畢紀(jì)文, 宣晶晶, 于景煥, 王立克, 胡忠澤, 任清長(zhǎng)
(安徽科技學(xué)院 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,安徽 鳳陽(yáng) 233100)
禾本科飼料作物具有生長(zhǎng)迅速、見(jiàn)效快、產(chǎn)量高、品質(zhì)好和易調(diào)制貯藏等優(yōu)點(diǎn)[1]。全株玉米和蘇丹草都屬于一年生禾本科飼料作物。全株玉米在工業(yè)上的應(yīng)用有造紙、生產(chǎn)一次性筷子、生產(chǎn)人造板等;在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是直接還田、當(dāng)作飼料飼喂動(dòng)物、栽培食用菌、制備沼氣等[2]。蘇丹草具有適應(yīng)性強(qiáng)、抗旱能力強(qiáng)、產(chǎn)量高等特點(diǎn),在我國(guó)的種植面積每年以成倍的速度增長(zhǎng)[3]。蘇丹草因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、適口性好、草質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),深受草食動(dòng)物的喜愛(ài)。蘇丹草通常以青刈、曬干或青貯等方式被利用。青飼料經(jīng)過(guò)青貯后,優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品具有完整的結(jié)構(gòu)、芳香的氣味和接近原料的色澤等品質(zhì)[4]。由于青貯后,飼草中的可溶性碳水化合物和蛋白質(zhì)的含量上升,而纖維素的含量降低,因此它們的適口性增加、消化率提高。
優(yōu)質(zhì)飼草是牛羊生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),不僅能夠滿足動(dòng)物生長(zhǎng)的需要,而且能夠提高其生產(chǎn)性能。然而,隨著我國(guó)牛羊產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)優(yōu)質(zhì)飼草緊缺進(jìn)一步加劇。因此,本試驗(yàn)以常用的全株玉米和蘇丹草為材料,研究青貯對(duì)全株玉米與蘇丹草碳水化合物含量的影響,比較分析玉米秸稈與蘇丹草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,為肉羊生產(chǎn)中科學(xué)應(yīng)用蘇丹草提供參考。
1.1.1試驗(yàn)材料蘇玉23號(hào)和蘇丹草Ⅰ至Ⅴ品系蚌埠固鎮(zhèn)利民羊場(chǎng)的全株玉米,采用打包青貯法,青貯12個(gè)月,待測(cè)。
1.1.2儀器設(shè)備恒溫?fù)u床水浴鍋(SHY-2A,江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn));CAU纖維濾袋(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)肉牛研究中心研制);分析天平(FA2004N,上海菁海儀器有限公司生產(chǎn));封口機(jī)(AIE-200,上海高新電熱器材廠生產(chǎn));容量瓶(泰州市明鶴化玻有限公司生產(chǎn));電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DGG-9240B,上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn));植物粉碎機(jī)(JFSD-100-Ⅱ,上海糧油儀器有限公司生產(chǎn))等。
1.1.3試劑十二烷基硫酸鈉(天津市永大化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn),CP );乙二胺四乙酸二鈉(國(guó)藥基團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn),AR);四硼酸鈉(國(guó)藥基團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn),AR)無(wú)水磷酸氫化鈉(國(guó)藥基團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn),AR);乙二醇乙醚(天津市永大化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn),AR);十六烷基三甲基溴化銨(天津市永大化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn),AR);丙酮(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn),AR);濃硫酸(AR,上海振企化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn))等。
