全株玉米青贮是现代奶业发展不可或缺的基础饲料之一,青贮品质也是决定奶牛能否发挥出最佳生长和生产性能的关键因素。我国规模化牧场发展,全株玉米青贮在我国奶牛养殖业中的应用愈加受到重视,已成为我国奶牛日粮中不可或缺的成分[1]。玉米可以适应多种环境,产量相对稳定,营养价值较高,成本相对较低,性价比较高[2]。在新疆光照资源和种植条件下,玉米青贮已成为规模化牧场最重要的饲料来源。但新疆地域辽阔,南北疆以及不同区域的气候和土壤等因素具有一定的差距,即使使用同样的玉米青贮品种,青贮品质也会存在差异,不同地区的收割时间、机械加工、青贮压制等技术差异也会影响青贮品质。本研究主要借助Dairy One近红外饲料检测技术,在2020和2021年连续两年对新疆南北疆规模化养殖场所在区域的全珠玉米青贮进行营养和压制指标的分析,为新疆不同区域的规模化奶牛养殖场改善玉米青贮品质和科学配制日粮配方提供数据参考。本研究可不断积累各类检测数据为奶牛养殖精准营养实时提供数据,不断优化管理加强玉米青贮饲料品质,有效控制成本减少饲料浪费,实施科学配方精准饲喂,发挥奶牛最大的生产潜力。1材料与方法1.1样品采集2020和2021年对新疆的奎屯、克拉玛依、沙湾、呼图壁、阜康地、乌拉泊、阿克苏地区共计7个产地的规模化成片种植区域的全株玉米青贮样本共计338份进行收集(玉米品种:均为华夏种业恩秀爱298饲料种子)。采样参照国家标准《饲料采样》(GB/T 14699.1—2005)进行样品采集[3]:在青贮窖剔除窖口区域的横截面上采样,使用九点法将玉米青贮窖横截面分上中下等距离3层(上、下层分别距离顶层、底层50 cm),每层等分3个取样点,使用取样器进行取样,取样深度15~20 cm,每个青贮窖采样重量2 000 g,装入专用的带自封口的采样袋,冷冻后送到DairyOne实验室进行检测。1.2检测方法1.2.1样品烘干玉米青贮样品采用105 ℃高温处理180 s,60 ℃条件下烘干48 h。1.2.2样品粉碎实验室负压通风橱内使用AF-80粉碎机对样品进行粉碎,粉碎粒度标准为1 mm。1.2.3样品检测每个样品在装入样品杯之前必须至少搅拌10次(或视觉上达到均匀)。为保证准确的光谱采集,样品应完全覆盖样品杯扫描窗口表面,最小深度为2 mm,使用FOSS DS2500F仪器(丹麦)扫描样品。采用近红外检测方法检测样品中干物质(DM)、粗蛋白(CP)、灰分(Ash)、脂肪(EE)、淀粉(Starch)、可溶性碳水化合物(WSC)、单糖(ESC)、木质素(LIG)、粗纤维(CF)、酸性洗涤不溶蛋白(ADICP)、中性洗涤不溶蛋白(NDICP)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)以及矿物质元素,如钙(Ca)、磷(P)、镁(Mg)、钾(K)、硫(S)、氯离子(Cl-)等;测定全株玉米青贮的饲草发酵指标,主要测定指标为:乳酸(LA)、乙酸(AA)、丁酸(BA)及氨(NH3)。1.2.4近红外检测数据库分析饲料产品的近红外数据库来自美国Dairy One实验室,进行对比分析出具检测结果。1.3数据统计与分析数据采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同产地全株玉米青贮常规营养指标比较(见表1)由表1可知,阜康地区青贮干物质含量最高,显著高于呼图壁、乌拉泊、阿克苏、奎屯地区(P0.05),但与沙湾、克拉玛依地区差异不显著(P0.05)。