发酵TMR及其在生产中的应用

2016-02-03 01:45赵钦君吴甜刘大森
中国饲料 2016年14期
关键词:瘤胃含水量奶牛

赵钦君,吴甜,刘大森

(东北农业大学动物科学技术学院,黑龙江哈尔滨150030)

资源开发利用

发酵TMR及其在生产中的应用

赵钦君,吴甜,刘大森*

(东北农业大学动物科学技术学院,黑龙江哈尔滨150030)

发酵TMR就是将全混合日粮通过密封的方式进行发酵,形成一种独特的全价发酵型饲料。发酵TMR具有较好的适口性,能够有效地保持全混合日粮中的营养成分;除此之外,还具有较强的有氧稳定性,有效预防饲料的腐败变质。所以,相比普通TMR,发酵TMR在日粮营养保护和运输方面都有很大的优势。本文就发酵TMR特点及其在生产中的应用进行介绍。

发酵TMR;饲料营养;生产;养殖;反刍动物

近些年随着饲料工业的发展,全混合日粮(total mixed rations,TMR)技术已经成为当今国内外规范化、集约化等大型奶牛养殖场优选的饲养技术。因TMR可较好的混合饲草、谷物、蛋白类饲料、矿物质和饲料添加剂,可以满足动物自身的营养需求,因此,TMR可以显著提高料肉比、增加产奶量以及品质,还能有效降低相关疾病的发病率,在奶牛行业是一种较为理想化的饲料模型(Xian Jun等,2015)。但普通TMR是一种易变质类饲料,需要注意使用时间和保存时间,又由于劳动力的成本问题而限制了它使用的广泛程度。TMR在储存运输方面极易好氧腐败变质,不仅导致营养流失,甚至会给奶牛带来某些疾病。而有效解决此类问题的途径就是使用发酵TMR(TMR silage),不但可以使发酵后的混合日粮营养有所提高,而且耐贮存,不易氧化(王慧丽,2015)。除此之外,发酵TMR所使用的原料为工农业的副产品,不仅可以在整年的时间里很好地提供给动物营养性的饲料,而且可以通过发酵对副产品的气味和口味提高饲料的适口性。本文就发酵TMR的特点、制作方法,及其在奶牛饲料中的应用效果以及选用的菌剂进行综述。

1 发酵TMR的优点

发酵TMR是普通全混合日粮技术与青贮发酵技术相结合,在原有TMR基础上进行发酵的新型饲喂技术,较普通全混合日粮,有着自身独特的优点:(1)便于贮存。普通TMR极易腐败,生产较好的TMR的保质期仅有24 h左右,尤其在高温高湿的天气更是限制了日粮的使用,而发酵后的TMR具有较好的稳定性,保质期可以达到10~15 d,即便是与氧接触,在48 h内也不易氧化腐败(王加启,2009)。(2)提高适口性,减少挑食。因发酵TMR是将普通饲喂的精粗粮按照最佳营养配方进行混合并发酵,因此不管是在动物对其适口性,还是饲料营养方面都能极大地促进动物对干物质的采食以及减少动物的挑食现象。(3)改善瘤胃环境,减少代谢疾病。在饲喂奶牛时,奶牛常因挑食精料而导致瘤胃内的pH降低,以致酸中毒,但饲喂发酵TMR可以有效稳定pH,改善瘤胃内环境促进有益微生物的生长,并能减少代谢疾病的发生(郝薇,2015)。(4)在满足营养需要的同时,降低养殖成本,提高生产性能,获得最大经济效益。(5)便于储存运输。普通TMR在营养全面方面具有较好的效果,但因其对生产设备有较高要求,因此,对于国内存在较多小规模的农户及个体户现状下,设备投入难以承担。但发酵TMR储存期长,完全可以通过大规模养殖场的集中生产中购买、运输,达到日粮配送模式(张广凤等,2014)。(6)利用资源,减少浪费。因发酵TMR可有效改善原料的酸败现象,因此具有高酸腐的工业副产物如酒糟、糖渣、油渣等均可用来发酵,从而减少了资源的浪费。