采集一定量成熟期全株玉米及不同品系(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)蘇丹草,四分法取其小部分,用鍘刀切短后測(cè)其干物質(zhì)含量,并采用植物性粉碎機(jī)粉碎,過(guò)1mm篩,于飼料瓶中保存待測(cè)。同時(shí),將大部分全株玉米和不同品系(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)蘇丹草應(yīng)用粉碎機(jī)粉碎后打包青貯12個(gè)月,并采集青貯后飼料樣品經(jīng)烘干、粉碎處理后,以干物質(zhì)形式保存,用于測(cè)定和分析其中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、半纖維素(HC)和非纖維類碳水化合物(NFC)含量。
中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、半纖維素、非纖維類碳水化合物的測(cè)定按《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》進(jìn)行[5]。
中性洗滌纖維含量=(M3-M1)/(M2-M1)×100%
酸性洗滌纖維含量=(M4-M1)/(M2-M1)×100%
半纖維素=中性洗滌纖維-酸性洗滌纖維
非纖維類碳水化合物=100-粗蛋白-粗脂肪-粗灰分-中性洗滌纖維
其中M1,纖維濾袋質(zhì)量,g;
M2,纖維濾袋+飼料樣品質(zhì)量,g;
M3,中性洗滌劑洗滌并干燥后纖維濾袋+飼料樣品質(zhì)量,g;
M4,酸性洗滌劑洗滌并干燥后纖維濾袋+飼料樣品質(zhì)量,g。
本試驗(yàn)的數(shù)據(jù)應(yīng)用SAS 9.2進(jìn)行處理,采用y= x (均值) (標(biāo)準(zhǔn)差)為模型,利用鄧肯多重比較進(jìn)行分析。
由表1可知,青貯前全株玉米的NDF含量比蘇丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅴ分別高出2.92%、4.48%、11.71%、8.74%,并且它們之間差異極顯著;但與蘇丹草品系Ⅳ相比,差異不顯著。青貯前全株玉米的ADF含量比蘇丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分別降低5.30%、4.11%及6.41%,并且它們之間差異極顯著;但與蘇丹草品系Ⅴ相比,差異不顯著。青貯前全株玉米的HC含量比蘇丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ分別高出17.02%、19.50%、23.28%及28.03%,并且它們之間差異顯著,但與蘇丹草品系Ⅳ相比,差異不顯著。
表1 青貯前全株玉米與蘇丹草碳水化合物含量比較研究
注:同列不同大寫(xiě)字母表示差異極顯著(P<0.01),不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。
Note:The different capital letters in a column mean remarkable, the different lowercase letters in a column mean significant difference. The same below.
青貯前全株玉米的NFC含量比蘇丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ及Ⅴ分別高103.08%、66.13%、123.39%及53.56%,并且它們之間差異極顯著,但與蘇丹草品系Ⅲ相比,差異不顯著。
根據(jù)表2所示,青貯后全株玉米的NDF含量比蘇丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅴ分別降低12.63%、16.75%、12.00%及13.16%,并且它們之間差異顯著;但與蘇丹草品系Ⅳ相比,差異不顯著。青貯后全株玉米的ADF含量比Ⅰ至Ⅴ品系的蘇丹草分別降低26.34%、44.29%、31.03%、22.30%及37.69%,并且它們之間差異極顯著。青貯后全株玉米的HC比蘇丹草品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別高出12.38%、11.59%、13.74%及20.78%,并且它們之間差異顯著;但與蘇丹草品系Ⅰ相比,差異不顯著。
表2 青貯后全株玉米與蘇丹草碳水化合物含量比較研究
青貯后全株玉米的NFC含量比Ⅰ至Ⅴ品系的蘇丹草分別高出71.95%、147.00%、89.03%、231.79%及75.59%,并且它們之間差異極顯著。