呼图壁地区青贮粗蛋白含量最高,显著高于阿克苏、奎屯和克拉玛依地区(P0.05),与乌拉泊、阜康地区和沙湾地区差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.023.T001表1不同产地全株玉米青贮常规营养指标比较产地干物质粗蛋白灰分脂肪淀粉阜康地区32.03±0.22a9.23±0.16ab5.95±0.22b3.70±0.09ab31.75±2.03a呼图壁地区28.93±0.77c10.09±0.12a6.53±0.18ab3.80±0.09a27.66±1.17c乌拉泊地区28.72±0.57bc9.97±0.16ab5.90±0.36b3.53±0.15c30.92±1.76b阿克苏地区29.96±0.20bc9.26±0.06b6.93±0.13a3.57±0.04c28.25±0.49bc沙湾地区30.84±0.38ab9.42±0.34ab6.05±0.23b3.63±0.10bc31.82±1.55a奎屯地区30.33±0.35b9.24±0.11b6.19±0.15b3.85±0.06a29.10±0.81bc克拉玛依地区31.21±0.21a9.13±0.08b5.99±0.14b3.51±0.05c31.38±0.68ab注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。%各地区玉米青贮的灰分含量在5.90~6.93之间,以阿克苏地区最高,显著高于除呼图壁地区外的其他地区(P0.05)。奎屯地区玉米青贮脂肪含量最高,其次是呼图壁地区,二者显著高于乌拉泊、阿克苏、沙湾和克拉玛依地区(P0.05),但二者间差异不显著(P0.05)。玉米青贮的淀粉颔联以沙湾地区为最高,其次是阜康地区,二者显著高于呼图壁、乌拉泊、阿克苏和奎屯地区(P0.05),但二者间差异不显著(P0.05)。2.2不同产地全株玉米青贮可溶性碳水化合物、单糖、木质素及粗纤维含量比较(见表2)由表2可知,呼图壁地区的可溶性碳水化合物含量最高,且显著高于奎屯地区(P0.05),与其他地区差异不显著(P0.05)。奎屯地区单糖含量最高,显著高于阜康、乌拉泊、沙湾和克拉玛依地区(P0.05),与呼图壁、阿克苏地区差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.023.T002表2不同产地全株玉米青贮可溶性碳水化合物、单糖、木质素及粗纤维含量比较产地可溶性碳水化合物单糖木质素粗纤维阜康地区2.47±0.34a0.80±0.20b2.76±0.14b19.48±0.74a呼图壁地区2.49±0.14a1.05±0.14ab3.36±0.12a18.51±0.60ab乌拉泊地区2.43±0.19ab0.71±0.12b2.73±0.16b20.64±0.58a阿克苏地区2.47±0.09a1.02±0.06ab3.18±0.06b18.05±0.26b沙湾地区2.42±0.15ab0.76±0.13b3.32±0.21a17.57±0.80b奎屯地区2.03±0.11b1.49±0.25a3.21±0.10a19.36±0.33a克拉玛依地区2.27±0.16ab0.85±0.10b3.23±0.07a18.48±0.28ab%呼图壁、沙湾、奎屯和克拉玛依地区木质素含量相近(P0.05),显著高于阜康、乌拉泊和阿克苏地区(P0.05)。乌拉泊地区粗纤维含量最高,与阜康、呼图壁、奎屯、克拉玛依地区差异不显著(P0.05),显著高于阿克苏和沙湾地区(P0.05)。2.3不同产地全株玉米青贮酸性和中性洗涤不溶蛋白以及酸性和中性洗涤纤维含量比较(见表3)由表3可知,呼图壁地区青贮酸性洗涤不溶蛋白含量显著高于阜康和乌拉泊地区(P0.05),与其他地区无显著差异(P0.05)。呼图壁地区中性洗涤不溶蛋白含量最高,显著高于其他地区(P0.05)。奎屯地区青贮酸性洗涤纤维含量最高,其次是呼图壁地区,均显著高于乌拉泊、沙湾和克拉玛依地区(P0.05)。