2 发酵TMR在生产中的应用效果

在奶牛行业,发酵TMR似乎成了奶牛的“营养套餐”,不仅提高了饲料的口感,增加了干物质采食量(DMI),提高了奶制品品质,而且提升了奶牛自身的健康状况。周振峰等(2010)研究发现,在饲喂发酵TMR后,奶牛每天的DMI增加了1.3 kg,较对照组差异显著(P<0.05);相比对照组,日产奶量增加了7%。张俊瑜(2010)对发酵TMR和精粗分开饲喂奶牛研究发现,饲喂发酵TMR的DMI明显比对照组高,除此之外,奶牛的日产奶量也显著(P<0.05)提高2 kg,4%的标准乳、乳蛋白、乳糖分别提高了13.61%、14.58%、15.79%;醚浸出物和粗蛋白质的表观消化率分别提高了17.31%(P<0.01)和12.6%(P<0.01)。Wang等(2010)研究发现,在TMR经过裹包发酵后,粗蛋白质(CP)含量、醚浸出物和灰分都有明显提高(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。而且随着贮存时间的延长,发酵TMR的pH值显著降低(P<0.001),发酵产物如NH3-N、乳酸、乙酸和丙酸的含量显著增加(P<0.001),储存时间延长。并且,TMR经过发酵后,营养价值显著提高,极少的蛋白质水解,在整个发酵过程中,没有发生腐败现象。

邱玉朗等(2013)通过研究精粗日粮(对照组)、普通TMR(处理组1)和发酵TMR(处理组2)对肉羊的生长性能、营养物质的消化吸收以及血液生化指标的影响发现,发酵TMR能够显著提高肉羊的生长性能,促进营养物质的消化率。饲喂发酵TMR的肉羊日增重比饲喂普通TMR和精粗分开的日粮组分别增重7.36 g和19.44 g,差异显著(P<0.05);对于营养物质消化率,发酵TMR处理组的干物质(DM)、CP、粗脂肪(FAT)和粗纤维(CF)的表观消化率均大于TMR处理组和对照组,且差异显著;血液生化指标测定中,发酵TMR处理组的总蛋白量比普通TMR提高4.6%,比对照组提高了10.3%。张俊瑜等(2010)研究表明,发酵TMR在荷斯坦奶牛瘤胃中DM、CP、有机干物质(OM)以及中性洗涤纤维(NDF)的有效降解率和日粮中精粗料的比例有关,且随着精粗比的增加而提高。可以看出,在同样日粮精粗比以及饲喂情况下,发酵TMR对营养物质在反刍动物消化吸收的过程中均具有较好促进效果。玛里兰·毕克塔依尔等(2016)研究发现,在TMR发酵过程中添加辅佐添加剂(尿素、食盐、菌制剂)会明显改善发酵TMR的饲喂效果,动物采食量以及各营养成分的表观消化率等较对照组都有显著提高,尤其是在添加量为尿素1.5%,菌制剂0.02%,食盐0.1%时饲喂效果最佳。李成会等(2011)研究发现,TMR经过裹包发酵后,外观和感官状况良好,而且DM、FAT、CF、CP和粗灰分等的含量与存贮时间成正比,pH值也显著降低(P<0.05)。Han等(2014)研究表明,饲喂经过青贮发酵的TMR可以有效地提高反刍动物体内的有益益生菌。

3 发酵TMR的制作及使用

发酵TMR是综合了全混合日粮技术和青贮发酵技术,因此在制作过程中需要进行压实、密存、厌氧环境等处理。优质发酵TMR对于原料的含水量和发酵的时间有较为严苛的要求。除此之外,在反刍动物生产中普遍存在的一个问题就是在饲料中好氧微生物的大量生长繁殖极易导致TMR的酸败(Seppäläa等,2013)。

3.1发酵TMR的制作方式在实际生产应用中,由于受到发酵材料的收割方式以及含水量高低的限制,所以其制作方式也有所不同,但基本应用主要分为三种:(1)捆+裹的方式。此方式是将原料事先用打捆机进行收割、压实并打捆之后,使用专用青贮裹包薄膜进行包裹,这种方式原料的含水量一般为50%;(2)青贮袋装的方式。将原料进行适当切割之后,进行高密度的装袋处理,此方式使用方便,操作简单,一般原料的含水量为65%;(3)拉伸薄膜裹包方式。将原料收割之后压实,打捆,利用拉伸膜机器进行裹包处理,从而创造厌氧的发酵环境,由于拉伸膜技术投资少,效益高,发酵品质好,因此利用比较广泛(刘海燕等,2015)。尽管方式有所不同,但其作用机理都是进行厌氧发酵,改善原料品质。

