■王天正 玉 柱* 許慶方
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,北京100193;2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué),山西晉中030801)
玉米(Zea mays L.)生物產(chǎn)量高,營(yíng)養(yǎng)豐富,目前已經(jīng)成為重要的青貯原料。全株玉米經(jīng)過(guò)青貯之后,可有效保存蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)元素等營(yíng)養(yǎng)成分,同時(shí)具有氣味芳香、消化率高,可長(zhǎng)期保存的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)全株玉米青貯飼料充分利用了植株的莖稈和葉片,增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的產(chǎn)量,已經(jīng)成為了反芻動(dòng)物的重要基礎(chǔ)日糧。朔州市目前已建成牧草加工企業(yè)4家、乳制品加工企業(yè)6家、肉羊肉牛屠宰加工企業(yè)30家、標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖場(chǎng)538個(gè)、生態(tài)畜牧環(huán)保園區(qū)71個(gè)、青貯窖10萬(wàn)立方米、機(jī)械化奶站232座,逐步形成了以山陰縣、應(yīng)縣、朔城區(qū)、懷仁縣平川區(qū)為主的奶牛產(chǎn)業(yè)帶。青貯窖是我國(guó)應(yīng)用最為普遍的青貯設(shè)施,朔州市山陰縣和應(yīng)縣的奶牛企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全株玉米窖貯規(guī)模化生產(chǎn)。全株玉米青貯比同類青飼草料直接利用的消化率要高,其能量、蛋白質(zhì)消化率也高于同類干草產(chǎn)品,并且青貯飼料干物質(zhì)中的可消化粗蛋白質(zhì)、總養(yǎng)分和能量含量也較高,更易于消化吸收。同時(shí)使用全株玉米青貯飼料飼喂奶牛能明顯提升飼料的適口性和采食量,從而提升產(chǎn)乳量和乳脂率。但是,由于全株玉米青貯飼料在收割、粉碎、壓窖、開窖取料等環(huán)節(jié)易出現(xiàn)問(wèn)題,對(duì)全株玉米青貯飼料的質(zhì)量產(chǎn)生影響。質(zhì)量較差的青貯飼料不僅會(huì)對(duì)青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)造成損失,也會(huì)對(duì)奶牛的生產(chǎn)性能產(chǎn)生不良影響。同時(shí)不良發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),從而影響家畜健康,污染環(huán)境,最終直接導(dǎo)致奶牛養(yǎng)殖企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受損。目前,未見有關(guān)朔州奶牛窖貯玉米青貯飼料質(zhì)量現(xiàn)狀的報(bào)道。因此,本次調(diào)研分別在朔州市3家奶牛場(chǎng),對(duì)3家玉米青貯窖進(jìn)行取樣,分析其全株玉米青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分,了解其質(zhì)量現(xiàn)狀,為全株玉米青貯生產(chǎn)提供依據(jù),從而促進(jìn)優(yōu)質(zhì)飼草生產(chǎn),為奶牛提供品質(zhì)更高且穩(wěn)定的飼草料。
本次調(diào)研的3家奶牛企業(yè),分別用A、B、C字母表示,均采用地上式永久性方形青貯窖,使用克拉斯青貯切碎收割設(shè)備,并配備青貯劑噴灑系統(tǒng),裝填密度均在650 kg/m3以上,使用黑白膜覆蓋,白面向上,黑面向下,并用廢舊輪胎壓蓋。A和C奶牛場(chǎng)規(guī)格為:寬20 m,高3 m,長(zhǎng)60 m;B奶牛場(chǎng)規(guī)格為:寬8 m,高3 m,長(zhǎng)50 m。A、B和C三家奶牛場(chǎng)青貯品種均為適宜當(dāng)?shù)胤N植的玉米品種,刈割期為蠟熟期,其中B和C兩家奶牛場(chǎng)使用了青貯添加劑,A奶牛場(chǎng)未使用青貯添加劑。
