侯鹏霞 ,蒙向武 ,赵丹青 ,马吉锋 ,王建东 ,杨宇为 ,梁小军
(1.宁夏农林科学院动物科学研究所,宁夏 银川 750002;2.宁夏隆德县畜牧技术推广服务中心,宁夏 隆德 756300;3.宁夏农林科学院,宁夏 银川 750002)
畜牧业的发展在很大程度上依赖于饲料的供给。但是,常规饲料并不能满足畜牧业发展的需要,因此,应大力开发非常规饲料资源。我国拥有丰富的蔓藤、秧秸资源。通常,这些蔬菜蔓藤收获期比较集中,且收获量大,一时难以处理或被家畜采食。有些蔬菜秧秸,如辣椒秧、马铃薯秧等青绿时适口性差,家畜并不喜食,且又难以调制干草,导致大量的蔓藤及其残留物堆积,这不仅会造成资源的浪费,而且影响美观,其分解又会造成环境污染,所以合理利用及提高非常规饲料产投比就成为改善饲料短缺亟待解决的问题。
目前,青贮技术是应用最广泛的粗饲料加工调制方法之一。饲草青贮后,其营养成分保存良好、品质优良、适口性强,因此易于被牲畜采食,特别是反刍家畜,因具有能利用瘤胃微生物合成菌体蛋白的特点,更有利于提高青贮饲料的转化利用率。另外,青贮还能降解植物中的有毒、有害物质。该试验对不同比例和添加剂混合处理马铃薯秧后的青贮品质进行了研究,并对其青贮可行性进行了探究,以期筛选出适合马铃薯秧青贮的方式,从而为马铃薯秧的青贮提供一定的理论指导,为扩大非常规饲料资源提供一定的理论依据。
采自宁夏固原市隆德县当地农田的新鲜马铃薯秧,刈割期为农户收割前10 d左右(降霜前)。以新鲜马铃薯秧和全株玉米为青贮原料,添加剂分别为纤维素酶和乳酸菌。
将马铃薯秧设5个水平,分别按重量的10%、20%、30%、40%、50%与全株玉米混合,即分别以10%马铃薯秧+90%全株玉米 (A1)、20%马铃薯秧+80%全株玉米 (A2)、30%马铃薯秧+70%全株玉米 (A3)、40%马铃薯秧+60%全株玉米(A4)、50%马铃薯秧+50%全株玉米(A5)混合。每个水平设3个处理(对照组不添加,试验组分别添加纤维素酶和乳酸菌,纤维素酶和乳酸菌的添加量分别为1.00和0.02 g/kg),每个处理设10次重复,具体分组见表1。45 d后对青贮材料进行感官评定和发酵指标测定。
表1 样品处理分组情况
将青贮原料切割为1~2 cm长度,添加剂按产品推荐用量均匀地洒在青贮原料上,分层装填于青贮袋中,压实,用真空压缩机压缩袋内空气直至真空状态,以保证青贮饲料的厌氧环境,封口。贮藏发酵过程中,检查青贮袋是否完好,防止漏气。
1.4.1 感官评定:采用 《青贮饲料质量评定标准(试行)》[1]中的评定标准。 主要对青贮色泽、气味、质地等进行感官评定,按总得分分为优等 (76~100)、良好(51~75)、一般(26~50)、劣质(25 以下)4个等级(见表 2)。
1.4.2 pH值测定:取青贮袋中间位置的青贮饲料10 g,放入锥形瓶中,加入去离子水90 mL,用封口膜密封后,放入冰箱中在4℃下浸提24 h,然后用双层纱布进行过滤,纱布过滤后的浸提液用酸度pH计测定,重复2次。剩余浸提液于-20℃冷冻保存,测定NH3-N、有机酸含量。
表2 青贮饲料质量评定标准(试行)[1]
表3 马铃薯秧混合青贮感官评定得分 分
1.4.3 氨态氮测定:依据冯宗慈等[2]改进的比色法进行测定。
1.4.4 有机酸测定:采用气相色谱仪 (型号为6890N,购自美国Agilent)进行测定。
1.4.5 龙葵素测定:龙葵素的提取采用乙醇—乙酸超声波法,并在酸性条件下采用甲醛反应法[3]进行其含量的测定。
1.4.6 营养指标测定:主要测定指标包括粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维,其含量依据《饲料分析及饲料质量检测技术》[4]中的方法进行测定。
采用Excel 2007软件进行数据处理,SAS 8.2软件进行差异显著性测验,结果以平均值±标准差表示。
