孫志強,王天正,吳 哲,岳額爾敦加布,玉 柱
(1.中國農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院,北京 100193;2. 內(nèi)蒙古呼倫貝爾市陳巴爾虎旗草原工作站,內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021500)
目前,全株玉米青貯飼料在畜牧業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用,成為反芻家畜不可缺少的基礎飼料[1]。國內(nèi)常用的青貯設施有青貯窖、地面堆貯、裹包青貯和塑料袋青貯等,其中裹包青貯飼料耐貯藏,不易損壞,可以長期保持青鮮狀態(tài),且運輸方便,是家畜在冬春季節(jié)的良好多汁飼料,可以從根本上解決枯草季節(jié)飼草供應不足和飼草質(zhì)量不高的問題,為奶牛的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供物質(zhì)保障[2-4]?!凹Z改飼”以來,青貯專用玉米的種植面積逐年增加,為牲畜提供了高質(zhì)量的粗飼料來源。 許慶方等[5]研究表明,全株玉米不使用添加劑也可制成良好的青貯飼料,所以選擇合適的青貯專用玉米品種在生產(chǎn)實踐中有著至關重要的作用。本試驗旨在分析2種糧飼兼用品種和1種青貯專用玉米品種全株玉米制作的裹包青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分,并比較全株玉米裹包青貯飼料上、中、下層的青貯品質(zhì),為全株玉米裹包青貯生產(chǎn)提供依據(jù),促進優(yōu)質(zhì)青貯玉米飼料生產(chǎn)。
1.1 試驗地點和材料 試驗在山東省濟南市開展。選用登海 6702(DH6702)、青貯 ND465(ND465)和先玉045(XY045)3個品種的全株玉米,在蠟熟期收獲并制成裹包青貯。ND465為青貯專用品種,DH6702和XY045為糧飼兼用品種。青貯調(diào)制時間為2016年10月,青貯時間為5個月。
1.2 青貯方法 裹包青貯采用圓捆機將揉切的全株玉米打成圓柱體,密度為730 kg/m3。用包膜機將捆扎好的全株玉米裹包,青貯專用拉伸膜裹包4層。試驗所用裹包體積是0.1 m3,重70 kg左右。全株玉米裹包青貯存放于地勢高的地方,并且保持干燥,堆放高度2層,上覆蓋黑色塑料膜。
1.3 取樣方法 使用青貯飼料取樣器,從裹包青貯上層、中層、下層分別均勻選取3個取樣點,每個樣點200 g左右青貯飼料,共9個樣品;每個品種選取3個裹包。取樣器在每個樣點深入到青貯裹包30 cm內(nèi),各個樣點的樣品分別裝入塑料袋,并抽真空封口,取樣分析。
1.4 測定指標和方法
1.4.1 發(fā)酵品質(zhì) 將取回的樣品帶回實驗室,立即打開每個樣品,充分混勻,稱取20 g青貯料,加入180 mL蒸餾水,用組織搗碎機攪碎1 min,先后用4層紗布和定性濾紙過濾,得到青貯飼料浸提液,用于pH、有機酸及氨態(tài)氮(AN)的測定。pH用METTLER TOLEDO型pH計測定;乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)含量采用 SHIMADZE-10A型高效液相色譜儀分析,色譜柱為ShodexRspak KC-811S-DVB gel Column 300 mm×8 mm,檢測器為SPD-M10AVP,流動相為3 mmol/L高氯酸,流速1 mL/min,進樣量5 μL,柱溫50℃,檢測波長210 nm[6];AN用苯酚-次氯酸比色法測定[7]。
1.4.2 營養(yǎng)成分 稱取青貯樣品200 g左右于烘箱中65℃烘干48 h后用植物粉碎機粉粹,過40目篩,干物質(zhì)(DM)采用烘干法測定[8];粗蛋白質(zhì)(CP)采用凱氏定氮法測定[8];中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)采用Van Soest法測定[9];可溶性糖(WSC)采用蒽酮-硫酸比色法定量[10]。淀粉采用高氯酸水解-蒽酮比色法測定[11]。
1.4.3 青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)評價 采取pH評分、AN評分和有機酸評分對全株玉米青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)進行綜合評定。將有機酸評分除以2,可得到有機酸的相對得分,再將相對得分與pH評分、AN評分相加,即可獲得綜合得分。各部分分數(shù)在總分中分別占25%、25%、50%。評定標準參照中國農(nóng)業(yè)大學青貯實驗室全株玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)等級判別標準,將其劃分為一、二、三、四級4個等級(表1)。
表1 全株玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)分級
