蚕豆秸秆青贮前后营养成分及饲用价值比较研究

高立芳,徐远东

重庆市畜牧科学院,重庆 402460

0 引言

蚕豆别名胡豆、佛豆、罗汉豆等,直立,不分枝,固氮能力强、营养价值丰富,为蔬菜、粮食、饲料和绿肥兼用作物,在我国南方广泛种植,产量巨大[1-3]。蚕豆收获之后产生大量的蚕豆秸秆,常常成为一种农业废弃物被丢弃或就地焚烧,不仅造成资源浪费,而且污染环境。蚕豆秸秆与其他农作物的秸秆相比,蚕豆秸秆富含氨基酸、蛋白质、纤维素等营养成分,是一种价廉物美的蛋白质饲料[4-6]。隋雁南 等[7]发现,以青贮蚕豆秸秆代替40%稻草、玉米秸秆能够改善育肥公羔的生产性能和提高饲养经济效益。郭云霞 等[8]在全混合日粮中用蚕豆秸秆完全替代小麦秸秆可以改善绵羊养分表观消化率,提高体重、饲料效率、屠体重和背膘厚度。何天骏 等[9]利用青贮蚕豆秸秆饲喂湖羊显著提高了湖羊生产性能,节约饲料成本提高经济效益。一直以来,由于蚕豆鲜荚采摘期短,秸秆集中产出,作为粗饲料常规利用时间短且利用率较低。为了合理利用本地蚕豆秸秆资源,本研究以蚕豆秸秆为研究对象,探讨其青贮前、青贮后的营养品质和饲用价值,以期为开发新的蛋白质饲草资源提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

4月下旬,新鲜蚕豆采摘后,收割蚕豆秸秆,自然晾晒6～8 h,用切草机切成2～4 cm小段。随机称取蚕豆秸秆鲜样1 000 g,带回实验室烘干,称重,置于自封袋密封标号,送样检测。3个重复。

1.2 青贮料调制

晾晒后的蚕豆秸秆,将水分控制在60%～75%,装入青贮袋,压实后扎紧,放置阴凉处青贮发酵。青贮55 d后,取样置于自封袋密封标号,送样检测。3个重复。

1.3 测定指标与饲喂价值指标计算

1.3.1 测定常规营养成分及发酵品质

参照国家标准(GB/T6432-2018)用凯氏定氮仪测定粗蛋白质(crude protein,CP),参照国家标准(GB/T20806-2006) 和行业标准(NY/T1459-2007)用范氏洗涤纤维法测定中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF )和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF),用pH酸度计测定pH,用高效液相色谱仪测定乳酸,用气相色谱仪测定丁酸,用分光光度计测定氨态氮(NH3-N)。

1.3.2 饲喂价值指标计算方法

饲料相对价值(RFV)由以下公式计算得出[10]:

DMI=120/NDF

DDM=88.9-0.779ADF

RFV=DMI×DDM/1.29

式中:DMI为干物质随意采食量,占体重的百分比,即单位为%BW;DDM为可消化干物质,占干物质的百分比,即单位为%DM。常数1.29为照花期售若DMI×DDM值。除以1.29是使盛花期首蓿的RFV值为100,RFV值大于100的粗饲料表明整体上质量较好,RFV值越大,表明饲料的营养价值越高。

粗饲料分级指数(GI)表示式为[11]:

VDMI=1.2×BW/NDF

NEL=[1.044-(0.0199×ADF)]×9.29

GI=NEL×VDMI×CP/NDF

式中:VDMI为干物质随意采食量,单位为kg/d;BW为奶牛体重,以600 kg计;NEL为产乳净能值,估测公式参照豆科牧草计算,单位为MJ/kg;GI为粗饲料分级指数,单位为MJ/d;NDF为中性洗涤纤维,ADF为酸性洗涤纤维,CP为粗蛋白。NDF、ADF、CP单位为%,即占干物质的百分比。

1.4 数据处理

数据用Excel 2007初步整理,采用SPSS 19.0统计软件进行T-检验,统计结果以“平均值±标准差”表示,p<0.05差异显著作为判断标准。

2 结果与分析

2.1 蚕豆秸秆青贮前后的营养成分及发酵品质

蚕豆秸秆青贮前后的营养成分如表1所示。

表1 蚕豆秸秆青贮前后的营养成分

从表1可以看出,蚕豆秸秆青贮前pH值4.61,偏酸性,青贮后pH值显著下降至3.86,差异显著(p<0.05)。青贮后,粗蛋白(CP)含量和NDF含量略有升高,差异不显著(p>0.05),ADF显著升高(p<0.05)。乳酸含量为33.63 g/kg,有少量氨态氮(NH3-N)和丁酸产生。

2.2 蚕豆秸秆青贮前后的饲用价值(RFV、GI)

