顏欣超，　宣晶晶，　王立克，　胡忠澤，　任清長

(安徽科技學(xué)院 動物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽　233100)

近幾年來,隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展,優(yōu)質(zhì)飼草資源日漸匱乏,同時伴著大量農(nóng)作物秸稈被浪費(fèi),而秸稈等粗飼料是反芻動物不可或缺的營養(yǎng)來源之一[1]。因此,利用谷物秸稈加工成飼料飼喂動物成為熱潮。據(jù)崔蜜蜜等研究統(tǒng)計(jì),2012年我國農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量達(dá)8.486×108噸[2]。其中大部分是小麥、玉米等農(nóng)作物的秸稈[3]。而秸稈營養(yǎng)中占比重較大的是纖維類碳水化合物,其中還有占小部分的營養(yǎng)價值不高的蛋白質(zhì)及含氮化合物[4]。一般動物對于秸稈很難吸收和利用,反芻動物的利用率也不高。研究表明,青貯處理能夠有效保存秸稈的營養(yǎng)成分,減少養(yǎng)分的無故消耗,且能夠提高動物的采食性能和粗飼料利用率,減少瘤胃中甲烷氣體的生成[5]。

玉米秸稈青貯后不僅能作為牛羊等牲畜的優(yōu)質(zhì)飼糧,也能夠增加玉米收獲后余下的秸稈的資源化利用。現(xiàn)如今,對青貯玉米秸稈營養(yǎng)成分和飼喂效果,以及青貯玉米飼喂奶牛后對奶牛生產(chǎn)性能的影響的研究比較多[5-7]。但青貯時間對全株玉米的營養(yǎng)成分及其在瘤胃中的降解情況的影響研究卻鮮有報道。本試驗(yàn)利用牛羊更喜歡采食的全株玉米作為研究材料,研究青貯時間對全株玉米常規(guī)營養(yǎng)含量及干物質(zhì)(DM)、粗蛋白(CP)與中性洗滌纖維(NDF)瘤胃降解率的影響,探尋最佳的青貯時間,為更好利用全株玉米提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　供試材料

試驗(yàn)材料:蘇玉23號全株玉米安徽省蚌埠市固鎮(zhèn)縣利民羊場提供,運(yùn)用打包青貯法,分別青貯0、1、2和3個月后,采用四分法采集樣品,所采樣品分作兩份,一份裝入滅菌封口袋,測定瘤胃降解率;一份制成風(fēng)干樣品,袋裝保存,待測常規(guī)營養(yǎng)成分。

尼龍袋:選用300目的尼龍布,制成長×寬為12×8 cm的尼龍袋。

1.2　試驗(yàn)動物及管理

選擇10只1歲左右,體重相近(55±5 kg)且健康的小尾寒羊母羊作為試驗(yàn)動物。試驗(yàn)前一個月,小尾寒羊通過外科手術(shù),安裝永久性瘤胃瘺管。每3只羊飼養(yǎng)在9 m2的圍欄內(nèi),圍欄內(nèi)放有竹板制成的高床,每天早晚兩次(6∶00和18∶00)飼喂,自由飲水和接觸礦物鹽舔磚。飼養(yǎng)期間每周對羊舍進(jìn)行徹底清洗、消毒。羊舍通風(fēng)良好,并保持所需的溫度和濕度;飼料參照GB NY/T 816-2004肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配制,營養(yǎng)及其組成見表1。本試驗(yàn)在安徽科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心進(jìn)行。

表1　基礎(chǔ)日糧組成和營養(yǎng)水平

注：1.每千克預(yù)混料 含有154.44 KIU 維生素 A, 43.75 mg 維生素 B1, 12.5 mg 維生素 B2, 100 mg 煙酸,94 KIU 維生素 D3, 338.2 KIU 維生素 E, 120 mg 碘, 280 mg 銅, 2240 mg 鐵, 1,740 mg 錳, 1370 mg 鋅, 60 mg 硒, 16.8 mg 鈷, 50 mg 賴氨酸 and 50 mg 蛋氨酸。2.非纖維碳水化合物(%)=100-(中性洗滌纖維+粗蛋白+粗脂肪提取物+粗灰分)。

