陈功轩, 向 海, 郑 霞, 侯振平, 吴端钦*
(1.中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙410205;2.湖北第二师范学院化学与生命科学学院,湖北武汉430205;3.中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林长春130102)
我国南方气候高湿高温且多雨,北方常见优质牧草(如苜蓿)并不适于该地区生长。因此,南方地区优质牧草的缺乏成为制约当地草牧业发展的最大障碍,挖掘当地优质牧草资源,大力发展牧草评价与开发,有助于南方地区草食畜牧业的发展(吴端钦等,2017;王国刚等,2015)。近年来,通过对饲用苎麻研究发现,其蛋白质含量较高,而且可以适应南方地区气候,对饲用苎麻资源的加工调制研究,有助于解决南方地区优质牧草缺乏的问题。
青贮技术常常被用来保存青绿饲料,在密封、压实的条件下,将青绿饲料与空气隔绝,由于乳酸菌等微生物的发酵作用,产生大量的有机酸,从而保存青绿饲料的营养特征,提高饲料原料的饲用价值(Grant等,2018;Coblentz等,2018;Kung等,2018)。混合青贮不仅可以储存青绿饲料,还可以利用一些农作物秸秆,有利于解决环境污染及资源浪费问题,有效的提高我国非常规饲料的利用率(王永军等,2015)。为进一步开发利用饲用苎麻这一优质的非常规牧草资源,本试验以饲用苎麻与干稻草秸秆为原料,进行不同比例混合青贮,研究其青贮品质及饲用价值,以期为南方草食畜牧业的发展提供技术参考及物质保障。
1.1 试验材料及青贮制备 鲜饲用苎麻(株高约1.5 m)机械收割、粉碎(约2 cm)与粉碎的干稻草(自然风干),采用罐装(5.0 kg)青贮方式,按照苎麻:稻草=90∶10(R10)、80∶20(R20)和60∶40(R40)等质量比进行青贮。每种处理青贮18罐。青贮时间为30、45 d和60 d,每个处理于每个时间点随机选取3罐采集样品,备测。
1.2 感官评价 根据德国农业协会的青贮质量感官评分标准对感官指标(气味、结构及颜色)进行打分评价,并计总分进行等级划分。
1.3 样品分析 按照王郝为等(2018)方法测定青贮样品的pH;样品常规营养成分指标:粗蛋白质(CP)、粗 脂 肪(EE)、粗 灰 分(Ash)、粗 纤 维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)及酸性洗涤纤维(ADF)等根据张丽英(2007)的方法进行分析;总能(GE)利用全自动氧弹式量热仪(湖南开元仪器有限公司)进行测定。
1.4 饲用价值指标计算 粗饲料干物质采食量占动物体重百分数(DMI,%BW);可消化干物质占干物质的百分比(DDM,%DM);相对饲料价值(RFV)(Rohweder等,1978);有机物质消化率(OMD,%)(韩建国等,1987);饲草总可吸收营养物质(TDN,g/kg),净能(NE1,MJ/kg)(Lithourgidis等,2006)。各指标根据以下公式进行计算:
DMI/(%BW)=120/NDF(%DM);
DDM/(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM);
RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29;
OMD/%=123.5068-2.279×CF;
TDN=(-1.291×ADF)+101.35;
NE1=[1.044-(0.0119×ADF)]×2.205×4.187。
1.5 统计分析 利用Excel 2016初步整理数据,并计算感官评价数据平均值,加和得出其总分值。常规营养成分含量和饲用价值数据利用SAS 9.4软件中的Mixed模型进行计算分析,模型中处理、青贮时间和处理×青贮时间为固定影响,利用Tukey检验进行显著性分析。显著性为P<0.05,极显著性为P<0.01。
2.1 混合青贮感官评价 饲用苎麻与稻草混合青贮的感官评分见表1。结果显示,混合青贮产品的气味无丁酸臭味、茎叶结构保持良好、接近原料原色。因此,混合青贮产品总分较高,仅R10组的30 d样品评分较低,为2级尚好,其余各组均达到1级优等,尤其是R20与R40组,评分高于R10组。
