玉米秸稈為主TMR發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)和粒度評(píng)價(jià)
導(dǎo)讀
我國(guó)是世界上農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)量最大的國(guó)家之一，每年的可再生秸稈理論資源量為8.4億噸，可收集資源量約為7億噸。其中，玉米秸稈資源量最大，約為2.43億噸，占秸稈可收集資源量的34.7％。玉米是新疆主要的農(nóng)作物之一，種植面積達(dá)8.56×105hm²，主要分布在伊犁、塔城、昌吉等區(qū)域。秸稈是一種非常規(guī)飼料資源，其共同特點(diǎn)是質(zhì)地粗硬、適口性差、消化率低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不高，很難被家畜消化利用，造成資源的巨大浪費(fèi)。秸稈飼料化就是以秸稈經(jīng)過青貯、氨化、微貯等物理、化學(xué)和生物技術(shù)處理，提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、養(yǎng)分含量及適口性后用于飼養(yǎng)畜禽，通過養(yǎng)畜過腹還田的一種科學(xué)方法。
TMR是根據(jù)反芻動(dòng)物(牛、羊等)的營(yíng)養(yǎng)需求，把揉碎的粗飼料、精料和各種添加劑進(jìn)行充分混合而得到的營(yíng)養(yǎng)平衡的全混合日糧，通過微生物厭氧發(fā)酵可使飼料變得柔軟且蓬松，顯著改善適口性，同時(shí)可提高貯藏性。前報(bào)總結(jié)了復(fù)合菌、尿素和食鹽同時(shí)添加玉米秸稈為主TMR發(fā)酵飼料的效果最佳，其貯藏性、適口性和飼料價(jià)值均高于單一添加。氨化可以提高玉米秸稈粗蛋白含量，并使秸稈中的纖維結(jié)構(gòu)改變，提高秸稈飼料的利用率。玉米秸稈經(jīng)生物發(fā)酵后，可以顯著增加營(yíng)養(yǎng)成分，延長(zhǎng)貯存保質(zhì)期。本研究以玉米秸稈為主，添加各種附加料調(diào)制TMR發(fā)酵飼料，科學(xué)評(píng)價(jià)貯藏時(shí)間對(duì)發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分以及粒度分布的影響，為更有效地利用玉米秸稈資源提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1 材料
本試驗(yàn)所用收獲后的玉米秸稈、小麥秸稈、甜菜渣、葡萄籽皮渣、玉米渣頭、小麥渣頭等均取自新疆伊犁某公司。
1.2 發(fā)酵飼料調(diào)制
分別取粉碎的玉米秸稈50％、小麥秸稈20％、甜菜渣5％、葡萄渣5％、玉米渣頭10％、小麥渣頭10％，利用飼料攪拌機(jī)混勻，將混合物的水分含量調(diào)至45％～55％，拌勻后裝入50kg塑料袋調(diào)制TMR發(fā)酵飼料，在常溫下密封保存1個(gè) (處理1)和3個(gè)月(處理2)后開袋供分析。
1.3 取樣及處理方法
打開塑料袋，將各處理發(fā)酵飼料充分混合均勻，首先對(duì)其表面及內(nèi)部飼料進(jìn)行感官鑒定；再?gòu)陌l(fā)酵飼料中至少選5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取樣量200g以上，總量不少于1kg，用四分法將原始樣品縮至500g，風(fēng)干后粉碎至40目，再用四分法縮至250g，對(duì)發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分及顆粒度進(jìn)行測(cè)定評(píng)價(jià)。
1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.4.1 感官評(píng)價(jià)