蚕豆秸秆青贮前后饲用价值如表2所示。

表2 蚕豆秸秆青贮前后饲用价值

从表2可以看出,蚕豆秸秆青贮前干物质采食量(DMI)略高于青贮后,差异不显著(p>0.05);青贮前可消化干物质(DDM)、相对饲用价值(RFV)、产乳净能(NEL)、GI值均显著高于青贮后,差异显著(p<0.05)。参考奶牛饲草分级标准(RFV、GI)(表3)[10-11],蚕豆秸秆青贮前RFV值为133.77,属于1级饲草(RFV值125～150),青贮后RFV值为117.79,属于2级饲草;青贮前GI值为20.37,属于2级饲草,青贮后GI为13.86属于3级饲草,表明蚕豆秸秆品质青贮后略次于青贮前。

表3 粗饲料分级标准

3 讨论

一直以来,我国蛋白质饲料资源十分有限,蛋白质饲料价格相对较高,寻求新型的蛋白质饲料原料显得尤为重要。蚕豆秸秆作为一种农业废弃物被丢弃或就地焚烧,不仅造成资源浪费,而且污染环境。如何有效利用这些农产品副产物并将其饲料化,是治理农业废弃物焚烧造成农业污染、乡村振兴中农业资源化利用的重要课题,引起了相关学者的广泛关注和重视。

不同时期的蚕豆秸秆会随着叶片脱落营养价值而降低,粗蛋白含量逐渐下降,NDF和ADF含量明显上升,饲用价值急剧降低。本研究蚕豆采摘后立即收割秸秆,叶片损失较少,营养价值较高,新鲜蚕豆秸秆样品粗蛋白含量为14.47%,高于崔占鸿 等[6]、杨洋[12]的测定结果,NDF和ADF含量分别为44.34%、32.31%,低于崔占鸿 等[6]、杨洋[12]的测定结果。

青贮是饲草保存最经济和实用的一种方式,青贮料既能最大限度地保持饲料青绿时期的鲜嫩汁液,也能有效弥补青饲料利用的时间差。青贮发酵是一个复杂的微生物活动和生物化学变化过程。在调制青贮料时,要使乳酸菌快速生长和繁殖,必须为乳酸菌创造良好的条件[13]。pH、氨态氮和有机酸含量可反映青贮饲料发酵品质,当pH越低,氨态氮含量越少,有机酸含量越多,青贮饲料越容易保存,青贮品质也越好。本研究青贮后粗蛋白含量(14.94%)略高于青贮前,差异不显著,青贮前后粗蛋白含量变化不大,与岳信龙 等[5]的结果基本一致。蚕豆秸秆青贮55 d后,pH值降至3.86,达到优质青贮饲料的标准。牟兰 等[14]对蚕豆秸秆等3种豆科植物不同贮存时间青贮品质比较研究发现,青贮蚕豆秸秆30 d时粗蛋白含量达到最高,60 d时开始显著下降然后趋于平缓;氨态氮/总氮呈现先升高后下降至平缓的趋势,30 d时达到最低;乳酸含量呈现先升高后下降趋势,60 d时含量达到最高,180 d时含量达到最低;210 d时才有少量丁酸产生。本研究中蚕豆秸秆青贮后也有少量氨态氮和丁酸产生,可能为水分含量较高导致蛋白质、葡萄糖和乳酸被腐败菌等有害微生物分解所产生。顾拥建 等[15]研究不同处理方式对青贮蚕豆秸秆发酵品质和营养成分的影响时,发现在蚕豆秸秆中添加20 %麸皮、40 g/t乳酸菌、400 g/t纤维素酶能够改善其发酵品质。

RFV和GI是在一定时期提出的客观、合理的粗饲料评定指数,均能对粗饲料品质进行科学地分级[10-11]。红敏 等[16]认为GI2001和GI2008对粗饲料品质分级均优于RFV,但RFV与GI排序一致。本研究采用RFV和GI对蚕豆秸秆饲料进行青贮前后品质评定,RFV青贮前品质显著优于青贮后品质,青贮后由1级饲草降低为2级饲草;GI值青贮前显著高于青贮后,差异显著,由2级饲草降为3级饲草。RFV与GI对蚕豆秸秆青贮前后分级略有差异,因RFV值的计算没涉及蛋白质含量指标,RFV只是通过模型间接与NDF及ADF相关联,蚕豆秸秆青贮后,NDF略有升高,ADF含量显著升高,RFV则显著降低,与李冬兵 等[17]对桑枝叶和蚕沙混合青贮前后RFV与GI值得到提升的结果不一致。虽然青贮后粗蛋白含量略有提高,但青贮后NDF、ADF含量均升高,VDMI和NEL下降,从而导致GI值降低,饲草品质有所下降。

4 结论

蚕豆秸秆青贮后饲草品质有所下降,但是基本能保存其营养物质和饲用价值,为更好地利用蚕豆秸秆,还需要进一步优化青贮条件。