表1 感官评价
2.2 混合青贮pH及营养成分分析 由表2可知,处理对混合青贮整体的pH无显著影响(P=0.462),处理对混合青贮的常规营养成分均有极显著的影响(P<0.01)。青贮时间对混合青贮pH及常规营养成分呈现出极显著的影响(P<0.01),但是处理与时间除了对混合青贮产品的粗灰分有极显著的交互作用外(P=0.0002),其余均无显著交互作用(P>0.05)。
2.3 混合青贮饲用价值分析 由表3可知,处理及青贮时间对混合青贮的饲用价值指数均有极显著的影响(P<0.01),但未呈现出显著的交互作用(P>0.05)。R10组的RFV值较高,不同时间点的值均大于100,且各时间点之间无显著差异(P>0.05)。同样,R40组的总可吸收营养物质与净能均低于R10和R20组。
表2 不同混合青贮比例对pH及常规营养成分的影响(干物质基础)
表3 不同混合比例对混合青贮饲用价值指数的影响
3.1 感官评价分析 感官评价是鉴定青贮饲料质量的基础指标。研究表明,高水分的新鲜牧草直接单一青贮,效果较差,很容易青贮失败。詹湉湉等(2014)对新鲜香蕉茎进行单一青贮,发现香味较淡,质地稍黏,青贮品质与其他处理组相比较差。满足青贮的前提条件下,将不同原料进行混合青贮,可提高青贮饲料的品质(王鸿泽等,2014)。本试验中苎麻与稻草混合青贮的等级评定除了R10组青贮30 d时的产品外,均评价为1级优等,说明苎麻与稻草混合青贮是可行的。
3.2 混合青贮常规营养成分分析 pH是判断青贮质量最简便直接的数据,pH越小,其酸度越大,对有害菌抑制程度越大,营养成分流失减少。一些混合青贮研究表明,将青贮原料耦合青贮,可以改善其青贮品质。徐生祥(2017)对山毛豆和甜象草进行混合青贮,均出现了pH下降的现象,说明山毛豆和甜象草混合青贮能够改善其青贮品质。陈鑫珠等(2017)进行了葛藤与甘蔗梢的混合试验,结果发现,按照不同比例进行混合青贮,能够以不同比例降低青贮料中的pH。此研究中,处理对pH没有显著影响,但是随着青贮时间的延长,pH有降低的趋势,这可能是随着好氧菌对氧气的耗尽,乳酸菌逐步成为优势菌,进行青贮发酵所造成。
本研究中,除了R10组的各青贮时间点蛋白质变化较大外,其他两组的蛋白质含量无显著差异,这可能由于对R10组的采样不均所造成,同时也说明混合青贮对蛋白质含量影响较小。一般情况下,劣质粗饲料中含有较多的NDF和ADF,单一青贮也不能生产高品质的青贮饲料,如稻草秸秆。然而,将不同原料进行混合青贮,不但可以很好地利用劣质粗饲料,也可以改善混合青贮的品质。徐生祥(2017)对山毛豆和甜象草进行混合青贮时发现,混合青贮降低了其原料的NDF和ADF含量,改善了饲料的品质。王鸿泽等(2014)为改善稻草饲用价值,开展了甘薯蔓与酒糟、稻草混合青贮研究,结果发现,混合青贮可以较好地保存青贮料的营养成分,提高青贮料的发酵品质。这与本试验的研究结果相一致。
3.3 混合青贮饲用价值分析 DMI是评价粗饲料的一个很重要的指标,其值越高,表明粗饲料品质越好。本研究中,随着稻草比例的增加,有降低混合青贮DMI的趋势,说明混合青贮的品质有所下降。RFV是粗饲料NDF和ADF的综合体现,常常被用于评价粗饲料质量,如果RFV大于100,说明该粗饲料的营养价值整体较好(红敏等,2011)。王郝为等(2018)对不同切碎长度饲用苎麻进行了青贮研究,发现2 cm长度的RFV值达113.41。提高粗饲料的OMD和TDN,意味着提高了其营养物质的消化率(苗福泓等,2017;金花等,2008)。此试验中,R20组青贮45 d时的OMD和TDN值高于其他两组,说明此混合青贮的饲料消化率最好。同样,R20组青贮45 d时的NE1值也最高,表明此混合青贮可以为动物提供较高的能量。
饲用苎麻作为一种优质粗饲料,饲用价值较高,对其与稻草进行混合青贮之后可以较好地保持原料的营养特性。不同的混合比例青贮对产品的营养成分及饲用价值均有不同程度的影响,在本试验条件下,当饲用苎麻与稻草混合青贮时,其占比为80%~90%,青贮时间为45 d,青贮效果较好。