劉 霞,季 莉,王曉菁,開建榮,趙子丹,李彩虹,張 艷,李 冬
(1.寧夏農產品質量標準與檢測技術研究所,寧夏銀川 750002;2.寧夏回族自治區農產品質量安全標準研究與評價重點實驗室,寧夏銀川 750002;3.寧夏農林科學院園藝研究所,寧夏銀川 750002)
奶牛飼料按照國際飼料分類原則分為粗飼料、青綠飼料、青貯飼料、能量飼料等八類(王加啟,2006),其中青貯飼料因柔軟多汁、適口性好、營養豐富、耐儲存等優點(江山和周曉蓉,2016),在提高奶牛生產性能、健康狀況,提升養殖場效益等方面發揮了巨大作用(閆貴龍等,2006;劉琳,2005;馮仰廉和張子儀,2000),尤其是在寧夏地區的冬季、深秋和初春時節作用尤為明顯(張彩云等,2022)。
青貯飼料作為奶牛養殖場常年使用的飼料,其營養成分直接影響奶牛的生產性能及奶產品質量。相關研究報道,優質的青貯飼料可以提供給家畜良好的營養,優質的青貯飼料是高產奶牛確保產奶量、減少疾病的基礎(常玉萍,2009),霉變飼料可導致家禽抵抗力降低,受精率、孵化率下降,免疫抑制、腹瀉、流產等問題(金鉞和楊桂芳,2003)。因此,青貯飼料的質量得不到改善,奶牛養殖就很難向高產、高效發展。
為保障寧夏地區奶牛產業高質量發展,本文對寧夏固原市、銀川市、中衛市、吳忠市及石嘴山市青貯營養品質進行測定分析,綜合評價了寧夏地區青貯飼料營養品質,以期為寧夏地區改善青貯飼料質量提供理論依據和數據支撐。
1.1 試驗材料 2022年3—9月,在固原市、銀川市、中衛市、吳忠市及石嘴山市大型奶牛養殖場采集玉米青貯飼料樣品42份,詳見表1。采集的青貯樣品自然陰干,經粉碎機粉碎后裝入密封袋中,貼好標簽,放入低于-18℃冰箱中保存待測。

表1 不同地區營養指標比較結果 %

表1 青貯飼料樣品的采樣地點及數量
1.2 營養品質測定 粗蛋白質(CP):GB/T 6432-2018;酸性洗滌纖維(ADF):NY/T 1459-2007;粗脂肪(EE):GB/T 6433-2006;干物質(DM):GB/T 6435-2014;中性洗滌纖維(NDF):GB/T 20806-2006;參考相關文獻(袁翠林等,2015;Rohweder D A等,1978;熊乙等,2018)評價青貯飼料干物質采食率(DDM)、干物質采食量(DMI)、粗飼料相對飼用價值(RFV)。
1.3 數據統計與分析 采用Excel軟件整理所有試驗數據,采用SPSS 17.0軟件進行方差分析。利用隸屬函數值進行不同地區青貯飼料的營養品質綜合評價。運用到的主要公式如下(王芳等,2020;張朝陽和許桂芳,2009):
式中,xi表示第i個因子的得分值,xmin表示第i個因子得分的最小值,xmax表示第i個因子得分的最大值。
式中,W表示第i個公因子在所有公因子中的重要程度,Pi表示不同地區第i個公因子的貢獻率。
式中,D值為不同地區青貯飼料利用綜合指標評價所得的綜合評價值。
2.1 不同地區青貯飼料營養指標比較 由表1可知,各地區青貯飼料的營養指標數值各異。CP含量最大值為11.85%,最小值為7.13%,排序為中衛市>銀川市>吳忠市>石嘴山市>固原市,NDF含量最大值為64.66%,最小值為54.62%,排序為石嘴山市>固原市>吳忠市>中衛市>銀川市;ADF含量最大值為44.73%,最小值為37.10%,排序為石嘴山市>中衛市>吳忠市>銀川市>固原市,粗脂肪與干物質各地區青貯飼料含量相近。單因素方差分析表明,各地區青貯飼料不同營養指標之間無顯著差異(P>0.05)。
2.2 不同地區青貯飼料DMI、DDM、RFV值比較由表2可知,銀川市青貯飼料具有較高的DMI、DDM、RFV值,單因素方差分析表明,不同地區DMI、DDM、RFV數值之間無顯著差異(P>0.05)。

表2 不同地區DMI、DDM、RFV值比較結果
2.3 不同地區青貯飼料營養指標相關性分析由表3可知,不同地區青貯飼料的8個營養指標之間都存在不同程度的相關性,從而使它們提供的信息發生重疊,相關性越高說明重疊信息越多。

