閆貴龍,田樹飛,穆秀明,曹春梅,葉世峰,王瑞兵
(1.河北北方學院動物科技學院,張家口 075000; 2.河北巡天農業科技有限公司,宣化 075131)
糯玉米秸稈不同收獲時間對其營養成分含量和干物質消化率的影響
閆貴龍1*,田樹飛1,穆秀明1,曹春梅1,葉世峰2,王瑞兵2
(1.河北北方學院動物科技學院,張家口 075000; 2.河北巡天農業科技有限公司,宣化 075131)
本試驗以中糯1號、中糯2號和京科糯2000 3個糯玉米品種為試驗材料,開展了摘穗后秸稈不同收獲時間對其營養成分含量和DMD影響的研究。結果顯示,隨摘穗后時間延長,秸稈的NDF和ADF含量都逐漸減少,而WSC含量則都逐漸增多,DMD都逐步提高;而且,總糖含量也顯示增加、ADL含量也顯示減少的基本趨勢。可見,糯玉米摘穗后收獲秸稈的間隔時間越長,秸稈的營養價值越高。
糯玉米秸稈;收獲時間;營養價值
糯玉米籽粒含直鏈淀粉很少,含支鏈淀粉卻高達95%以上,且易被人體消化吸收,特別是鮮食糯玉米籽粒具有黏軟清香、細膩、甘甜可口、營養豐富、風味獨特的特點,深受消費者喜愛[1-3]。隨著我國經濟持續快速發展、人民生活水平不斷提高,糯玉米的需求急劇增加,糯玉米生產得到大力發展[4]。無論是沿海還是內陸,糯玉米的生產經營都快速增長,種植面積不斷擴大[5]。以冀西北為例,該區域鮮食玉米的生產、加工已經實現產業化[6],以糯玉米為主要產業的鄉鎮隨處可見。然而,關于糯玉米秸稈營養價值的研究卻很少,特別是糯玉米摘穗后,秸稈作為飼料何時收獲為宜未見報道,相關的報道僅限于甜玉米秸稈[7-8]。因此,筆者開展了糯玉米秸稈不同收獲時間對其營養成分含量和DMD的影響試驗。
1.1 試驗材料
選用目前冀西北生產中廣泛種植的中糯1號、中糯2號和京科糯2000 3個糯玉米品種為試驗材料。
1.2 試驗地背景
試驗在河北巡天農業科技有限公司位于宣化縣洋河南鎮的試驗田中進行。該地域土壤pH為(8.19±0.35),有機質含量為(15.69±4.80) g·kg-1,全氮含量(0.89±0.31) g·kg-1,水溶性氮含量(32.18±13.17) mg·kg-1,速效磷含量(27.01±7.71) mg·kg-1,速效鉀含量(219.89±49.71) mg·kg-1[9]。
1.3 試驗方法
1.3.1 種植和取樣 在2012年5-10月進行,5月15日采用人工點播的方法播種,種植密度為4 500 株·畝-1,具體為行距60 cm,株距25 cm。播種前于4月20日澆春水,7月7日澆夏水,7月8日施肥,每畝施尿素25 kg。為保證品種各自原有的特征及品質,全部采用雌雄穗套袋人工授粉[10]。授粉后第26天摘穗,秸稈則在摘穗后當天、第3、第6和第9天分別取樣。每個品種每次取樣一行,株數為9~13株。取樣后稱全株重、摘穗后重、穗重和裸穗重,稱重完畢后盡快用鍘草刀切短,晾干,測定干物質含量。
1.3.2 化學成分分析 取風干樣品,測定水分、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分含量[11];按P.J.Van Soest等的方法[12]分析中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和木質素;按Y.Xiong等的方法[13],用淀粉葡萄糖苷酶(Amyloglucosidase,Sigma Cat.No.A-7255)水解、比色測定樣品的總糖含量;水溶性碳水化合物(WSC)含量采用蒽酮比色法進行分析,其樣本前處理方法:取風干樣品4 g,加入100 mL蒸餾水,40 ℃下攪拌30 min,過濾。再取該溶液5 mL以蒸餾水稀釋,并定容至50 mL,取最后稀釋液進行蒽酮比色法測定WSC含量[14]。
1.3.3 體外干物質消化率測定 體外干物質消化率(DMD)的測定按J.M.A.Tilly等的兩階段法[15]進行。首先在厭氧39 ℃條件下,用瘤胃液的稀釋液消化0.5 g底物樣品48 h,然后用胃蛋白酶在39 ℃、酸性條件下,再消化48 h。瘤胃液采自裝有永久性瘤胃瘺管并飼喂精粗料比為30∶70飼糧的西門塔爾×冀南雜交一代閹牛。培養結束后,測定殘渣中的干物質含量,計算DMD。
1.3.4 統計分析 采用SAS統計分析軟件(SAS,1999)[16]中的廣義線性模型(GLM)進行單因子試驗方差分析。
2.1 中糯1號糯玉米秸稈不同收獲時間對其營養成分含量和DMD的影響
中糯1號糯玉米摘穗后不同時間收獲秸稈的主要營養成分含量和DMD的比較結果見表1。由表1可以看出,中糯1號糯玉米秸稈的NDF和ADF隨摘穗后時間的延長,含量逐漸減少,呈線性規律變化,且除第3與第6天差異不顯著(P>0.05)外,其他時間相互比較差異均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。ADL雖然各時間比較差異不顯著(P>0.05),但表觀數值也隨摘穗后時間的延長而逐漸減少。與此同時,WSC、總糖則隨摘穗后時間的延長,含量逐漸增加,呈線性規律變化,且不同時間比較,WSC除第3與第6天差異不顯著(P>0.05)外,其他差異均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01);總糖以第9天含量最多,與其他時間差異顯著(P<0.05),其他時間雖然差異不顯著(P>0.05),但表觀數值也逐漸增加。DMD也隨摘穗后時間的延長而逐漸提高,呈線性規律變化,但各時間比較差異均不顯著(P>0.05)。
