陈鑫珠,张 诗,李文杨*,高承芳,张晓佩,翁伯琦
(1.福建省农业科学院 畜牧兽医研究所, 福建 福州 350013;2.福建农林大学 动物科学学院, 福建 福州 350001;3.福建省农业科学院 生态研究所, 福建 福州 350013)
我国甘蔗种植分布区域广,且种植面大、产量高,是世界上甘蔗种植的主要国家之一[1]。甘蔗在收获时期,顶上2~3个嫩节及青绿色叶片因无制备蔗糖的经济效益,经常被废弃在地里,造成资源浪费。甘蔗被废弃的部分,俗称甘蔗梢,约占全株甘蔗的20%,产量巨大、产地集中、收购成本较低[2]。作为动物粗饲料而言,其纤维含量低、富含蛋白质、氨基酸和维生素等,营养价值高。甘蔗的收获期在11月份到次年3月份,正值冬春枯草期,可用作青饲或青贮饲料,解决养牛、羊越冬和度春青饲料不足的问题[3]。同时将甘蔗梢制成饲料,变废为宝,不仅解决了甘蔗田焚烧甘蔗梢而产生环境污染的问题,而且过腹还田,还实现了蔗业生产的良性生态化发展[4]。
葛藤(Puerarialobata(Willd).Ohwi),碟形花科葛藤属,多年生缠绕藤本植物,俗称野葛、葛麻藤、鹿藿、黄斤、鸡齐等[5]。葛藤适应性极强,各种土壤均能较好的生长,除西藏和新疆外,全国各省区均有分布[6]。其生长速度快,再生性强,因此产量较高,3个月可长10 m左右的藤条,每年约可割2~3次,干草产量可达7 500~15 000 kg/hm2[7]。目前藤葛存在两种状态,一种是食用葛或药用葛,其主要利用部分在根部,而地上部分的藤本往往废弃或焚烧,造成资源浪费和环境污染;另一种是野葛,生长旺盛,覆盖力强,成为一种入侵植物[5]。这些藤本,营养物质丰富,蛋白含量高,富含各种氨基酸、矿物质元素和维生素等,是一种很好的动物粗饲料资源。
目前对葛藤的饲料利用的研究非常少,主要原因可能是其碳水化合物含量较低,纤维含量较高。如果将葛藤调制成青贮饲料,可显著改善其适口性和提高可消化性,从而扩大饲料来源。张英俊等[8]和陈鑫珠等[6]研究表明,单独葛藤原料难以调制青贮饲料。糖蜜是蔗糖制造业的副产物,含糖量一般在40%~46%左右[9]。Kiely调查报道表明[10],糖蜜占爱尔兰大田青贮添加剂的46%,可见糖蜜是青贮生产中利用较普遍的一种添加剂。丁武蓉等[11]报道,3%糖蜜处理能够明显降低胡枝子青贮料的pH、干物质损失率和氨态氮含量。赵亮亮等报道[12],在含水量为70%的乳熟期刈割燕麦中,2%糖蜜处理降低了青贮料的pH、乙酸、丙酸和丁酸含量,提高了青贮料的乳酸和DM含量。前人对糖蜜影响牧草发酵品质的研究较多[13],但关于糖蜜对葛藤甘蔗梢混合青贮的研究目前尚无报道。本试验将糖蜜作为添加剂,探讨不同葛藤甘蔗梢混合比例对青贮品质的影响,为调制优质的葛藤和甘蔗梢混合青贮提供理论依据。
葛藤种植于福建省农业科学院畜牧兽医所泉头牧草基地,于2013年10月31日人工刈割,刈割时正处开花期。
甘蔗梢种植于福建省福建农林大学甘蔗所试验基地,于2013年10月31日人工刈割。
本试验设6种葛藤甘蔗梢混合比例,按葛藤:甘蔗梢(质量比)分别为100∶0(100K)、90∶10(K9S1)、80∶20(K8S2)、70∶30(K7S3)、60∶40(K6S4)和0∶100(100S)进行调制。每个处理5个重复。
葛藤和甘蔗梢分别切成约1~2 cm长,按每个混合比例所需两种原料的重量(试验设计)分别称重,获得2.5 kg混合原料,按鲜物质基础计算添加5%糖蜜,混匀并装入30 cm×20 cm的聚乙烯青贮袋中,每袋0.5 kg,用抽真空封口机(SINBO Vacuum Sealer)抽真空并密封。常温条件下贮存50 d开封,供分析测定。
采用盐酸、氢氧化钠滴定法测定原料缓冲能[14];采用65 ℃干燥48 h测定干物质(dry matter,DM)含量[15];采用凯氏定氮法测定(定氮仪KDN-103 F,上海纤检仪器有限公司)粗蛋白(crude protein,CP)含量[15];采用改进的滤袋分析法(ANKOM A200i,北京)测定中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量;由公式HC=NDF-ADF计算法得出半纤维素(hemicellulose,HC)[16];采用蒽酮比色法测定可溶性碳水化合物(water soluble-carbohydrates,WSC)含量[15];
取20 g混和均匀的青贮料放入聚乙烯塑料封口袋中,加入80 mL蒸馏水, 4 ℃冰箱放置浸泡18 h后过滤,测定浸提液pH(pH计:pHS-3B,上海鹏顺科学仪器有限公司)。采用凯氏定氮仪直接蒸馏测定氨态氮(NH3-N)含量。采用岛津LC-20AT型高效液相色谱仪测定。乳酸(lactic acid,LA)、乙酸(acetic acid,AA)、丙酸(propionic acid,PA)和丁酸(butyrate acid,BA)含量。WSC、NDF、ADF、HC、CP、LA、AA、PA和BA以干物质基础的百分比表示。