Note:1.Per kilogram of premix contains Vtamin A 154.44 KIU, Vtamin B143.75 mg, Vtamin B212.5 mg, Vtamin B3100 g, Vtamin D394 KIU, Vtamin E 338.2 KIU, 120 mg I, 280 mg Cu,2240 mg Fe,1740 mg Mn,1370 mg of Zn, 60 mg of Se, 16.8 mg of Co, 50 mg Lys and 50 mg Met.2.NFC(%)=100-(NDF+CP+EE+Ash).

1.3　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將蠟熟期收獲的全株玉米分別青貯0、1、2和3個月后，每組采用四分法隨機(jī)選取三個平行樣品，測定其粗蛋白等各項(xiàng)常規(guī)營養(yǎng)成分含量。干物質(zhì)、粗蛋白及中性洗滌纖維瘤胃降解率的測定：將青貯0、1、2和3個月后的全株玉米分別制成干物質(zhì)樣品，在其基礎(chǔ)上，利用尼龍袋裝入5 g青貯全株玉米，每試驗(yàn)組兩只羊作重復(fù)，每只羊瘤胃中投入16只尼龍袋，分別于0、4、8、16、24、36、48和72 h后取出，每個時間點(diǎn)制定兩個平行。取出后的尼龍袋洗凈后，65 ℃干燥36 h，取袋內(nèi)殘?jiān)鼫y其干物質(zhì)、粗蛋白及中性洗滌纖維的含量。

1.4　測定指標(biāo)及方法

尼龍袋內(nèi)取出的殘余物的DM、灰分、鈣磷、粗脂肪、CP、NDF、酸性洗滌纖維(ADF)的測定按《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》進(jìn)行[8-10]。

利用指數(shù)模型dP=a+b(1-ect)[11]和ED=a+bc/(k+c),按照不同時間點(diǎn)計(jì)算瘤胃降解率。

其中dp,瞬時降解率;

t,飼料在瘤胃中的駐留時間;

k,飼料通過瘤胃的外流速度;

a,快速降解組分;

b,慢速降解組分;

c,慢速降解組分的降解率;

ED,瘤胃有效降解率。

1.5　數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)方法

數(shù)據(jù)采用SAS 9.2做混合模型分析相關(guān)研究指標(biāo)。不同處理組之間采用鄧肯多重比較進(jìn)行方差分析。模型由隨機(jī)效應(yīng)和固定效應(yīng)組成:

Yij=μ+Ai+Tj+εij

其中Yij為因變量,μ為均值,Ai為試驗(yàn)動物的隨機(jī)效應(yīng)(i=10),Tj為青貯時間固定效應(yīng)(j=0,1,2 和3),εij為誤差。通過正交線計(jì)算青貯時間的線性和二次效應(yīng)。在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中,如果P值小于或等于0.05,則認(rèn)定為處理組之間的差異是顯著的。

2　結(jié)果與分析

2.1　青貯時間對全株玉米常規(guī)營養(yǎng)成分含量的影響

表2　青貯時間對全株玉米常規(guī)營養(yǎng)成分含量的影響

注:DM,干物質(zhì);Ca,鈣;P,磷;CP,粗蛋白;EE,乙醚提取物;NDF,中性洗滌纖維;ADF,酸性洗滌纖維;NFC,非纖維碳水化合物,NFC=100-Ash-CP-EE-NDF。以下同。

Note:DM, Dry matter; Ca, Calcium; P, Phosphorus; CP, Crude protein; EE, Ether extract; NDF, Neutral detergent fiber; ADF, Acid detergent fiber; NFC, Non-fibrous carbohydrates, NFC=100-Ash-CP-EE-NDF. The same below.

