不同青贮处理方式对甘蔗尾叶饲用品质的影响*

2015-04-19 00:28王定发李梦楚周璐丽周汉林侯冠彧
家畜生态学报 2015年9期
关键词:尾叶丙酸甘蔗

王定发,李梦楚,周璐丽,周 雄,周汉林,侯冠彧

(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南 儋州 571737)



不同青贮处理方式对甘蔗尾叶饲用品质的影响*

王定发,李梦楚,周璐丽,周 雄,周汉林*,侯冠彧

(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南 儋州 571737)

试验旨在研究不同青贮方式对其青贮后甘蔗尾叶饲用品质的影响。不同青贮方法包括直接青贮甘蔗尾叶(对照组);分别添加0.6%、1.2%尿素青贮;添加0.1、0.2、0.4g/kg纤维素酶青贮;添加0.3、0.6g/kg甲酸青贮;添加0.5、1.0g/kg丙酸青贮。对青贮后甘蔗尾叶进行感官评定、常规营养成分分析和养分瘤胃降解率分析。结果表明,添加不同浓度的尿素、纤维素酶、甲酸、丙酸青贮甘蔗尾叶,与对照组直接青贮相比,青贮品质均有提高,瘤胃DM、NDF降解率有所提高。添加纤维素酶组的CP降解率显著高于其它处理组(P<0.05),添加1.0 g/kg丙酸青贮甘蔗尾叶后DM、NDF、OM的降解率显著高于其它组(P<0.05)。试验结果表明,添加纤维素酶或1.0 g/kg丙酸青贮,可以显著提高甘蔗尾叶饲用品质。

甘蔗尾叶;青贮;尿素;纤维素酶;甲酸;丙酸

甘蔗(SaccharumoficinarumLinnaeus)是禾本科(Poaceae)植物,为常见的温带和热带经济作物。在中国,甘蔗的种植量已有相当大的规模,种植面积已达120万亩。甘蔗尾叶是甘蔗收获后的废弃物,一般占甘蔗植株重量的12%~20%,利用率却达不到产量的20%[1]。在我国热带地区,冬季饲料短缺,合理贮存加工的甘蔗尾叶能有效解决我国热带地区牧草、饲料不足的问题,促进热带地区畜牧业的发展。青贮是一种保存粗饲料既经济又简便的方法,一般青贮后的粗饲料营养价值提高,保存时间长,提高了动物的适口性与消化率。但目前甘蔗尾叶的处理方法较少,甘蔗尾叶青贮品质的营养价值评价较单一。本试验旨在研究添加不同添加剂对青贮甘蔗尾叶饲用品质的影响,为进一步提高甘蔗尾叶的利用率提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 处理方法

将收获甘蔗后的新鲜甘蔗尾叶(台糖22号)晾晒至65%~70%水分含量,用切草机切碎至5~7 cm长度。分别添加不同比例添加剂青贮。包括直接青贮(对照组);分别添加0.6%、1.2%尿素青贮;添加0.1、0.2、0.4 g/kg纤维素酶青贮;添加0.3、0.6 g/kg甲酸青贮;添加0.5、1.0 g/kg丙酸青贮。每个组设三个重复,搅拌均匀后装入250 mL塑料罐压实密封,阴凉处贮存45 d,开罐后将部分样品65 ℃烘48 h,粉碎,过1.1 mm筛孔用作常规分析,过2.5 mm筛孔用作养分瘤胃降解分析。

1.2 试验动物

选取5头装有永久性瘤胃瘘管的海南黑山羊,平均体重为30 kg左右。精料为玉米、草粉、麸皮、菜籽粕等,粗饲料为王草,日粮被分为相等的2份,分别在早上8点和下午5点饲喂,自由饮水。

1.3 青贮品质分析

1.3.1 感官评定 在开罐时,分别从颜色、气味、质地方面进行感官鉴定,标准参照刘建新(1999)[2]。

1.3.2 实验室评定

1.3.2.1 pH测定 取开罐后的青贮样品20 g于200 mL烧杯中,加入180 mL蒸馏水,4°C静置24 h,用pHS-3C 精密酸度计测定pH。

1.3.2.2 常规营养成分测定 粗蛋白(CP)、有机物(OM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸洗洗涤纤维(ADF)、干物质(DM)、钙(Ca)、磷(P),参照张丽英主编《饲料分析及饲料质量检测技术》中的方法进行[3]。氨态氮用青贮料浸提液通过蒸馏法测定。可溶性糖、单宁含量的测定采用分光光度法测定。

