飼用玉米與苧麻不同比例混合青貯料的發(fā)酵品質(zhì)

牟 瓊, 李 娟, 吳佳海, 裴成江, 許岳軍, 冉偉男, 高 翔, 吳 仙

(1.貴州省草業(yè)研究所, 貴州 貴陽 550006; 2.貴州省畜牧獸醫(yī)研究所, 貴州 貴陽 550005; 3.貴州省旱糧研究所, 貴州 貴陽 550006)

0 引言

【研究意義】隨著我國養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；杆侔l(fā)展致使飼料嚴(yán)重短缺[1],而改變飼料生產(chǎn)結(jié)構(gòu)及提高其資源利用率已成為我國飼料行業(yè)良性發(fā)展的必然趨勢。青貯玉米(Zeamays)屬全價飼料,產(chǎn)量高、適口性好,玉米青貯后可達(dá)到長期保存青綠多汁且減少營養(yǎng)流失的良好效果[2-5]。青貯玉米在牛羊等反芻家畜的養(yǎng)殖過程中已成為日糧中不可缺少的組成部分[6],大力發(fā)展青貯玉米飼料及提高青貯品質(zhì)是改變飼料結(jié)構(gòu)和有效減緩飼料緊缺壓力的有效途徑[7-8]。探究青貯玉米與苧麻不同比例混合青貯的發(fā)酵品質(zhì),對畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】20世紀(jì)60年代我國開始青貯玉米研究,2002年開展青貯玉米區(qū)域試驗。青貯飼料生產(chǎn)過程中感官評價是其品質(zhì)評價的一種簡單快捷方法,主要包括氣味、質(zhì)地和色澤等指標(biāo),評價總分為100分[1];此外,酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、粗蛋白含量和淀粉含量等營養(yǎng)成分[9]也是品質(zhì)評價指標(biāo)。近年來,對于改善混合青貯飼料品質(zhì)的研究越來越多,如玉米與蕎麥、甜高粱和苜蓿等混合青貯均能改善飼料品質(zhì)[10]。顧雪瑩等[11]研究表明,白花草木樨單獨青貯的pH、氨態(tài)氮占總氮含量、干物質(zhì)和粗蛋白含量顯著高于其余4個處理〔燕麥單獨青貯、白花草木樨(70%)與燕麥(30%)混貯、白花草木樨(50%)與燕麥(50%)混貯和白花草木樨(30%)與燕麥(70%)混貯〕,燕麥單獨青貯的乳酸、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均顯著高于白花草木樨單獨青貯,以白花草木樨(30%)與燕麥(70%)混貯的效果最好。甘家付等[12]報道,不同比例的燕麥秸稈混合青貯均可一定程度上改善青貯發(fā)酵品質(zhì),但由于營養(yǎng)成分損失較多,未達(dá)優(yōu)質(zhì)青貯飼料標(biāo)準(zhǔn);添加不同水平的酶制劑均可一定程度上促進(jìn)青貯發(fā)酵,但由于青貯飼料營養(yǎng)損失仍較高,青貯發(fā)酵品質(zhì)無明顯改善;添加糖蜜可促進(jìn)乳酸菌發(fā)酵,加快發(fā)酵進(jìn)程,改善青貯飼料品質(zhì),以添加4%糖蜜效果最好。陳繼康等[13]研究發(fā)現(xiàn),苧麻單獨青貯飼料可降低中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量,顯著提高干物質(zhì)攝入量(DMI)和相對飼料價值(RFV),但粗蛋白(CP)損失23.6%,且因pH高其飼料質(zhì)地差,導(dǎo)致發(fā)酵品質(zhì)較低;苧麻與水稻秸稈混貯飼用價值優(yōu)于與玉米秸稈混貯,苧麻與水稻秸稈或玉米秸稈混合青貯的飼用價值優(yōu)于苧麻、水稻秸稈和玉米秸稈三者混合青貯?！狙芯壳腥朦c】玉米秸稈產(chǎn)量高,其可溶性碳水化合物含量較高,是生產(chǎn)混合青貯飼料的主要原料之一,目前鮮見青貯玉米與苧麻不同比例混合青貯對其發(fā)酵品質(zhì)影響的研究報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】探明黔青235玉米與川飼苧1號苧麻不同比例混合青貯特性的影響,并從感官評價、營養(yǎng)成分及飼用價值等方面進(jìn)行評價,以期為其飼料化開發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 玉米品種 黔青235,由貴州省旱糧研究所于2015年春在貴陽用自選系QR273作母本,T32作父本配單交種,當(dāng)年冬在海南以該單交種作母本,外引貴州省農(nóng)業(yè)干部管理學(xué)院選育的交51作父本雜交獲得三交種組合(黔青3382), 2021年9月通過貴州省農(nóng)作物品種審定委員會審定。