表3 青貯飼料營養成分相關性矩陣
2.4 不同地區青貯飼料營養指標主成分分析由表4可知,3個特征值的不同地區青貯飼料8個營養指標中可提取3個主成分,累計貢獻率為93.9%,所以可采用這3個主成分作為評價不同地區青貯飼料綜合品質的主要指標。

表4 青貯飼料營養成分貢獻率和累計方差貢獻率
由表5可知,在第1主成分上,NDF、DMI、RFV在第1主成分上有較高載荷,說明第1主成分主要反映這3個指標與青貯飼料綜合品質的關系。在第2主成分上,ADF、DDM在該成分上有較高載荷,說明第2主成分主要反映這兩個指標與綜合品質的關系;在第3主成分上,EE在該成分上有較高載荷,說明第3主成分主要反映這1個指標與綜合品質的關系。

表5 不同地區青貯飼料旋轉主成分表
2.5 不同地區青貯飼料營養指標隸屬函數分析采用隸屬函數加權平均法可以得到不同地區青貯飼料營養品質綜合評價值D,D值通常是0到1閉區間上的純數,也可根據D值大小準確評價各地青貯飼料的綜合品質,D值越高,青貯飼料的綜合品質表現越好。由表6可知,不同地區青貯飼料綜合評價值D以中衛市(0.92)最高,整體排序為中衛市>銀川市>吳忠市>石嘴山市>固原市。
3.1 不同地區青貯飼料營養成分含量及相關性分析 在家畜生產中,青貯飼料中CP、ADF、NDF等營養指標是評定青貯飼料質量品質的重要指標,也是作為評估奶牛日糧精粗比的科學指標(常玉萍,2009;余汝華等,2003)。于旭華等(2001)研究指出,對于不同的生長條件、不同品種、不同收獲季節的全株玉米,其谷實與秸稈比例差異很大,通過發酵的青貯飼料的營養特性也會存在很大差異。對寧夏五市42份青貯飼料營養指標進行測定,飼料中CP含量為7.13%~11.85%,NDF含量為54.62%~64.66%,ADF含量為37.09%~44.73%,按照全株玉米青貯飼料質量分級標準(T/CAAA 005,2018),銀川市、中衛市青貯飼料NDF屬于三級,其余三市屬于四級要求;寧夏全區ADF含量均高于四級要求,粗蛋白質的等級要求暫未規定。RFV是DDM和DMI的綜合評價,可以預測飼料的攝入量和能量(何旭陽等,2019)。寧夏五市青貯飼料RFV最大值104,最小值78,排序為銀川市>吳忠市>固原市>中衛市>石嘴山市。綜合8個指標之間的相關性分析,DM含量與ADF、NDF含量呈正相關,與RFV呈負相關。CP含量與ADF、RFV含量呈正相關,與NDF含量呈負相關。但僅以指標之間的相關性來評價不同地區的青貯飼料綜合營養品質并不客觀,8個指標反映的信息重疊會造成評價結果的不明確,相關文獻(白婷等,2019;王彥花等,2019)也證實了這一點。因此,需要對指標進行分類,進而提高青貯飼料青貯品質綜合評價結果的準確性。
3.2 不同地區青貯飼料質量綜合評價分析 近年來,主成分分析和隸屬函數法在農作物和家畜飼料優良品質選擇和綜合性狀評價方面應用較多(徐清宇等,2022;張夢瀟等,2020;石永紅等;2010)。本研究利用主成分分析法將不同地區青貯飼料的8個單項指標轉化為3個綜合指標,這3個綜合指標反映了原始變量信息的93.9%,以此作為代表確定其權重,進一步利用隸屬函數分析法求出各綜合指標的評價值(D值),從而最終決定最佳青貯飼料的綜合品質,相比單一指標評價更加合理、客觀(宋江峰等,2010)。本試驗綜合評價D值以中衛市青貯飼料得分最高,其次是銀川市、吳忠市。同時發現各地區青貯飼料綜合D值差異較大,造成這種原因可能是各地區采樣量、氣候條件、田間管理以及青貯操作把控過程不同所致。
在寧夏冬季、深秋和初春時節,青貯飼料在奶牛養殖生產中發揮著巨大作用。青貯飼料中粗蛋白質、粗脂肪、中性纖維、酸性纖維等成分是決定其飼用品質的物質基礎,其含量高低直接影響著奶牛的生產性能和奶質量。本研究對固原市、銀川市、中衛市、吳忠市及石嘴山市青貯飼料中粗蛋白質、粗脂肪等營養指標進行主成分分析,結合隸屬函數評價法評價了寧夏全區青貯飼料綜合營養品質,其中以中衛市青貯飼料綜合品質最優,其次是銀川市,最差的是固原市,建議各地區在實際青貯飼料生產中根據當地氣候條件選擇合適的青貯玉米品種進行種植,同時加強田間管理和青貯技術,從而獲得高品質的青貯飼料。