哈麗代·熱合木江,哈斯亞提·托遜江,艾比布拉·伊馬木
(新疆農業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院,新疆草地資源與生態(tài)重點實驗室,新疆烏魯木齊830052)
草坪作為城市綠化中不可缺少的部分,具保持水土、改造自然、美化環(huán)境等多種功能[1-2],廣泛應用于綠化休閑廣場、運動場、居民小區(qū)、校園、城市街道等地。草坪綠地面積的大小,已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代化城市環(huán)境質量和體育運動發(fā)展水平的重要客觀指標之一[3]。草坪需要定期修剪,修剪下來的草坪屑一般當作垃圾處理,不僅污染了環(huán)境,也是對資源的一種浪費[4]。草坪屑主要以禾科草本牧草為主,葉多細嫩,一般處于營養(yǎng)生長階段,富含各類營養(yǎng)成分,作為家畜飼料利用,不但可以開發(fā)出一種新的飼料資源,還可以解決草坪屑亂丟污染環(huán)境問題[5]。
目前,國內外對于草坪研究主要集中在引種、建坪管理、病蟲害防治、育種等方面[6-7],而有關草坪屑的飼料利用報道則極少。為此,本研究以校園草坪屑為原料,對其營養(yǎng)成分及飼料特性進行分析,并通過青貯、草粉和草顆粒加工等飼料化技術研究,以期為草坪屑的飼料化及高效利用提供科學依據(jù)。
試驗地位于新疆烏魯木齊市新疆農業(yè)大學校園,海拔高度850 m,>10℃年積溫1 739.4~3 595.7℃·d,年均氣溫6.5℃,年極端最高氣溫38.8℃,最低氣溫 -41.5℃,冬季有積雪,年降水量230 mm,年蒸發(fā)量2 570 mm,土壤凍結期在11月中旬,解凍期在3月中旬,無霜期150 d左右,土壤為荒漠灰鈣土,肥力中等,具灌溉條件。
新鮮草坪屑原料取自新疆農業(yè)大學校園區(qū),品種為草坪型葦狀羊茅(Festuca arundinacea)。青貯發(fā)酵用復合菌由新疆農業(yè)科學院微生物研究所提供,含有乳酸菌、酵母菌、纖維分解菌等,活菌數(shù)大于1 ×108cfu·g-1。
1.3.1 青貯飼料調制 第5次刈割的草坪屑不切斷直接用于青貯發(fā)酵。復合菌劑使用前通過液體發(fā)酵方法復活、平板培養(yǎng)計數(shù)后,按105cfu·g-1的比例添加于青貯原料中。不添加菌劑作為對照,將原料裝入11 cm×22 cm聚乙烯塑料瓶內壓實密封,在室溫條件下保存30 d后開瓶并取樣分析。每個處理重復3 次[8]。
1.3.2 草粉加工 首先將已收割的草坪草屑切斷,切斷長度為8~12 cm,在55℃通風干燥箱內干燥48 h,在室溫下放置一晚,采用旭朗機械公司生產的HK-08B落地流水式粉碎機制作草粉。
1.3.3 顆粒飼料調制 為了探討造粒效果及穩(wěn)定性,在第5次刈割的干燥粉碎草坪屑原料中分別添加5%玉米粉、5%甜菜糖蜜、5%玉米粉+5%糖蜜同時添加及無添加(對照)處理,再調整水分含量為15%,攪拌勻后利用鄭州瑞安機械有限公司生產的300型飼料顆粒機制作草坪屑顆粒。
產草量:測產利用本田GXV160型手推草坪割草機,每次同一地方選5個點,每個點(0.5 m×10 m)刈割后立即稱量即可得鮮草產量,混合后取樣500 g,在55℃恒溫干燥箱干燥48 h,室內放置一夜,稱量并計算干物質比例及干草產量。
開封聚乙烯瓶后,將青貯料取出,充分混勻,稱取50 g青貯料,加入100 mL蒸餾水,用榨汁機攪碎3 min,后用4層紗布過濾,得到青貯飼料浸提液,用于pH值、乳酸、揮發(fā)性脂肪酸(乙酸、丙酸和丁酸)的測定;剩余青貯料于55℃下烘干48 h,用粉碎機粉碎為0.45 mm后,收集保存,用于測定干物質、粗蛋白、中/酸性洗滌纖維、粗灰分及體外干物質消化率。采用烘干法測定干物質(DM);pH值采用HORIBA F-50型pH計測定;粗蛋白用凱氏定氮法測定;中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用Van Soest法測定;干物質消化率用體外消化法測定[9]。乳酸和揮發(fā)性脂肪酸采用LC9811型高效液相色譜儀分析,色譜柱為 Kromnsil C18-5u 150 mm ×4.6 mm,檢測器為 SPD-M10AVP,流動相為 3 mmol·L-1高氯酸,流速1 mL·min-1,進樣量20 μL,柱溫 20 ℃,檢測波長 210 nm[10]。