鈣和粗灰分都隨摘穗后時間的延長,含量逐步減少(P<0.01或P<0.05),呈線性規律變化。磷含量除摘穗后第6天與其他時間差異顯著(P<0.05)外,其他均差異不顯著(P>0.05)。粗蛋白以摘穗后當天含量最高(P<0.05),其他時間則差異不顯著(P>0.05)。粗脂肪以摘穗后第3天含量最高,第9天次高,第6天最少,摘穗當天次少,且相互比較差異顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。
2.2 中糯2號糯玉米秸稈不同收獲時間對其營養成分含量和DMD的影響
中糯2號糯玉米摘穗后不同時間收獲秸稈的主要營養成分含量和DMD比較結果見表2。由表2可以看出,中糯2號糯玉米秸稈的NDF和ADF也都隨摘穗后時間的延長,含量逐漸減少,呈線性規律變化,其中NDF在各時間比較差異均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01),ADF除了摘穗當天、第3與第6、第9天差異顯著(P<0.05)外,其他差異均不顯著(P>0.05)。ADL雖然各時間比較差異不顯著(P>0.05),但表觀數值變化與ADF相類似。WSC和總糖2項指標與纖維性物質正相反,它們隨摘穗后時間延長,含量逐漸增多,呈線性規律變化,且除第6與第9天差異不顯著(P>0.05)外,其他差異均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。DMD雖然在摘穗后各時間差異不顯著,但也基本呈現逐漸提高的趨勢。
粗脂肪含量僅以摘穗當天為最高,與其他時間差異顯著(P<0.05),而其他時間相互差異均不顯著(P>0.05),但表觀數值也呈隨摘穗后時間延長而減少。粗灰分含量隨摘穗后時間延長呈二次曲線變化,其中除第3與第6天差異不顯著(P>0.05)外,其他差異均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。粗蛋白含量除了摘穗后第9天顯著(P<0.05)少于其他時間外,其他差異均不顯著(P>0.05)。磷含量隨摘穗后時間延長而逐漸減少,呈線性規律變化,其中除第6與第9天差異不顯著(P>0.05)外,其他差異均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。鈣含量以摘穗后第3天最多,第9天最少,第6天和摘穗當天介于它們之間。
表1 中糯1號糯玉米秸稈不同收獲時間對其主要營養成分含量和DMD的影響
Table 1 The influence of harvesting time on the contents of main nutritional components and DMD of the waxy corn stalk of Zhongnuo No.1

%DM
Ca、P、NDF、ADF、ADL、WSC和DMD分別表示鈣、磷、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質素、水溶性碳水化合物和體外干物質消化率;SEM表示標準誤;同一行肩注相同字母表示差異不顯著(P>0.05),肩注相鄰字母差異顯著(P<0.05),肩注相間字母差異極顯著(P<0.01)。下同
Ca,P,NDF,ADF,ADL,WSC,and DMD stand for calcium,phosphorus,neutral detergent fiber,acid detergent fiber,acid detergent lignin,water soluble carbohydrates,andinvitrodigestibility of DM,respectively.SEM means the standard error of mean.Within a row,the same superscripts mean no significant difference (P>0.05),the adjacent superscripts mean significant difference (P<0.05),and the alternate superscripts mean highly significant difference (P<0.01).The same as below
表2 中糯2號糯玉米秸稈不同收獲時間對其主要營養成分含量和DMD的影響
