糯玉米秸秆不同收获时间对其营养成分含量和干物质消化率的影响
2015-03-22闫贵龙田树飞穆秀明曹春梅叶世峰王瑞兵
闫贵龙,田树飞,穆秀明,曹春梅,叶世峰,王瑞兵
(1.河北北方学院动物科技学院,张家口 075000; 2.河北巡天农业科技有限公司,宣化 075131)
糯玉米秸秆不同收获时间对其营养成分含量和干物质消化率的影响
闫贵龙1*,田树飞1,穆秀明1,曹春梅1,叶世峰2,王瑞兵2
(1.河北北方学院动物科技学院,张家口 075000; 2.河北巡天农业科技有限公司,宣化 075131)
本试验以中糯1号、中糯2号和京科糯2000 3个糯玉米品种为试验材料,开展了摘穗后秸秆不同收获时间对其营养成分含量和DMD影响的研究。结果显示,随摘穗后时间延长,秸秆的NDF和ADF含量都逐渐减少,而WSC含量则都逐渐增多,DMD都逐步提高;而且,总糖含量也显示增加、ADL含量也显示减少的基本趋势。可见,糯玉米摘穗后收获秸秆的间隔时间越长,秸秆的营养价值越高。
糯玉米秸秆;收获时间;营养价值
糯玉米籽粒含直链淀粉很少,含支链淀粉却高达95%以上,且易被人体消化吸收,特别是鲜食糯玉米籽粒具有黏软清香、细腻、甘甜可口、营养丰富、风味独特的特点,深受消费者喜爱[1-3]。随着我国经济持续快速发展、人民生活水平不断提高,糯玉米的需求急剧增加,糯玉米生产得到大力发展[4]。无论是沿海还是内陆,糯玉米的生产经营都快速增长,种植面积不断扩大[5]。以冀西北为例,该区域鲜食玉米的生产、加工已经实现产业化[6],以糯玉米为主要产业的乡镇随处可见。然而,关于糯玉米秸秆营养价值的研究却很少,特别是糯玉米摘穗后,秸秆作为饲料何时收获为宜未见报道,相关的报道仅限于甜玉米秸秆[7-8]。因此,笔者开展了糯玉米秸秆不同收获时间对其营养成分含量和DMD的影响试验。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选用目前冀西北生产中广泛种植的中糯1号、中糯2号和京科糯2000 3个糯玉米品种为试验材料。
1.2 试验地背景
试验在河北巡天农业科技有限公司位于宣化县洋河南镇的试验田中进行。该地域土壤pH为(8.19±0.35),有机质含量为(15.69±4.80) g·kg-1,全氮含量(0.89±0.31) g·kg-1,水溶性氮含量(32.18±13.17) mg·kg-1,速效磷含量(27.01±7.71) mg·kg-1,速效钾含量(219.89±49.71) mg·kg-1[9]。
1.3 试验方法
1.3.1 种植和取样 在2012年5-10月进行,5月15日采用人工点播的方法播种,种植密度为4 500 株·亩-1,具体为行距60 cm,株距25 cm。播种前于4月20日浇春水,7月7日浇夏水,7月8日施肥,每亩施尿素25 kg。为保证品种各自原有的特征及品质,全部采用雌雄穗套袋人工授粉[10]。授粉后第26天摘穗,秸秆则在摘穗后当天、第3、第6和第9天分别取样。每个品种每次取样一行,株数为9~13株。取样后称全株重、摘穗后重、穗重和裸穗重,称重完毕后尽快用铡草刀切短,晾干,测定干物质含量。
1.3.2 化学成分分析 取风干样品,测定水分、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分含量[11];按P.J.Van Soest等的方法[12]分析中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和木质素;按Y.Xiong等的方法[13],用淀粉葡萄糖苷酶(Amyloglucosidase,Sigma Cat.No.A-7255)水解、比色测定样品的总糖含量;水溶性碳水化合物(WSC)含量采用蒽酮比色法进行分析,其样本前处理方法:取风干样品4 g,加入100 mL蒸馏水,40 ℃下搅拌30 min,过滤。再取该溶液5 mL以蒸馏水稀释,并定容至50 mL,取最后稀释液进行蒽酮比色法测定WSC含量[14]。
1.3.3 体外干物质消化率测定 体外干物质消化率(DMD)的测定按J.M.A.Tilly等的两阶段法[15]进行。首先在厌氧39 ℃条件下,用瘤胃液的稀释液消化0.5 g底物样品48 h,然后用胃蛋白酶在39 ℃、酸性条件下,再消化48 h。瘤胃液采自装有永久性瘤胃瘘管并饲喂精粗料比为30∶70饲粮的西门塔尔×冀南杂交一代阉牛。培养结束后,测定残渣中的干物质含量,计算DMD。
1.3.4 统计分析 采用SAS统计分析软件(SAS,1999)[16]中的广义线性模型(GLM)进行单因子试验方差分析。
2 结 果
2.1 中糯1号糯玉米秸秆不同收获时间对其营养成分含量和DMD的影响