由表3可以看出,10%~50%比例的马铃薯秧与全株玉米混合青贮均可贮存成功,且达到了优等水平。其中,40%的马铃薯秧比例混合青贮效果感官评定得分最高,3个处理组的平均分达到了87分,40%的马铃薯秧比例的3个处理组中以添加纤维素酶处理得分最高(89分)。
pH值的高低能够影响青贮饲料发酵的成功与否,青贮饲料的pH值与乳酸发酵有很大的关系,乳酸菌活动越激烈,pH值越低,越有利于青贮饲料的发酵。由表4可以看出,各试验组的pH值均低于4.2,表明马铃薯秧的混合青贮均能成功。A2B1、A4B1的氨态氮含量极显著低于其他各组(P<0.01);同一处理条件下,马铃薯秧的比例为10%、30%、50%时,随着马铃薯秧比例的增大氨态氮含量呈升高的趋势;同一比例条件下,A1B3的氨态氮含量极显著低于A1B1(P<0.01),A3B3的氨态氮含量极显著低于A3B1(P<0.01)。随着马铃薯秧比例的增加及纤维素酶和乳酸菌的添加,乙酸和丙酸的含量并没有呈现出规律性的变化。除A1B1、A3B1组外,其他各试验组的丁酸含量均较低,其中,A1B2、A1B3、A2B2、A5B3 的丁酸含量均接近于0,表明添加纤维素酶和乳酸菌降低了丁酸的含量。
表4 马铃薯秧混合青贮发酵品质测定结果(DM基础)
表5 马铃薯秧混合青贮营养成分测定结果(DM基础)%
由表5可以看出,对照组随着马铃薯秧比例的升高,其干物质含量也呈现出上升的趋势,其中,A1B1的干物质含量极显著低于其他各组 (P<0.01);除10%、40%马铃薯秧比例外,其他各试验组同一马铃薯秧比例不同处理间干物质含量差异不显著(P>0.05);10%、30%、40%马铃薯秧比例添加纤维素酶、乳酸菌干物质含量均高于对照组,即纤维素酶、乳酸菌添加组干物质含量有增高的趋势。10%、30%、50%马铃薯秧比例中,对照组间的粗蛋白含量差异不显著(P>0.05),其中,以30%马铃薯秧比例中的A3B1含量最高(10.62%);10%~40%马铃薯秧比例中,添加纤维素酶各组的粗蛋白含量差异不显著 (P>0.05),且均极显著高于50%马铃薯秧比例的粗蛋白含量 (P<0.01);10%~40%马铃薯秧比例中,随着马铃薯秧比例的增大,添加乳酸菌试验组的粗蛋白含量呈升高趋势。除A2B3与A2B1的中性洗涤纤维含量差异显著(P<0.05)外,其他各试验组间的中性洗涤纤维含量差异均不显著(P>0.05);同一处理条件下,20%马铃薯秧比例的中性洗涤纤维含量较低,50%马铃薯秧比例的中性洗涤纤维含量最高。酸性洗涤纤维含量随着马铃薯秧比例的增大呈上升趋势,其中,A5B1、A5B2的酸性洗涤纤维含量显著高于A1B3(P<0.05),50%马铃薯秧比例的对照组、纤维素酶添加组酸性洗涤纤维含量最高。由此可见,实践中应将马铃薯秧的添加比例控制在50%以内。
表6 马铃薯秧混合青贮龙葵素含量测定结果(DM基础)
由表6可以看出,各试验组的龙葵素含量均较低,但从整体来,随着马铃薯秧比例的增加,龙葵素的含量呈现出先上升后下降的趋势,即30%马铃薯秧比例时龙葵素的含量最高,40%马铃薯秧比例时龙葵素的含量开始降低,到50%马铃薯秧比例时龙葵素的含量已接近于0。
青贮饲料的感官评定主要是对其色泽、气味和质地等指标进行评定[5]。一般来说,优质的青贮饲料其色泽接近于作物原本的颜色,若青贮前作物为绿色,青贮后仍为绿色或黄色则为最佳;气味通常具有轻微的酸味或水果香味,类似刚切开的面包味或香烟味;质地方面,植物的茎、叶等结构应当能清晰辨认,若有陈腐的脂肪臭味以及令人作呕的气味,则说明产生了丁酸,或者植物的结构破坏并呈黏滑状态,表明青贮失败[6-7]。该试验中,混合青贮样品青贮45 d的颜色变为深黄色,接近于青贮原料本身的颜色,达到优质青贮标准;发酵期间,青贮样品有酸香味,表明发酵过程中产生乳酸,发酵比较成功;试验青贮过程中,青贮原料质地保持良好,结构清晰,没有出现黏滑状态。10%~50%比例的马铃薯秧与全株玉米混合青贮均可贮存成功,且达到了优等水平,其中,40%马铃薯比例的混合青贮感官评定得分最高。
