叶世杰,刘 利
(重庆城市管理职业学院,重庆 401331)
农作物秸秆是农产品种植产生的重要副产品。我国农作物秸秆产量巨大,合理利用秸秆资源,开发秸秆的饲用潜力不仅能减少粮食消耗,同时也能提高畜牧业相关从业人员的经济效益(许宇薇,2012)。秸秆等粗饲料是反刍动物日粮最重要的组成部分,是反刍动物重要的营养来源(吕中旺等,2018)。尽管秸秆具有一定的饲用潜力,但与牧草、苜蓿等优质粗饲料原料相比,其粗蛋白质等多种营养物质的含量相对较低,同时,秸秆中富含木质素- 纤维素- 半纤维素复合体,严重影响反刍动物对纤维等营养物质的消化吸收和利用(任双丰,2012)。因此,直接饲喂秸秆对牛羊等反刍动物的生长发育有一定的负面影响(曾辉等,2017)。近年来,大量研究使用益生菌制剂、纤维素酶、木聚糖酶等对秸秆进行发酵处理,不仅能有效改善秸秆饲料的适口性,同时也能降解动物难以消化吸收和利用的纤维等营养物质(王莹和玉柱,2010)。胡蓉等(2008)研究发现,使用发酵剂对秸秆进行青贮处理后,秸秆酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和木质素含量显著降低,同时粗蛋白质含量显著提高。水稻是我国重要的粮食作物,我国2022 年水稻秸秆产量约为2 亿t(李红琼等,2023)。因此,本试验以荷斯坦奶牛为研究对象,使用复合发酵试剂对水稻秸秆进行青贮处理,研究青贮水稻秸秆对奶牛生产性能、营养物质表观消化率和经济效益的影响。
1.1 试验日粮 本试验所用水稻秸秆购置于湖南某日粮公司。本试验所用复合发酵试剂由纤维素酶(活性2×104U/g)、木聚糖酶(活性2×104U/g)、β- 葡聚糖酶(活性5×104U/g)、果胶酶(活性3×104U/g)和乳酸菌(活菌数≥1.5×109CFU/g)构成,均购置于山东某生物科技有限公司。将水稻秸秆切断至1 ~2 厘米小段与复合发酵试剂混匀后装入发酵袋中,发酵袋密封后转移至阴凉处,室温25℃发酵60 d。水稻秸秆发酵前后营养水平见表1。
表1 发酵前后水稻秸秆营养水平 %
1.2 试验动物及日粮 试验将健康状况良好、产奶量[(42.78±1.37)kg]、泌乳天数[(76.54±3.29)d]、泌乳胎次(2.46±0.19)相近的80 头荷斯坦奶牛随机分为4 组,每组20 头。分别使用0%、5%、10%和15% 的青贮水稻秸秆替代基础日粮中的水稻秸秆作为试验日粮,各组日粮组成和营养水平见表2。
表2 日粮组成及营养水平
1.3 饲养管理 试验共计70 d(其中预饲期10 d,正试期60 d)。试验期间每天饲喂2 次(8 :00 和16 :00),每日挤奶3 次(8 :00、16 :00 和0 :00)。所有试验奶牛自由采食,自由饮水,采用散栏饲养模式,按养殖场相关规定进行日常管理,保持各组条件一致。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 采食量、产奶量及乳品质检测 试验期间,每日记录奶牛产奶量和干物质采食量,正式试验第60 天,按早中晚4 ∶3 ∶3 的比例采集每头奶牛的乳样,混匀并加入重铬酸钾保存,使用全自动乳成分分析仪(CombiFoss FT,丹麦)检测各样本中的乳蛋白、乳脂、乳糖、乳干物质含量。
1.4.2 营养物质表观消化率计算 正式试验结束前3 d,使用四分法采集日粮样本,使用奶牛直肠采粪法采集粪便样本。按照AOAC(2005)所述,分别测定所有日粮和粪便样本中干物质(930.15)、粗蛋白质(996.11)、粗脂肪(920.39)、酸性洗涤纤维(973.18)含量,参照任帅等(2023)测定各样本中性洗涤纤维含量。计算有机物、半纤维素和非纤维碳水化合物含量。
1.4.3 经济效益分析 毛利润(元)= 总产奶量× 牛奶单价(元/kg)-[ 总采食量(kg)× 日粮单价(元/kg)]。