采用德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(DeutscheLan Dwirtschafts Gesellschaft)評(píng)分法，根據(jù)氣味、質(zhì)地、色澤3項(xiàng)進(jìn)行評(píng)分，然后再按得分劃分為優(yōu)良(16～20分)、尚可(10～15分)、中等(5～9分)、腐敗(0—4分)4個(gè)等級(jí)進(jìn)行感觀評(píng)價(jià)(表1)。
1.4.2 發(fā)酵品質(zhì)測(cè)定
稱取50g，加入100mL蒸餾水，飛利浦榨汁機(jī)攪碎3min，4層紗布過濾，每次不超過30s，濾紙過濾，使用pH電極測(cè)試表對(duì)濾液進(jìn)行pH測(cè)定，用高效液相色譜法對(duì)乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)等進(jìn)行測(cè)定。水分含量采用烘干法測(cè)定。
1.4.3 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定
粗蛋白(CP)含量采用凱氏定氮法測(cè)定；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量采用范氏(Van Soest)洗滌纖維分析法進(jìn)行測(cè)定；粗灰分(Ash)采用高溫碳化法測(cè)定；鈣(ca)采用高錳酸鉀法測(cè)定；磷(P)采用鉬酸銨法測(cè)定；硒(Se)采用氫化物原子熒光光譜法測(cè)定。
1.4.4 顆粒度篩分
試驗(yàn)中所收集的TMR發(fā)酵飼料鮮樣打開用PSPS分析樣品顆粒大小。測(cè)定方法如下：將三層篩子和底盤按孑L徑由大到小依次向下排列(共四層，篩網(wǎng)孑L徑分別為19、8、1.18mm)，取約200g鮮樣置于最上層篩(孔徑19mm)。篩子總共水平振蕩40下(每個(gè)方向5次，共兩組)，振蕩頻率為1次砂或水平振蕩距離大于17cm。振蕩過程中不允許出現(xiàn)垂直振動(dòng)。各層篩分別稱重、記錄，然后在篩后稱量各層篩體重量，記錄，計(jì)算顆粒度。
如果天平量程不夠，可以直接稱量樣品凈重，操作時(shí)應(yīng)快速稱重，防止水分過量損失，產(chǎn)生誤差。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析
數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2結(jié)果與分析
2.1 感官評(píng)價(jià)
由表2可知，色澤上，處理1沒有變色，呈黃綠色，處理2略有變色；氣味上，均有芳香果味；質(zhì)地上，柔軟松散而不粘手，無霉菌污染。綜合評(píng)分，處理1和處理2均大于16分，為1級(jí)(優(yōu)良)。
2.2 發(fā)酵品質(zhì)
由表3可知，處理1和處理2發(fā)酵飼料的水分含量分別為54.66％和53.80％，處理間無顯著差異(P>0.05)；乳酸和丙酸含量在處理間無顯著差異；處理2的乙酸和總酸含量顯著增加，使發(fā)酵飼料pH值顯著降低(P<0.05)；兩處理均未檢出丁酸。
2.3 營(yíng)養(yǎng)成分
由表4可知，處理1、處理2發(fā)酵飼料的粗蛋白含量分別為11.94％、10.99％，處理2呈顯著下降趨勢(shì)(P<0.05)。NDF、ADF、半纖維素、粗灰分、鈣、全磷、硒含量在處理間無顯著差異(P>0.05)。
2.4 飼料顆粒度的篩分比較
由PSPs顆粒度分級(jí)篩分析處理1和處理2樣品在各層篩網(wǎng)的比例范圍(表5)可知，第一層，處理1和處理2發(fā)酵飼料顆粒度間無顯著性差異(P>0.05)，第二層、第三層和底盤上，兩處理顆粒度均存在顯著差異(P<0.05)。
3討論