在青贮过程中,氨态氮是由蛋白质和氨基酸降解产生的,氨态氮含量的高低可以反映青贮质量的好坏[8]。该试验中,10%~20%的马铃薯秧比例的氨态氮含量较低,之后除A4B1组外,随着马铃薯秧比例的增加,氨态氮的含量呈现出升高的趋势,表明马铃薯秧比例较大时氨态氮分解较多。
有机酸含量可以反映青贮发酵过程及其青贮品质,其中,最重要的是乳酸、乙酸和丁酸[6]。该试验中,乙酸、丙酸的含量随着马铃薯秧比例的增加及添加剂的添加并没有呈现出规律性的变化,且含量均较低。但是,在添加了纤维素酶和乳酸菌后,其丁酸含量却有所降低,这可能是由于混合青贮中添加纤维素酶和乳酸菌提高了青贮饲料的乳酸含量,抑制了有害微生物的生长,进而降低了丁酸含量,说明该试验中不同马铃薯秧比例的混合青贮均可成功,且添加纤维素酶和乳酸菌能促进青贮发酵。
粗蛋白是反映饲料营养价值的重要指标之一。青贮饲料的粗蛋白含量受pH值影响,pH值低于4.6时,蛋白质较稳定,只有少部分被分解为氨基酸;pH值高于4.6时,梭菌、腐败菌等杂菌的活动量增大使青贮饲料的蛋白质进一步被分解,养分亏损较多。该试验中,各试验组的pH值均低于4.2,蛋白质分解较少,10%、30%、50%马铃薯秧比例中,对照组间的粗蛋白含量差异不显著 (P>0.05);混合青贮中添加乳酸菌后,随着马铃薯秧比例的增加,其粗蛋白含量呈升高趋势,这是由于添加乳酸菌能抑制有害菌的繁殖,促进有益微生物的繁殖,从而有大量菌体蛋白产生,增加了青贮饲料中的粗蛋白含量[9]。
反映纤维质量的最有效指标是中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。酸性洗涤纤维与动物消化率呈负相关,含量越低,青贮饲料的消化率越高,饲用价值越高[10-11]。该试验中,同一处理条件下,20%马铃薯秧比例的中性洗涤纤维含量较低;除A2B3与A2B1的中性洗涤纤维含量差异显著(P<0.05)外,其他各试验组间的中性洗涤纤维含量差异均不显著(P>0.05)。随着马铃薯秧比例的增大,酸性洗涤纤维含量呈上升趋势,其中,以50%马铃薯秧比例的酸性洗涤纤维含量最高,其他各试验组间的酸性洗涤纤维差异均不显著 (P>0.05),表明马铃薯秧比例增大时青贮饲料的纤维含量也会增大。青贮饲料中添加酶制剂会进一步促进半纤维素、纤维素等物质的降解,释放更多的结构性碳水化合物[12]。 侯美玲等[13]研究了纤维素酶对典型草原天然牧草青贮品质的影响,结果表明,纤维素酶添加组的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量随着纤维素酶添加量的增加而降低且均低于对照组。该试验中,添加纤维素酶组与对照组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的变化没有形成明显的规律性差异,这可能与纤维素酶的添加量有关,还需要对纤维素酶适宜的添加量进行进一步的探讨。
张敏等[14]研究发现,马铃薯茎叶青贮时随着甲酸添加量的上升,龙葵素含量显著降低,并指出龙葵素含量与pH值关系密切,较低的pH值对龙葵素具有降解作用。杨永在等[3]不同添加物对马铃薯茎、叶青贮品质的影响试验中测得马铃薯秧的龙葵素含量为0.34%(干物质基础)。该试验中,各试验组的pH值较低,均低于4.2,而龙葵素含量则是除了30%马铃薯秧比例中A3B2的龙葵素含量最高(0.020%)外,其他试验组则接近于0,说明酸对龙葵素具有降解作用。
降霜前刈割马铃薯秧与全株玉米混合青贮,添加比例为20%~40%时的青贮饲料品质较好,且在实践中可添加乳酸菌促进发酵,以提高青贮品质和适口性。