陳鑫珠,張 詩,李文楊*,高承芳,張曉佩,翁伯琦
(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 畜牧獸醫(yī)研究所, 福建 福州 350013;2.福建農(nóng)林大學(xué) 動物科學(xué)學(xué)院, 福建 福州 350001;3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 生態(tài)研究所, 福建 福州 350013)
我國甘蔗種植分布區(qū)域廣,且種植面大、產(chǎn)量高,是世界上甘蔗種植的主要國家之一[1]。甘蔗在收獲時期,頂上2~3個嫩節(jié)及青綠色葉片因無制備蔗糖的經(jīng)濟效益,經(jīng)常被廢棄在地里,造成資源浪費。甘蔗被廢棄的部分,俗稱甘蔗梢,約占全株甘蔗的20%,產(chǎn)量巨大、產(chǎn)地集中、收購成本較低[2]。作為動物粗飼料而言,其纖維含量低、富含蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等,營養(yǎng)價值高。甘蔗的收獲期在11月份到次年3月份,正值冬春枯草期,可用作青飼或青貯飼料,解決養(yǎng)牛、羊越冬和度春青飼料不足的問題[3]。同時將甘蔗梢制成飼料,變廢為寶,不僅解決了甘蔗田焚燒甘蔗梢而產(chǎn)生環(huán)境污染的問題,而且過腹還田,還實現(xiàn)了蔗業(yè)生產(chǎn)的良性生態(tài)化發(fā)展[4]。
葛藤(Puerarialobata(Willd).Ohwi),碟形花科葛藤屬,多年生纏繞藤本植物,俗稱野葛、葛麻藤、鹿藿、黃斤、雞齊等[5]。葛藤適應(yīng)性極強,各種土壤均能較好的生長,除西藏和新疆外,全國各省區(qū)均有分布[6]。其生長速度快,再生性強,因此產(chǎn)量較高,3個月可長10 m左右的藤條,每年約可割2~3次,干草產(chǎn)量可達7 500~15 000 kg/hm2[7]。目前藤葛存在兩種狀態(tài),一種是食用葛或藥用葛,其主要利用部分在根部,而地上部分的藤本往往廢棄或焚燒,造成資源浪費和環(huán)境污染;另一種是野葛,生長旺盛,覆蓋力強,成為一種入侵植物[5]。這些藤本,營養(yǎng)物質(zhì)豐富,蛋白含量高,富含各種氨基酸、礦物質(zhì)元素和維生素等,是一種很好的動物粗飼料資源。
目前對葛藤的飼料利用的研究非常少,主要原因可能是其碳水化合物含量較低,纖維含量較高。如果將葛藤調(diào)制成青貯飼料,可顯著改善其適口性和提高可消化性,從而擴大飼料來源。張英俊等[8]和陳鑫珠等[6]研究表明,單獨葛藤原料難以調(diào)制青貯飼料。糖蜜是蔗糖制造業(yè)的副產(chǎn)物,含糖量一般在40%~46%左右[9]。Kiely調(diào)查報道表明[10],糖蜜占愛爾蘭大田青貯添加劑的46%,可見糖蜜是青貯生產(chǎn)中利用較普遍的一種添加劑。丁武蓉等[11]報道,3%糖蜜處理能夠明顯降低胡枝子青貯料的pH、干物質(zhì)損失率和氨態(tài)氮含量。趙亮亮等報道[12],在含水量為70%的乳熟期刈割燕麥中,2%糖蜜處理降低了青貯料的pH、乙酸、丙酸和丁酸含量,提高了青貯料的乳酸和DM含量。前人對糖蜜影響牧草發(fā)酵品質(zhì)的研究較多[13],但關(guān)于糖蜜對葛藤甘蔗梢混合青貯的研究目前尚無報道。本試驗將糖蜜作為添加劑,探討不同葛藤甘蔗梢混合比例對青貯品質(zhì)的影響,為調(diào)制優(yōu)質(zhì)的葛藤和甘蔗梢混合青貯提供理論依據(jù)。
葛藤種植于福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)所泉頭牧草基地,于2013年10月31日人工刈割,刈割時正處開花期。
甘蔗梢種植于福建省福建農(nóng)林大學(xué)甘蔗所試驗基地,于2013年10月31日人工刈割。
本試驗設(shè)6種葛藤甘蔗梢混合比例,按葛藤:甘蔗梢(質(zhì)量比)分別為100∶0(100K)、90∶10(K9S1)、80∶20(K8S2)、70∶30(K7S3)、60∶40(K6S4)和0∶100(100S)進行調(diào)制。每個處理5個重復(fù)。
葛藤和甘蔗梢分別切成約1~2 cm長,按每個混合比例所需兩種原料的重量(試驗設(shè)計)分別稱重,獲得2.5 kg混合原料,按鮮物質(zhì)基礎(chǔ)計算添加5%糖蜜,混勻并裝入30 cm×20 cm的聚乙烯青貯袋中,每袋0.5 kg,用抽真空封口機(SINBO Vacuum Sealer)抽真空并密封。常溫條件下貯存50 d開封,供分析測定。