1.5 数据统计与分析 使用WPS 表格对所有原始数据进行预处理,使用SAS 9.5 进行数据单因素方差分析,使用Tukey test 法进行多重比较,P<0.05 表示组间差异显著。
2.1 青贮水稻秸秆对奶牛生产性能的影响 由表3 可知,在干物质采食量无显著差异的前提下(P>0.05),日粮添加10% 和15% 青贮水稻秸秆显著提高奶牛的产奶量和饲料转化率(P<0.05);日粮添加10% 和15% 青贮水稻秸秆可显著增加牛乳乳蛋白率(P<0.05);日粮添加青贮水稻秸秆对奶牛牛乳乳脂率、乳糖率和乳干物质含量均无显著影响(P>0.05)。
表3 青贮水稻秸秆对奶牛生产性能的影响
2.2 青贮水稻秸秆对奶牛养分表观消化率的影响 由表4 可知,日粮添加10% 和15% 青贮水稻秸秆显著增加奶牛粗蛋白质和半纤维素表观消化率(P<0.05);日粮添加青贮水稻秸秆对奶牛干物质、粗脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、有机物和非纤维碳水化合物表观消化率均无显著影响(P>0.05)。
表4 青贮水稻秸秆对奶牛养分表观消化率的影响 %
2.3 青贮水稻秸秆对奶牛经济效益的影响 由表5 可知,通过市场调查得知,生牛乳价格为4.12元/kg,用青贮水稻秸秆替代日粮中的水稻秸秆会增加日粮单价,分别为2.79、2.85、2.92 和2.98元/kg ;同时日粮中添加青贮水稻秸秆可显著增加奶牛产奶量和饲料转化率,因此,在本试验条件下,毛利润分别为5417.79、5443.50、5926.21 和5916.65 元。
表5 青贮水稻秸秆对奶牛经济效益的影响
有研究表明,水稻秸秆质地粗硬,适口性较差,将水稻秸秆作为反刍动物饲料会降低反刍动物采食量,会降低反刍动物对多种营养物质的消化吸收率(曾辉等,2017)。因此,提高水稻秸秆适口性和营养价值已成为水稻秸秆饲用化亟待解决的关键问题。目前,使用益生菌制剂、酶制剂和菌酶复合制剂对水稻秸秆进行青贮处理已成为提高水稻秸秆饲用价值的重要技术手段(陶莲等,2016)。魏炳栋等(2016)使用复合益生菌制剂对玉米秸秆进行发酵处理,发现其粗蛋白质含量显著提高,同时秸秆中粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别降低24.9%、43.0% 和38.5%。王建兵等(2001)研究表明,菌酶复合制剂的发酵效果明显优于二者单独使用。本试验使用菌酶复合发酵制剂对水稻秸秆进行发酵处理,发现在不影响奶牛干物质采食量的前提下,使用10% 和15% 的青贮水稻秸秆替代日粮中的水稻秸秆显著提高奶牛的产奶量和饲料转化率,同时增加牛乳乳蛋白率。表明青贮水稻秸秆能提高奶牛生产性能和乳品质。这与何长芳等(2010)和严平等(2008)研究发现,饲喂发酵水稻秸秆可显著提高肉羊的生长性能,减少饲料消耗结果基本一致。
营养物质的消化率是衡量畜禽生长发育状况和日粮饲用价值评定的重要指标。本试验发现,在奶牛日粮中添加青贮水稻秸秆对酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的消化率无显著影响。但显著增加奶牛的粗蛋白质表观消化率,提示奶牛的蛋白质利用率提高。
市场调查取平均数的生牛乳收购价格为4.12元/kg,尽管对水稻秸秆进行发酵处理会增加日粮成本,如发酵制剂和发酵用聚乙烯袋成本。综合计算的发酵成本约为0.06 元/kg。因此,本试验各处理组日粮单价分别为2.79、2.85、2.92 和2.98元/kg。但使用青贮水稻秸秆替代奶牛日粮中的水稻秸秆显著提高奶牛产奶量,因此,日粮中添加10% 和15% 的青贮水稻秸秆显著增加毛利润,与对照组相比,分别提高508.42 和498.86 元。
综上所述,本试验结果表明,日粮添加10%青贮水稻秸秆能显著提高奶牛产量和经济效益。因此,在本试验条件下,奶牛日粮青贮水稻秸秆的最适添加量为10%。