玉米废弃物与花椰菜废弃物混合青贮研究
2020-06-10谢成俊保青泰王璐何潇把余忠
谢成俊 保青泰 王璐 何潇 把余忠
摘要:本研究采用5个不同比例的玉米废弃物和花椰菜废弃物进行混贮研究,密封避光贮藏45d后,测定其感官指标、常规养分指标、挥发性有机酸指标及饲用价值指标。结果表明:(1)随着玉米秸秆添加量增加,pH、粗蛋白(cP)、粗纤维(CF)、干物质摄入量(DMI)、干物质消化率(DDM)、相对饲料价值(RFV)、饲草可吸收营养物质(TND)和净能(NEI)有所上升,酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、可溶性碳水化合物(WSC)和有机物质消化率(OMD)有所下降。(2)根据感官评价和v-Score评分可知,D处理组表现最优。综上所述,推荐混贮比例是15%玉米秸秆+15%玉米芯+70%花椰菜茎叶。
关键词:玉米废弃物;花椰菜废弃物;混合青贮
中图分类号:$816.53 文献标志码:A
青贮可以较好地保存青绿饲料的营养特性,又是青绿饲料在冬春季节延续利用的一种最有效、最廉价的形式之一。混合青贮兼具保存青绿饲料、利用农作物秸秆和调节饲料营养结构等作用。以往研究是将高水分花椰菜茎叶与干物质含量较高的材料如麸皮、秸秆和玉米粉进行混合青贮,以减少渗出液、避免营养损失。
玉米芯是脱去籽粒后的玉米穗轴,我国每年玉米芯的产量大约达2000万吨,玉米芯主要用作饲料原料、食用菌栽培的培养基原料以及燃料可消耗800万吨左右,但仍有大部分玉米芯资源被浪费。玉米芯中虽含有丰富的粗脂肪、粗蛋白质、粗纤维等营养成分,但存在消化率低,适口性差的问题,通常在饲料中添加发酵玉米芯,来改善动物的生产性能。
因此,本试验拟将玉米芯、玉米秸秆与花椰菜茎叶混贮,同时进行发酵,测定其发酵品质、营养品质、饲用价值等指标,探讨三者混合青贮的可行性,并为发展节粮型畜牧业提供新思路。
1材料与方法
1.1材料、试剂和仪器
干玉米废弃物(玉米秸秆+玉米芯)和花椰菜废弃物均在田间留置一段时间收集,其中玉米秸秆含水量≤10%,花椰菜废弃物在田间晾晒至含水量≤70%(表1),花椰菜茎叶与玉米秸秆粉碎至1-3cm,玉米芯粉碎至50-70目后进行青贮。
乳酸菌由比例为1:1的乳酸杆菌(Lactobacillus)和乳酸片球菌(Pediococcus)组成,乳酸菌总活力为2×106-4×1010CFU/g,添加量3g/t,添加5%红糖水用于活化菌种。
1.2试验设计
混合青贮中玉米秸秆添加质量比例分别为0、30%、50%、70%、90%(处理编号分别为A/B/C/D/E)。乳酸菌剂直接喷洒在粉碎的花椰菜废弃物上,然后再与玉米废弃物(玉米秸秆、玉米芯)按比例充分混合均匀。各处理1kg,重复3次,经聚乙烯袋抽真空,室温避光保存45d后开包检测各项指标。以混合后理论含水量65%为基准,根据玉米秸秆、玉米芯和花椰菜茎叶实际含水量,分别计算5个处理组其他原料的质量添加比例,见表2所列。
1.3测定指标及测定方法
取样150g,杀青30min(105℃)之后恒温干燥(65℃)48h。用于测定干物质(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、可溶性碳水化合物(WSC)、和粗纤维(cF)含量,重复3次。
取样20g,放入盛有180mL蒸馏水的自封袋中,在4℃下浸泡18h,测定浸提液的pH、氨态氮及挥发性脂肪酸,重复3次。
各处理的感官评价采用《德国农业协会青贮饲料感官评分标准》,优良(20-16分)、尚好(15—10分)、中等(9—5分)和腐败(4—0分)。发酵品质以pH值和有机酸含量作为评定标准,采用V-Score评分标准。
有机酸的测定:乙酸、丙酸和丁酸使用GL-C610H型高效液相色谱仪进行测定,测定条件:3mmol/L高氯酸的流动相,流速为1mL/min,柱温50℃,检测波长为210am,5uL进样量。
饲用价值指标包括粗饲料干物质采食量占动物体重百分数(DMI,%)、可消化干物质占干物质百分比(DDM,%)、相对饲用价值(RFV),有机质消化率(OMD,%),可消化营养物质(TDN,g/kg)、净能(NEl,MJ/kg)。各指标根据以下公式进行计算。
DMI=120/NDF
DDM=88.9-0.779*ADF
RVF=DMI*DDM/129
OMD=123.5068-2.279*CF
TDN=-1.291*ADF+101.35
NEI=(1.044-0.0119*ADF)*2.205*4.187
1.4數据处理
Excel进行数据整理,SPSS20.0进行方差分析和LSD多重比较,结果用平均值±标准差表示,P<0.05表示差异显著。
2结果与分析
2.1混贮饲料感官评价