3.2影响TMR发酵的因素发酵TMR在发酵过程中首先考虑的因素就是发酵原料的水分含量,如果含水量控制不好,过低就会导致发酵TMR在制作之初就因原料过干而无法压实,留有过多氧气,致使好氧菌的大量繁殖,原料发霉;而且发酵TMR是精粗料混合,水分过低也会导致精粗料无法混合均匀,引起反刍动物专挑精料而食的现象,严重导致酸中毒。而如果水分过多,容易导致在发酵过程中原料的腐败变质,且容易导致可溶性的营养成分流失,进而影响发酵料的品质(张广凤等,2014)。王晶等(2009)研究发现,发酵原料的含水量过高或者过低都会对发酵造成不利的影响,在含水量为40%的情况下,奶牛对发酵料的适口性较差,而且高水分易变质。而50%含水量的的发酵料在发酵过程中pH值为最低,且NH3-N、乳酸和挥发性脂肪酸的产量较高的含水量为40%~60%,因此初始料中含水量为50%最佳。徐晓明等(2011)通过研究不同水分含量对于发酵TMR中营养物质在瘤胃中的降解率影响后发现,45%的水分含量和50%的水分含量的发酵TMR中营养物质在瘤胃中的降解情况都要高于55%水分含量的处理组。

除此之外,在TMR发酵过程中,微生物的存在及变化也会对TMR的发酵效果有所影响。Chen等(2016)在低pH(<4.19)和氨态氮并且高乳酸条件的青贮TMR料过程中,接种菌剂和接种菌剂与丙酸的混合物相比其他抑制了乳酸产生的处理组能有效的增强发酵过程,而且所有含有丙酸的处理组显著(P<0.05)提高了青贮TMR的有氧稳定性。王金福等(2010)研究表明,相同原料和50%的新鲜啤酒糟与50%的新鲜豆腐渣混合制成两种TMR进行发酵,其中的乳酸菌的种类随着时间的延后而增加,而且菌种趋于相近。陈雷等(2015)研究表明在发酵TMR中添加乳酸菌,DM的含量以及回收率均高于CK组(P<0.05),并且pH值也显著低于对照组(CK组)(P<0.05)。另外,Leibovich等(2013)通过研究在发酵TMR中添加佳发轮峰菊(Cephalaria joppensis,CJ)替代小麦青贮并分析了哺乳期羔羊的消化率和哺乳母羊的营养水平后发现,在发酵TMR中加入CJ能够为动物提供高质量的饲料,并且饲喂效果明显提升。王加启(2009)研究表明,用于裹包的膜的选择也会影响发酵效果,包裹膜为黑色,厚度在0.025 mm时,发酵效果最佳;Weinberg等(2011)研究后发现,TMR经过拉伸膜包被发酵之后,可以在户外条件下保存至少4.5个月,有很好的有氧稳定性。

4 展望

TMR技术在国内外大中型奶牛养殖场已得到成熟化发展,它不仅可以有效地提高饲料品质而且还能改善奶牛健康状况和生活环境。但在国内,由于受限于生产设备以及TMR保存运输性差的因素,很多小型养殖户和个体养殖户很难从中受益。发酵TMR技术的产生,不仅解决了普通TMR易腐败变质的问题,而且有效地保存了“时令”饲料,可提高TMR中营养物质的含量,为小规模养殖户的使用带来极大便利,可减少饲料制作以及运输的成本投入,增加收益。

[1]陈雷,原现军,郭刚,等.添加乳酸菌制剂和丙酸对全株玉米全混合日粮青贮发酵品质和有氧稳定性的影响[J].畜牧兽医学报,2015,4601:104~110.

[2]郝薇.TMR发酵过程中微生物及其蛋白酶对蛋白降解的作用机理研究[D].北京:中国农业大学,2015.

[3]李成会,李建国,单文辉,等.裹包青贮技术在产奶牛用全混合日粮贮存中的应用研究[J].中国奶牛,2011,20614:15~18.

[4]刘海燕,王秀飞,张维东,等.裹包青贮的研究进展[J].中国奶牛,2015,22:1~4.

[5]玛里兰·毕克塔依尔,古丽米拉·拜看,哈丽代·热合木江,等.不同添加剂对玉米秸秆为主的TMR青贮发酵品质及饲用价值的影响[J].安徽农业科学,2016,3:67~69,73.

[6]邱玉朗,罗斌,于维,等.发酵全混合日粮对肉羊生长性能与血液生化指标的影响[J].饲料研究,2013,12:46~48.

[7]王福金,西野直树,王靖宇.应用PCR-DGGE技术对发酵全混合日粮中可培养乳酸菌的调查[J].动物营养学报,2010,2206:1636~1643.