使用青貯飼料取樣器取樣,奶牛場(chǎng)窖貯高度為3 m,分3層取樣,上層、中層和下層,每層均勻選取3個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)120~150 g青貯飼料,每個(gè)青貯窖共9個(gè)樣品。取樣器在每個(gè)樣點(diǎn)深入到青貯窖取樣面30 cm內(nèi),各個(gè)樣點(diǎn)的樣品分別裝入塑料袋,并抽真空封口,迅速帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。
青貯飼料開封后,準(zhǔn)確稱取樣品20 g,加入180 ml蒸餾水混合均勻,用榨汁機(jī)攪拌1 min后,用4層紗布和定性濾紙過(guò)濾,制備青貯浸出液,使用PHS-3C精密pH計(jì)(成都世紀(jì)方舟科技有限公司)測(cè)定pH值。采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定氨態(tài)氮占總氮比例。浸出液經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾后,使用島津LC-20A型高效液相色譜儀(色譜柱:KC-811 column,Shimadzu,日本;檢測(cè)器:SPD-M10AVP;流動(dòng)相:3 mmol/l高氯酸,流速1 ml/min,柱溫50 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm,進(jìn)樣量5 μl)測(cè)定乳酸(lactic acid,LA)、乙酸(acetic acid,AA)、丙酸(propionic acid,PA)和丁酸(butyric acid,BA)含量。剩余樣品以及原料分別稱取200 g于65℃條件下烘干48 h,測(cè)定干物質(zhì)(dry matter,DM)含量。烘干樣品用微型植物粉碎機(jī)粉碎,過(guò)1 mm篩,用于測(cè)定營(yíng)養(yǎng)成分。采用范氏法測(cè)定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)等。采用蒽酮-硫酸法測(cè)定可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate,WSC)。采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白(crude protein,CP)含量。淀粉采用高氯酸水解-蒽酮比色法測(cè)定。
采用SPSS 20.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析。
表1 不同奶牛場(chǎng)窖貯全株玉米的發(fā)酵品質(zhì)(干物質(zhì)基礎(chǔ))
A奶牛場(chǎng)全株玉米青貯飼料的pH值為3.76,B、C兩家奶牛場(chǎng)的pH值均為3.66。B、C奶牛場(chǎng)的氨態(tài)氮占總氮比例分別為4.85%和5.25%,顯著低于A奶牛場(chǎng)的氨態(tài)氮占總氮比例(P<0.05)。A、B、C三家奶牛場(chǎng)全株玉米青貯飼料乳酸、乙酸和丙酸占干物質(zhì)的比例均未有顯著差異(P>0.05)。其中,A、B、C三家奶牛場(chǎng)的乳酸占干物質(zhì)比例分別為4.08%、5.79%、4.22%;乙酸占干物質(zhì)比例分別為2.44%、2.34%、1.63%;丙酸占干物質(zhì)比例分別為2.46%、2.03%、1.34%;三家奶牛場(chǎng)的全株玉米青貯飼料中均未檢測(cè)到丁酸。
表2 不同奶牛場(chǎng)窖貯全株玉米的營(yíng)養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))