由表2可知,全株玉米青貯后與青貯前相比,鈣的含量提高了256%(P=0.001),磷的含量提高了200%(P=0.005),NDF降低了17.1%(P=0.001),非纖維類碳水化合物(NFC)提高了82.3%(P<0.001)。CP含量提高了25%(P=0.089)和粗脂肪(EE)含量提高了19.7%(P=0.085),含量趨于提高,但ADF含量降低了17.3%(P=0.061),含量有降低趨勢。伴隨青貯的時間不斷延長,全株玉米鈣(P=0.005)含量分別線性提高260%、260%、250%,磷(P=0.018)含量分別線性提高200%、200%、200%,NFC(P=0.002)含量分別線性提高77.1%、83.1%、86.7%,NDF(P=0.008)含量分別線性降低16.8%、17.1%、17.5%。

2.2　青貯時間對全株玉米干物質(zhì)瘤胃降解率的影響

表3　青貯時間對全株玉米干物質(zhì)瘤胃降解率的影響

注:a,快速降解成分(%);b,慢速降解成分(%);c,慢速降解成分的降解率(%/h);k,飼料瘤胃流通速率(h-1)。以下同。

Note:a, Rapid degradation of components(%); b, Slowly degradation of components(%); c, The degradation rate of slowly degradation of components(%/h); k, Feed rumen flow rate(h-1).The same below.

全株玉米與青貯前相比,青貯后干物質(zhì)中快速降解成分的含量提高了16.3%(P=0.076),含量趨于提高。慢速降解成分的含量降低了5.35%(P=0.007),慢速降解成分的降解率提高了23.8%(P=0.003),K=0.02時,全株玉米的有效降解率提高了3.92%(P=0.145),K=0.05時,全株玉米的有效降解率提高了6.68%(P=0.071)。隨著青貯時間的延長,快速降解成分(P=0.085)含量分別線性提高13.4%、16.0%、19.5%,慢速降解成分(P=0.004)含量分別線性降低3.79%、5.54%、6.84%,慢速降解成分的降解率(P=0.009)分別線性提高21.5%、24.3%、25.4%。

2.3　青貯時間對全株玉米干物質(zhì)中粗蛋白的瘤胃降解率的影響

表4　青貯時間對全株玉米粗蛋白瘤胃降解率的影響

全株玉米青貯后比青貯之前干物質(zhì)中快速降解成分的含量提高了15.3%(P=0.250),慢速降解成分的含量降低了5.08%(P=0.690),慢速降解成分的降解率提高了5.99%(P=0.150),K=0.02時,全株玉米的有效降解率提高了3.07%(P=0.814),K=0.05時,全株玉米的有效降解率提高了4.27%(P=0.750)。

2.4　青貯時間對全株玉米干物質(zhì)中中性洗滌纖維的瘤胃降解率的影響

表5　青貯時間對全株玉米中性洗滌纖維瘤胃降解率的影響

全株玉米青貯后干物質(zhì)中快速降解成分的含量比青貯前提高了10.3%(P=0.068),含量趨于提高。慢速降解成分的含量降低了4.41%(P=0.107),慢速降解成分的降解率提高了10.3%(P=0.088),含量趨于降低,K=0.02時,全株玉米的有效降解率提高了1.38%(P=0.168),K=0.05時,全株玉米的有效降解率提高了2.67%(P=0.089),含量有提高趨勢。

3　結(jié)論與討論

飼料青貯是利用新鮮青綠飼料中所存在的乳酸菌,將飼料原料切短后進(jìn)行厭氧發(fā)酵,一段時間后取出用來飼喂動物的一種飼料[11]。青貯使得農(nóng)作物秸稈的利用率大大提高,減輕了秸稈焚燒導(dǎo)致的空氣污染,有利于緩解優(yōu)質(zhì)飼草資源匱乏的問題,推動了畜牧業(yè)和飼料行業(yè)向前發(fā)展。

