玉米与红薯秧混合青贮品质研究
2020-05-08
(河南农业大学国际教育学院,郑州 450046)
近年来,我国加大农业供给侧结构调整优化,不断推进粮改饲工作,着力发展以青贮玉米为主的优质饲草料产业,积极开发利用非常规饲料,促进了草食家畜快速发展。青贮玉米因生物产量、淀粉含量和单位面积所生产的饲料价值高而得到广大奶牛养殖户以及企业的认可[1]。红薯又称甘薯,为管状花目旋花科一年生草本植物。我国红薯种植面积很大,年栽种面积约670万hm2,每亩红薯秧产量可达2.2t。红薯秧含有丰富的营养物质,柔嫩多汁,适口性好,是牛羊等反刍家畜的上好饲料。据测定,红薯秧中粗脂肪的含量为3.0%,比谷草高1.8%,比苜蓿草也高,红薯鲜茎叶胡萝卜素含量为2 696IU/100g,蛋白质含量为2.74%[2]。由于红薯秧水分高、体积大、粗纤维含量较高,单独青贮其品质和适口性差,且易腐败,利用率很低。因此,红薯秧作为饲草原料利用较少,大量的红薯秧作为废弃物处理造成极大的浪费。目前,不少学者将玉米与苜蓿草、高粱、稻草、花生秧等混合青贮进行试验,而玉米与红薯秧混贮的研究报道很少。本研究将全株玉米和红薯秧按照不同比例进行混贮,测定其发酵品质和营养成分,以筛选调制玉米和红薯秧混贮的最佳比例,为今后在实践生产中两者混贮时提供参考依据和科学指导。
1 材料与方法
1.1 青贮原料
玉米品种购于河南省聚有科技有限公司,与红薯均种植在新乡市丰收农业合作社的实验田中。种植地土壤为壤质土,pH值7.21,0~50cm的土壤全氮含量2.50mg/kg,有机质含量16.23mg/kg,有效磷含量12.14mg/kg,速效钾含量105.35mg/kg。玉米和红薯均采用常规栽培管理措施。玉米品种为豫青贮23,在蜡熟期收获;红薯品种为豫10,红薯秧在红薯成熟去除果实后备用。
1.2 试验设计
试验采用单因素完全随机设计,共设5个处理组,每个处理3个重复。将全株玉米和红薯秧分别按9:1、8:2、7:3、6:4、1:1的重量比混合,对应为试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组。两种青贮原料营养成分见表1。
1.3 混贮饲料的调制
两种青贮混合原料水分含量调成70%,全株玉米和红薯秧切断至1~2cm,分别按试验设计比例调制,充分混合均匀后,分别放入5个青贮容器内,密封、压实,室温存放60d待用。
1.4 测定指标与方法
青贮发酵结束后,开封取样。去除距离青贮容器口3cm和距离瓶底2cm的青贮饲料,然后将其余青贮饲料充分混合均匀后,测定各组混贮饲料发酵品质和营养成分。
1.4.1 感官评定
青贮饲料质量感官评定采用德国农业协会标准的评分法[3]。根据质地、气味、色泽3项指标进行评分,满分为20分,共分为优等(16~20分)、良好(10~15分)、中等(5~9分)和劣等(0~4分)四个等级。
1.4.2 混贮饲料营养成分
取200g青贮饲料放入烘箱中65℃烘48h后,用粉碎机粉碎,过60目筛,保存待测。参照张丽英[4]的方法采取高温灼烧法测定粗灰分(Ash),凯氏定氮法测定粗蛋白质(CP),索氏提取法测定粗脂肪(EE),范氏洗涤纤维法测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF),苯酚-硫酸法测定可溶性碳水化合物(WSC)[5]。
1.4.3 混贮饲料发酵品质
准确称取30g青贮饲料置于匀浆机内,加蒸馏水200mL,经2~3min匀浆后,用4层纱布和双层滤纸过滤,制备青贮提取液于50mL离心管内,放置-20℃冰箱保存备用。所得提取液用于测定pH值、乙酸、丙酸等挥发性脂肪酸和氨态氮(NH3-N)。
pH值采用雷磁PHSJ-4FpH计进行测定[6],乳酸、乙酸和丙酸含量采用高效液相色谱仪进行分析[7],氨态氮采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[8]。
1.5 数据统计分析
应用Excel2003软件整理试验数据,DPS7.05统计软件的单因素方差分析,Duncan,s法进行多重比较(P<0.05)。试验数据表示为平均值±标准差。
2 结果与分析
2.1 混贮饲料质量感官评定
由表2可知,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组饲料在结构质地、色泽和气味3项指标中相同,都表现为茎叶结构清晰,松散软弱,黄绿色和甘酸味,并且均为优等级别。随着Ⅳ和Ⅴ组中红薯秧比例增加,混贮饲料质量感官得分逐渐降低。其中,Ⅴ组质地略带黏性,色泽呈暗褐色,有刺激的酒酸味,得分最低。