A、B、C三家奶牛場(chǎng)全株玉米青貯飼料的干物質(zhì)含量分別為32.62%、30.73%、31.80%。B、C奶牛場(chǎng)的粗蛋白含量顯著低于A奶牛場(chǎng)(P<0.05)。B奶牛場(chǎng)的可溶性碳水化合物顯著低于A奶牛場(chǎng)(P<0.05)。A、B、C三家奶牛場(chǎng)的淀粉占干物質(zhì)比例分別為19.46%、20.83%、20.40%,中性洗滌纖維占干物質(zhì)比例分別為42.78%、41.84%、40.50%,酸性洗滌纖維占干物質(zhì)比例分別為23.53%、23.77%、22.56%。
青貯發(fā)酵前期,植株間殘余的氧氣可以維持植物和微生物的呼吸作用,蛋白酶開始分解蛋白質(zhì)。進(jìn)入?yún)捬蹼A段后,乳酸菌利用可溶性碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,迅速降低青貯飼料的pH值。pH值的降低可以抑制蛋白酶和微生物對(duì)蛋白質(zhì)的水解,減少青貯料中氨態(tài)氮的生成,從而減少青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)損失,達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的。本研究中未使用青貯添加劑的A奶牛場(chǎng)全株玉米青貯飼料的pH值略高于使用青貯添加劑B和C兩家奶牛場(chǎng),乳酸含量有低于B和C兩家奶牛場(chǎng)的趨勢(shì),但均未達(dá)到顯著水平??赡苁茿奶牛場(chǎng)中全株玉米原料本身附著的乳酸菌較多,全株玉米中可溶性碳水化合物充足,青貯時(shí)有利于乳酸菌發(fā)酵,形成良好的酸性環(huán)境。氨態(tài)氮作為蛋白質(zhì)分解之后的產(chǎn)物,反映了蛋白質(zhì)的分解程度。B和C兩家奶牛場(chǎng)的全株玉米青貯飼料氨態(tài)氮占總氮比例顯著低于A奶牛場(chǎng)(P<0.05),表明添加劑的使用可以顯著降低玉米青貯飼料中蛋白質(zhì)的降解。有研究指出,當(dāng)青貯飼料中氨態(tài)氮占總氮比例小于10%,丁酸含量小于1%,才能具有良好的發(fā)酵品質(zhì)。本研究中三家奶牛場(chǎng)全株玉米青貯飼料氨態(tài)氮占總氮的比例分別為6.59%、4.85%、5.25%,且未檢測(cè)到丁酸,表明三家奶牛場(chǎng)的全株玉米青貯飼料均具有良好的發(fā)酵品質(zhì)。青貯過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)酸,其中有機(jī)酸的含量和比例是反映青貯飼料質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。A和B兩家奶牛場(chǎng)中乙酸呈增多趨勢(shì),可能是因?yàn)榇嬖诋愋桶l(fā)酵乳酸菌,產(chǎn)生較多的乙酸,有利于飼喂階段青貯料的有氧穩(wěn)定性。
A奶牛場(chǎng)全株玉米青貯飼料的粗蛋白含量顯著高于B和C兩家奶牛場(chǎng),可能是因?yàn)橛衩自现械鞍踪|(zhì)含量較高,青貯時(shí)雖有蛋白質(zhì)的損失,但青貯后蛋白含量依然較高。B奶牛場(chǎng)玉米青貯飼料的可溶性碳水化合物含量顯著低于A奶牛場(chǎng),可能是因?yàn)樘砑尤樗峋牧溯^多的可溶性碳水化合物。本研究中三家奶牛場(chǎng)的全株玉米青貯飼料的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均較低,可能有利于提高家畜的采食量和消化率。
三家奶牛場(chǎng)中pH值較低,乳酸含量較高,發(fā)酵品質(zhì)較好;同時(shí)中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量也較低。在實(shí)際生產(chǎn)中,三家奶牛場(chǎng)窖貯全株玉米青貯飼料原料均在蠟熟期刈割兼顧了玉米產(chǎn)量和質(zhì)量,增加了養(yǎng)殖場(chǎng)的綜合效益;壓實(shí)密度在650 kg/m3以上可有效減少玉米縫隙間的空氣,抑制不良微生物的生長(zhǎng);黑白膜的使用降低透氧率,保證青貯質(zhì)量。在本研究中,使用青貯添加劑的B和C兩家奶牛場(chǎng)全株玉米青貯飼料氨態(tài)氮占總氮比例顯著低于未使用青貯添加劑的A奶牛場(chǎng),表明添加劑的使用具有一定生產(chǎn)意義。
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