jié)果表明，菊芋秸稈的添加，降低了玉米秸稈青貯飼料中不易被利用的纖維成分，提高了易被消化利用的非纖維營(yíng)養(yǎng)成分。

表1 玉米秸稈與菊芋秸稈混貯的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分(%,干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.3 玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響

由圖2～6可以看出，與Ⅰ組比較，Ⅱ組、Ⅲ組的體外48h干物質(zhì)消化率、體外48h中性洗滌纖維消化率、維持凈能、增重凈能、相對(duì)飼喂價(jià)值均呈上升趨勢(shì)。

圖2 玉米秸稈與菊芋秸稈混貯的體外48h干物質(zhì)消化率

圖3 玉米秸稈與菊芋秸稈混貯的體外48h中性洗滌纖維消化率

圖4 玉米秸稈與菊芋秸稈混貯的維持凈能

圖5 玉米秸稈與菊芋秸稈混貯的增重凈能

圖6 玉米秸桿與菊芋秸稈混貯的相對(duì)飼喂價(jià)值

3 討論

3.1 關(guān)于玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯對(duì)pH值的影響

pH值是影響青貯質(zhì)量的重要因素之一，pH值快速下降，有助于限制植物酶活性,減少蛋白質(zhì)降解損失,抑制產(chǎn)生高水平乙酸、丁酸的有害微生物以及其他有害微生物的數(shù)量[4]。有學(xué)者提出，pH值接近4.2可達(dá)到青貯的要求，pH值過(guò)高會(huì)導(dǎo)致青貯飼料品質(zhì)降低。Meeske等[5]研究表明，用干物質(zhì)含量較高的材料青貯時(shí)pH值不必降到4.2以下，也可使青貯飼料保存良好。本試驗(yàn)4個(gè)處理組青貯料的品質(zhì)都達(dá)到了良好，玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯后，較各自單獨(dú)青貯的pH值有所降低，玉米秸稈與菊芋秸稈比例為8∶2時(shí)最低。原因?yàn)樘鞘侨樗峋闹饕澄飦?lái)源，其中可溶性糖分是青貯中乳酸菌繁殖發(fā)酵的基質(zhì)，在一定程度上提高原料可溶性糖分的含量，可確保乳酸菌快速大量地形成乳酸，促使pH值迅速下降，有效地抑制不良發(fā)酵，提高青貯的品質(zhì)和成功率[6,7]，而菊芋秸稈中的總糖含量達(dá)到13.83%～21.33%，大多數(shù)都是可溶性糖，因而添加到玉米秸稈中，提高了可溶性糖的含量，進(jìn)而降低了pH值，改善了青貯品質(zhì)。

3.2 關(guān)于玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

玉米秸稈是反芻家畜青貯飼料的主要原料，其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)受秸稈NDF和ADF含量影響[8]。NDF值與家畜吸收率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[9]，NDF越低表明其經(jīng)濟(jì)價(jià)值越高；ADF與動(dòng)物消化率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，是指示飼草能量的關(guān)鍵指標(biāo)，其含量越低，飼草的消化率越高，飼用價(jià)值越大[10]。日糧中的非纖維碳水化合物主要由淀粉、可溶性糖、果聚糖以及果膠質(zhì)組成[11]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著菊芋秸稈比例的增加，混貯組木質(zhì)素、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量顯著降低，非纖維性碳水化合物顯著升高，說(shuō)明菊芋的加入可以降低青貯飼料中纖維物質(zhì)含量，提高非纖維性物質(zhì)含量。

3.3 關(guān)于玉米秸稈和菊芋秸稈混合青貯對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響

提高瘤胃微生物對(duì)粗飼料干物質(zhì)的消化率，關(guān)鍵在提高對(duì)飼草粗纖維的消化率[12]。秸稈中的細(xì)胞內(nèi)容物幾乎能夠被完全消化，而細(xì)胞壁因含有較多的粗纖維，導(dǎo)致在動(dòng)物體內(nèi)消化緩慢且不完全[13]。秸稈細(xì)胞壁的木質(zhì)素-纖維素-半纖維素的特殊復(fù)合體限制了動(dòng)物對(duì)纖維素、半纖維素等成分的降解和利用，使得秸稈細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能被釋放出來(lái)，從而導(dǎo)致秸稈的消化率降低[14]。秸稈消化率低是限制秸稈利用的主要因素。NDF和ADF是反映飼料質(zhì)量的有效指標(biāo)，對(duì)此國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究，通過(guò)降低NDF和ADF含量來(lái)提高秸稈的飼喂價(jià)值。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著菊芋秸稈添加比例的增加，混貯后由于降低了青貯飼料中中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質(zhì)素含量，提高了非纖維性碳水化合物含量，使得體外48h干物質(zhì)消化率、體外48h中性洗滌纖維消化率、維持凈能、增重凈能得到提高，進(jìn)一步提高了相對(duì)飼喂價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

玉米秸稈與適量菊芋秸稈混合青貯，可以降低青貯飼料中纖維物質(zhì)含量，提高非纖維性物質(zhì)含量，進(jìn)一步提高體外干物質(zhì)和中性洗滌纖維的消化率，從而提高維持凈能、增重凈能、相對(duì)飼喂價(jià)值。

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Study on Mixed Silage of Corn Straw and Jerusalem Artichoke Stalk as Feed Sources

LIU Hai-yan, WANG Xiu-fei, WANG Yan-jing, HUANG Xiao, LI Quan, LIU Peng
(Jilin Academy of Agricultural Sciences, Changchun 130033)

The study was conducted to produce high quality silage with Jerusalem artichoke stalk. Corn stalk and Jerusalem artichoke stalk were mixed and silaged at ratio of 10:0,9:1,8:2 and 0:10,respectively. Silages were determined for pH, nutrient content and nutritive value after 40d ensilage. The results showed as follows: The pH and fibrous nutrients of silage decreased, and non- fiber carbohydrates (NFC), in vitro true dry matter degradability 48-hour (IVTDMD48), neutral detergent fiber degradability 48-hour (NDFD48), relative feed value (RFV) were on rise, with the increasing of Jerusalem artichoke stalk’s rate. In conclusion, the addition of Jerusalem artichoke straw could improve the quality of corn straw silage.

Corn straw; Jerusalem artichoke stalk; Mixed silage; Nutrient content; Nutritive value

S823.4

A

1004-4264（2017）12-0015-03

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.12.004

2017-05-02

吉林省科技發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目（20160204013SF）；國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)（201503134）；吉林省重點(diǎn)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（20150307022NY）。

劉海燕（1976-），女，漢，吉林蛟河人，副研究員，研究方向?yàn)榻斩掞暳匣庸だ谩?/p>

劉鵬（1963-)，男，研究員，研究方向?yàn)榻斩捹Y源化利用。