混贮45d后,B、D和E处理组开包后茎叶保持良好,色泽呈黄绿色,且芳香味浓,无丁酸臭味,感官评价优良。而A和c处理组开包后有微弱的丁酸臭味,茎叶结构保持较差,带褐色,感官评价为尚好(表3)。
2.2混贮饲料常规营养成分分析
各处理室温避光贮藏45d后检测各项指标(表4)。随着玉米秸秆添加比例增加,粗蛋白含量降低,CDE处理间差异不显著,BC之间差异不显著,A与其他处理组差异均显著。粗纤维含量增加,且各处理间差异显著。可溶性碳水化合物含量降低,CD之间差异不显著,其余处理差异均显著。
酸性洗涤纤维与中性洗涤纤维是反映动物消化率的重要指标低。从表4中可以看出,随着玉米秸秆添加比例增加,酸性洗涤纤维与中性洗涤纤维含量降低,其中AB之间的酸性洗涤纤维含量差异不显著,其余处理间的酸性洗涤纤维与中性洗涤纤维含量差异均显著。
2.3混贮的挥发性有机酸含量分析及V-Score评分
从表5中可以看出,各处理组乙酸含量差异显著,E处理组乙酸含量最高,达到了0.5591%,各处理组的丙酸含量均较低,处理AB差异不显著,BC差异不显著,其余之间均显著。混贮过程中均检测到少量的丁酸,其中D处理含量最少,在感官评价中的D处理的气味评价得分最高。各处理中NH3-N含量随着玉米秸秆添加比例增加,其含量逐渐降低,且ABC间处理差异不显著,DE间差异不显著。
各混贮V-score评分结果表明:各处理均能达到良好的水平,其中D处理评分最高。
2.4混贮饲料饲用价值评价
进一步分析各处理组的饲用价值可以看出(表6),不同原料配比对其具有显著影响。各混贮处理,玉米秸秆添加比例的增加均可提高干物质摄入量DMI、干物质消化率DDM、相对饲料价值RFV、饲草可吸收营养物质TDN和净能NEI,降低有机物质消化率OMD,各处理间相对饲料价值RFV和有机物质消化率OMD差异显著。AB处理组干物质消化率DDM、饲草可吸收营养物质TDN和净能NEI差异不显著,其余均显著。BC处理组干物质摄入量DMI差异不显著,其余均显著。
3讨论
3.1不同比例混合青贮的发酵品质
本研究为平衡花椰菜在青贮过程中的水分,采用不同比例的玉米芯和玉米秸秆进行混合青贮,结果发现,随着玉米秸秆添加比例增加,混贮料的pH呈上升趋势,而粗蛋白、粗纤维、可溶性碳水化合物、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维均下降,这与玉米秸秆自身的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量较高,而粗纤维和可溶性碳水化合物含量低有关。因此,保证混贮的品质和营养,控制适当添加玉米秸秆比例十分重要。此外,本试验用玉米芯代替玉米粉,麦麸等添加剂可降低饲料制作成本,保持快速调节水分以达到乳酸菌快速繁殖的适宜含水率,增加乳酸菌发酵底物,平衡青贮饲料养分,提高混贮品质。
粗蛋白是评价饲料的一项重要指标,本研究表明通过青贮可以在一定程度上可以保持混贮饲料自身的粗蛋白含量,随着玉米秸秆比例增加,青贮饲料粗蛋白含量逐渐上升,这与杨道兰等研究不一致,可能是由于玉米芯原样本身的粗蛋白含量较低有关,这与魏海燕等研究相似。
3.2玉米废弃物添加对花椰菜茎叶混合青贮饲用价值评价
中性洗涤纤维(NDF)高影响家禽采食量,酸性洗涤纤维(ADF)含量高影响动物消化率,饲草的消化率越低,饲用价值也越低,适量的NDF是胃瘤正常功能发挥所必须的。从研究结果看,随着玉米秸秆添加比例增加,ADF与NDF降低,这是由于青贮前玉米芯的NDF和ADF均比玉米秸秆的高所导致,这与刘立山、杨道兰等研究结果一致。根据ADF、NDF、粗蛋白等化学成分含量对照饲料相对值(RFV)和粗饲料品质的分级指数(GI)标准,本试验中D、E组达到了特级饲料要求,A组为一级饲料,因此适当比例的玉米芯、玉米秸秆与花椰菜茎叶混贮可增加饲料营养成分,均衡营养物质比例,提高营养价值。
3.3玉米废弃物添加对花椰菜茎叶混合青贮pH及有机酸含量的影响
混贮原料经切碎装入聚乙烯袋抽真空,有利于厭氧的乳酸菌迅速增殖。乳酸菌利用原料中的糖及水溶性碳水化合物产生乳酸,使pH急剧下降,较好的保存青饲料的营养特性,同时也抑制产生高水平乙酸、丁酸等有害物质的数量。本实验中,随着玉米秸秆添加比例增高,玉米芯添加比例降低,花椰菜的比例保持在70%左右,混合青贮含水率维持在65%左右;随着玉米秸秆比例增高,pH逐渐上升,且均低于4.20,说明玉米芯和玉米秸秆均可为乳酸菌提供更多可发酵底物。
4结论
随着玉米秸秆添加比例的上升,玉米芯与花椰菜茎叶混贮的pH值上升,CP、ADF、NDF含量下降,RFV上升。从感官评价来看,开包后茎叶保持良好,色泽呈黄绿色,且芳香味浓,无丁酸臭味,感官评价为优良;从发酵品质来看,其营养成分全面、发酵品质高且副产物较少,推荐优质的混贮比例是15%玉米秸秆+15%玉米芯+70%花椰菜茎叶。