1.1.2 苧麻品種 川飼苧1號,由達(dá)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所從“大竹線麻×廣西黑皮蔸”雜交后代群體中篩選優(yōu)良單株系統(tǒng)選育而成的高產(chǎn)雜交苧麻新品種,審定編號為川審苧2012002。

1.1.3 微生物發(fā)酵劑 微生物發(fā)酵劑為EM菌,以高濃度乳酸菌(300億/g)為主要原料的加強(qiáng)型專業(yè)青貯飼料發(fā)酵劑,可噴霧添加到青貯、微貯飼料固料中,市購。

1.2 方法

試驗于2019年3月至2021年9月在貴州省草業(yè)研究所科研基地進(jìn)行,玉米和苧麻于2019 年3月26日播種,田間管理同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)保持一致。

1.2.1 材料預(yù)處理 將蠟熟前期的全株玉米和此時的全株苧麻利用揉搓切割機(jī)進(jìn)行揉搓切碎成1～3 cm,采用桶裝(25 L)青貯方式,室溫遮陰保存,桶裝密度為(600±10) g/L,玉米和苧麻各處理6桶,青貯時間 60 d,每個處理隨機(jī)選3桶采集樣品,備用。同時測定青貯前黔青235和川飼苧1號的營養(yǎng)成分。

1.2.2 試驗設(shè)計 黔青235玉米(C)和川飼苧1號苧麻(R)按原料計設(shè)4∶0(CR40)、3∶1(CR31)、2∶2(CR22)、1∶3(CR13)和0∶4(CR04)5個混合比例,每個混合比例設(shè)添加微生物發(fā)酵劑0.0 mL/kg(CK,即不添加)、0.2 mL/kg和0.4 mL/kg 3個濃度處理,即CR40(T1、T2和T3)、CR31(T4、T5和T6)、CR22(T7、T8和T9)、CR13(T10、T11和T12)和CR04(T13、T14和T15),共計15個處理,每個處理3次重復(fù)。

1.2.3 感官評價 采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft)的標(biāo)準(zhǔn)對各指標(biāo)進(jìn)行感官評分[14-15]并定級。

1.2.4 指標(biāo)測定 采用文獻(xiàn)[1]的方法測定pH;采用文獻(xiàn)[16]的方法測定粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、粗灰分(Ash)和粗纖維(CF)含量,采用高效液相色譜儀測定乳酸含量,采用氣相色譜儀測定乙酸、丙酸和丁酸含量,采用苯酚-次氯酸比色法[17]測定氨態(tài)氮含量等。

1.2.5 飼用價值指標(biāo)的計算 飼用價值指標(biāo)包括粗飼料干物質(zhì)采食量占動物體重百分?jǐn)?shù)(dry matter intake,DMI,%)、可消化干物質(zhì)占干物質(zhì)的百分比(digestible dry matter,DDM,%) 、相對飼用價值(relative feed value,RFV)和有機(jī)物質(zhì)消化率(organic matter digestibility,OMD,%)[18]。

DMI=120/NDF

DDM=88.9-0.779×ADF

RFV=DMI×DDM/1.29

OMD=123.506 8-2.279×CF

式中,常數(shù)1.29是盛花期苜蓿的DMI×DDM值。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010和SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,采用Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 黔青235玉米和川飼苧1號苧麻的pH及營養(yǎng)成分含量

