西藏青稞秸秆及其发酵饲料品质分析评价

2020-07-23靳玉龙朱明霞唐亚伟张玉红

大麦与谷类科学 2020年3期

靳玉龙，白婷，朱明霞，唐亚伟，张玉红

（1.西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所，西藏拉萨850000；2.西藏自治区农牧科学院农业研究所，西藏拉萨850000）

青稞（Hordeum vulgareL.var.nudumHook.f.）是大麦的一种特殊类型，即裸大麦，在植物学分类上属于禾本科小麦族大麦属大麦的变种之一[1]。青稞历史悠久且根植于藏区的传统文化中[2-3]。目前，青稞在我国主要分布在西藏、青海、甘肃、四川、云南等地。青稞具有耐旱、耐瘠薄、生长期短、适应性强、易栽培等优异特性[4]。青稞粮食是藏族群众赖以生存的基本口粮，同时青稞饲草更是藏区牦牛等牲畜的重要饲料来源。在西藏，青稞饲草供应量无法满足实际需要，农区主要以青稞秸秆为主，同时种植饲草以补充牲畜饲料的不足，半牧区及牧区青稞秸秆更少，主要以牧草或者购买为主，藏区政府在饲草方面也不断地加大补贴。结合2018 年西藏自治区对喜马拉22 力推政策和品种本身存在秸秆偏硬等问题，通过微生物发酵试验改善秸秆的营养品质，以期在满足日粮需求的情况下降低干物质采食量，提高饲草的相对价值，从而减少藏区青稞秸秆的需求量，减轻冬季牲畜饲草的供给压力，这对促进藏区农户畜牧生产具有重要意义。其中饲料相对值（Relative feed value，RFV）[5]是评定奶牛饲料的综合指标[6]。粗饲料分级指数（Grading index，GI）[5]由卢德勋在RFV 基础上，克服其以能量为中心之不足，提出的饲料品质综合评定指数[7]。通过秸秆发酵品质的变化分析评价，为区内更好地诠释饲草的品质价值提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本青稞饲草秸秆发酵所选材料为：西藏推广品种喜拉22、初审定品种藏青27 以及二棱青稞QTB25 这3 个青稞品种的秸秆，均由西藏自治区农牧科学院农业研究所提供。为保证试验品种的稳定性和可比性，试验品种经相同栽培条件种植并收获。青稞秸秆发酵菌种为市场购买复合发酵菌剂。

1.2 主要仪器设备

DFY 系列粉碎机，购自上海利闻科学仪器有限公司；DHG－9140A 电热恒温鼓风干燥箱，购自上海齐欣科学仪器有限公司；Kjeltec8400 全自动凯氏定氮仪，购自瑞典FOSS 公司；LC98I-AAA 氨基酸自动分析仪，购自北京温分分析仪器技术开发有限公司；LY24-12-16 马弗炉，购自上海龙跃仪器有限公司；Sartorius 分析天平，购自梅特勒- 托利多集团。

1.3 测试方法

将青稞秸秆初步粉碎至1～2 cm，分对照与发酵样，对照接种蒸馏水，发酵样接种质量分数7%～8%的复合发酵菌剂。3 个青稞秸秆样品在菌种适宜生长温度27 ℃下分别厌氧发酵7、9 d，然后进行相关指标的检测。

水分含量根据GB 5009.3—2016 《食品中水分的测定》采用恒质量法测定；淀粉含量检测参照GB 5006—1985《谷物籽粒粗淀粉测定法》进行；粗脂肪含量检测参照GB 2906—1982《谷类、油料作物种子粗脂肪测定方法》进行；粗蛋白含量检测依据GB/T 5511—2008/ISO 20483:2006 《谷物和豆类氮含量测定和粗蛋白质含量计算凯氏法》进行；不溶性膳食纤维含量检测依据GB/T 9822—2008《粮油检验谷物不溶性膳食纤维的测定》进行；可溶性膳食纤维含量检测依据GB/T 5009.88—2003《食品中不溶性膳食纤维的测定》进行；氨基酸含量测定参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》进行；金属离子测定参照DB33/T 647—2007《农产品中钠、镁、钾、钙、铬、锰、铁、镍、铜、锌、砷、镉、钡、铅含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法》进行。

干物质随意采食量、泌乳净能、饲草分级指数（GI）和相对饲料价值（RFV）的计算如下：

禾本科牧草的干物质随意采食量（DMI）=120/NDF；

泌乳净能（NE）=（1.085-0.015×ADF）×9.29；

式中：DMI=120/NDF；DDM为可消化干物质，DDM（%DM）=88.96-0.779×ADF（%DM）；CP—粗蛋白质含量（%DM）；NDF—中性洗涤纤维含量（%DM）；ADF—酸性洗涤纤维含量（%DM）[8]。