1.3.2.3 有机酸含量的测定 乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量采用高效液相色谱法( HPLC)测定。

1.3.2.4 瘤胃降解率的测定 采用尼龙袋法进行测定。取15份5 g左右待测样品分别放入15个尼龙袋中,每3个尼龙袋为一个重复,用橡皮筋扎好依次固定在长20 cm的半软尼龙管的一端。在晨饲前1 h放入瘤胃中,分别在12、24、36、48、72 h取出尼龙袋,并立即用大量清水冲洗,直至水澄清为止。然后将冲洗干净后的尼龙袋65°C 烘48h制成风干样。样品保存待测DM、NDF、CP 含量,方法同上。

降解率的计算公式为:被测养分某时间点的降解率 ={[降解前袋内养分含量(g)-降解后袋内养分含量(g)]/降解前袋内养分含量(g)}*100%。

1.4 数据分析

采用SASS9.0软件进行单因素多重比较检验,数据以平均数±标准差表示。并用Tukey's法对各组数据进行多重比较,以P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同青贮甘蔗尾叶的感官评定

由表1可知,与对照组相比,除添加1.2%尿素青贮组外,其他添加不同添加剂青贮后的甘蔗尾叶在气味,颜色和结构方面没有显著差异。添加1.2%尿素青贮后的甘蔗尾叶稍有刺鼻氨味,颜色暗淡,结构较紧密。

表1 不同青贮甘蔗尾叶的感官评定

2.2 不同青贮甘蔗尾叶pH和有机酸含量

由表2可知,与对照组相比,添加不同浓度的尿素、甲酸青贮甘蔗尾叶,pH显著提高,乳酸、丙酸含量显著降低(P<0.05)。不同浓度的纤维素酶青贮甘蔗尾叶,pH降低、乳酸含量提高,但差异不显著(P>0.05)。不同浓度的丙酸青贮甘蔗尾叶,pH降低,但差异不显著(P>0.05),乳酸、丙酸含量显著降低(P<0.05)。

表2 不同青贮甘蔗尾叶pH和有机酸含量

注:同列肩标不同字母者表示差异显著(P<0.05);相同字母表示差异不显著(P>0.05)。下同。

Notes:In the same column, values without superscripts or with the same superscripts mean no significant difference (P>0.05), while those with different lowercase superscripts mean significant difference(P<0.05).The same as below.

2.3 不同青贮甘蔗尾叶营养成分

由表3可知,与对照组相比,添加1.2%尿素青贮甘蔗尾叶,ADF、NDF、CP、氨态氮的含量显著提高 (P<0.05),单宁含量显著降低(P<0.05)。添加0.1、0.2 g/kg纤维素酶青贮甘蔗尾叶,与对照组相比CP含量分别提高了19.5%和9.3%,差异显著(P<0.05)。添加1.0 g/kg丙酸青贮后,与对照组相比单宁含量显著降低,可溶性糖含量显著提高(P<0.05)。所有试验组氨态氮含量均有不同程度提高。

2.4 不同青贮甘蔗尾叶养分瘤胃降解率

由表4可知,与对照组相比,72 h时1.0 g/kg丙酸处理后的甘蔗尾叶DM经瘤胃降解最高,提高了53.0%,差异显著(P<0.05)。其余各组在72 h时DM瘤胃降解率均有不同程度提高。

采用SPSS 18.0软件对数据进行分析处理,计量资料以(均数±标准差)表示,采用t检验;计数资料以(n,%)表示,采用χ2检验,以P<0.05表示差异具有统计学意义。

表3 不同处理方式对甘蔗尾叶常规营养成分的影响(以风干样为基础)

表4 青贮甘蔗尾叶在瘤胃内不同时间点的DM降解率(以风干样为基础)

