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西藏日喀则地区不同品种全株玉米青贮的营养价值评定

2019-04-01德吉措姆赵江涛成海建高英波刘栋孙志民钟波姜富贵张清峰宋恩亮

山东农业科学 2019年1期
关键词:营养价值品种

德吉措姆 赵江涛 成海建 高英波 刘栋 孙志民 钟波 姜富贵 张清峰 宋恩亮

摘要:本試验旨在通过对西藏日喀则地区不同品种全株玉米青贮的营养价值评定,为西藏地区青贮玉米品种的选择提供参考。试验选取5个常见的玉米品种(鲁单258、鲁单267、中玉335、荣玉1609、荣玉1610)种植于西藏,蜡熟期收割制作裹包青贮,发酵120天后评定其营养成分、能量价值和发酵品质。结果表明:不同品种玉米青贮的营养成分含量和能量价值存在显著差异,荣玉1610的粗蛋白和总可消化养分含量最高,荣玉1609的淀粉含量和泌乳净能最高;在发酵品质方面,荣玉1609青贮的pH值最低,而乳酸含量、发酵系数和费氏评分显著高于其他品种玉米青贮。通过隶属函数分析,5个品种全株玉米青贮的综合营养价值由高到低分别为:荣玉1609>荣玉1610>鲁单267>中玉335>鲁单258。综上所述,荣玉1609的全株玉米青贮品质最优,其次为荣玉1610,但日喀则地区青贮玉米品种的选择,需要进一步结合其生物产量进行综合评定。

关键词:全株玉米青贮;品种;营养价值;发酵品质

中图分类号:S513.093文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)01-0142-05

Evaluation on Nutritional Values of

Different Corn Varieties Whole Silage in Xigaze

Dejicuomu Zhao Jiangtao1* , Cheng Haijian2,3 , Gao Yingbo 4, Liu Dong 5,

Sun Zhimin 6, Zhong Bo 6, Jiang Fugui2,3 , Zhang Qingfeng2,3 , Song Enliang ,3

(1. Xigaze Research Institute of Agricultural Sciences, Xigaze 857000, China;

2. Institute of Animal Sciences and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural

Sciences/Shandong Key Lab of Animal Disease Control and Breeding, Jinan 250100, China;

3. Shandong Provincial Engineering Technology Center of Animal Healthy Breeding, Jinan 250100, China;

4. Maize Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China;

5. Shandong Provincial General Station of Animal Husbandry, Jinan 250022, China;

6. Shandong Agricultural Machinery Research Institute, Jinan 250100, China)

Abstract This study evaluated the nutritional values of different corn varieties whole silage in Tibet, and was aimed at providing references for the selection of silage corn varieties. Five common corn varieties (Ludan 258, Ludan 267, Zhongyu 335, Rongyu 1609 and Rongyu 1610 ) were selected to plant in Tibet. Bale silage was made at the dough stage and their nutritive values, energy prediction and fermentation quality were evaluated after 120 days for fermentation. The results indicated that the nutritional ingredient contents and energy values had significant differences among different corn varieties. Rongyu 1610 had the greatest contents of crude protein and total digestible nutrients. Rongyu 1609 had the highest starch content and net energy for lactating cow. For the fermentation quality, Rongyu 1609 had the lowest pH value, but its lactic acid content, fermentation coefficient and fleig scores were significantly higher than the others. By further analyzing the membership function, the values of comprehensive nutrition ranged from high to low was Rongyu 1609, Rongyu 1610, Ludan 267, Zhongyu 335 and Ludan 258. In conclusion, the corn silage of Rongyu 1609 was the best in quality, followed by Rongyu 1610. Moreover, the selection of silage corn varieties in Xigaze area needed to be combined with the biomass yield for comprehensive evaluation.