数据经Excel 2007统计软件初步处理后,采用SPSS 17.0统计软件进行方差分析统计处理,LSD法进行多重比较。结果用平均数±标准差表示。
从表1可见,其中葛藤的缓冲能和粗蛋白含量含量、好气性细菌数量和霉菌数量较高,甘蔗梢的可溶性碳水化合物含量和半纤维素含量较高。
表1 葛藤与甘蔗梢的成分分析Table 1 The characteristic of kudzu and sugarcane top
注:同行肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
Notes: In the same row,values with different small letter superscripts mean significant different(P<0.05).
由表2可见,葛藤甘蔗梢混合青贮料中,随着甘蔗梢的比例升高(除100S),青贮料的干物质和粗蛋白含量呈下降的趋势,可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素含量呈上升趋势。青贮料的干物质含量,100K、9K1S、8K2S和7K3S显著高于6KS4和100S(P<0.05)。青贮料的可溶性碳水化合物含量,100S显著高于其他5种混合比例,另外,7K3S显著高于9K1S(P<0.05)。青贮料的粗蛋白含量,100K显著高于7K3S和100S,另外,9K1S、8K2S和6K4S显著高于100S(P<0.05)。青贮料的中性洗涤纤维含量,7K3S和6KS4显著高于其他4种混合比例(P<0.05)。青贮料的酸性洗涤纤维含量,8K2S、7K3S和6K4S显著高于100S(P<0.05)。青贮料的半纤维含量,6KS4显著高于100K、9K1S和 8K2S,另外,9K1S显著高于100K和8K2S(P<0.05)。
表2 青贮料的化学成分(干物质基础)Table 2 The chemical composition of silage(Basis DM) %
注:同列肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note:Different superscripts in the same column mean significant difference(P<0.05).The same below.
青贮料的发酵品质见表3。6种混合比例青贮料中,均未检测到丁酸含量。青贮料的pH,100S显著低于其他5种混合比例(P<0.05),另外8K2S、7K3S和K6S4显著低于100K和9K1S(P<0.05)。青贮料的乳酸含量,100S显著低于其他5种混合比例(P<0.05)。青贮料的乙酸含量,100S显著低于100K、9K1S和8K2S(P<0.05),另外,6K4S显著低于100K和9K1S(P<0.05)。青贮料的丙酸含量,100K显著高于其他5种混合比例(P<0.05),另外,9K1S显著高于除100K外的其他4种混合比例(P<0.05)。
表3 青贮料的发酵品质(干物质基础)Table 3 The fermentation quality of silage(Basis DM) %
青贮发酵关键是乳酸菌的生长繁殖,在厌氧条件下,乳酸菌利用原料中的底物进行快速繁殖,产生大量乳酸,使青贮料的pH降低,抑制不良发酵,营养物质得以长期保存[17]。葛藤原料蛋白质含量高、缓冲能高、可溶性碳水化合物含量低,采用常规法难以获得优质青贮料[6,8]。 因此,可以添加一些营养性发酵促进剂,或者与一些含糖量较高的禾本科牧草或饲料作物进行混合青贮[17]。许多试验证明,青贮料添加糖蜜处理,可以有效促进乳酸发酵,降低青贮料的pH,抑制有害菌的发酵,减少蛋白质分解,减少发酵营养损失[11-12]。
有报道,青贮时通常可以混合一些含糖量较高的禾本科牧草或饲料作物等,例如苜蓿玉米秸秆混合青贮、红三叶鸭矛混合青贮等,也可添加甘蔗渣、甜菜渣等[18]。张英俊等[19]研究葛藤玉米混合青贮和葛藤单贮,结果发现感官评定和实验室评定青贮料品质,混合青贮优于葛藤单贮。庄益芬等[20]在葫芦玉米秸秆混合青贮研究中发现,水葫芦中添加适当比例的玉米秸秆可调质优质的混合青贮。陈鑫珠等[21]研究苎麻杂交狼尾草混合青贮,结果发现,杂交狼尾草比例的提高,青贮料的干物质含量、可溶性碳水化合物含量、中性洗涤纤维含量、半纤维素含量、粗蛋白含量和乳酸含量升高,pH、乙酸含量、丁酸含量和氨态氮含量降低,混合青贮料的品质提高。