Table 2 The influence of harvesting time on the contents of main nutritional components and DMD of the waxy corn stalk of Zhongnuo No.2

%DM
選擇大三剛剛完成醫學統計學或預防醫學(包括醫學統計學)學習的非預防醫學專業本科生為研究對象。采用分層整群抽樣方法分別在影像學、藥學專業隨機選擇兩個平行班(每班約60人),在臨床醫學專業隨機選擇3個平行班(每班約60人)進行調查。
2.3 京科糯2000糯玉米秸稈不同收獲時間對其營養成分含量和DMD的影響
京科糯2000糯玉米摘穗后不同時間收獲秸稈的主要營養成分含量和DMD比較結果見表3。由表3可以看出, NDF和ADF也都隨摘穗后時間延長,含量逐步降低。其中,NDF在各時間比較,差異均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01),ADF除在摘穗后第3與第6天差異不顯著(P>0.05)外,其他差異也均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。ADL除摘穗后第9天最少,與其他時間差異顯著(P<0.05)外,其他差異均不顯著(P>0.05);雖然如此,從表觀數值看,ADL隨摘穗后時間延長也基本呈現逐漸減少的趨勢。WSC也隨摘穗后時間延長,含量逐漸增加,呈線性規律(P<0.001)變化,其中,除第3與第6天差異不顯著外,其他差異均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。總糖含量雖然摘穗后當天、第3、第6天相互比較差異不顯著(P>0.05),但第9天最高,且與其他時間差異顯著(P<0.05)。DMD雖然在摘穗后不同時間比較差異也不顯著(P>0.05),但表觀數值也是逐漸提高。
粗脂肪和粗灰分含量的變化情況基本一致,摘穗當天最多,摘穗后第6天次多,而第3和第9天較少,且相互比較差異顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。粗蛋白含量除摘穗后第6天最多,與摘穗當天、第9天差異顯著(P<0.05)外,其他時間差異均不顯著(P>0.05)。磷含量也以摘穗后第6天最多,但摘穗當天次多、第9天最少、第3天次少,且相互差異顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。鈣含量則以摘穗后第3和第9天最多,第6天最少,摘穗當天介于二者之間,相互比較除第3與第9天差異不顯著(P>0.05)外,其他均顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)。
表3 京科糯2000糯玉米秸稈不同收獲時間對其主要營養成分含量和DMD的影響
Table 3 The influence of harvesting time on the contents of main nutritional components and DMD of the waxy corn stalk of Jingkenuo 2000

%DM
本試驗中雖然鈣、磷、粗蛋白、粗灰分和粗脂肪5項指標隨摘穗后時間延長,含量呈現的變化趨勢在不同糯玉米品種秸稈間存在著明顯差異(表1、表2和表3),但NDF、ADF、WSC和DMD 4項指標的變化呈現高度一致,即NDF和ADF含量逐漸減少,而WSC含量逐漸增多,DMD逐漸提高;總糖和ADL含量的變化雖然未達到高度一致,但都顯示隨摘穗后時間延長,總糖含量增加、ADL含量減少的基本趨勢(表1、表2和表3)。飼料中纖維性物質含量降低意味著該飼料更容易消化,營養價值得以提高;飼料中WSC和總糖含量增加意味著飼料更容易消化利用。本試驗中DMD確實也隨摘穗后時間延長而提高。因此,本試驗結果客觀證實了糯玉米摘穗后收獲秸稈的間隔時間越長,秸稈的營養價值越高;同時,3個糯玉米品種的秸稈都隨摘穗后時間延長營養價值逐步提高的一致性說明了糯玉米秸稈在這方面具有很明顯的共性。
本試驗中,3個糯玉米品種秸稈的鈣、磷、粗蛋白、粗灰分和粗脂肪5項指標隨摘穗后時間延長,含量呈現不同的變化趨勢可能主要是由于不同的品種具有不同的遺傳物質基礎所致。而NDF、ADF、WSC和DMD 4項指標的變化呈現高度一致,總糖和ADL含量變化也呈現基本一致趨勢,說明不同的糯玉米品種在這6項指標方面具有一致的遺傳物質基礎。至于為什么糯玉米秸稈隨摘穗后時間延長,纖維性物質含量逐漸減少、總糖和WSC含量逐漸增加、DMD逐步提高?其原因可能主要是糯玉米穗雖然被收獲了,但其莖稈和葉仍然碧綠多汁,處于旺盛的生命代謝過程中。在這種情況下,糯玉米植株的光合作用仍在進行,而此時穗已被收獲,光合作用所形成的營養物質(如WSC和總糖)必然就只能保留在秸稈中,并隨時間延長而得到積累。由于這種積累,使得其他營養成分(如NDF、ADF、ADL)的比例相應減少。