呼图壁地区、阿克苏和奎屯地区青贮中性洗涤纤维含量显著高于乌拉泊和沙湾地区(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.023.T003表3不同产地全株玉米青贮酸性和中性洗涤不溶蛋白以及酸性和中性洗涤纤维含量比较产地酸性洗涤不溶蛋白中性洗涤不溶蛋白酸性洗涤纤维中性洗涤纤维阜康地区0.65±0.02b1.27±0.07b26.28±0.87ab43.01±1.01ab呼图壁地区0.77±0.02a1.44±0.05a27.48±0.61a45.14±0.89a乌拉泊地区0.63±0.01b1.28±0.06b25.88±1.09b42.92±0.97b阿克苏地区0.73±0.01ab1.14±0.02c26.93±0.30ab44.23±0.39a沙湾地区0.69±0.03ab1.27±0.12b25.84±0.91b42.00±1.24b奎屯地区0.70±0.02ab1.24±0.04bc27.58±0.43a45.30±0.60a克拉玛依地区0.69±0.01ab1.26±0.03b26.21±0.33b43.48±0.42ab%2.4不同产地全株玉米青贮矿物质元素含量比较(见表4)由表4可知,呼图壁地区玉米青贮钙含量最高,其次是乌拉泊和阿克苏地区,三者均显著高于克拉玛依地区(P0.05)。阜康地区磷含量最高,其次是呼图壁和奎屯地区,三者均显著高于阿克苏和克拉玛依地区(P0.05)。乌拉泊和阿克苏地区的镁含量显著高于沙湾和克拉玛依地区(P0.05),与其他地区的镁含量无显著差异(P0.05)。奎屯和呼图壁地区的钾含量最高,其次是阿克苏地区,三者均显著高于乌拉泊和沙湾地区(P0.05)。各产地青贮的硫含量无显著差异(P0.05)。呼图壁地区青贮的氯离子含量最高,显著高于阜康、阿克苏、沙湾和克拉玛依地区(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.023.T004表4不同产地全株玉米青贮矿物质元素含量分析产地钙磷镁钾硫氯离子阜康地区0.22±0.01ab0.28±0.00a0.18±0.01ab1.21±0.07ab0.13±0.000.29±0.05c呼图壁地区0.26±0.01a0.27±0.00a0.19±0.01ab1.30±0.03a0.14±0.000.42±0.04a乌拉泊地区0.25±0.01a0.26±0.01ab0.20±0.01a1.10±0.06b0.12±0.010.37±0.05ab阿克苏地区0.25±0.01a0.25±0.00b0.20±0.00a1.29±0.02a0.13±0.000.36±0.01b沙湾地区0.21±0.03ab0.26±0.01ab0.17±0.01b1.09±0.07b0.12±0.000.25±0.03c奎屯地区0.23±0.01ab0.27±0.00a0.18±0.01ab1.30±0.03a0.13±0.000.33±0.02ab克拉玛依地区0.20±0.01b0.25±0.00b0.16±0.00b1.20±0.02ab0.12±0.000.30±0.01bcmg/100 g2.5不同产地全株玉米青贮发酵指标比较(见表5)由表5可知,乌拉泊地区玉米青贮的乳酸含量最高,显著高于其他地区(P0.05),其中阿克苏和沙湾地区玉米青贮的乳酸含量显著高于呼图壁、奎屯和克拉玛依地区(P0.05)。奎屯地区玉米青贮的乙酸含量最高,其次是乌拉泊地区,二者显著高于其他地区(P0.05)。阿克苏和呼图壁地区玉米青贮的丁酸含量显著高于阜康、乌拉泊和沙湾地区(P0.05),与奎屯、克拉玛依地区差异不显著(P0.05)。