[8]王慧丽.TMR在发酵过程中及有氧状态下酵母菌群落演替规律研究[D].北京:中国农业大学,2015.

[9]王加启.反刍动物饲料的发展方向——青贮与全混合日粮裹包技术[J].饲料与畜牧,2009,08:1.

[10]王加启.青贮与全混合日粮裹包技术的研究与应用[J].饲料与畜牧,2009,16411:11~14.

[11]王晶,王加启,卜登攀,等.裹包贮存对全混合日粮品质的影响[J].农业工程学报,2009,5:280~283.

[12]徐晓明,黄克和,徐国忠,等.不同含水率FTMR营养成分在奶牛瘤胃内降解率[J].上海交通大学学报(农业科学版),2011,29(12105):37~43.

[13]张广凤,朱风华,王利华,等.发酵全混合日粮的生产及应用[J].黑龙江畜牧兽医,2014,19:108~111.

[14]张广凤,朱风华,王利华,等.发酵全混合日粮的生产及应用[J].黑龙江畜牧兽医,2014,19:108~111.

[15]张俊瑜,王加启,王晶,等.裹包全混合日粮瘤胃降解特性的研究[J].草业科学,2010,3:136~143.

[16]张俊瑜.裹包全混合日粮瘤胃降解特性及对奶牛生产性能的影响[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2010.

[17]周振峰,王晶,王加启,等.裹包TMR饲喂对泌乳中期奶牛生产性能、养分表观消化率及血液生化指标的影响[J].草业学报,2010,5:31~37.

[18]Chen Lei,Guo Gang,Yuan Xianjun,et al.Effects of applying molasses,lactic acid bacteria and propionic acid on fermentation quality,aerobic stability and in vitro gas production of total mixed ration silage prepared with oatcommon vetch intercrop on the Tibetan Plateau[J].Journal of the science of food and agriculture,2016,96(5):1678~1685.

[19]Han H,Ogata Y,Yamamoto Y,et al.Identification of lactic acid bacteria in the rumen and feces of dairy cows fed total mixed ration silage to assess the survival of silage bacteria in the gut[J].Journal of Dairy Science,2014,97:5754~5762.

[20]Leibovich H,Zenou A,Yosef E,et al.Digestibility by lambs and nutritive value for lactating ewes of a total mixed ration containing Cephalaria joppensis silage as wheat silage substitute[J].Small Ruminant Research,2013,112:97~102.

[21]Seppäläa A,Heikkil?a T,M?kia M,et al.Controlling aerobic stability of grass silage-based total mixed rations[J].Animal Feed Science and Technology,2013,179:54~60.

[22]Wang J,Wang J Q,Bua D P,et al.Effect of storing total mixed rations anaerobically in bales on feed quality[J].Animal Feed Science and Technology,2010,161:94~102.

[23]Weinberg Z G,Chen Y,Miron D,et al.Preservation of total mixed rations for dairy cows in bales wrapped with polyethylene stretch film-A commercial scale experiment[J].Animal Feed Science and Technology,2011,164:125~129.

[24]Xian Jun Yuan,Gang Guo,AiYou Wen,et al.The effect of different additives on the fermentation quality,in vitro digestibility and aerobic stability of a total mixed ration silage[J].Animal Feed Science and Technology,2015,207:41~50.■

The total mixed rations(TMR)silage is an individual full price silage by fermentation carried out sealed on the TMR.TMR silage has good palatability and could protect the nutritional ingredient of TMR effectively;In addition,it also can better prevent the putrefaction of fodder with rather strong aerobic stability.Therefore,compared with ordinary TMR,TMR silage has great advantage in the aspects which protection of diet nutrition and transportation.Due to the great advantages of TMR silage,the applications in production were introduced based on its virtue in this article.

TMR silage;feed nutrient;production;farm;ruminants

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161408

S816.5

A

1004-3314(2016)14-0034-03

猜你喜欢
瘤胃含水量奶牛
中西医结合治疗牛瘤胃酸中毒
乍暖还寒时奶牛注意防冻伤
瘤胃调控剂对瘤胃发酵的影响
奶牛亚急性瘤胃酸中毒的发生及饲养对策
奶牛瘤胃健康、机体健康和繁殖性能的关系
夏季奶牛如何预防热应激
成熟期玉米籽粒含水量与主要农艺性状的相关分析
奶牛吃草
应用V-Score体系评价不同含水量苜蓿青贮饲料品质
隐形眼镜的含水量高好还是低好?