表2 混贮饲料质量感官评定结果
2.2 青贮饲料营养成分变化
由表3可知,灰分Ⅰ组最低,但各组间没有显著差异(P>0.05),粗蛋白含量Ⅴ组显著高于其余4组(P<0.05),各组粗脂肪含量没有显著差异(P>0.05)。中性洗涤纤维Ⅳ组最高,Ⅱ组最低,IV组不同程度高于其他4组。酸性洗涤纤维Ⅳ组最高,并显著高于其他各组,Ⅲ、Ⅴ组无显著差异(P>0.05),Ⅰ组最低,Ⅰ、Ⅱ组差异显著(P<0.05)。可溶性碳水化合物Ⅰ组最高,Ⅴ组最低,但各组间无显著差异(P>0.05)。
2.3 混合青贮饲料发酵品质变化
表3 混合青贮饲料各组营养成分 单位:%
由表4可知,各组pH值无显著差异(P>0.05);乳酸含量I组最高,V组最低,但各组间无显著差异(P>0.05);乙酸含量Ⅲ和Ⅴ组最高,二者差异不显著,但显著高于其他3组(P<0.05),Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ组无显著差异(P>0.05);丙酸含量、氨态氮含量各组间均无显著性差异(P>0.05)。
表4 各组混合青贮饲料的发酵品质变化
3 讨论
青贮饲料品质与家畜的采食量和生长性能密切相关,青贮品质较好的饲料具有特有的芳香味,质地柔软,色泽呈现亮黄色,能够提高动物适口性[9]。在生产实践中,由于感官评定方法具有便捷、快速、直观和操作性强的优点被广泛作为评判青贮饲料品质高低的重要手段之一。本试验采用德国农业协会标准对全株玉米和红薯秧混贮饲料质量进行感官评定,结果显示,玉米和红薯秧按照9:1、8:2和7:3分别混贮的饲料品质等级均在优等范围,而6:4和1:1比例组得分较低,分别属于良好和中等等级。这表明随着青贮玉米比例下降和红薯秧比例的增加,青贮饲料品质逐步下降。
青贮饲料的营养成分分析也是评价青贮品质的重要方法[9]。NDF和ADF是反映纤维质量好坏的最有效的指标。ADF是秸秆饲料中最难消化的部分,其含量与秸秆饲料的消化率成负相关。ADF含量越高,秸秆饲料的饲用品质越低[10],其含量越低,饲草的消化率越高,饲用价值越大[11]。NDF反映了秸秆饲料中的不溶性纤维含量,是秸秆细胞的结构性部分,可限制家畜的采食量及其对秸秆饲料的能量利用效率。通常NDF含量越高,秸秆饲料的品质越低,但也不是越低越好。本试验中,NDF含量VI组最高,为62.34±2.12%,其次是III组,为61.47±1.03%,表明当红薯秧比例达到总重量的30%以上时NDF含量明显增加;Ⅰ组ADF含量最低,为22.73±0.59%,其次是Ⅱ组,为28.00±6.45%,均低于其他3组,表明随着红薯秧比例的提高,混贮饲料的ADF也随之增加。这与雒瑞瑞等[12]研究结果相似。一般认为,青贮过程实际上是乳酸菌利用底物中葡萄糖等生成乳酸的过程,混贮产物乳酸含量越高,其产物品质也就越好[13]。本试验中作为青贮原料的玉米和红薯秧WSC含量分别为7.78%和3.26%,各混贮饲料组随着玉米添加比例的降低,WSC含量也随之减少,乳酸利用底物生成乳酸的含量也随之降低。因此,可溶性碳水化合物含量直接影响到青贮饲料品质的优劣。这说明添加玉米可增加青贮饲料中乳酸含量,改善混贮饲料的发酵品质。
pH值、有机酸和氨态氮含量都是衡量青贮品质的重要指标。青贮饲料pH值低代表发酵品质良好,同时具有很好的稳定性。通常情况下认为pH4.2以下为优质青贮饲料,4.8以上为发酵品质不良,4.2~4.8之间为品质中等[14]。从pH指标来看,除Ⅴ组外,其他各组都属于品质中等以上的饲料。本试验中处理组随着玉米添加比例降低,作为乳酸分解底物的可溶性碳水化合物含量也在下降,导致乳酸含量不足,pH值随之升高,青贮饲料评分等级降低,品质较差。有机酸含量可以反映青贮发酵过程及其青贮品质,其中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸[15]。本试验中,各处理组乳酸含量随着玉米比例下降而减少,乙酸和丙酸含量有增加的趋势。各混贮组中的氨态氮含量I组最低,随着红薯秧比例的增大有增加的趋势,其中1:1比例的Ⅴ组氨态氮含量最高,为1.77±0.02%,表明添加较大比例玉米进行混贮可防止蛋白分解造成氨态氮含量降低,进而改善了青贮饲料发酵品质。
4 小结
综合考虑在本试验条件下,将玉米和红薯秧按照8:2的比例混贮,优劣互补、营养平衡,可保障青贮饲料有良好的发酵品质。