從表1可知,川飼苧1號苧麻和黔青235玉米的pH分別為7.03和7.05,其營養(yǎng)成分含量為0.25%～50.76%和0.20%～51.50%,均以中性洗滌性纖維含量最高,磷含量最低。其中,川飼苧1號苧麻的可溶性碳水化合物、粗蛋白、酸性洗滌纖維、鈣和磷含量均高于黔青235玉米,其余指標(biāo)含量則低于黔青235玉米。

表1 黔青235玉米和川飼苧1號苧麻的pH及營養(yǎng)成分含量

2.2 混合青貯料的感官評價

從表2看出,微生物發(fā)酵制劑各添加量黔青235玉米與川飼苧1號苧麻不同比例混合青貯不同處理感官評價的氣味、質(zhì)地和色澤分別為3～12分、1～4分和0～2分,合計為4～18分,各處理等級為1～4級。其中,T1、T2、T3、T5、T6、T8和T9混合青貯后色澤接近原料原色,保持清晰可見的莖葉結(jié)構(gòu),酸香味濃,評價得分分別為16分、18分、18分、16分、18分、16分和18分,評價等級均為1級優(yōu)等。T4、T11和T12混合青貯后色澤接近原料原色,莖葉結(jié)構(gòu)稍有破壞,有微弱的丁酸臭味,評價得分分別為12分、12分和14分,評價等級均為2級尚好。T7、T10、T14和T15混合青貯后色澤為墨綠色或呈黃色,莖葉結(jié)構(gòu)極差,有輕度霉菌,丁酸味頗重,有刺鼻的霉味,評價得分分別為7分、6分、6分和7分,評價等級均為3級中等。T13混合青貯后色澤為墨綠色,莖葉腐爛或污染嚴(yán)重,有較多丁酸,幾乎無酸味,評價得分為4分,評價等級為4級腐敗。

表2 微生物發(fā)酵制劑不同添加量黔青235玉米與川飼苧1號苧麻各比例混合青貯料的感官評價

2.3 混合青貯料的發(fā)酵品質(zhì)

從表3可知,不同比例混合青貯料的pH依次為CR04>CR31>CR22>CR13>CR40,不同處理為3.51～5.74,以T13最高,顯著高于除T14外的其余處理;T3最低,顯著低于除T1、T2、T6、T8、T10和T12外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。氨態(tài)氮占總氮比依次為CR04>CR22>CR31>CR13>CR40,不同處理為1.15%～2.46%,以T13最高,顯著高于除T14和T15外的其余處理;T2和T11最低,顯著低于除T1、T3～T5、T7～T10和T12外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。乳酸含量依次為CR22>CR31>CR40>CR13>CR04,不同處理為2.44%～6.62%,以T9最高,顯著高于其余處理;T13和T15最低,顯著低于其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。乙酸含量依次為CR31>CR04>CR22>CR13>CR40,不同處理為2.62%～3.92%,以T6最高,顯著高于除T4、T7、T10、T13和T15外的其余處理;T1最低,顯著低于除T2～T3、T5、T8～T9、T11～T12和T14外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。丙酸含量依次為CR13>CR22>CR04>CR31>CR40,不同處理為1.22%～1.98%,以T12最高,顯著高于T2、T5和T14;T5最低,與T2和T14差異不顯著,其余處理間差異不顯著。丁酸含量依次為CR04>CR13>CR31>CR22>CR40,T1～T3、T6和T8～T9未檢出,在檢出的其余處理中,丁酸含量為0.08%～2.44%,T13最高,顯著高于除T7、T10和T14～T15的其余處理;T12最低,顯著低于其余處理,其余處理間差異顯著。

表3 微生物發(fā)酵制劑不同添加量黔青235玉米與川飼苧1號苧麻各比例混合青貯料的發(fā)酵品質(zhì)

