劉庭玉, 賈玉山 , 侯美玲, 王 偉, 格根圖, 周天榮, 馮驍騁
(1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院,內(nèi)蒙古通遼028000;2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院 飼草栽培、加工與高效利用農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 草地資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,內(nèi)蒙古呼和浩特010019;3.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010031;4 國(guó)家開(kāi)發(fā)銀行內(nèi)蒙古分行,內(nèi)蒙古呼和浩特010017)
我國(guó)雖然擁有較為豐富的草地資源條件,但是草地生產(chǎn)能力和相應(yīng)的牧草收獲技術(shù)和設(shè)備卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國(guó)家,目前,我國(guó)草地生產(chǎn)力為每公頃草地生產(chǎn)7 個(gè)畜產(chǎn)品單位,僅為世界畜產(chǎn)品生產(chǎn)平均值的30%左右,這說(shuō)明我國(guó)草地資源還沒(méi)有得到充分、合理、高效的利用,開(kāi)發(fā)的空間還很大(楊雪嬌,2013)。目前,還利用傳統(tǒng)的方法來(lái)調(diào)制干草,將刈割后的干草攤曬在草地中, 利用陽(yáng)光的直射和空氣的流動(dòng)來(lái)散失水分,牧草的營(yíng)養(yǎng)會(huì)損失15% ~28%, 造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失的原因一方面是在晾曬過(guò)程中往往會(huì)遭遇陽(yáng)光的直射和下雨(郎永斌,2008);另一方面,在天然牧草收獲和加工的過(guò)程中,由于收獲和加工機(jī)械對(duì)天然牧草組織結(jié)構(gòu)造成了一定的破壞,損壞了植株體的完整性(王利民,2004)。 如何將天然牧草的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較為完整的保存下來(lái)是目前需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 有研究表明,將天然牧草青貯后進(jìn)行保存,可以有效的保存天然牧草的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(那亞,2013)。
天然牧草表面附著的微生物數(shù)量較少,不利于直接進(jìn)行青貯。 有研究表明將甲酸添加至玉米、苜蓿和大麥中,青貯效果良好。甲酸為酸性物質(zhì),可以促進(jìn)天然牧草青貯發(fā)酵進(jìn)程,在厭氧環(huán)境中迅速形成酸性環(huán)境, 降低青貯內(nèi)部環(huán)境的pH,減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損耗,有效提高天然牧草青貯質(zhì)量(王瑩,2010)。 但將甲酸添加至天然牧草中進(jìn)行青貯的研究較少,為了充分的利用天然草地牧草資源,本試驗(yàn)以天然草地牧草為原料進(jìn)行青貯,旨在明晰甲酸添加量對(duì)天然牧草青貯養(yǎng)分的影響。
1.1 試驗(yàn)地概況與草地類型 巴林左旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東南部、 赤峰市北部, 地理坐標(biāo)為118°44′~119°48′E,43°36′~48°48′N。巴林左旗屬中溫帶半干旱氣候,四季分明,年平均氣溫5.3 ℃,無(wú)霜期為110 ~130 d; 平均日照時(shí)數(shù)在3000 h左右,南部略多于北部,年平均降水量為400 mm左右。試驗(yàn)地類型是以羊草為優(yōu)勢(shì)種的典型草原。
1.2 試驗(yàn)方法 在內(nèi)蒙古赤峰市草甸草原選擇代表性樣地,人工刈割,參照當(dāng)?shù)厥斋@技術(shù),留茬高度為5 ~8 cm,樣地面積大小為100 m2(10 m×10 m),3 次重復(fù)。 將收獲后的天然牧草進(jìn)行混合青貯,試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),于7 月下旬刈割天然牧草, 以切短長(zhǎng)度3 cm, 含水量55% ~60%,密度350 ~400 kg/m3的條件加工調(diào)制青貯飼料,甲酸添加量分別為1、1.5、2.0 mL/kg,各處理分別記為試驗(yàn)組A1, 試驗(yàn)組A2 和試驗(yàn)組A3;對(duì)照組(CK)中不加入任何添加劑。包膜采用塑料袋,青貯60 d 后開(kāi)袋,對(duì)不同處理分別取樣3 份,測(cè)定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量及發(fā)酵品質(zhì)。
1.3 添加劑 試驗(yàn)所用甲酸為市售普通分析純。1.4 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定 參照GB 6432-86 測(cè)定天然牧草青貯飼料中粗蛋白質(zhì)(VAN,1991);酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)利用FOSS Fiber 2010 全自動(dòng)纖維分析進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)定 (王曉娜等,2012;Playne,1966);參照蒽酮-硫酸法測(cè)定天然牧草青貯飼料中的可溶性碳水化合物(張文潔等,2016) ;利用雷磁-25 型酸度計(jì)測(cè)定天然牧草青貯的pH (余國(guó)輝等,2011); 利用Agilent 1100 型高效液相色譜儀測(cè)定有機(jī)酸含量(Henderson,1989);干物質(zhì)消化率參照Menke(1988)方法測(cè)定。