中糯1号糯玉米摘穗后不同时间收获秸秆的主要营养成分含量和DMD的比较结果见表1。由表1可以看出,中糯1号糯玉米秸秆的NDF和ADF随摘穗后时间的延长,含量逐渐减少,呈线性规律变化,且除第3与第6天差异不显著(P>0.05)外,其他时间相互比较差异均显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。ADL虽然各时间比较差异不显著(P>0.05),但表观数值也随摘穗后时间的延长而逐渐减少。与此同时,WSC、总糖则随摘穗后时间的延长,含量逐渐增加,呈线性规律变化,且不同时间比较,WSC除第3与第6天差异不显著(P>0.05)外,其他差异均显著或极显著(P<0.05或P<0.01);总糖以第9天含量最多,与其他时间差异显著(P<0.05),其他时间虽然差异不显著(P>0.05),但表观数值也逐渐增加。DMD也随摘穗后时间的延长而逐渐提高,呈线性规律变化,但各时间比较差异均不显著(P>0.05)。
钙和粗灰分都随摘穗后时间的延长,含量逐步减少(P<0.01或P<0.05),呈线性规律变化。磷含量除摘穗后第6天与其他时间差异显著(P<0.05)外,其他均差异不显著(P>0.05)。粗蛋白以摘穗后当天含量最高(P<0.05),其他时间则差异不显著(P>0.05)。粗脂肪以摘穗后第3天含量最高,第9天次高,第6天最少,摘穗当天次少,且相互比较差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。
2.2 中糯2号糯玉米秸秆不同收获时间对其营养成分含量和DMD的影响
中糯2号糯玉米摘穗后不同时间收获秸秆的主要营养成分含量和DMD比较结果见表2。由表2可以看出,中糯2号糯玉米秸秆的NDF和ADF也都随摘穗后时间的延长,含量逐渐减少,呈线性规律变化,其中NDF在各时间比较差异均显著或极显著(P<0.05或P<0.01),ADF除了摘穗当天、第3与第6、第9天差异显著(P<0.05)外,其他差异均不显著(P>0.05)。ADL虽然各时间比较差异不显著(P>0.05),但表观数值变化与ADF相类似。WSC和总糖2项指标与纤维性物质正相反,它们随摘穗后时间延长,含量逐渐增多,呈线性规律变化,且除第6与第9天差异不显著(P>0.05)外,其他差异均显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。DMD虽然在摘穗后各时间差异不显著,但也基本呈现逐渐提高的趋势。
粗脂肪含量仅以摘穗当天为最高,与其他时间差异显著(P<0.05),而其他时间相互差异均不显著(P>0.05),但表观数值也呈随摘穗后时间延长而减少。粗灰分含量随摘穗后时间延长呈二次曲线变化,其中除第3与第6天差异不显著(P>0.05)外,其他差异均显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。粗蛋白含量除了摘穗后第9天显著(P<0.05)少于其他时间外,其他差异均不显著(P>0.05)。磷含量随摘穗后时间延长而逐渐减少,呈线性规律变化,其中除第6与第9天差异不显著(P>0.05)外,其他差异均显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。钙含量以摘穗后第3天最多,第9天最少,第6天和摘穗当天介于它们之间。
表1 中糯1号糯玉米秸秆不同收获时间对其主要营养成分含量和DMD的影响
Table 1 The influence of harvesting time on the contents of main nutritional components and DMD of the waxy corn stalk of Zhongnuo No.1
%DM
Ca、P、NDF、ADF、ADL、WSC和DMD分别表示钙、磷、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、水溶性碳水化合物和体外干物质消化率;SEM表示标准误;同一行肩注相同字母表示差异不显著(P>0.05),肩注相邻字母差异显著(P<0.05),肩注相间字母差异极显著(P<0.01)。下同
Ca,P,NDF,ADF,ADL,WSC,and DMD stand for calcium,phosphorus,neutral detergent fiber,acid detergent fiber,acid detergent lignin,water soluble carbohydrates,andinvitrodigestibility of DM,respectively.SEM means the standard error of mean.Within a row,the same superscripts mean no significant difference (P>0.05),the adjacent superscripts mean significant difference (P<0.05),and the alternate superscripts mean highly significant difference (P<0.01).The same as below
表2 中糯2号糯玉米秸秆不同收获时间对其主要营养成分含量和DMD的影响