1.5 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)采用Excel 2007進行整理,采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進行雙因素方差分析,用Duncan's多重比較法對不同品種和裹包上、中、下層進行比較分析,結(jié)果表示為平均值±標準誤。以P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。
2.1 不同品種玉米原料的營養(yǎng)成分 由表2可知,DH6702的WSC含量高于ND465和XY045,XY045的CP含量低于其他2個品種,DH6702的NDF和ADF含量低于其他2個品種。
2.2 不同品種全株玉米裹包青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì) 由表3可知,3個品種的全株玉米裹包青貯飼料的pH均小于3.90,氨態(tài)氮/總氮(AN/TN)都在5%以下。3個品種的青貯飼料中LA含量無顯著差異(P>0.05)。3個品種青貯飼料中AA和PA含量均較低,且ND465的AA含量顯著高于DH6702(P<0.05),但與XY045差異不顯著(P>0.05)。3個品種均未檢測出BA。
由表4可知,DH6702、ND465和XY045 3個品種的全株玉米裹包青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的綜合評分均在80以上,等級為一級,DH6702的得分最高。
2.3 不同品種全株玉米裹包青貯的營養(yǎng)成分 由表5可知,XY045品種全株玉米裹包青貯的DM含量顯著高于 DH6702和 ND465(P<0.05)。DH6702品 種 全 株玉米裹包青貯的WSC含量顯著高于ND465和XY045(P<0.05)。DH6702和XY045品種全株玉米裹包青貯的淀粉含量顯著高于ND465(P<0.05)。DH6702和ND465品種全株玉米裹包青貯的CP含量顯著高于XY045(P<0.05)。DH6702品種全株玉米裹包青貯的NDF和ADF含量顯著低于ND465(P<0.05),但與XY045差異不顯著(P>0.05)。
2.4 全株玉米裹包青貯飼料不同層次的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分
2.4.1 不同品種全株玉米裹包青貯飼料上、中、下層的發(fā)酵品質(zhì) 由表6可知,3個品種的全株玉米裹包青貯飼料上、中、下層之間的pH無明顯差異(P>0.05)。XY045裹包青貯上、中層的LA含量顯著高于下層(P<0.05),其他2個品種3層LA含量無顯著差異(P>0.05)。在不同品種中,上、中、下層之間AA和PA含量無顯著差異(P>0.05)。3個品種的全株玉米裹包青貯上、中、下層的AN/TN都在5%以下,且差異不顯著(P>0.05)。
裹包上層的青貯飼料中,ND465的pH顯著高于DH6702(P<0.05),但與XY045差異不顯著(P>0.05);3個品種的青貯飼料中LA、AA和PA含量及AN/TN均無顯著差異(P>0.05)。裹包中層青貯飼料中,3個品種青貯飼料的pH、AN/TN和LA、AA、PA含量均無顯著差異(P>0.05)。裹包下層青貯飼料中,DH6702的LA含量顯著高于ND465(P<0.05),但與XY045無顯著差異(P>0.05),ND465的AN/TN顯著高于其他2個品種(P<0.05)。
表2 不同品種玉米原料的營養(yǎng)成分
表3 不同品種全株玉米裹包青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)
表4 不同品種全株玉米裹包青貯的發(fā)酵品質(zhì)等級劃分
2.4.2 不同品種全株玉米裹包青貯飼料上、中、下層的營養(yǎng)成分 由表7可知,ND465裹包青貯上、中層的DM含量顯著高于下層(P<0.05),下層含水量接近70%,另外2個品種上、中、下層的DM含量無顯著差異(P>0.05)。在3個品種的全株玉米裹包青貯飼料中,其上、中、下層的WSC、淀粉、CP、NDF、ADF含量均無顯著差異(P>0.05)。
裹包上層的青貯飼料中,XY045的DM含量顯著高于其他2個品種(P<0.05);DH6702的WSC含量顯著高于 ND465和 XY045(P<0.05);3個品種的淀粉和CP含量無顯著差異(P>0.05);ND465的NDF、ADF含量顯著高于 DH6702(P<0.05)。裹包中層的青貯飼料中,XY045的DM含量顯著高于其他2個品種(P<0.05);ND465的淀粉含量顯著低于其他2個品種(P<0.05);ND465的CP含量顯著高于XY045(P<0.05);3個品種的WSC、NDF和ADF含量無顯著差異(P>0.05)。裹包下層的青貯飼料中,ND465的DM含量顯著低于其他2個品種(P<0.05);DH6702品種的WSC含量顯著高于ND465(P<0.05);DH6702品種的CP含量顯著高于XY045(P<0.05);3個品種的淀粉、NDF和ADF含量無顯著差異(P>0.05)。