顆粒容重:先準備鋁盒,將鋁盒烘干并稱量,然后將顆粒放入鋁盒里面加滿并蓋鋁盒蓋子,稱鋁盒和顆粒的總質量,最后按鋁盒的體積來計算顆粒的容重。
顆粒千粒重:隨機數(shù)出兩份1 000粒顆粒,將數(shù)出的兩份顆粒進行稱量,精確度要求為0.01 g,并記錄。
利用Excel 2003軟件處理基礎數(shù)據(jù),用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。
通常高爾夫球場等運動場草坪草修剪較為頻繁,要求較高,而庭院內觀賞草坪一般目測長到一定高度時進行修剪,年內需要修剪多次。本試驗觀察到,校園草坪一年內刈割5次,其鮮草和干草產量分別為13 269.3 和4 120.7 kg·hm-2(表1)。
草坪屑青貯飼料添加復合菌后的水分含量為55.4%,復合菌添加青貯的乳酸及總酸含量顯著高于無添加青貯(P<0.05),但兩種青貯間pH值無顯著差異(P>0.05)。兩種青貯中均未檢測出有機酸和丁酸,說明草坪屑原料的青貯發(fā)酵相對比較容易,乙酸和丙酸均顯示為無添加青貯顯著大于復合菌添加。乳酸發(fā)酵占優(yōu)勢,這可有效抑制不良發(fā)酵(表2)。
草坪屑原料容重為 0.462 g·cm-3,經(jīng)附加料添加制粒后容重、千粒重均增加,容重是粉碎原料的1.4~1.6倍;震蕩培養(yǎng)條件下草坪屑顆粒飼料在溫水(39℃)中溶解速度均在10 min以內,并隨著玉米粉、糖蜜等附加料的添加水中溶解速度提高(表 3)。
表1 草坪屑產量Table 1 Fresh and hay yields of grass clippings
表2 草坪屑青貯發(fā)酵品質Table 2 Silage fermentation quality of grass clippings
表3 草坪屑顆粒的理化性質Table 3 Physical and chemical properties of grass clipping pellets
第5茬刈割的草坪屑經(jīng)過調制青貯飼料或草粉、草顆粒等草產品加工時粗蛋白含量分別為23.97%、23.81%和 19.34%。草坪屑青貯的 NDF、ADF含量略高于草坪屑草粉和草顆粒。草坪屑加工草產品的干物質消化率均在75%左右,屬高蛋白、高品質飼草原料(表4)。
表4 草坪屑草產品營養(yǎng)成分及干物質消化率Table 4 Nutritional composition and dry matter digestibility of grass clipping products %
本研究測定校園草坪屑產量,一年內可刈割5次,每公頃草坪地干草產量可達4 120.7 kg,其蛋白含量在20%以上,可作為優(yōu)質粗飼料利用。刈割收集后草坪屑的含水量約為55%,適合調制低水分青貯。一般牧草刈割后,經(jīng)預干燥使水分含量下降至50%左右進行低水分半干青貯調制,此時植物細胞滲透壓達到(5.5×105)~(6.0×105)Pa,可有效抑制微生物的生長繁殖、酶的作用和植物細胞的呼吸活動,特別是酪酸菌的不良發(fā)酵[11-12],從而減少營養(yǎng)物質的損失,提高青貯飼料的品質。雖然刈割前草坪屑屬于幼嫩細莖牧草,含水量在80%左右,但刈割晾曬后,水分含量降為55%左右,適合調制半干青貯,本研究證明青貯發(fā)酵相對比較容易,發(fā)酵產酸以乳酸為主,有效抑制不良發(fā)酵,屬易調制優(yōu)質青貯原料。
草顆粒制作是草產品標準化和產業(yè)化的有效途徑,縮小草料體積,便于儲存和運輸,減少損失,廣泛應用于養(yǎng)羊、養(yǎng)兔、養(yǎng)禽等領域[13]。一般為了提高草顆粒的黏結效果和適口性,原料中添加附加料,包括玉米粉、糖蜜、微量元素等,以增加動物的進食量和營養(yǎng)物質的均衡[14]。本研究使用草坪屑草粉,添加玉米粉、糖蜜或兩者同時添加制粒,不論附加料添加的有無均可調制顆粒飼料,但附加料添加能提高草坪屑顆粒的水溶解速度,包括90%草坪屑草顆粒的體外干物質消化率在75%左右。
草坪屑粗蛋白含量高,纖維素含量低,干物質消化率高,可作為優(yōu)質粗飼料利用。不論有無菌劑添加均能調制優(yōu)質青貯飼料;經(jīng)干燥粉碎可生產草粉直接供生產利用;草坪屑草粉中添加糖蜜、玉米粉等附加料加工草顆粒,成型率高,水溶解速度快,還能提高干物質消化率。
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