Table 2 The influence of harvesting time on the contents of main nutritional components and DMD of the waxy corn stalk of Zhongnuo No.2
%DM
选择大三刚刚完成医学统计学或预防医学(包括医学统计学)学习的非预防医学专业本科生为研究对象。采用分层整群抽样方法分别在影像学、药学专业随机选择两个平行班(每班约60人),在临床医学专业随机选择3个平行班(每班约60人)进行调查。
2.3 京科糯2000糯玉米秸秆不同收获时间对其营养成分含量和DMD的影响
京科糯2000糯玉米摘穗后不同时间收获秸秆的主要营养成分含量和DMD比较结果见表3。由表3可以看出, NDF和ADF也都随摘穗后时间延长,含量逐步降低。其中,NDF在各时间比较,差异均显著或极显著(P<0.05或P<0.01),ADF除在摘穗后第3与第6天差异不显著(P>0.05)外,其他差异也均显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。ADL除摘穗后第9天最少,与其他时间差异显著(P<0.05)外,其他差异均不显著(P>0.05);虽然如此,从表观数值看,ADL随摘穗后时间延长也基本呈现逐渐减少的趋势。WSC也随摘穗后时间延长,含量逐渐增加,呈线性规律(P<0.001)变化,其中,除第3与第6天差异不显著外,其他差异均显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。总糖含量虽然摘穗后当天、第3、第6天相互比较差异不显著(P>0.05),但第9天最高,且与其他时间差异显著(P<0.05)。DMD虽然在摘穗后不同时间比较差异也不显著(P>0.05),但表观数值也是逐渐提高。
粗脂肪和粗灰分含量的变化情况基本一致,摘穗当天最多,摘穗后第6天次多,而第3和第9天较少,且相互比较差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。粗蛋白含量除摘穗后第6天最多,与摘穗当天、第9天差异显著(P<0.05)外,其他时间差异均不显著(P>0.05)。磷含量也以摘穗后第6天最多,但摘穗当天次多、第9天最少、第3天次少,且相互差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。钙含量则以摘穗后第3和第9天最多,第6天最少,摘穗当天介于二者之间,相互比较除第3与第9天差异不显著(P>0.05)外,其他均显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。
表3 京科糯2000糯玉米秸秆不同收获时间对其主要营养成分含量和DMD的影响
Table 3 The influence of harvesting time on the contents of main nutritional components and DMD of the waxy corn stalk of Jingkenuo 2000
%DM
3 讨 论
本试验中虽然钙、磷、粗蛋白、粗灰分和粗脂肪5项指标随摘穗后时间延长,含量呈现的变化趋势在不同糯玉米品种秸秆间存在着明显差异(表1、表2和表3),但NDF、ADF、WSC和DMD 4项指标的变化呈现高度一致,即NDF和ADF含量逐渐减少,而WSC含量逐渐增多,DMD逐渐提高;总糖和ADL含量的变化虽然未达到高度一致,但都显示随摘穗后时间延长,总糖含量增加、ADL含量减少的基本趋势(表1、表2和表3)。饲料中纤维性物质含量降低意味着该饲料更容易消化,营养价值得以提高;饲料中WSC和总糖含量增加意味着饲料更容易消化利用。本试验中DMD确实也随摘穗后时间延长而提高。因此,本试验结果客观证实了糯玉米摘穗后收获秸秆的间隔时间越长,秸秆的营养价值越高;同时,3个糯玉米品种的秸秆都随摘穗后时间延长营养价值逐步提高的一致性说明了糯玉米秸秆在这方面具有很明显的共性。
本试验中,3个糯玉米品种秸秆的钙、磷、粗蛋白、粗灰分和粗脂肪5项指标随摘穗后时间延长,含量呈现不同的变化趋势可能主要是由于不同的品种具有不同的遗传物质基础所致。而NDF、ADF、WSC和DMD 4项指标的变化呈现高度一致,总糖和ADL含量变化也呈现基本一致趋势,说明不同的糯玉米品种在这6项指标方面具有一致的遗传物质基础。至于为什么糯玉米秸秆随摘穗后时间延长,纤维性物质含量逐渐减少、总糖和WSC含量逐渐增加、DMD逐步提高?其原因可能主要是糯玉米穗虽然被收获了,但其茎秆和叶仍然碧绿多汁,处于旺盛的生命代谢过程中。在这种情况下,糯玉米植株的光合作用仍在进行,而此时穗已被收获,光合作用所形成的营养物质(如WSC和总糖)必然就只能保留在秸秆中,并随时间延长而得到积累。由于这种积累,使得其他营养成分(如NDF、ADF、ADL)的比例相应减少。
本试验结果中3个糯玉米品种秸秆的WSC随摘穗后时间的延长其含量逐渐增多与崔卫东等利用华珍甜玉米品种研究不同收割时间对甜玉米秸秆的营养价值和青贮发酵品质的影响时,夏季甜玉米摘穗后时间延长,秸秆中水溶性糖含量逐步增加的情况相一致[7]。
