苇状羊茅草坪屑及其饲料利用研究

2014-12-24 00:53哈丽代热合木江哈斯亚提托逊江艾比布拉伊马木
草业科学 2014年10期
关键词:草粉玉米粉草业

哈丽代·热合木江,哈斯亚提·托逊江,艾比布拉·伊马木

(新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆草地资源与生态重点实验室,新疆乌鲁木齐830052)

草坪作为城市绿化中不可缺少的部分,具保持水土、改造自然、美化环境等多种功能[1-2],广泛应用于绿化休闲广场、运动场、居民小区、校园、城市街道等地。草坪绿地面积的大小,已经成为衡量现代化城市环境质量和体育运动发展水平的重要客观指标之一[3]。草坪需要定期修剪,修剪下来的草坪屑一般当作垃圾处理,不仅污染了环境,也是对资源的一种浪费[4]。草坪屑主要以禾科草本牧草为主,叶多细嫩,一般处于营养生长阶段,富含各类营养成分,作为家畜饲料利用,不但可以开发出一种新的饲料资源,还可以解决草坪屑乱丢污染环境问题[5]。

目前,国内外对于草坪研究主要集中在引种、建坪管理、病虫害防治、育种等方面[6-7],而有关草坪屑的饲料利用报道则极少。为此,本研究以校园草坪屑为原料,对其营养成分及饲料特性进行分析,并通过青贮、草粉和草颗粒加工等饲料化技术研究,以期为草坪屑的饲料化及高效利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于新疆乌鲁木齐市新疆农业大学校园,海拔高度850 m,>10℃年积温1 739.4~3 595.7℃·d,年均气温6.5℃,年极端最高气温38.8℃,最低气温 -41.5℃,冬季有积雪,年降水量230 mm,年蒸发量2 570 mm,土壤冻结期在11月中旬,解冻期在3月中旬,无霜期150 d左右,土壤为荒漠灰钙土,肥力中等,具灌溉条件。

1.2 试验材料

新鲜草坪屑原料取自新疆农业大学校园区,品种为草坪型苇状羊茅(Festuca arundinacea)。青贮发酵用复合菌由新疆农业科学院微生物研究所提供,含有乳酸菌、酵母菌、纤维分解菌等,活菌数大于1 ×108cfu·g-1。

1.3 试验设计

1.3.1 青贮饲料调制 第5次刈割的草坪屑不切断直接用于青贮发酵。复合菌剂使用前通过液体发酵方法复活、平板培养计数后,按105cfu·g-1的比例添加于青贮原料中。不添加菌剂作为对照,将原料装入11 cm×22 cm聚乙烯塑料瓶内压实密封,在室温条件下保存30 d后开瓶并取样分析。每个处理重复3 次[8]。

1.3.2 草粉加工 首先将已收割的草坪草屑切断,切断长度为8~12 cm,在55℃通风干燥箱内干燥48 h,在室温下放置一晚,采用旭朗机械公司生产的HK-08B落地流水式粉碎机制作草粉。

1.3.3 颗粒饲料调制 为了探讨造粒效果及稳定性,在第5次刈割的干燥粉碎草坪屑原料中分别添加5%玉米粉、5%甜菜糖蜜、5%玉米粉+5%糖蜜同时添加及无添加(对照)处理,再调整水分含量为15%,搅拌匀后利用郑州瑞安机械有限公司生产的300型饲料颗粒机制作草坪屑颗粒。

1.4 测定指标及方法

产草量:测产利用本田GXV160型手推草坪割草机,每次同一地方选5个点,每个点(0.5 m×10 m)刈割后立即称量即可得鲜草产量,混合后取样500 g,在55℃恒温干燥箱干燥48 h,室内放置一夜,称量并计算干物质比例及干草产量。

开封聚乙烯瓶后,将青贮料取出,充分混匀,称取50 g青贮料,加入100 mL蒸馏水,用榨汁机搅碎3 min,后用4层纱布过滤,得到青贮饲料浸提液,用于pH值、乳酸、挥发性脂肪酸(乙酸、丙酸和丁酸)的测定;剩余青贮料于55℃下烘干48 h,用粉碎机粉碎为0.45 mm后,收集保存,用于测定干物质、粗蛋白、中/酸性洗涤纤维、粗灰分及体外干物质消化率。采用烘干法测定干物质(DM);pH值采用HORIBA F-50型pH计测定;粗蛋白用凯氏定氮法测定;中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维采用Van Soest法测定;干物质消化率用体外消化法测定[9]。乳酸和挥发性脂肪酸采用LC9811型高效液相色谱仪分析,色谱柱为 Kromnsil C18-5u 150 mm ×4.6 mm,检测器为 SPD-M10AVP,流动相为 3 mmol·L-1高氯酸,流速1 mL·min-1,进样量20 μL,柱温 20 ℃,检测波长 210 nm[10]。