Keywords Whole corn silage; Varieties; Nutritive value; Fermentation quality

西藏地处青藏高原腹地,平均海拔4 000 m以上,属大陆性气候,空气稀薄,日照充足,气温较低,降水较少。西藏作为我国的四大牧区之一,尽管有着丰富的植物资源,牧草和草坪草种类繁多[1],但季节和地区草畜失衡比较严重,加剧了畜牧业生产的不稳定性[2]。因此,开发一种优质高产的牧草饲料资源是解决西藏草畜矛盾、促进畜牧业快速稳定健康发展和农牧民增收的最佳途径。

全株玉米青贮作为一种适口性好、消化率高、营养丰富的粗饲料[3],在我国平原地区的肉牛和奶牛业中广泛使用。而全株玉米青贮的制作质量直接关系到动物的生产性能和养殖企业的经济效益。玉米品种作为影响青贮质量的重要因素之一,是当前研究的热点。余汝华等[4]研究发现不同玉米品种对青贮的发酵品质和营养物质含量有明显的影响。鉴于西藏日喀则地区特殊的地理和气候条件,国内有关不同品种玉米在该地区种植及其青贮后发酵品质的研究尚未见报道。本研究通过在西藏地区种植5个品种玉米并制作裹包青贮,对比分析不同品种玉米青贮在营养成分含量、能量预测和发酵品质上的差异,并应用隶属函数综合评价其饲用价值,为西藏日喀则地区青贮玉米品种的选择提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

选取5个常见玉米品种:鲁单258、鲁单267、中玉335、荣玉1609、荣玉1610。采用随机区组设计,每品种设3个重复区。于2016年5月10日使用玉米精播机(2BYF-4)播种于西藏日喀则市农业科学研究所试验基地,播深3 cm,行距65 cm,株距20 cm,密度75 000株/hm 2。

依据玉米生长期和籽粒乳线变化,在玉米蜡熟期(约1/2乳线)使用青贮饲料收割机(SMR1000H,五征高北)收割并制作裹包青贮。所有裹包青贮置于室温条件下发酵120天后开封取样,样品于-20℃冰箱保存,用于后续测定青贮粒度、发酵指标、营养成分指标和能量指标。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 粒度分布指标测定 青贮粒度分布使用4层宾州粗饲料颗粒分级筛[5]测定。取500 g样品置于最上层筛,筛子在每个水平方向振动5次,振动频率为1 Hz、水平振动距离约17 cm,然后每个水平方向依次重复振动1次,共40次。青贮物理有效系数pef 4.0 和pef 8.0 分別为≥4 mm层和≥8 mm层上干物质占总干物质的比例。

1.2.2 营养成分指标测定[HT]

粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定;中性和酸性洗涤纤维含量采用Van Soest等[6]的方法测定;干物质、粗脂肪、木质素和灰分含量参考张丽英[7]的方法测定;淀粉含量采用蒽酮比色法测定。

1.2.3 能量指标测定

总可消化养分(TDN)根据常规营养成分含量,参照王菲[8]的回归方程计算得到。以TDN为基础,根据以下公式计算其他能量指标(均以干物质计):消化能DE(Mcal/kg)= 0.04409× TDN (%) ;代谢能ME (Mcal/kg) = 0.82 DE (Mcal/kgDM);维持净能(NEm, Mcal/kg)= 1.37 ME-0.138ME2 +0.0105ME3 -1.12;增重净能(NEg, Mcal/kg DM)=1.42ME-0.174ME2 + 0.0122 ME3 -1.65;泌乳净能 (NE L , Mcal/kg) = (0.9265-0.00793× ADF)/0.4536,ADF为酸性洗涤纤维含量;1 Mcal=4.184 MJ。

1.2.4 发酵指标测定

pH值、缓冲力、发酵系数和费氏评分参考王国艮[3]的方法测定;乳酸含量采用对羟基联苯比色法测定;乙酸和丙酸含量用气相色谱法测定;氨态氮含量采用苯酚-次氯酸钠比色法测定;水溶性碳水化合物使用3, 5- 二硝基水杨酸比色法测定。

