玉米秸稈為主TMR發酵飼料的發酵品質和粒度評價
導讀
我國是世界上農作物秸稈生產量最大的國家之一,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作物之一,種植面積達8.56×105hm²,主要分布在伊犁、塔城、昌吉等區域。秸稈是一種非常規飼料資源,其共同特點是質地粗硬、適口性差、消化率低、營養價值不高,很難被家畜消化利用,造成資源的巨大浪費。秸稈飼料化就是以秸稈經過青貯、氨化、微貯等物理、化學和生物技術處理,提高其營養價值、養分含量及適口性后用于飼養畜禽,通過養畜過腹還田的一種科學方法。
TMR是根據反芻動物(牛、羊等)的營養需求,把揉碎的粗飼料、精料和各種添加劑進行充分混合而得到的營養平衡的全混合日糧,通過微生物厭氧發酵可使飼料變得柔軟且蓬松,顯著改善適口性,同時可提高貯藏性。前報總結了復合菌、尿素和食鹽同時添加玉米秸稈為主TMR發酵飼料的效果最佳,其貯藏性、適口性和飼料價值均高于單一添加。氨化可以提高玉米秸稈粗蛋白含量,并使秸稈中的纖維結構改變,提高秸稈飼料的利用率。玉米秸稈經生物發酵后,可以顯著增加營養成分,延長貯存保質期。本研究以玉米秸稈為主,添加各種附加料調制TMR發酵飼料,科學評價貯藏時間對發酵品質、營養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依據。
1材料與方法
1.1 材料
本試驗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 發酵飼料調制
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%,利用飼料攪拌機混勻,將混合物的水分含量調至45%~55%,拌勻后裝入50kg塑料袋調制TMR發酵飼料,在常溫下密封保存1個 (處理1)和3個月(處理2)后開袋供分析。
1.3 取樣及處理方法
打開塑料袋,將各處理發酵飼料充分混合均勻,首先對其表面及內部飼料進行感官鑒定;再從發酵飼料中至少選5點取樣,每點取樣量200g以上,總量不少于1kg,用四分法將原始樣品縮至500g,風干后粉碎至40目,再用四分法縮至250g,對發酵品質、營養成分及顆粒度進行測定評價。
1.4 測定指標及方法
1.4.1 感官評價
采用德國農業協會(DeutscheLan Dwirtschafts Gesellschaft)評分法,根據氣味、質地、色澤3項進行評分,然后再按得分劃分為優良(16~20分)、尚可(10~15分)、中等(5~9分)、腐敗(0—4分)4個等級進行感觀評價(表1)。
1.4.2 發酵品質測定
稱取50g,加入100mL蒸餾水,飛利浦榨汁機攪碎3min,4層紗布過濾,每次不超過30s,濾紙過濾,使用pH電極測試表對濾液進行pH測定,用高效液相色譜法對乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)等進行測定。水分含量采用烘干法測定。
1.4.3 營養成分測定
粗蛋白(CP)含量采用凱氏定氮法測定;中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量采用范氏(Van Soest)洗滌纖維分析法進行測定;粗灰分(Ash)采用高溫碳化法測定;鈣(ca)采用高錳酸鉀法測定;磷(P)采用鉬酸銨法測定;硒(Se)采用氫化物原子熒光光譜法測定。
1.4.4 顆粒度篩分
試驗中所收集的TMR發酵飼料鮮樣打開用PSPS分析樣品顆粒大小。測定方法如下: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垂直振動。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,操作時應快速稱重,防止水分過量損失,產生誤差。
1.5 統計分析
數據采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0進行數據整理并進行統計分析。
2結果與分析
2.1 感官評價
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;質地上,柔軟松散而不粘手,無霉菌污染。綜合評分,處理1和處理2均大于16分,為1級(優良)。
2.2 發酵品質
由表3可知,處理1和處理2發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,使發酵飼料pH值顯著降低(P<0.05);兩處理均未檢出丁酸。
2.3 營養成分
由表4可知,處理1、處理2發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(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顆粒度分級篩分析處理1和處理2樣品在各層篩網的比例范圍(表5)可知,第一層,處理1和處理2發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發酵是根據家畜的飼料配方,將各原料成分均勻混合而成的一種營養濃度均衡的日糧。TMR發酵飼料的發酵品質的感觀評價主要包括質地、色澤及氣味等。優質的發酵飼料質地柔軟而不粘手,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;發酵質量較差時,質地發粘甚至結塊,色澤呈棕色或黑色,則與發酵最初階段產生過多熱量有關,由于適宜霉菌生長而極易腐爛;氣味方面發出醋酸味或混合有酒精氣味,由于熱量產生較多而遭破壞的發酵可能有煙草或焦糖味。本試驗中,TMR發酵飼料處理1和處理2感官評價結果表明,氣味各處理均有芳香果味;質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,保存期延長至3個月,仍無質變現象,感官評定均為良,這與Muck的研究結果較為一致。
pH值是生產中能夠快速反映發酵品質的重要指標。隨著存放時間延長,裹包TMR的pH值均逐漸降低,這是因為厭氧環境下微生物引起碳水化合物發酵產生較大量乳酸,使得發酵飼料pH值出現降低。發酵全混合日糧干物質含量較高時,pH值在4.5左右,亦能使其得到好的保存。本試驗TMR發酵飼料保存1個月pH值為4.70,保存期延長至3個月,使發酵飼料pH值降至4.33,說明各處理均達到優質發酵飼料的標準。
蛋白質是反芻家畜生長過程中需要的重要營養物質之一,是家畜日糧中不可缺少的營養物質。本試驗結果表明,TMR發酵飼料保存期延長至3個月,粗蛋白含量較保存1個月低,因TMR青貯發酵過程中,一方面飼料中的蛋白質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,貯藏時間延長粗蛋白含量呈降低趨勢,這與前人的研究結果一致。
飼料長度(主要指粗飼料)對奶牛的采食量、瘤胃發酵、采食行為和生產性能的影響是當今奶牛研究的熱點之一,各國學者在確定TMR的合理長度方面做了大量工作。對玉米青貯的篩分發現,在我國青貯的制作過程中飼料顆粒度普遍偏大,一般超過飼料標準粒度范圍(19mm),使得停留在PSPS第一層篩網上的飼料比例偏大,不僅容易造成奶牛挑食,還容易在青貯制作過程中發生霉變。本試驗使用PSPS顆粒度分級篩分析,處理1和處理2經PSPS篩分后第一層數據之間無顯著差異(P>0.05),第二層、第三層篩網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結論
玉米秸稈為主TMR發酵飼料,保存1個月感官評價優,pH值達到優質飼料標準,營養價值高,粒度分布合理,該處理效果最佳,可供在生產上推廣使用。保存期延長至3個月,仍無質變現象,粗蛋白含量下降,營養成分和顆粒度合理,比保存1個月的效果偏低。
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