由表5可知,9个试验组72 h内CP的降解率都显著低于对照组,(P<0.05)。其中三个浓度的纤维素酶处理甘蔗尾叶后CP的降解率显著高于其他试验组(P<0.05)。

由表6可知,与对照组相比,除0.1 g/kg纤维素酶组外,其他8个试验组在72 h内NDF在瘤胃内降解率均显著提高(P<0.05),其中1.0 g/kg丙酸处理后的甘蔗尾叶NDF的瘤胃降解最快,与对照组相比提高了147.0%,其次是0.2 g/kg与0.4g/kg纤维素酶组,分别提高了101.3%和95.5%。

表5 青贮甘蔗尾叶在瘤胃内不同时间点的CP降解率(以风干样为基础)

表6 青贮甘蔗尾叶在瘤胃内不同时间点的NDF降解率(以风干样为基础)

3 讨 论

3.1 不同青贮处理对甘蔗尾叶的青贮品质的影响

本试验研究的9种青贮处理方法对甘蔗尾叶的青贮品质均有不同程度的改善。在感官方面,除了添加尿素的实验组酸味中带有氨味外,其他实验组在颜色、味道、质地、结构等方面都较对照组有改善,

在9个试验组中, 添加尿素和纤维素酶青贮处理后的甘蔗尾叶CP显著高于直接青贮的对照组,而添加甲酸和乙酸青贮处理后的甘蔗尾叶CP则低于对照组,但差异不显著。这与邓卫东等[7-8]添加尿素和不同浓度的甲酸、丙酸青贮甘蔗梢的实验结果一致。这是因为所添加的尿素和纤维素酶降低了将粗蛋白降解成非蛋白氮的植物酶和有害微生物的活性,在青贮过程中促进了乳酸菌的快速繁殖,减少了蛋白质的分解和有害微生物利用,进而减少蛋白质的降解损失,所以粗蛋白含量较高[9]。同时尿素能利用的氮回收率较高,提高了动物的生产性能[10]。青贮饲料中 WSC能被微生物发酵产生乳酸,降低pH,抑制有害菌的生长,达到提高青贮饲料品质的目的。Stokes[11]的研究表明,纤维素酶降低了青贮饲料中结构性碳水化合物的含量,提高了可溶性碳水化合物的含量,本试验中,添加三种不同浓度的纤维素酶的处理组WSC显著高于对照组,与以上研究一致。添加1.0 g/kg丙酸的处理后WSC显著高于对照组,说明发酵底物充足,饲料青贮品质高。

纤维素是植物细胞壁的主要成分,本试验中处理后的甘蔗尾叶NDF含量较高,适当的纤维含量可以促进反刍动物瘤胃发酵,但过高的纤维含量则会影响到反刍动物的适口性和饲料消化率。添加0.4 g/kg纤维素酶处理后,NDF显著低于对照组,因为纤维素酶(cellulase)能水解纤维素β-1, 4葡萄糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖,所以用纤维素酶降解粗饲料中的细胞壁成分是一条无污染又有效的途径[12-13]。单宁是甘蔗尾叶中一种抗营养因子,过多的单宁可以降低动物的采食量和蛋白质的消化率,抑制瘤胃微生物酶的活性。本试验中添加12.0 g/kg尿素和不同浓度的甲酸、丙酸处理后,单宁含量均显著低于对照组,这与梁方方等[14]的实验结果一致。氨态氮(NH3-N)反映青贮饲料中蛋白质和氨基酸分解情况,其含量越高,说明蛋白质和氨基酸分解越多,意味着青贮饲料的品质就越差[15]。本试验添加尿素处理后的甘蔗尾叶NH3-N含量显著提高,说明过多添加尿素造成了饲料中氨态氮的增多,影响饲料的青贮品质。试验中Ca、P含量改变不大。