本試驗(yàn)中,隨著青貯時間的延長,全株玉米纖維類碳水化合物含量線性降低,NFC含量線性提高,這可能是由于乳酸菌在繁殖過程中,厭氧微生物利用碳水化合物為原料合成自身代謝產(chǎn)物引起的。郭剛等[12]對玉米秸稈青貯早期優(yōu)良乳酸菌進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)三種優(yōu)良乳酸菌,分別為屎腸球菌、植物乳桿菌、蒙氏腸球菌,并且這三種乳酸菌均屬硬壁菌門[13]。楊文琦等研究發(fā)現(xiàn)硬壁菌門是一類具有能夠降解纖維素、淀粉等生物大分子合成乳酸、乙酸等有機(jī)酸能力的菌類[14]。因此,本試驗(yàn)中NDF含量顯著降低,可能由于屎腸球菌、植物乳桿菌、蒙氏腸球菌等快速增殖降解纖維碳水化合物所致,這與公美玲的研究結(jié)果相似[15]。琚澤亮等研究了青貯時間對燕麥與箭筈豌豆混播捆裹青貯品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)隨著青貯由0延長至80天,水溶性碳水化合物逐漸升高。在本試驗(yàn)中,當(dāng)青貯時間逐漸延長時, NFC含量不斷提高,這也與琚澤亮等的研究發(fā)現(xiàn)相一致[16]。

由于乳酸菌的蛋白質(zhì)含量占50～60%,磷的含量占1.0～2.5%,鈣、鉀的含量占0.1～0.5%。因此,當(dāng)乳酸菌增殖后,能夠提高全株玉米中鈣、磷和粗蛋白的含量。劉桂要等研究發(fā)現(xiàn),在青貯初期乳酸菌數(shù)量增長很快, 6、7 d呈現(xiàn)出高峰,隨后數(shù)量逐漸下降,20 d左右進(jìn)入數(shù)量相對穩(wěn)定狀態(tài)[17]。張慧杰等也發(fā)現(xiàn)整個青貯過程中,乳酸菌數(shù)量能夠在發(fā)酵兩天后增長到較高水平[18],5 d達(dá)到最大,5 d過后數(shù)量開始逐漸下滑,發(fā)酵7 d后又開始緩慢上升,20 d時又一次達(dá)到小高峰后開始下降,35 d后乳酸菌在青貯飼料中的數(shù)量無太大變化,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此,乳酸菌等微生物的這種繁殖規(guī)律,造成了不同青貯時間的全株玉米的營養(yǎng)成分含量及其在瘤胃中的有效降解率差異不顯著。乳酸菌生長代謝過程中會利用全株玉米中的纖維類碳水化合物合成乳酸等營養(yǎng),因而會明顯減少纖維的含量。但是,隨后青貯時間的延長,青貯玉米秸稈中有益微生物(乳酸菌)在趨于穩(wěn)定后下降,分解碳水化合物生成的有機(jī)酸量含量會降低。因此,隨著青貯時間的延長,全株玉米中的CP等營養(yǎng)成分不再大幅度提高。

全株玉米青貯后與青貯前相比,易消化吸收的CP、EE、NFC等快速降解成分的含量提高,會減少瘤胃中難吸收的慢速降解成分的含量。因此，碳水化合物等營養(yǎng)的降解率會增加,這利于反芻動物對全株玉米的消化利用,與Ferraretto等的研究相一致[19]。此外,趙彩艷等研究了影響青貯飼料的品質(zhì)的一些因素,并指出適宜的水分含量(65～70%)、含糖量(至少達(dá)到鮮重的1%)、發(fā)酵溫度(26.7～37.8 ℃)及嚴(yán)格厭氧能夠提高青貯飼料的品質(zhì)[20]。

本試驗(yàn)中,通過青貯能夠顯著改善全株玉米中的常規(guī)營養(yǎng)成分含量,同時提高全株玉米的DM、CP及NDF的瘤胃有效降解率,有利于全株青貯玉米在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用。在本試驗(yàn)條件下,全株玉米的適宜青貯時間為一個月。