蠶豆秸稈青貯前后營養(yǎng)成分及飼用價值比較研究

高立芳,徐遠東

重慶市畜牧科學院,重慶 402460

0 引言

蠶豆別名胡豆、佛豆、羅漢豆等,直立,不分枝,固氮能力強、營養(yǎng)價值豐富,為蔬菜、糧食、飼料和綠肥兼用作物,在我國南方廣泛種植,產量巨大[1-3]。蠶豆收獲之后產生大量的蠶豆秸稈,常常成為一種農業(yè)廢棄物被丟棄或就地焚燒,不僅造成資源浪費,而且污染環(huán)境。蠶豆秸稈與其他農作物的秸稈相比,蠶豆秸稈富含氨基酸、蛋白質、纖維素等營養(yǎng)成分,是一種價廉物美的蛋白質飼料[4-6]。隋雁南 等[7]發(fā)現(xiàn),以青貯蠶豆秸稈代替40%稻草、玉米秸稈能夠改善育肥公羔的生產性能和提高飼養(yǎng)經濟效益。郭云霞 等[8]在全混合日糧中用蠶豆秸稈完全替代小麥秸稈可以改善綿羊養(yǎng)分表觀消化率,提高體重、飼料效率、屠體重和背膘厚度。何天駿 等[9]利用青貯蠶豆秸稈飼喂湖羊顯著提高了湖羊生產性能,節(jié)約飼料成本提高經濟效益。一直以來,由于蠶豆鮮莢采摘期短,秸稈集中產出,作為粗飼料常規(guī)利用時間短且利用率較低。為了合理利用本地蠶豆秸稈資源,本研究以蠶豆秸稈為研究對象,探討其青貯前、青貯后的營養(yǎng)品質和飼用價值,以期為開發(fā)新的蛋白質飼草資源提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

4月下旬,新鮮蠶豆采摘后,收割蠶豆秸稈,自然晾曬6～8 h,用切草機切成2～4 cm小段。隨機稱取蠶豆秸稈鮮樣1 000 g,帶回實驗室烘干,稱重,置于自封袋密封標號,送樣檢測。3個重復。

1.2 青貯料調制

晾曬后的蠶豆秸稈,將水分控制在60%～75%,裝入青貯袋,壓實后扎緊,放置陰涼處青貯發(fā)酵。青貯55 d后,取樣置于自封袋密封標號,送樣檢測。3個重復。

1.3 測定指標與飼喂價值指標計算

1.3.1 測定常規(guī)營養(yǎng)成分及發(fā)酵品質

參照國家標準(GB/T6432-2018)用凱氏定氮儀測定粗蛋白質(crude protein,CP),參照國家標準(GB/T20806-2006) 和行業(yè)標準(NY/T1459-2007)用范氏洗滌纖維法測定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF )和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF),用pH酸度計測定pH,用高效液相色譜儀測定乳酸,用氣相色譜儀測定丁酸,用分光光度計測定氨態(tài)氮(NH3-N)。

1.3.2 飼喂價值指標計算方法

飼料相對價值(RFV)由以下公式計算得出[10]:

DMI=120/NDF

DDM=88.9-0.779ADF

RFV=DMI×DDM/1.29

式中:DMI為干物質隨意采食量,占體重的百分比,即單位為%BW;DDM為可消化干物質,占干物質的百分比,即單位為%DM。常數(shù)1.29為照花期售若DMI×DDM值。除以1.29是使盛花期首蓿的RFV值為100,RFV值大于100的粗飼料表明整體上質量較好,RFV值越大,表明飼料的營養(yǎng)價值越高。

粗飼料分級指數(shù)(GI)表示式為[11]:

VDMI=1.2×BW/NDF

NEL=[1.044-(0.0199×ADF)]×9.29

GI=NEL×VDMI×CP/NDF

式中:VDMI為干物質隨意采食量,單位為kg/d;BW為奶牛體重,以600 kg計;NEL為產乳凈能值,估測公式參照豆科牧草計算,單位為MJ/kg;GI為粗飼料分級指數(shù),單位為MJ/d;NDF為中性洗滌纖維,ADF為酸性洗滌纖維,CP為粗蛋白。NDF、ADF、CP單位為%,即占干物質的百分比。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel 2007初步整理,采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行T-檢驗,統(tǒng)計結果以“平均值±標準差”表示,p<0.05差異顯著作為判斷標準。

2 結果與分析

2.1 蠶豆秸稈青貯前后的營養(yǎng)成分及發(fā)酵品質

蠶豆秸稈青貯前后的營養(yǎng)成分如表1所示。

表1 蠶豆秸稈青貯前后的營養(yǎng)成分

從表1可以看出,蠶豆秸稈青貯前pH值4.61,偏酸性,青貯后pH值顯著下降至3.86,差異顯著(p<0.05)。青貯后,粗蛋白(CP)含量和NDF含量略有升高,差異不顯著(p>0.05),ADF顯著升高(p<0.05)。乳酸含量為33.63 g/kg,有少量氨態(tài)氮(NH3-N)和丁酸產生。

2.2 蠶豆秸稈青貯前后的飼用價值(RFV、GI)