3.2 不同青贮处理对甘蔗尾叶养分瘤胃降解率的影响

动物的自由采食量是衡量动物生产性能的客观指标,DM的降解率同采食量成正相关,所以动物的日粮中更高DM的降解率也代表其在瘤胃中利用程度更高。9个试验组中,除了两个尿素处理组和0.5 g/kg丙酸组外,其他组在72 h的DM降解率均显著高于对照组,其中0.4 g/kg纤维素酶处理组与1.0 g/kg丙酸处理组DM在各个时间点始终高于其他组,这说明0.4 g/kg纤维素酶与1.0 g/kg丙酸处理后的甘蔗尾叶在瘤胃内更容易被降解,这与邓卫东等[8]实验结果不一致,可能是由于原料来源,实验动物和搭配日粮不同有关。从上述可以推测,海南黑山羊对经过0.4 g/kg纤维素酶或1.0 g/kg丙酸青贮后的甘蔗尾叶的采食量可能要高于添加其他成分青贮的甘蔗尾叶。

饲料蛋白质在瘤胃中的降解主要取决于其发酵的难易程度和在瘤胃内的滞留时间[16]。本试验中,实验组在各个时间点的CP降解率显著低于对照组,其中甲酸和丙酸处理组的差异最大,降解率最低。对照组与不同浓度的尿素和纤维素酶处理组CP的降解率在12 h至72 h之间差异不大,说明CP在12 h内几乎降解完全。从试验结果可知,各种处理方法不能显著提高CP在瘤胃内降解率。综合9个试验组降解前CP的含量可知,这可能与降解前饲料中CP含量有关,降解率受其饲料本身特性的影响很大,冷静等[17]与刘大林等[18]认为牧草CP水平高有利于CP的降解,与本试验结果基本一致。

NDF的瘤胃降解率是代表饲料营养水平的一个重要指标,纤维降解率的提高能促进动物干物质采食量(DMI)含量。Allen[19]研究报道青贮玉米饲粮中NDF的降解能力每增加1%,DMI增加0.17 kg,乳产量增加0.25 kg。本试验中不同试验组在48 h~72 h内NDF的瘤胃降解率显著高于对照组,其中1.0 g/kg丙酸处理组在24 h后的每个时间点的降解率均最高。说明各个处理组均能提高甘蔗尾叶的NDF的降解率,其降解主要发生在48 h后,青贮能提高粗饲料类饲料的瘤胃利用程度。

4 结 论

不同青贮处理方式均不同程度的改善了甘蔗尾叶的营养品质品质。 在本次试验中,添加纤维素酶或1.0 g/kg丙酸青贮甘蔗尾叶可明显提高甘蔗尾叶青贮饲用品质。

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Effects of Different Silaging Methods on Forage Quality of Sugarcane Leaves

WANG Ding-fa, LI Meng-chu, ZHOU Lu-li, ZHOU Xiong, ZHOU Han-lin*, HOU Guan-yu

(TropicalCropsGeneticResourcesInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,Danzhou,Hainan571737,China)

The experiment was undertaken to study the effects of different silaging methods on forage quality of sugarcane leaves. The sensory evaluation, chemical composition and the ruminant degradability were detected from sugercanes receiving 10 kinds of treatments including silaging (control), silaging with 0.6% urea, 1.2% urea, 0.1 g/kg cellulase, 0.2 g/kg cellulase, 0.4 g/kg cellulase, 0.3 g/kg formic acid, 0.6 g/kg formic acid, 0.5 g/kg propionic acid, 1.0 g/kg propionic acid. Results showed that silage quality of each group increased compared with that in the control group. CP degradation rate of sugarcane leaves treated by cellulose increased the most compared with the other silaging groups (P<0.05). Degradation rate of DM, NDF and OM treated by 1.0 g/kg propionic acid significantly increased compared with other treatments (P<0.05). The results suggested that the forage quality of silage sugarcane leaves would be improved with addition of cellulose or 1.0 g/kg propionic acid.

sugarcane leaves; silage; urea; cellulase; formic acid; propionic acid

2014-09-19,

2014-11-14 [基金项目] 公益性行业(农业)科研专项经费项目(201203072);海南省应用技术研发与示范推广专项应用研究及产业化项目(ZDXM2014053)

王定发(1979-),男,湖北随州人,博士,助理研究员,研究方向:热带动物营养与饲料科学。 E-mail:wangdingfa197945@aliyun.com

*[通讯作者] 周汉林(1971-),男,湖北黄冈人,研究员,研究方向:热带动物营养与饲料科学。E-mail:zhouhanlin8@163.com

S

A

1005-5228(2015)9-0051-06

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