2.4 混合青貯料的營養(yǎng)成分

從表4可知,不同比例混合青貯料的干物質(zhì)含量依次為CR40>CR22>CR31>CR13>CR04,不同處理為19.88%～30.12%,以T3最高,顯著高于除T1～T2、T5～T6和T8～T9外的其余處理;T14最低,顯著低于除T4、T7、T10～T12、T13和T15外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。可溶性碳水化合物含量依次為CR13=CR04>CR22>CR31>CR40,不同處理為16.55%～21.46%,以T11和T14最高,T1最低,各處理間差異不顯著。粗蛋白含量依次為CR04>CR13>CR22>CR31>CR40,不同處理為6.24%～16.40%,以T13最高,顯著高于除T12、T14和T15外的其余處理;T2最低,顯著低于除T1、T3和T5外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。粗脂肪含量依次為CR40>CR31>CR22>CR13>CR04,不同處理為4.38%～5.83%,以T3最高,顯著高于除T1～T2、T4～T6和T9外的其余處理;T14最低,顯著低于除T7～T8、T10～T12、T13和T15外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。酸性洗滌纖維含量依次為CR04>CR13>CR22>CR31>CR40,不同處理為28.55%～41.35%,以T14最高,顯著高于除T13和T15外的其余處理;T2最低,顯著低于除T1、T3～T5外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。中性洗滌纖維含量依次為CR31>CR22>CR04>CR40>CR13,不同處理為49.39%～52.87%,以T6最高,T10最低,各處理間差異不顯著。粗灰分含量依次為CR40>CR13>CR04>CR31>CR22,不同處理為6.24%～7.05%,以T3最高,顯著高于T6;T9最低,顯著低于除T1、T6、T8、T10和T13～T14外的其余處理。鈣含量依次為CR04>CR13>CR22>CR31>CR40,不同處理為0.46%～3.49%,以T15最高,顯著高于除T13和T14外的其余處理;T2最低,顯著低于除T1和T3外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。磷含量依次為CR04>CR13>CR22=CR31=CR40,不同處理為0.20%～0.26%,以T14最高,T3、T7和T9最低,各處理間差異均不顯著。

表4 微生物發(fā)酵制劑不同添加量黔青235玉米與川飼苧1號苧麻各比例混合青貯料的營養(yǎng)成分含量

2.5 混合青貯料的飼用價值

從表5 看出,不同比例混合青貯干物質(zhì)采食量依次為CR13>CR40>CR04>CR22>CR31,不同處理為2.27%～2.43%,以T10最高,T4最低,各處理間差異均不顯著?？上晌镔|(zhì)依次為CR40>CR31>CR22>CR13>CR04,不同處理為56.69%～66.66%,以T2最高,顯著高于除T1和T3～T6外的其余處理;T14最低,顯著低于除T13和T15外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。相對飼用價值依次為CR40>CR31>CR22>CR13>CR04,不同處理為101.29～122.23,以T2最高,顯著高于除T1、T3、T4和T6外的其余處理;T14最低,顯著低于除T11～T13和T15外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。有機(jī)物質(zhì)消化率依次為CR40>CR13>CR22>CR31>CR04,不同處理為45.79%～59.13%,以T1最高,顯著高于除T2和T3外的其余處理;T13最低,顯著低于除T4～T6和T14～T15外的其余處理,其余處理間差異顯著或不顯著。