本试验获得了相似的结果,葛藤与甘蔗梢混合青贮,随着甘蔗梢比例的增加(除100S),青贮料的干物质含量、pH、氨态氮含量、乙酸和丙酸含量呈下降趋势,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素呈上升趋势。6种混合比例的青贮料中,与100K相比,6K4S青贮料pH、乙酸含量和丙酸含量显著降低(P<0.05),中性洗涤纤维很累和半纤维素含量显著升高(P<0.05),青贮品质最佳。这是因为,青贮原料中的含糖量应为鲜重的3%以上,若原料中含糖量很少,即使其它条件都具备,也不能制得优质青贮。甘蔗梢属禾本科,其干物质中可溶性碳水化合物含量高达18.46%,补充了葛藤原料中可溶性碳水化合物的不足。本试验中,随着甘蔗梢混合比例的增加,混合青贮料中的可溶性碳水化合物含量也升高,满足其发酵过程中乳酸菌的繁殖需要。6K4S青贮料中甘蔗梢比例最高,可溶性碳水化合物含量最高,能够让青贮料中的乳酸菌迅速、大量繁殖,获得最佳青贮品种。
本研究结果表明,6种混合比例的青贮料,6K4S青贮料pH品质最佳。
[1] 李乔仙,高月娥,尚德林,等.云南甘蔗梢饲用现状及其青贮营养成分测定[J]. 养殖与饲料,2011,9(10):45-47.
[2] 杨国荣,王安奎,徐康,等.云南蔗梢饲料资源的利用与开发[J].养殖与饲料,2010,8(9):28-28.
[3] 陈鑫珠,刘远,高承芳,等.不同添加剂对甘蔗梢青贮品质的影响[J].福建农业学报,2015,30(8):745-749.
[4] 张红梅.甘蔗叶梢氨化及饲喂肉牛的技术经验[J].畜禽业,2014,24(2):25-25.
[5] 王志荣,王才,王乐.葛藤的综合评述[J].科技致富向导,2012(30),97-98.
[6] 陈鑫珠,刘远,高承芳,等.不同添加剂对葛藤青贮品质的影响[J].家畜生态学报,2015,36(8):50-51.
[7] 杨冬梅,陶双伦,梁静,等.添加单宁酸对青贮葛藤茎叶品质的影响[J].草地学报,2012,20(4):785-787.
[8] 张英俊,玉柱,罗海玲,等.葛藤玉米混合青贮品质研究[J].中国畜牧杂志2006,42(23):57-58.
[9] 蒋振山.糖蜜的饲用价值及其应用[J].中国农业大学学报,2000,5(6):69-72.
[10] KIELY O, POWER R,DONNELL O C.Grass conservation,storage and feeding in Ireland[J].Farm and Food,1993,3(1):4-7.
[11] 丁武蓉,干友民,郭旭生,等.添加糖蜜对胡枝子青贮品质的影响[J].中国畜牧杂志,2008,44(1):61-64.
[12] 赵亮亮,董宽虎,张瑞忠.添加不同水平糖蜜对燕麦青贮的影响[J].草原与草坪,2007,10(5):49-53.
[13] 吕文龙,刁其玉,闫贵龙.不同添加剂对不带穗玉米秸秆青贮发酵品质的影响[J].中国畜牧兽医,2010,37(3):22-26.
[14] MCDONALD P, PLAYNE M J. The buffering constituents of herbage and of silage[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1966,17(6):264-265.
[15] 张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京:中国农业科技出版社,2003:46-75.
[16] VAN SOEST P J, ROBERTSOM J B, LEWIS B A. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition[J]. Journal of Dairy Science, 1991,74:3 583-3 597.
[17] 王成章, 王恬.饲料学[M]. 北京: 中国农业大学出版社,2003: 122-140.
[18] 陈鑫珠.含水率、混合比例及添加剂对水葫芦玉米秸秆混合青贮品质的影响[D].福州:福建农林大学,2010.
[19] 张英俊,玉柱,罗海玲,等.葛藤玉米混合青贮品质研究[J].中国畜牧兽医杂志,2006, 42( 23):57-58.
[20] 庄益芬,张文昌,陈鑫珠,等.混合比例对水葫芦与玉米秸秆混合青贮效果的影响[J].中国农学通报,2010,26(18):32-34.
[21] 陈鑫珠,刘远,高承芳,等.苎麻与杂交狼尾草混合比例对其青贮品质的影响[J].福建农业学报, 2015,30(9):836-840.