1.4 统计分析

应用Excel 2010、SPSS 16.0 数据处理软件进行数据处理及分析。

2 结果与分析

由表1 可知，对照未发酵时QTB25 与喜拉22的粗蛋白、酸洗纤维、中性洗涤纤维、木质素、总可消化养分、相对饲料价值、Ca、Fe 等指标无显著性差异，非纤维碳水化合物与Zn 含量差异显著。藏青27的总可消化养分、非纤维碳水化合物和Zn 含量指标均高于QTB25 和喜拉22。

青稞秸秆通过复合发酵菌剂发酵之后，3 个青稞品种秸秆中的粗蛋白、可溶蛋白、瘤胃降解蛋白、酸洗纤维、醇溶糖、非纤维碳水化合物高于或显著高于对照；相对饲料价值发酵后低于或显著低于对照。藏青27 和喜拉22 秸秆发酵7 d 后中性洗涤纤维含量与对照无差异，发酵9 d 后差异显著。说明发酵时间在本试验发酵温度下宜加长。发酵后木质素含量QTB25 与喜拉22 均显著降低，藏青27 发酵7 d 后无差异，发酵9 d 后差异显著。30 h 不可消化中洗纤维含量QTB25 发酵7 d 后显著降低，9 d 后无差异；藏青27 无变化；喜拉22 发酵后显著增高。总可消化养分方面藏青27 最高，说明其饲草价值较高；发酵后QTB25 显著升高，藏青27 发酵9 d 后才显著降低，喜拉22 发酵7 d 后显著降低。泌乳净能发酵前后无差异，但未发酵秸秆的泌乳净能藏青27高于其他2 个品种。相对饲料价值3 个青稞品种秸秆发酵后都有所降低，未发酵秸秆的相对饲料价值QTB25＞藏青27＞喜拉22，说明目前大力推广的喜拉22 饲料价值不及其他2 个品种。发酵后QTB25秸秆中Ca 含量显著增加，藏青27 无差异，喜拉22发酵9 d 后含量显著增加。Zn 含量QTB25 与藏青27 均未发生变化，喜拉22 秸发酵后显著增加，这说明发酵对于秸秆中营养物质的变化有一定的作用。

从表2 中可以看出，对于3 种青稞秸秆而言，未发酵秸秆干物质随意采食量显著高于发酵后的秸秆；对于饲草分级指数，藏青27 发酵后有所变化。

3 讨论

本试验通过对西藏推广品种、初审定品种以及二棱青稞等3 个具代表性青稞品种的秸秆进行发酵，发现3 个青稞品种秸秆中的粗蛋白、可溶蛋白、瘤胃降解蛋白、酸洗纤维含量显著高于对照。粗蛋白是饲草品质的重要组成部分，是反映饲草营养价值高低的重要指标[9]，发酵后粗蛋白含量都增加显著，说明发酵有益于提升饲料价值。木质素含量QTB25 与喜拉22 均显著降低，藏青27 发酵7 d 后无差异，发酵9 d 后差异显著。说明在发酵中木质素含量随着发酵时间的延长在下降，建议发酵时间高于9 d。30h 不可消化中洗纤维含量QTB25 发酵7 d后显著降低，9 d 后无差异，藏青27 无变化，喜拉22发酵后显著增高。同时发现泌乳净能发酵前后无差异，其中未发酵秸秆的泌乳净能藏青27 高于其他2个品种。相对饲料价值QTB25 略高于其他2 个品种，说明二棱青稞秸秆具有一定的饲料开发价值。中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维也是评价饲草品质重要的指标[10]，藏青27 和喜拉22 秸秆中性洗涤纤维含量发酵7 d 后与对照无差异，发酵9 d 后差异显著。酸性洗涤纤维发酵后显著增加，能够提升饲料的消化率。