颗粒容重:先准备铝盒,将铝盒烘干并称量,然后将颗粒放入铝盒里面加满并盖铝盒盖子,称铝盒和颗粒的总质量,最后按铝盒的体积来计算颗粒的容重。

颗粒千粒重:随机数出两份1 000粒颗粒,将数出的两份颗粒进行称量,精确度要求为0.01 g,并记录。

1.5 数据处理与分析

利用Excel 2003软件处理基础数据,用SPSS 17.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 草坪屑产量

通常高尔夫球场等运动场草坪草修剪较为频繁,要求较高,而庭院内观赏草坪一般目测长到一定高度时进行修剪,年内需要修剪多次。本试验观察到,校园草坪一年内刈割5次,其鲜草和干草产量分别为13 269.3 和4 120.7 kg·hm-2(表1)。

2.2 草坪屑青贮发酵的品质

草坪屑青贮饲料添加复合菌后的水分含量为55.4%,复合菌添加青贮的乳酸及总酸含量显著高于无添加青贮(P<0.05),但两种青贮间pH值无显著差异(P>0.05)。两种青贮中均未检测出有机酸和丁酸,说明草坪屑原料的青贮发酵相对比较容易,乙酸和丙酸均显示为无添加青贮显著大于复合菌添加。乳酸发酵占优势,这可有效抑制不良发酵(表2)。

2.3 草坪屑颗粒饲料的物理性质

草坪屑原料容重为 0.462 g·cm-3,经附加料添加制粒后容重、千粒重均增加,容重是粉碎原料的1.4~1.6倍;震荡培养条件下草坪屑颗粒饲料在温水(39℃)中溶解速度均在10 min以内,并随着玉米粉、糖蜜等附加料的添加水中溶解速度提高(表 3)。

表1 草坪屑产量Table 1 Fresh and hay yields of grass clippings

表2 草坪屑青贮发酵品质Table 2 Silage fermentation quality of grass clippings

表3 草坪屑颗粒的理化性质Table 3 Physical and chemical properties of grass clipping pellets

2.4 草坪屑草产品营养成分及干物质消化率

第5茬刈割的草坪屑经过调制青贮饲料或草粉、草颗粒等草产品加工时粗蛋白含量分别为23.97%、23.81%和 19.34%。草坪屑青贮的 NDF、ADF含量略高于草坪屑草粉和草颗粒。草坪屑加工草产品的干物质消化率均在75%左右,属高蛋白、高品质饲草原料(表4)。

表4 草坪屑草产品营养成分及干物质消化率Table 4 Nutritional composition and dry matter digestibility of grass clipping products %

3 讨论与结论

本研究测定校园草坪屑产量,一年内可刈割5次,每公顷草坪地干草产量可达4 120.7 kg,其蛋白含量在20%以上,可作为优质粗饲料利用。刈割收集后草坪屑的含水量约为55%,适合调制低水分青贮。一般牧草刈割后,经预干燥使水分含量下降至50%左右进行低水分半干青贮调制,此时植物细胞渗透压达到(5.5×105)~(6.0×105)Pa,可有效抑制微生物的生长繁殖、酶的作用和植物细胞的呼吸活动,特别是酪酸菌的不良发酵[11-12],从而减少营养物质的损失,提高青贮饲料的品质。虽然刈割前草坪屑属于幼嫩细茎牧草,含水量在80%左右,但刈割晾晒后,水分含量降为55%左右,适合调制半干青贮,本研究证明青贮发酵相对比较容易,发酵产酸以乳酸为主,有效抑制不良发酵,属易调制优质青贮原料。

草颗粒制作是草产品标准化和产业化的有效途径,缩小草料体积,便于储存和运输,减少损失,广泛应用于养羊、养兔、养禽等领域[13]。一般为了提高草颗粒的黏结效果和适口性,原料中添加附加料,包括玉米粉、糖蜜、微量元素等,以增加动物的进食量和营养物质的均衡[14]。本研究使用草坪屑草粉,添加玉米粉、糖蜜或两者同时添加制粒,不论附加料添加的有无均可调制颗粒饲料,但附加料添加能提高草坪屑颗粒的水溶解速度,包括90%草坪屑草颗粒的体外干物质消化率在75%左右。

草坪屑粗蛋白含量高,纤维素含量低,干物质消化率高,可作为优质粗饲料利用。不论有无菌剂添加均能调制优质青贮饲料;经干燥粉碎可生产草粉直接供生产利用;草坪屑草粉中添加糖蜜、玉米粉等附加料加工草颗粒,成型率高,水溶解速度快,还能提高干物质消化率。

[1]丁小球.中国的草坪草资源及其开发利用[J].生态科学,2000,9(3):19.

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[6]邹文辉,惠文森,王康英.草坪屑叶蛋白质提取方法比较试验[J].草业与畜牧,2009(2):20-22.

[7]惠文森,穆晓峰,王康英.草坪屑叶蛋白质提取方法研究[J].草业科学,2009,26(3):108-110.

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