由表3可見(jiàn),青貯能使全株玉米NDF、ADF、HC含量下降,NFC含量上升。青貯后全株玉米與蘇丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的NDF含量分別降低31.05%、13.05%、4.42%、4.76%及22.33%(P<0.05);蘇丹草品系Ⅴ的NDF含量下降6.50%(P>0.05)。全株玉米與蘇丹草品系Ⅰ、 Ⅳ的ADF含量分別下降39.45%、16.23%及21.34%(P<0.05);蘇丹草品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ的ADF含量分別下降0.62%、1.51%及2.93%(P>0.05)。與青貯前相比,全株玉米與蘇丹草品系Ⅲ的HC含量分別下降20.69%、10.73%(P<0.05);蘇丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ的HC含量分別下降7.84%、11.95%、24.05%及13.86%(P>0.05)。與此同時(shí),全株玉米與蘇丹草品系Ⅰ、Ⅴ的NFC含量分別升高77.70%、108.93%及55.53%(P<0.05);蘇丹草品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別下降19.52%、4.35%及19.64%(P>0.05)。
表3 青貯對(duì)全株玉米與蘇丹草碳水化合物含量影響的研究
全株玉米和蘇丹草經(jīng)過(guò)青貯后,不僅柔軟多汁,氣味芳香;而且不會(huì)發(fā)霉變質(zhì),可以長(zhǎng)期保存[6]。因此,對(duì)于草食動(dòng)物的越冬度春與維持高產(chǎn)來(lái)說(shuō),青貯飼料是必不可少的。營(yíng)養(yǎng)成分決定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,全株玉米和蘇丹草的主要營(yíng)養(yǎng)成分是粗纖維和粗蛋白。因此,對(duì)全株玉米和蘇丹草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提高來(lái)說(shuō),降低粗纖維含量和增加粗蛋白含量是重要內(nèi)容。有研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)青貯的全株玉米能夠保持清鮮的狀態(tài)和擁有酸甜的芳香氣味,蛋白質(zhì)含量增加了3.3%~16.4%,粗纖維含量降低了5%~15%[7]。陶蓮等研究發(fā)現(xiàn),玉米秸稈經(jīng)過(guò)青貯的發(fā)酵作用,pH迅速下降,顯著增加乳酸的含量,NDF 與ADF 含量均有下降的趨勢(shì)[8]。ADF是一種不易被動(dòng)物消化吸收的物質(zhì),ADF的下降有利于提高飼料適口性,ADF的下降是由纖維素酶引起的[9]。
在本試驗(yàn)中,青貯能使全株玉米和蘇丹草的NDF、ADF、HC含量下降,NFC含量升高。這可能是因?yàn)槿樗峋⒔湍妇任⑸镌诳焖俜敝尺^(guò)程中利用纖維類碳水化合物合成有機(jī)酸、水溶性碳水化合物等。劉桂要研究發(fā)現(xiàn),青貯原料經(jīng)過(guò)青貯后,中性洗滌纖維下降了8.5%~9.0%,中性洗滌可溶物提高了8.5%~9%[10]。本試驗(yàn)結(jié)果與劉桂要研究結(jié)果相一致。楊文琦等研究發(fā)現(xiàn),厚壁菌門是一類能夠分泌纖維素降解酶類的革蘭氏陽(yáng)性菌[11]。通過(guò)青貯能夠提高厚壁菌門菌群數(shù)量,有利于提高反芻動(dòng)物對(duì)纖維類碳水化合物的利用效率。
青貯過(guò)程中的微生物種類很多,既包括乳酸菌、酵母菌等有益菌,也包括梭菌、腐敗菌等有害菌[12]。青貯主要是通過(guò)乳酸菌的厭氧發(fā)酵,將碳水化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸。在青貯過(guò)程中酵母菌會(huì)利用青貯原料中的糖分進(jìn)行繁殖,產(chǎn)生大量的菌體蛋白,因此青貯后蛋白質(zhì)含量會(huì)提高[13]。本試驗(yàn)中,全株玉米與蘇丹草經(jīng)過(guò)青貯處理后,乳酸菌、酵母菌等有益微生物會(huì)大量增殖,有利于飼料蛋白含量的提高。當(dāng)微生物數(shù)量增加后,青貯飼料的pH會(huì)下降至4左右,抑制梭菌等有害微生物的繁殖,進(jìn)而減少蛋白質(zhì)、糖類、有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失[14]。此外,還有研究發(fā)現(xiàn),乳酸菌在青貯發(fā)酵過(guò)程中可以粘附和降解部分黃曲霉毒素[15]。黃曲霉毒素常常積聚在玉米籽實(shí),具有強(qiáng)烈的致畸、致突作用,對(duì)動(dòng)物產(chǎn)品及人類的健康有著極大的危害[16]。通過(guò)青貯,不僅能夠改善飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還有利于飼草的安全保存。
綜上所述,青貯前NDF含量最高的是全株玉米,其次是蘇丹草品系Ⅳ、Ⅰ、Ⅱ及Ⅴ,最低的是蘇丹草品系Ⅲ。青貯前NFC含量最高的是全株玉米,其次是蘇丹草品系Ⅲ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅱ,最低的是蘇丹草品系Ⅳ。青貯后的全株玉米與蘇丹草的NDF含量顯著下降,NFC含量顯著提高。青貯能使全株玉米和蘇丹草的NDF、ADF、HC含量下降,NFC含量升高,即在瘤胃中難降解成分含量降低,易降解成分含量上升,動(dòng)物消化吸收利用率提高,因此有利于全株玉米和蘇丹草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提升。