质品草饲秆）秸（系种品稞青同不1表22拉喜27青藏QTB25标指照对9 d 7 d照对9 d 7 d照对9 d 7 d 0.02 c 5.12±0.15 a 6.11±0.03 b 5.72±0.01 b 4.99±0.01 a 5.61±0.01 a 5.49±0.01 c 5.10±0.01 a 5.71±0.01 b 5.31±/%量含白蛋粗0.01 b 1.91±0.02 a 2.66±0.02 a 2.62±0.04 b 1.88±0.01 a 2.51±0.04 a 2.53±0.06 b 2.14±0.01 a 2.51±0.03 a 2.52±/%量含白蛋溶可0.01 b 1.21±0.01 a 1.78±0.02 a 1.71±0.01 c 1.18±0.02 a 1.54±0.02 b 1.35±0.02 b 0.97±0.01 a 1.16±0.08 ab 1.07±/%量含白蛋溶不洗中0.07 c 3.55±0.01 a 4.31±0.02 b 4.09±0.01 b 3.41±0.02 a 3.99±0.03 a 3.98±0.02 c 3.62±0.04 a 4.08±0.04 b 3.93±/%量含白蛋解降胃瘤0.28 c 48.70±0.10 a 52.07±0.14 b 50.80±0.13 c 45.41±0.07 a 49.15±0.16 b 46.69±0.04 c 46.27±0.23 a 51.47±0.20 b 50.26±/%量含维纤洗酸0.78 b 71.45±1.34 a 74.05±0.07 a b 0.42 b 73.05±69.40±0.35 a 73.25±0.14 b 69.60±0.33 b 68.64±0.49 a 72.45±0.21 a 71.45±/%量含维纤洗中0.26 b 7.76±0.18 a 8.78±0.08 a 8.45±0.05 b 7.40±0.01 a 9.49±0.06 b 7.07±0.04 b 8.11±0.02 a 9.64±0.05 a 9.34±/%量含素质木洗中化消可30 h 不0.57 c 61.60±0.57 a 66.40±0.21 b 62.85±0.28 a 58.60±0.14 a 59.10±0.00 a 57.80±0.07 a 63.75±0.42 a 64.40±0.21 b 59.65±/%量含维纤0.05 a 3.27±0.03 c 0.82±0.04 b 0.93±0.04 a 5.07±0.02 c 0.78±0.02 b 1.59±0.16 a 6.69±0.04 b 0.93±0.03 b 1.12±/%量含糖溶醇0.18 a 50.27±0.07 c 46.65±0.49 b 47.65±0.18 a 53.13±0.10 b 47.97±0.45 a 52.79±0.57 a 50.90±0.28 c 47.40±0.00 b 48.70±/%量含分养化消可总0.08 a 1.15±0.05 a 1.14±0.03 a 1.03±0.30 a 1.36±0.01 a 1.04±0.07 a 1.21±0.06 a 1.17±0.03 a 1.01±0.03 a 1.03±/(MJ/kg)能净乳泌0.35 a 67.25±0.42 b 61.70±0.40 b 63.29±0.30 a 71.79±0.78 b 64.55±0.28 a 70.20±0.71 a 72.50±0.53 b 63.38±0.81 b 64.43±值价料饲对相物合化水碳维纤非0.11 a 15.78±0.48 c 11.38±0.25 b 11.46±0.45 a 19.39±0.38 c 13.27±0.47 b 17.54±0.27 a 18.26±0.23 c 12.52±0.08 b 14.34±/%量含0.04 b 0.57±0.01 a 0.71±0.06 ab 0.64±0.01 a 0.41±0.00 a 0.49±0.02 a 0.44±0.01 b 0.55±0.01 a 0.68±0.02 a 0.67±/%量Ca 含0.77 b 583.00±3.30 a 673.50±0.10 a 684.00±0.52 c 2.83 a 177.00±544.00±1.60 b 342.00±6.36 a 448.50±1.41 b 303.00±2.10 b 295.00±/(mg/kg)量Fe 含0.08 b 6.06±0.08 a 8.06±0.07 a 8.05±0.27 a 8.20±0.42 a 9.30±0.60 a 9.43±0.38 a 7.27±0.14 a 8.10±0.35 a 7.25±/(mg/kg)量Zn 含0.05）。著（P ＜显异差间理处示表母字写小同不后据数标指同种品：同注

表2 青稞秸秆干物质随意采食量与饲草分级指数

从发酵后的秸秆干物质随意采食量和饲草分级指数可以看出，粗饲料相对营养价值与干物质随意采食量成正比关系。从表2 中可以看出，对于3 种青稞秸秆而言，未发酵秸秆干物质随意采食量显著高于发酵后的秸秆，可能的原因是发酵后碎秸秆中虽然不可消化中洗纤维和木质素有所下降，但是发酵后影响到秸秆的气味，失去了原秸秆特有的麦香味，从而导致随意采食量的降低。对于饲草分级指数，研究发现藏青27 发酵后有所变化，但是不存在规律性，可能与发酵样品的量少有关；其余2 个品种发酵前后饲草分级指数并未有显著性变化。

牧草消化率的高低影响家畜对营养物质的吸收，提高牧草所含营养物质的消化率，也就提高了牧草单位可消化营养成分。饲草分级营养价值的高低是评价饲草优良的重要指标[11]，主要取决于所含营养成分的种类和数量[12]。钙、磷和铁是家畜体内多种机能不可缺少的矿物元素，发酵后除QTB25 中铁含量有所降低，3 个品种秸秆中的矿物元素含量均提升或显著提升。