本试验结果显示,中糯1号、中糯2号和京科糯2000 3个糯玉米品种秸秆的WSC和总糖含量分别为12.34%~18.47%、16.36%~21.41%(以平均值计)。这一水平不仅远高于普通玉米(农大80和农大3138的WSC和总糖含量分别为1.35%、2.93%和1.84%、3.28%[17]),同时也达到了崔卫东等报道华珍甜玉米品种秸秆含糖量为11.48%~20.40%[7]、王守义等报道的鲁甜玉1号甜玉米品种秸秆含糖量为8.05%~15.23%[8]的水平。可见,糯玉米与甜玉米虽然籽粒性状特性二者有明显的区别,但其秸秆的糖含量则较为一致。当然,糯玉米具有高糖含量的特性,可能是造成糯玉米秸秆饲喂家畜效果好[18]的最主要原因。
本试验中,3个糯玉米品种秸秆的总糖含量为16.36%~21.41%(以平均值计),这与靳玲品等应用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系评定我国北方奶牛常用粗饲料的营养价值时对4种糯玉米秸秆测定糖含量结果为18.03%~24.39%[19]相一致。
4 结 论
4.1 本试验条件下,中糯1号、中糯2号和京科糯2000 3个糯玉米品种秸秆的NDF和ADF都随摘穗后时间延长含量逐渐减少,而WSC含量则逐渐增多,DMD逐步提高;总糖和ADL含量的变化虽然未达到高度一致,但也显示总糖含量增加、ADL含量减少的基本趋势。可见,糯玉米摘穗后收获秸秆的间隔时间越长,秸秆的营养价值越高。
4.2 本试验条件下,中糯1号、中糯2号和京科糯2000 3个糯玉米品种秸秆的WSC随摘穗后时间延长,含量的增加是不均匀的,前3 d每日增加1.10个百分点,3 d后则每日增加0.47个百分点。
4.3 本试验条件下,中糯1号、中糯2号和京科糯2000 3个糯玉米品种秸秆的钙、磷、粗蛋白、粗灰分和粗脂肪5项指标随摘穗后时间延长含量变化没有明显的一致性。
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(编辑 郭云雁)
Influence of Harvesting Time on the Nutritional Components and Dry Matter Digestibility of Waxy Corn Stalks
YAN Gui-long1*,TIAN Shu-fei1,MU Xiu-ming1,CAO Chun-mei1,YE Shi-feng2,WANG Rui-bing2
(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,HebeiNorthUniversity,Zhangjiakou075000,China; 2.HebeiSkyAgriculturalScienceandTechnologyCo.Ltd.,Xuanhua075131,China)
In this study,the Zhongnuo No.1,Zhongnuo No.2,and Jingkenuo 2000 were used as experimental materials to investigate the influence of harvesting time on the nutritional components and DMD of waxy corn stalks after earing.The results showed that with the extension of time after stripping,the contents of NDF and ADF of the waxy corn stalks decreased,the content of WSC increased,and DMD increased.Moreover,the content of total sugars of the waxy corn stalks increased and the content of ADL decreased.Obviously,the nutritive value of waxy corn stalks increased with the extension of time after earing.
waxy corn stalks;harvesting time;nutritive value
10.11843/j.issn.0366-6964.2015.02.011
2014-05-16
河北省科技计划项目(11220418);河北北方学院校级创新团队(CXTD1305)
闫贵龙 (1962-),男,河北万全人,教授,博士,主要从事动物营养研究工作,Tel:0313-5031224
*通信作者:闫贵龙,E-mail:glyanmeng@163.com
S816.5;S513
A
0366-6964(2015)02-0251-06