■王天正 玉 柱* 許慶方
(1.中國農業大學動物科技學院,北京100193;2.山西農業大學,山西晉中030801)
玉米(Zea mays L.)生物產量高,營養豐富,目前已經成為重要的青貯原料。全株玉米經過青貯之后,可有效保存蛋白質、維生素和礦物質元素等營養成分,同時具有氣味芳香、消化率高,可長期保存的優點。同時全株玉米青貯飼料充分利用了植株的莖稈和葉片,增加營養物質的產量,已經成為了反芻動物的重要基礎日糧。朔州市目前已建成牧草加工企業4家、乳制品加工企業6家、肉羊肉牛屠宰加工企業30家、標準化養殖場538個、生態畜牧環保園區71個、青貯窖10萬立方米、機械化奶站232座,逐步形成了以山陰縣、應縣、朔城區、懷仁縣平川區為主的奶牛產業帶。青貯窖是我國應用最為普遍的青貯設施,朔州市山陰縣和應縣的奶牛企業已經實現全株玉米窖貯規?;a。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、蛋白質消化率也高于同類干草產品,并且青貯飼料干物質中的可消化粗蛋白質、總養分和能量含量也較高,更易于消化吸收。同時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、開窖取料等環節易出現問題,對全株玉米青貯飼料的質量產生影響。質量較差的青貯飼料不僅會對青貯飼料的營養物質造成損失,也會對奶牛的生產性能產生不良影響。同時不良發酵會產生有毒有害物質,從而影響家畜健康,污染環境,最終直接導致奶牛養殖企業經濟效益受損。目前,未見有關朔州奶牛窖貯玉米青貯飼料質量現狀的報道。因此,本次調研分別在朔州市3家奶牛場,對3家玉米青貯窖進行取樣,分析其全株玉米青貯飼料的發酵品質和營養成分,了解其質量現狀,為全株玉米青貯生產提供依據,從而促進優質飼草生產,為奶牛提供品質更高且穩定的飼草料。
本次調研的3家奶牛企業,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備,并配備青貯劑噴灑系統,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奶牛場規格為:寬20 m,高3 m,長60 m;B奶牛場規格為:寬8 m,高3 m,長50 m。A、B和C三家奶牛場青貯品種均為適宜當地種植的玉米品種,刈割期為蠟熟期,其中B和C兩家奶牛場使用了青貯添加劑,A奶牛場未使用青貯添加劑。
使用青貯飼料取樣器取樣,奶牛場窖貯高度為3 m,分3層取樣,上層、中層和下層,每層均勻選取3個樣點,每個樣點120~150 g青貯飼料,每個青貯窖共9個樣品。取樣器在每個樣點深入到青貯窖取樣面30 cm內,各個樣點的樣品分別裝入塑料袋,并抽真空封口,迅速帶回實驗室進行分析。
青貯飼料開封后,準確稱取樣品20 g,加入180 ml蒸餾水混合均勻,用榨汁機攪拌1 min后,用4層紗布和定性濾紙過濾,制備青貯浸出液,使用PHS-3C精密pH計(成都世紀方舟科技有限公司)測定pH值。采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態氮占總氮比例。浸出液經0.22 μm微孔濾膜過濾后,使用島津LC-20A型高效液相色譜儀(色譜柱:KC-811 column,Shimadzu,日本;檢測器:SPD-M10AVP;流動相:3 mmol/l高氯酸,流速1 ml/min,柱溫50 ℃;檢測波長210 nm,進樣量5 μl)測定乳酸(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,測定干物質(dry matter,DM)含量。烘干樣品用微型植物粉碎機粉碎,過1 mm篩,用于測定營養成分。采用范氏法測定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)等。采用蒽酮-硫酸法測定可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate,WSC)。采用凱氏定氮法測定粗蛋白(crude protein,CP)含量。淀粉采用高氯酸水解-蒽酮比色法測定。
采用SPSS 20.0軟件對實驗結果進行單因素方差分析。

表1 不同奶牛場窖貯全株玉米的發酵品質(干物質基礎)
A奶牛場全株玉米青貯飼料的pH值為3.76,B、C兩家奶牛場的pH值均為3.66。B、C奶牛場的氨態氮占總氮比例分別為4.85%和5.25%,顯著低于A奶牛場的氨態氮占總氮比例(P<0.05)。A、B、C三家奶牛場全株玉米青貯飼料乳酸、乙酸和丙酸占干物質的比例均未有顯著差異(P>0.05)。其中,A、B、C三家奶牛場的乳酸占干物質比例分別為4.08%、5.79%、4.22%;乙酸占干物質比例分別為2.44%、2.34%、1.63%;丙酸占干物質比例分別為2.46%、2.03%、1.34%;三家奶牛場的全株玉米青貯飼料中均未檢測到丁酸。

表2 不同奶牛場窖貯全株玉米的營養成分(干物質基礎)
A、B、C三家奶牛場全株玉米青貯飼料的干物質含量分別為32.62%、30.73%、31.80%。B、C奶牛場的粗蛋白含量顯著低于A奶牛場(P<0.05)。B奶牛場的可溶性碳水化合物顯著低于A奶牛場(P<0.05)。A、B、C三家奶牛場的淀粉占干物質比例分別為19.46%、20.83%、20.40%,中性洗滌纖維占干物質比例分別為42.78%、41.84%、40.50%,酸性洗滌纖維占干物質比例分別為23.53%、23.77%、22.56%。
青貯發酵前期,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。進入厭氧階段后,乳酸菌利用可溶性碳水化合物發酵產生乳酸,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蛋白質的水解,減少青貯料中氨態氮的生成,從而減少青貯飼料的營養損失,達到長期保存的目的。本研究中未使用青貯添加劑的A奶牛場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,乳酸含量有低于B和C兩家奶牛場的趨勢,但均未達到顯著水平??赡苁茿奶牛場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,青貯時有利于乳酸菌發酵,形成良好的酸性環境。氨態氮作為蛋白質分解之后的產物,反映了蛋白質的分解程度。B和C兩家奶牛場的全株玉米青貯飼料氨態氮占總氮比例顯著低于A奶牛場(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的降解。有研究指出,當青貯飼料中氨態氮占總氮比例小于10%,丁酸含量小于1%,才能具有良好的發酵品質。本研究中三家奶牛場全株玉米青貯飼料氨態氮占總氮的比例分別為6.59%、4.85%、5.25%,且未檢測到丁酸,表明三家奶牛場的全株玉米青貯飼料均具有良好的發酵品質。青貯過程中會產生大量有機酸,其中有機酸的含量和比例是反映青貯飼料質量優劣的重要指標之一。A和B兩家奶牛場中乙酸呈增多趨勢,可能是因為存在異型發酵乳酸菌,產生較多的乙酸,有利于飼喂階段青貯料的有氧穩定性。
A奶牛場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,可能是因為玉米原料中蛋白質含量較高,青貯時雖有蛋白質的損失,但青貯后蛋白含量依然較高。B奶牛場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,可能是因為添加乳酸菌消耗了較多的可溶性碳水化合物。本研究中三家奶牛場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。
三家奶牛場中pH值較低,乳酸含量較高,發酵品質較好;同時中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量也較低。在實際生產中,三家奶牛場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量和質量,增加了養殖場的綜合效益;壓實密度在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;黑白膜的使用降低透氧率,保證青貯質量。在本研究中,使用青貯添加劑的B和C兩家奶牛場全株玉米青貯飼料氨態氮占總氮比例顯著低于未使用青貯添加劑的A奶牛場,表明添加劑的使用具有一定生產意義。
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