1.2.5 综合价值评价 营养价值综合评价应用模糊数学中的隶属函数法,以粗蛋白、中性洗涤纤维、非纤维性碳水化合物、总可消化养分、乳酸和费氏评分指标进行计算,公式如下:

R( Xi )=( Xi - Xmin )( Xmax - Xmin ) ;

如果为负相关,则用反隶属函数进行转换,公式如下:

R Xi =1-( Xi - Xmin )( Xmax - Xmin ) 。

式中:X i 为指标测定值,X min 和X max 为某一指标所有测定值中的最小值和最大值。

1.3 数据分析

数据使用SAS 9.1软件GLM过程进行方差分析和Duncans多重比较检验,结果以平均值(Mean)和标准差(SD)表示, P< 0.05为差异显著,0.05≤ P< 0.10为存在差异趋势。

2 结果与分析

2.1 不同品种玉米青贮的粒度分布

由表1可见,不同品种玉米青贮的宾州筛各层比例无显著差异,5个品种均采用同一收割机进行收割,说明青贮的切割长度不受玉米品种的影响;与青贮各层粒度分布无显著差异的结果类似,各品种玉米青贮的物理有效系数(pef 4.0 和 pef 8.0 ) 无显著差异。

2.2 不同品种玉米青贮的营养成分含量

由表2可见,除各品种玉米青贮的木质素含量无显著差异外,其他营养成分含量均有显著差异( P <0.05),其中,粗蛋白含量较高的玉米品种为荣玉1610和鲁单258;鲁单267和荣玉1610的中性洗涤纤维含量低于其他品种;荣玉1609的酸性洗涤纤维含量最低,为30.65%;鲁单267的灰分含量显著高于其他品种;鲁单258和荣玉1610的粗脂肪含量高于鲁单267和荣玉1609;鲁单267和荣玉1610的非纤维性碳水化合物含量高于其他品种;荣玉1609的淀粉含量最高,鲁单267的淀粉含量最低。

2.3 不同品种玉米青贮的营养成分含量

由表3可见,荣玉1610和荣玉1609的总可消化养分显著高于其他品种( P <0.05),其他3个品种无显著差异。由于消化能、代谢能、维持净能和增重净能均通过总可消化养分估算得出,因此与总可消化养分的结果类似,荣玉1610和荣玉1609的消化能、代谢能、维持净能和增重净能显著高于其他品种( P <0.05),而其他品种间无显著差异。荣玉1609的泌乳净能显著高于其他品种,而中玉335和鲁单267的泌乳净能最低。

2.4 不同品种玉米青贮的发酵品质

由表4可见,荣玉1609的pH值显著低于其他品种,而鲁单267的pH值显著高于其他品种 ( P < 0.05);荣玉1610和荣玉1609的缓冲力显著低于其他3个品种( P <0.05);荣玉1609和荣玉1610的乳酸含量显著高于其他品种( P < 0.05); 中玉335和荣玉1609的乙酸含量显著低于其他品种( P <0.05);各品种之间的丙酸含量无显著差异;荣玉1609的水溶性碳水化合物含量显著高于其他品种( P <0.05);荣玉1609的发酵系数和费氏评分最高,而鲁单258和中玉335分别最低。各品种玉米青贮中氨态氮占总氮的比例无显著差异。

2.5 不同品种玉米青贮的营养价值综合评定

由表5可见,通过对不同品种玉米青贮的粗蛋白、中性洗涤纤维、非纤维性碳水化合物、总可消化养分、乳酸和费氏评分6个测定指标进行隶属函数分析,按综合评价值从高到低分别是:荣玉1609>荣玉1610>鲁单267>中玉335>鲁单258。