采用鹽酸、氫氧化鈉滴定法測定原料緩沖能[14];采用65 ℃干燥48 h測定干物質(zhì)(dry matter,DM)含量[15];采用凱氏定氮法測定(定氮儀KDN-103 F,上海纖檢儀器有限公司)粗蛋白(crude protein,CP)含量[15];采用改進的濾袋分析法(ANKOM A200i,北京)測定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)含量;由公式HC=NDF-ADF計算法得出半纖維素(hemicellulose,HC)[16];采用蒽酮比色法測定可溶性碳水化合物(water soluble-carbohydrates,WSC)含量[15];
取20 g混和均勻的青貯料放入聚乙烯塑料封口袋中,加入80 mL蒸餾水, 4 ℃冰箱放置浸泡18 h后過濾,測定浸提液pH(pH計:pHS-3B,上海鵬順科學(xué)儀器有限公司)。采用凱氏定氮儀直接蒸餾測定氨態(tài)氮(NH3-N)含量。采用島津LC-20AT型高效液相色譜儀測定。乳酸(lactic acid,LA)、乙酸(acetic acid,AA)、丙酸(propionic acid,PA)和丁酸(butyrate acid,BA)含量。WSC、NDF、ADF、HC、CP、LA、AA、PA和BA以干物質(zhì)基礎(chǔ)的百分比表示。
數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007統(tǒng)計軟件初步處理后,采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行方差分析統(tǒng)計處理,LSD法進行多重比較。結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
從表1可見,其中葛藤的緩沖能和粗蛋白含量含量、好氣性細菌數(shù)量和霉菌數(shù)量較高,甘蔗梢的可溶性碳水化合物含量和半纖維素含量較高。
表1 葛藤與甘蔗梢的成分分析Table 1 The characteristic of kudzu and sugarcane top
注:同行肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
Notes: In the same row,values with different small letter superscripts mean significant different(P<0.05).
由表2可見,葛藤甘蔗梢混合青貯料中,隨著甘蔗梢的比例升高(除100S),青貯料的干物質(zhì)和粗蛋白含量呈下降的趨勢,可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和半纖維素含量呈上升趨勢。青貯料的干物質(zhì)含量,100K、9K1S、8K2S和7K3S顯著高于6KS4和100S(P<0.05)。青貯料的可溶性碳水化合物含量,100S顯著高于其他5種混合比例,另外,7K3S顯著高于9K1S(P<0.05)。青貯料的粗蛋白含量,100K顯著高于7K3S和100S,另外,9K1S、8K2S和6K4S顯著高于100S(P<0.05)。青貯料的中性洗滌纖維含量,7K3S和6KS4顯著高于其他4種混合比例(P<0.05)。青貯料的酸性洗滌纖維含量,8K2S、7K3S和6K4S顯著高于100S(P<0.05)。青貯料的半纖維含量,6KS4顯著高于100K、9K1S和 8K2S,另外,9K1S顯著高于100K和8K2S(P<0.05)。
表2 青貯料的化學(xué)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 The chemical composition of silage(Basis DM) %
注:同列肩標(biāo)不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。
Note:Different superscripts in the same column mean significant difference(P<0.05).The same below.