1.5 數(shù)據(jù)處理 利用Office 2010 分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用SAS 9.0 進(jìn)行單因素方差分析,文中表格均使用Excel 2007 進(jìn)行繪制。
2.1 添加甲酸天然牧草青貯飼料的感官評(píng)定由表1 可知, 在加入甲酸后,A2 和A3 處理的青貯評(píng)定等級(jí)要高于CK,其中,A2 和A3 評(píng)定得分最高,A2 和A3 處理的青貯樣品有微弱芳香味,莖葉保持良好,柔軟松散,色澤呈淡黃色,青貯效果優(yōu)良;與A2 和A3 相比,A1 處理的葉子結(jié)構(gòu)保存不完整,所以得分低于A2 和A3。
2.2 添加甲酸對(duì)天然牧草發(fā)酵品質(zhì)的影響 從表2 可以看出, 添加甲酸處理的pH 均顯著低于CK(P <0.05),pH 最小的是A3,但與A2 和A1 差異性不顯著(P >0.05)。 A3 的乳酸含量最高,與CK 相比,顯著增加13.6%(P <0.05),且與A1 和A2 差異性不顯著 (P >0.05);A1 的乙酸含量最高,與CK 相比,顯著提高(P <0.05),丙酸和丁酸隨著甲酸添加的增加而減少,A2 和A3 均未檢出丙酸和丁酸。 甲酸添加組的AN/TN 含量較CK 大幅度下降,并且隨著甲酸添加量的增加而減少。
表1 天然牧草添加甲酸后的感官評(píng)定得分
表2 添加甲酸對(duì)天然牧草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響
2.3 添加甲酸對(duì)天然牧草營(yíng)養(yǎng)成分的影響 從表3 可知, 青貯60 d 后,A1、A2 和A3 的干物質(zhì)含量要顯著高于CK(P <0.05),分別提高6.49%、5.98%和3.09%;添加甲酸后各處理組的粗蛋白質(zhì)(CP) 含量顯著高于CK (P <0.05), 分別增加65.5%、61.2%和65.0%,說(shuō)明添加甲酸可以有效的保存青貯飼料的CP 含量, 降低微生物降解蛋白速度,A1、A2 和A3 組差異性不顯著 (P >0.05);酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量隨著甲酸添加量的增加,整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì);添加甲酸的處理組中可溶性碳水化合物(WSC)含量均顯著升高(P <0.05),各處理組間差異不顯著(P >0.05),可能甲酸的加入為微生物創(chuàng)造了較為舒適的環(huán)境, 微生物數(shù)量增長(zhǎng)后消耗了WSC。
2.4 添加甲酸對(duì)天然牧草青貯飼料消化率及消化能值的影響 如表4 所示, 添加甲酸的青貯飼料,其消化能顯著高于對(duì)照組(P <0.05),分別提高6.34%、9.02%和12.3%。 A2 的總能要高于A1和A3,但A2 和A1 之間差異不顯著(P >0.05)。體外干物質(zhì)消化率以A1 最高,但與其他組之間差異不顯著(P >0.05)。
表3 添加甲酸對(duì)天然牧草青貯飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響
表4 添加甲酸對(duì)天然牧草青貯飼料消化率及消化能值的影響
在天然牧草青貯發(fā)酵階段, 添加甲酸可以使青貯發(fā)酵進(jìn)程加快, 而且將青貯的最終發(fā)酵產(chǎn)物改變,增加乳酸菌含量(Van,1989)。 添加甲酸會(huì)使乳酸菌在厭氧條件下占絕對(duì)優(yōu)勢(shì), 促進(jìn)乳酸菌發(fā)酵, 乳酸菌含量的增加促使天然牧草青貯飼料中的pH 降低,為乳酸菌繁殖營(yíng)造酸性的環(huán)境,同時(shí)可以降低其他有害微生物與乳酸菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)會(huì), 更快的促進(jìn)青貯飼料發(fā)酵(Jaakkola,1991;Ridla,1967)。 試驗(yàn)中,甲酸各添加組的乳酸顯著高于CK(P <0.05),而丙酸和丁酸含量顯著降低,此時(shí)添加甲酸的處理組占優(yōu),抑制了不利于青貯發(fā)酵微生物的繁殖。研究表明,將甲酸添加至苜蓿中進(jìn)行青貯,青貯飼料pH 低于4.55,且乳酸濃度增高, 丙酸和丁酸濃度降低(Whittenb,1967),與本試驗(yàn)結(jié)果一致。
本試驗(yàn)中添加甲酸后pH、AN/TN 含量逐漸降低。 劉輝(2015)研究表明,添加不同生物制劑后,在各苜蓿處理中未檢測(cè)出丁酸含量, 丁酸含量的多少是評(píng)價(jià)青貯飼料優(yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo), 甲酸添加后可以明顯的改善青貯發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)。 有研究表明, 天然牧草上附著微生物數(shù)量較少,且多為有害菌,所以天然牧草青貯前期發(fā)酵進(jìn)程較慢,進(jìn)而促使有害菌群數(shù)量驟增,嚴(yán)重影響了天然牧草青貯進(jìn)程。添加甲酸后,可以有效遏制有害菌群的繁殖, 減少天然牧草可溶性碳水化合物的損耗,為乳酸菌提供足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
綜合考慮,以添加甲酸1.5 mL/kg 為宜,不僅可以有效的促進(jìn)天然牧草青貯發(fā)酵, 又有利于保存天然牧草的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。