3 讨论与结论

全株玉米青贮的切割长度是影响青贮品质的重要因素之一,因为切割长度直接影响青贮饲料的压实密度。切割长度较长,不利于青贮压实,造成青贮饲料中残留的空气较多,进而滋生有害微生物;切割长度过短,易造成青贮饲料营养物质的流失并且后期容易引发动物瘤胃酸中毒[3]。李昌茂等[9]通过研究不同切割长度(1.5、2.2、3.0 cm)对青貯营养价值的影响发现,长度为1.5 cm能够提高青贮饲料的压实密度和青贮品质。本研究中,5个品种玉米青贮的切割长度相一致,便于进一步分析玉米品种对青贮发酵品质的影响。

本研究中,不同品种玉米青贮的粗蛋白含量存在差异,与王国艮[3]的结果相一致。不同品种玉米青贮的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量存在差异可能与其自身特性以及生物产量有关。Balland等[10]和Andrae等[11]也发现玉米品种对全株玉米青贮的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均有影响。此外,蔡海霞等[12]研究发现,青贮专用玉米品种的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维高于兼用型玉米品种。不同品种玉米青贮粗脂肪含量的差异与其籽粒和秸秆的脂肪含量均有关,王国艮[3]研究发现高油玉米青贮的粗脂肪含量显著高于其他类型(青贮专用、粮饲兼用、糯玉米)的玉米青贮。闫贵龙[13]同时发现,高油玉米秸秆的粗脂肪含量极显著高于普通玉米秸秆。鲁单267和荣玉1610玉米青贮较高的非纤维性碳水化合物主要与其较低的中性洗涤纤维含量有关。荣玉1609较高的淀粉含量与其本身籽粒较多直接相关,但各品种玉米青贮的淀粉含量均低于大中型养殖场青贮制作的淀粉含量要求(30%),其主要原因是各品种玉米在西藏地区种植的生长效果不如平原地区,受气候条件的影响,5个品种玉米的籽粒较少,玉米苞小,植株较矮。

本研究中,用来预测总可消化养分的因子包括粗蛋白、粗脂肪、灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素和淀粉。试验结果表明,荣玉1610、荣玉1609的总可消化养分含量显著高于其他品种。除泌乳净能外,其他能量指标均由总可消化养分计算得出,因此荣玉1610、荣玉1609的其他能量指标均高于其他品种,与总可消化养分的结果一致。而泌乳净能是根据酸性洗涤纤维含量估算得出,酸性洗涤纤维越高则泌乳净能越低,因此,各品种玉米青贮的泌乳净能与其酸性洗涤纤维含量呈负相关。

青贮pH值是反映青贮品质优劣的关键指标之一,Shao等[14]建议正常青贮的pH值应在4.2以下。本研究中5个品种玉米青贮的pH值均在正常范围内且都小于4.0。青贮的pH值一方面受有机酸含量影响,特别是乳酸含量[3],另一方面与其自身的缓冲力有关[15]。本研究中,荣玉1609青贮较低的pH值与其乳酸含量较高的结果相一致。而缓冲力反映青贮抵抗pH值改变的能力[16],缓冲力越大,pH值下降越慢,青贮品质也越差[17]。发酵系数主要反映青贮饲料的发酵程度,发酵系数低于35则说明发酵程度不充分[18],本研究中除荣玉1609的发酵系数大于35外,其他品种玉米品种均小于35,造成该结果原因可能与西藏的气候条件有关。费氏评分是评估青贮饲料质量好坏的重要指标,本研究中,不同品种玉米青贮的费氏评分与其发酵系数的变化趋势相同,该结果与王国艮[3]报道的结果一致。

在评定不同品种玉米青贮饲料营养成分、能值和发酵品质的基础上,通过对6个关键指标的隶属函数值分析,综合评价其营养价值,结果表明,荣玉1609青贮饲料的营养价值最优,其次为荣玉1610、鲁单267、中玉335和鲁单258。但日喀则地区青贮玉米品种的选择,需要进一步结合其生物产量进行综合评定。

参 考 文 献:

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