青貯料的發(fā)酵品質(zhì)見表3。6種混合比例青貯料中,均未檢測到丁酸含量。青貯料的pH,100S顯著低于其他5種混合比例(P<0.05),另外8K2S、7K3S和K6S4顯著低于100K和9K1S(P<0.05)。青貯料的乳酸含量,100S顯著低于其他5種混合比例(P<0.05)。青貯料的乙酸含量,100S顯著低于100K、9K1S和8K2S(P<0.05),另外,6K4S顯著低于100K和9K1S(P<0.05)。青貯料的丙酸含量,100K顯著高于其他5種混合比例(P<0.05),另外,9K1S顯著高于除100K外的其他4種混合比例(P<0.05)。
表3 青貯料的發(fā)酵品質(zhì)(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 3 The fermentation quality of silage(Basis DM) %
青貯發(fā)酵關(guān)鍵是乳酸菌的生長繁殖,在厭氧條件下,乳酸菌利用原料中的底物進行快速繁殖,產(chǎn)生大量乳酸,使青貯料的pH降低,抑制不良發(fā)酵,營養(yǎng)物質(zhì)得以長期保存[17]。葛藤原料蛋白質(zhì)含量高、緩沖能高、可溶性碳水化合物含量低,采用常規(guī)法難以獲得優(yōu)質(zhì)青貯料[6,8]。 因此,可以添加一些營養(yǎng)性發(fā)酵促進劑,或者與一些含糖量較高的禾本科牧草或飼料作物進行混合青貯[17]。許多試驗證明,青貯料添加糖蜜處理,可以有效促進乳酸發(fā)酵,降低青貯料的pH,抑制有害菌的發(fā)酵,減少蛋白質(zhì)分解,減少發(fā)酵營養(yǎng)損失[11-12]。
有報道,青貯時通??梢曰旌弦恍┖橇枯^高的禾本科牧草或飼料作物等,例如苜蓿玉米秸稈混合青貯、紅三葉鴨矛混合青貯等,也可添加甘蔗渣、甜菜渣等[18]。張英俊等[19]研究葛藤玉米混合青貯和葛藤單貯,結(jié)果發(fā)現(xiàn)感官評定和實驗室評定青貯料品質(zhì),混合青貯優(yōu)于葛藤單貯。莊益芬等[20]在葫蘆玉米秸稈混合青貯研究中發(fā)現(xiàn),水葫蘆中添加適當(dāng)比例的玉米秸稈可調(diào)質(zhì)優(yōu)質(zhì)的混合青貯。陳鑫珠等[21]研究苧麻雜交狼尾草混合青貯,結(jié)果發(fā)現(xiàn),雜交狼尾草比例的提高,青貯料的干物質(zhì)含量、可溶性碳水化合物含量、中性洗滌纖維含量、半纖維素含量、粗蛋白含量和乳酸含量升高,pH、乙酸含量、丁酸含量和氨態(tài)氮含量降低,混合青貯料的品質(zhì)提高。
本試驗獲得了相似的結(jié)果,葛藤與甘蔗梢混合青貯,隨著甘蔗梢比例的增加(除100S),青貯料的干物質(zhì)含量、pH、氨態(tài)氮含量、乙酸和丙酸含量呈下降趨勢,中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和半纖維素呈上升趨勢。6種混合比例的青貯料中,與100K相比,6K4S青貯料pH、乙酸含量和丙酸含量顯著降低(P<0.05),中性洗滌纖維很累和半纖維素含量顯著升高(P<0.05),青貯品質(zhì)最佳。這是因為,青貯原料中的含糖量應(yīng)為鮮重的3%以上,若原料中含糖量很少,即使其它條件都具備,也不能制得優(yōu)質(zhì)青貯。甘蔗梢屬禾本科,其干物質(zhì)中可溶性碳水化合物含量高達18.46%,補充了葛藤原料中可溶性碳水化合物的不足。本試驗中,隨著甘蔗梢混合比例的增加,混合青貯料中的可溶性碳水化合物含量也升高,滿足其發(fā)酵過程中乳酸菌的繁殖需要。6K4S青貯料中甘蔗梢比例最高,可溶性碳水化合物含量最高,能夠讓青貯料中的乳酸菌迅速、大量繁殖,獲得最佳青貯品種。
本研究結(jié)果表明,6種混合比例的青貯料,6K4S青貯料pH品質(zhì)最佳。
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