蠶豆秸稈青貯前后飼用價值如表2所示。

表2 蠶豆秸稈青貯前后飼用價值

從表2可以看出,蠶豆秸稈青貯前干物質采食量(DMI)略高于青貯后,差異不顯著(p>0.05);青貯前可消化干物質(DDM)、相對飼用價值(RFV)、產乳凈能(NEL)、GI值均顯著高于青貯后,差異顯著(p<0.05)。參考奶牛飼草分級標準(RFV、GI)(表3)[10-11],蠶豆秸稈青貯前RFV值為133.77,屬于1級飼草(RFV值125～150),青貯后RFV值為117.79,屬于2級飼草;青貯前GI值為20.37,屬于2級飼草,青貯后GI為13.86屬于3級飼草,表明蠶豆秸稈品質青貯后略次于青貯前。

表3 粗飼料分級標準

3 討論

一直以來,我國蛋白質飼料資源十分有限,蛋白質飼料價格相對較高,尋求新型的蛋白質飼料原料顯得尤為重要。蠶豆秸稈作為一種農業(yè)廢棄物被丟棄或就地焚燒,不僅造成資源浪費,而且污染環(huán)境。如何有效利用這些農產品副產物并將其飼料化,是治理農業(yè)廢棄物焚燒造成農業(yè)污染、鄉(xiāng)村振興中農業(yè)資源化利用的重要課題,引起了相關學者的廣泛關注和重視。

不同時期的蠶豆秸稈會隨著葉片脫落營養(yǎng)價值而降低,粗蛋白含量逐漸下降,NDF和ADF含量明顯上升,飼用價值急劇降低。本研究蠶豆采摘后立即收割秸稈,葉片損失較少,營養(yǎng)價值較高,新鮮蠶豆秸稈樣品粗蛋白含量為14.47%,高于崔占鴻 等[6]、楊洋[12]的測定結果,NDF和ADF含量分別為44.34%、32.31%,低于崔占鴻 等[6]、楊洋[12]的測定結果。

青貯是飼草保存最經濟和實用的一種方式,青貯料既能最大限度地保持飼料青綠時期的鮮嫩汁液,也能有效彌補青飼料利用的時間差。青貯發(fā)酵是一個復雜的微生物活動和生物化學變化過程。在調制青貯料時,要使乳酸菌快速生長和繁殖,必須為乳酸菌創(chuàng)造良好的條件[13]。pH、氨態(tài)氮和有機酸含量可反映青貯飼料發(fā)酵品質,當pH越低,氨態(tài)氮含量越少,有機酸含量越多,青貯飼料越容易保存,青貯品質也越好。本研究青貯后粗蛋白含量(14.94%)略高于青貯前,差異不顯著,青貯前后粗蛋白含量變化不大,與岳信龍 等[5]的結果基本一致。蠶豆秸稈青貯55 d后,pH值降至3.86,達到優(yōu)質青貯飼料的標準。牟蘭 等[14]對蠶豆秸稈等3種豆科植物不同貯存時間青貯品質比較研究發(fā)現(xiàn),青貯蠶豆秸稈30 d時粗蛋白含量達到最高,60 d時開始顯著下降然后趨于平緩;氨態(tài)氮/總氮呈現(xiàn)先升高后下降至平緩的趨勢,30 d時達到最低;乳酸含量呈現(xiàn)先升高后下降趨勢,60 d時含量達到最高,180 d時含量達到最低;210 d時才有少量丁酸產生。本研究中蠶豆秸稈青貯后也有少量氨態(tài)氮和丁酸產生,可能為水分含量較高導致蛋白質、葡萄糖和乳酸被腐敗菌等有害微生物分解所產生。顧擁建 等[15]研究不同處理方式對青貯蠶豆秸稈發(fā)酵品質和營養(yǎng)成分的影響時,發(fā)現(xiàn)在蠶豆秸稈中添加20 %麩皮、40 g/t乳酸菌、400 g/t纖維素酶能夠改善其發(fā)酵品質。

RFV和GI是在一定時期提出的客觀、合理的粗飼料評定指數(shù),均能對粗飼料品質進行科學地分級[10-11]。紅敏 等[16]認為GI2001和GI2008對粗飼料品質分級均優(yōu)于RFV,但RFV與GI排序一致。本研究采用RFV和GI對蠶豆秸稈飼料進行青貯前后品質評定,RFV青貯前品質顯著優(yōu)于青貯后品質,青貯后由1級飼草降低為2級飼草;GI值青貯前顯著高于青貯后,差異顯著,由2級飼草降為3級飼草。RFV與GI對蠶豆秸稈青貯前后分級略有差異,因RFV值的計算沒涉及蛋白質含量指標,RFV只是通過模型間接與NDF及ADF相關聯(lián),蠶豆秸稈青貯后,NDF略有升高,ADF含量顯著升高,RFV則顯著降低,與李冬兵 等[17]對桑枝葉和蠶沙混合青貯前后RFV與GI值得到提升的結果不一致。雖然青貯后粗蛋白含量略有提高,但青貯后NDF、ADF含量均升高,VDMI和NEL下降,從而導致GI值降低,飼草品質有所下降。

4 結論

蠶豆秸稈青貯后飼草品質有所下降,但是基本能保存其營養(yǎng)物質和飼用價值,為更好地利用蠶豆秸稈,還需要進一步優(yōu)化青貯條件。