表5 微生物發(fā)酵制劑不同添加量黔青235玉米與川飼苧1號苧麻各比例混合青貯料的飼用價值

3 討論

研究結(jié)果表明,黔青235青貯玉米和川飼苧1號苧麻混合青貯,隨著玉米占比增大,乳酸、干物質(zhì)(DM)和中性洗滌纖維(NDF)含量呈上升趨勢,pH和氨態(tài)氮含量呈下降趨勢?？梢?混合青貯可提高青貯料的整體品質(zhì)?；旌锨噘A的DM含量隨著全株玉米的比例增加而升高,粗蛋白(CP)含量隨苧麻比例的增加而增加,是由于全株玉米中DM含量高于苧麻,而CP含量遠(yuǎn)低于苧麻所致。青貯過程中水分是影響品質(zhì)的重要因素之一,水分的高和低都會影響青貯材料的品質(zhì),如果水分含量過低,難以壓實,造成空氣較多,致使大量細(xì)菌繁殖而引起飼料發(fā)生霉變[19-20];水分含量過高,壓實過程中細(xì)胞液被擠出,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)流失。因此,青貯含水量以60%～70%為宜[21]。隨著全株玉米的比例增加DM含量也隨之增加,發(fā)酵品質(zhì)隨著DM含量增加而提高。pH、氨態(tài)氮和有機(jī)酸(乳酸、乙酸、丙酸和丁酸)是評價青貯料品質(zhì)的重要指標(biāo),當(dāng) pH越低、氨態(tài)氮含量越少和有機(jī)酸含量越多時,青貯飼料越容易保存,青貯品質(zhì)也越好[22]。MCENIRY等[23]報道,切碎處理可降低pH和氨態(tài)氮含量,增加乳酸含量,從而提升青貯發(fā)酵料的品質(zhì)。

相對飼用價值(RFV)是評價粗飼料的重要指標(biāo),是酸性洗滌纖維(ADF)和NDF的綜合反映[24],RFV越大表明該飼料的營養(yǎng)價值越高,RFV大于100時,則說明飼料營養(yǎng)價值整體較好。但有報道指出,RFV僅能判斷飼料營養(yǎng)價值,并沒有考慮其品質(zhì),具有一定的局限性[25]。飼料中有機(jī)物質(zhì)消化率(OMD)越高,消化率越高,被利用特性就越好。余汝華等[26]研究不同玉米品種青貯飼料發(fā)現(xiàn),科多4號和遼原1號青貯飼料的OMD極顯著高于其他品種。研究結(jié)果表明,不同處理組RFV均大于100,說明各處理飼料營養(yǎng)價值整體較好,且營養(yǎng)價值和消化利用特性均以T2(CR40,微生物發(fā)酵劑0.2 mL/kg)最高。

可溶性碳水化合物(WSC)是指飼料中所含的各種糖類和果膠等,飼料中有足夠的WSC就能保證乳酸菌快速形成乳酸,使pH迅速下降,提高青貯品質(zhì)及成功率[27]。pH也是反映青貯飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,青貯飼料pH<4.0或pH>4.4時,腐敗菌、酪酸菌等活動較強(qiáng),對青貯飼料品質(zhì)有一定的影響[28]。郭旭生等[29]報道,青貯飼料pH受不同牧草化學(xué)成分及本身含水量等各種因素影響,因此作為不同牧草青貯評價的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)較為粗略。研究結(jié)果表明,隨著黔青235玉米占比升高,青貯飼料的pH和氨態(tài)氮含量呈下降趨勢,乳酸和DM含量呈上升趨勢。說明,黔青235玉米和川飼苧1號苧麻混合青貯能夠提高苧麻的青貯品質(zhì),而隨著苧麻比例升高,青貯料的CP含量呈上升趨勢,說明苧麻能夠提高青貯料中粗蛋白含量;但隨著苧麻比例升高,pH、氨態(tài)氮含量和丁酸含量升高,說明在青貯玉米與苧麻混合青貯中,苧麻比例太高不能獲得高品質(zhì)青貯飼料,可能是由于混合青貯的WSC含量低,無法保證乳酸菌快速形成乳酸所致。

4 結(jié)論

黔青235玉米與川飼苧1號苧麻不同比例混合青貯可提高青貯料的營養(yǎng)品質(zhì),添加微生物發(fā)酵劑能夠有效改善青貯料品質(zhì),綜合發(fā)酵效果、營養(yǎng)成分和飼用價值以50%黔青235玉米與50%川飼苧1號苧麻添加微生物發(fā)酵劑0.2 mL/kg混合青貯料的生產(chǎn)應(yīng)用價值較高。