本研究結(jié)果表明,3個品種全株玉米青貯飼料的pH均小于3.90,pH評分均為25分,AN評分也是25分,有機酸評分有差異,但差異不大。通過發(fā)酵品質(zhì)綜合評分得出,DH6702、ND465和XY045 3個品種的全株玉米裹包青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)均較好,說明3個品種的全株玉米裹包青貯飼料制作過程比較規(guī)范,且貯存期間管理較好。本次試驗3個品種的全株玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)無顯著差異,且發(fā)酵品質(zhì)較好,這與許慶方等[5]、Darby等[12]研究結(jié)果相似。對3個品種全株玉米裹包青貯的發(fā)酵品質(zhì)與營養(yǎng)成分進行檢測發(fā)現(xiàn),DH6702的AA含量較低,WSC、淀粉和CP含量較高;ND465的WSC和CP含量較高,淀粉含量較低;XY045的DM和WSC含量較高,CP含量較低。這與Cherney等[13]的研究結(jié)果類似。Andrae等[14]、賈婷婷等[15]研究表明,不同品種的全株玉米青貯飼料 的NDF和ADF含量均有差異。Thomas等[16]研究結(jié)果表明,不同品種的玉米青貯飼料的ADF含量有顯著差異,NDF含量無顯著差異。本試驗中,ND465全株玉米裹包青貯的NDF和ADF含量顯著高于DH6702,可能與其品種特性有關。ND465是青貯專用品種,其他2個品種均為糧飼兼用品種,不同品種全株玉米青貯飼料NDF、ADF含量的差異可能與其莖葉比有關。許慶方等[5]認為,不同品種青貯飼料ADF含量有差異也可能與其碳水化合物降解有關。2個糧飼兼用品種的全株玉米青貯飼料的淀粉含量均大于30%,顯著高于青貯專用用品種,與陳淑萍等[17]的研究結(jié)果類似。
表5 不同品種全株玉米裹包青貯的營養(yǎng)成分
表6 不同品種全株玉米裹包青貯上、中、下層的發(fā)酵品質(zhì)
玉柱等[4]研究表明,玉米DM含量高、緩存能力比較低,WSC含量比較高,且青貯過程中蛋白質(zhì)分解少,營養(yǎng)成分損失少,比較容易制成優(yōu)質(zhì)青貯飼料。本試驗中,小型裹包青貯不同層次的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分差異不顯著。ND465品種的全株玉米裹包青貯下層的DM含量顯著低于上層和中層,但是其他2個品種的上、中、下層的DM含量無顯著差異。這可能與其品種特性有關,ND465是青貯專用品種,以葉片和莖稈為主,籽實含量較少,攪拌后飼料分布不規(guī)則。AN/TN大小反映青貯飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸的分解程度,比值越大說明青貯飼料中蛋白質(zhì)分解越多,意味著青貯飼料質(zhì)量較差[18-19]。裹包下層的青貯飼料中,ND465品種的AN/TN顯著高于其他2個品種。由于品種不同,其裹包青貯同一層次的AN含量會有顯著差異,這可能與原料的水分、附著的乳酸菌數(shù)量和蛋白質(zhì)降解速度有關[20]。3個品種裹包青貯上、中、下層的WSC、淀粉、CP、NDF和ADF含量均無顯著差異,表明用拉伸膜調(diào)制的小型裹包青貯飼料不同層次營養(yǎng)成分較均一,可以推廣拉伸膜裹包青貯技術。
表7 不同品種全株玉米裹包青貯上、中、下層的營養(yǎng)成分
全株玉米裹包青貯工藝流程包括刈割、切碎、打捆、裹包、運輸、庫存和飼喂等,而傳統(tǒng)窖貯的工藝流程包括刈割、切碎、運輸、壓實、封窖和飼喂等。賈娟娟等[21]研究分析表明,裹包青貯飼料與窖貯青貯飼料的制作成本分別是59.64元/t與55.56元/t,而兩者的銷售價格分別大約是600元/t與480元/t。綜上,裹包青貯年收益較窖貯多115.92元/t;窖貯收獲過程中青貯飼料的損失率達到20%~30%,取草過程的損失率大約10%;裹包青貯收獲過程中青貯飼料的損失率為5%~10%,取草過程的損失率很低。本次試驗全株玉米裹包青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)較好,且裹包青貯上、中、下層的青貯質(zhì)量差異不顯著,因此在制作全株玉米青貯飼料中,推薦使用拉伸膜裹包青貯。
本試驗中,DH6702、ND465和XY045 3個品種的全株玉米裹包青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)等級評定均為一級,DH6702品種的全株玉米裹包青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)得分最高,且3個品種的全株玉米裹包青貯飼料的營養(yǎng)成分有差異,說明品種對全株玉米青貯飼料的品質(zhì)有顯著影響。采用拉伸膜裹包能夠調(diào)制成發(fā)酵品質(zhì)等級優(yōu)良的全株玉米青貯飼料,且小型裹包全株玉米青貯飼料上、中、下層青貯品質(zhì)差異不顯著。