本試驗結果中3個糯玉米品種秸稈的WSC隨摘穗后時間的延長其含量逐漸增多與崔衛東等利用華珍甜玉米品種研究不同收割時間對甜玉米秸稈的營養價值和青貯發酵品質的影響時,夏季甜玉米摘穗后時間延長,秸稈中水溶性糖含量逐步增加的情況相一致[7]。
本試驗結果顯示,中糯1號、中糯2號和京科糯2000 3個糯玉米品種秸稈的WSC和總糖含量分別為12.34%~18.47%、16.36%~21.41%(以平均值計)。這一水平不僅遠高于普通玉米(農大80和農大3138的WSC和總糖含量分別為1.35%、2.93%和1.84%、3.28%[17]),同時也達到了崔衛東等報道華珍甜玉米品種秸稈含糖量為11.48%~20.40%[7]、王守義等報道的魯甜玉1號甜玉米品種秸稈含糖量為8.05%~15.23%[8]的水平。可見,糯玉米與甜玉米雖然籽粒性狀特性二者有明顯的區別,但其秸稈的糖含量則較為一致。當然,糯玉米具有高糖含量的特性,可能是造成糯玉米秸稈飼喂家畜效果好[18]的最主要原因。
本試驗中,3個糯玉米品種秸稈的總糖含量為16.36%~21.41%(以平均值計),這與靳玲品等應用康奈爾凈碳水化合物-蛋白質體系評定我國北方奶牛常用粗飼料的營養價值時對4種糯玉米秸稈測定糖含量結果為18.03%~24.39%[19]相一致。
4.1 本試驗條件下,中糯1號、中糯2號和京科糯2000 3個糯玉米品種秸稈的NDF和ADF都隨摘穗后時間延長含量逐漸減少,而WSC含量則逐漸增多,DMD逐步提高;總糖和ADL含量的變化雖然未達到高度一致,但也顯示總糖含量增加、ADL含量減少的基本趨勢。可見,糯玉米摘穗后收獲秸稈的間隔時間越長,秸稈的營養價值越高。
4.2 本試驗條件下,中糯1號、中糯2號和京科糯2000 3個糯玉米品種秸稈的WSC隨摘穗后時間延長,含量的增加是不均勻的,前3 d每日增加1.10個百分點,3 d后則每日增加0.47個百分點。
4.3 本試驗條件下,中糯1號、中糯2號和京科糯2000 3個糯玉米品種秸稈的鈣、磷、粗蛋白、粗灰分和粗脂肪5項指標隨摘穗后時間延長含量變化沒有明顯的一致性。
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(編輯 郭云雁)
Influence of Harvesting Time on the Nutritional Components and Dry Matter Digestibility of Waxy Corn Stalks
YAN Gui-long1*,TIAN Shu-fei1,MU Xiu-ming1,CAO Chun-mei1,YE Shi-feng2,WANG Rui-bing2
(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,HebeiNorthUniversity,Zhangjiakou075000,China; 2.HebeiSkyAgriculturalScienceandTechnologyCo.Ltd.,Xuanhua075131,China)
In this study,the Zhongnuo No.1,Zhongnuo No.2,and Jingkenuo 2000 were used as experimental materials to investigate the influence of harvesting time on the nutritional components and DMD of waxy corn stalks after earing.The results showed that with the extension of time after stripping,the contents of NDF and ADF of the waxy corn stalks decreased,the content of WSC increased,and DMD increased.Moreover,the content of total sugars of the waxy corn stalks increased and the content of ADL decreased.Obviously,the nutritive value of waxy corn stalks increased with the extension of time after earing.
waxy corn stalks;harvesting time;nutritive value
10.11843/j.issn.0366-6964.2015.02.011
2014-05-16
河北省科技計劃項目(11220418);河北北方學院校級創新團隊(CXTD1305)
閆貴龍 (1962-),男,河北萬全人,教授,博士,主要從事動物營養研究工作,Tel:0313-5031224
*通信作者:閆貴龍,E-mail:glyanmeng@163.com
S816.5;S513
A
0366-6964(2015)02-0251-06