TMR發(fā)酵是根據(jù)家畜的飼料配方，將各原料成分均勻混合而成的一種營(yíng)養(yǎng)濃度均衡的日糧。TMR發(fā)酵飼料的發(fā)酵品質(zhì)的感觀評(píng)價(jià)主要包括質(zhì)地、色澤及氣味等。優(yōu)質(zhì)的發(fā)酵飼料質(zhì)地柔軟而不粘手，色澤淡褐色或黃綠色，氣味無丁酸臭味，有芳香味或明顯的面包香味；發(fā)酵質(zhì)量較差時(shí)，質(zhì)地發(fā)粘甚至結(jié)塊，色澤呈棕色或黑色，則與發(fā)酵最初階段產(chǎn)生過多熱量有關(guān)，由于適宜霉菌生長(zhǎng)而極易腐爛；氣味方面發(fā)出醋酸味或混合有酒精氣味，由于熱量產(chǎn)生較多而遭破壞的發(fā)酵可能有煙草或焦糖味。本試驗(yàn)中，TMR發(fā)酵飼料處理1和處理2感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，氣味各處理均有芳香果味；質(zhì)地柔軟松散而不粘手；色澤處理1沒有變色，呈黃綠色，處理2略有變色，呈淡黃色，無霉菌污染，保存期延長(zhǎng)至3個(gè)月，仍無質(zhì)變現(xiàn)象，感官評(píng)定均為良，這與Muck的研究結(jié)果較為一致。
pH值是生產(chǎn)中能夠快速反映發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)。隨著存放時(shí)間延長(zhǎng)，裹包TMR的pH值均逐漸降低，這是因?yàn)閰捬醐h(huán)境下微生物引起碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生較大量乳酸，使得發(fā)酵飼料pH值出現(xiàn)降低。發(fā)酵全混合日糧干物質(zhì)含量較高時(shí)，pH值在4.5左右，亦能使其得到好的保存。本試驗(yàn)TMR發(fā)酵飼料保存1個(gè)月pH值為4.70，保存期延長(zhǎng)至3個(gè)月，使發(fā)酵飼料pH值降至4.33，說明各處理均達(dá)到優(yōu)質(zhì)發(fā)酵飼料的標(biāo)準(zhǔn)。
蛋白質(zhì)是反芻家畜生長(zhǎng)過程中需要的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，是家畜日糧中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，TMR發(fā)酵飼料保存期延長(zhǎng)至3個(gè)月，粗蛋白含量較保存1個(gè)月低，因TMR青貯發(fā)酵過程中，一方面飼料中的蛋白質(zhì)通過植物蛋白酶分解，另一方面，微生物也能明顯分解飼料中的真蛋白，使真蛋白變成非蛋白氮，貯藏時(shí)間延長(zhǎng)粗蛋白含量呈降低趨勢(shì)，這與前人的研究結(jié)果一致。
飼料長(zhǎng)度(主要指粗飼料)對(duì)奶牛的采食量、瘤胃發(fā)酵、采食行為和生產(chǎn)性能的影響是當(dāng)今奶牛研究的熱點(diǎn)之一，各國(guó)學(xué)者在確定TMR的合理長(zhǎng)度方面做了大量工作。對(duì)玉米青貯的篩分發(fā)現(xiàn)，在我國(guó)青貯的制作過程中飼料顆粒度普遍偏大，一般超過飼料標(biāo)準(zhǔn)粒度范圍(19mm)，使得停留在PSPS第一層篩網(wǎng)上的飼料比例偏大，不僅容易造成奶牛挑食，還容易在青貯制作過程中發(fā)生霉變。本試驗(yàn)使用PSPS顆粒度分級(jí)篩分析，處理1和處理2經(jīng)PSPS篩分后第一層數(shù)據(jù)之間無顯著差異(P>0.05)，第二層、第三層篩網(wǎng)和底盤上的飼料比例均存在顯著差異(P<0.05)，處理1的顆粒度偏小，粒度分布合理，適合家畜。
4結(jié)論
玉米秸稈為主TMR發(fā)酵飼料，保存1個(gè)月感官評(píng)價(jià)優(yōu)，pH值達(dá)到優(yōu)質(zhì)飼料標(biāo)準(zhǔn)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，粒度分布合理，該處理效果最佳，可供在生產(chǎn)上推廣使用。保存期延長(zhǎng)至3個(gè)月，仍無質(zhì)變現(xiàn)象，粗蛋白含量下降，營(yíng)養(yǎng)成分和顆粒度合理，比保存1個(gè)月的效果偏低。