阜康地区青贮的氨含量最高,显著高于除奎屯外的其他地区(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.023.T005表5不同产地全株玉米青贮发酵指标比较产地乳酸乙酸丁酸氨阜康地区5.81±0.30bc3.06±0.29b0.10±0.01b0.85±0.04a呼图壁地区5.52±0.17c2.91±0.26bc0.18±0.02a0.69±0.03b乌拉泊地区7.01±0.45a3.24±0.47a0.07±0.01c0.70±0.06b阿克苏地区6.47±0.13b2.13±0.14c0.20±0.01a0.70±0.02b沙湾地区6.45±0.45b2.29±0.37c0.10±0.01b0.71±0.07b奎屯地区5.59±0.24c3.38±0.22a0.16±0.01ab0.75±0.02ab克拉玛依地区5.06±0.22c3.03±0.13b0.15±0.01ab0.71±0.01b%3讨论3.1不同产地全株玉米青贮常规营养指标比较本研究依托Dairy One实验室饲草营养分析指标检测方法对新疆南北疆共计7个地区的全株玉米青贮营养品质进行比较,检测指标包括DM、CP、Ash、EE、Starch、WSC、ESC、LIG、CF、ADICP、NDICP、ADF、NDF。DM含量是衡量玉米青贮品质的一项关键性指标,品质优良的玉米青贮DM含量在30%~40%[4]。淀粉是玉米青贮饲料代谢能和瘤胃可发酵能量的主要来源,也是瘤胃微生物活动的燃料[5]。NDF能够为动物提供能量,是反映玉米青贮纤维的有效指标,日粮中含有一定量NDF对维持瘤胃正常的发酵功能具有重要意义[6-7]。但过高的DNF对DM采食量产生负效应,NDF含量越低,青贮品质越好,ADF含量越低,饲草的消化率越高,饲用价值越大[8-10]。DM、淀粉、ADF、NDF作为奶牛养殖企业评价的检测核心指标,直接关系到全株玉米青贮品质以及后期奶牛精准营养饲喂标准。南北疆7个不同地区的玉米青贮由集团公司统一提供玉米种子品种,统一的收割标准、收割、压制模式,DM均在28%以上。但受到不同地区玉米青贮供给紧张、地块土质、特殊气候、青贮窖的具体情况、压实程度差异等影响,本研究中,7个不同地区玉米青贮的DM达到30%以上的有4个产地,分别为阜康地区32.03%、沙湾地区30.84%、克拉玛依地区31.21%、奎屯地区30.33%。呼图壁、乌拉泊和阿克苏地区的DM含量相对较低,主要是受当地玉米青贮竞争有关。阜康地区的DM和淀粉指标均较高,呼图壁地区的DM和淀粉指标均为最低,其他地区的DM和淀粉指标排名有变化;呼图壁地区的ADF和NDF含量最高,与DM和淀粉两项指标刚好形成反差。因此,呼图壁地区玉米青贮品质相对较差,需要在种植过程中优化种植管理不断提升营养品质。3.2不同产地全株玉米青贮矿物质元素含量比较本研究依托Dairy One实验室检测饲草矿物质指标,包括Ca、P、Mg、K、S及Cl共计6个指标衡量全株玉米青贮品质。研究表明,不同矿物质在不同地区含量有所变化,Ca、P、Mg等3种矿物质含量在呼图壁、乌拉泊、阿克苏地区总体高于其他地区,克拉玛依地区的Ca、P、Mg最低,其他K、S、Cl矿物质含量在不同地区也有所不同,可能与不同地区的土壤、水质以及玉米青贮种植过程中施肥等有关。闫峻等[11]研究发现,玉米青贮在贮存期钙含量损失严重,磷含量维持稳定。对宁夏黄灌区专用青贮玉米进行营养评价时,6个不同品种的青贮饲料Ca含量表现显著差异,对照组高于引进品种,Ca含量高达0.44%。P、Mg含量接近0.20%~0.23%,K含量在0.86%~1.02%范围内[12]。对我国南北地区玉米青贮进行矿物质含量检测过程中发现,钙含量在不同地区玉米青贮中差异不明显,磷和钾的含量均表现为南部地区较高,原因可能与不同地区土壤成分差异有关[13]。3.3不同产地全株玉米青贮发酵指标比较本研究依托Dairy One实验室检测饲草发酵指标,包括乳酸、乙酸、丁酸及氨共计4个指标衡量玉米青贮发酵指标品质。对甘肃不同地区青贮玉米发酵品质进行评价的试验中,氨、乙酸和丙酸含量在不同地区均呈现明显差异,除陇南市外,其他地区氨氮/总氮均小于5%,说明玉米青贮发酵过程中蛋白质损失较少,发酵程度极佳[14]。挥发性脂肪酸是反映玉米青贮品质的最重要的指标,包括乳酸、乙酸、丙酸和丁酸等。优质的玉米青贮乳酸越高品质越好,一般不低于5%。丁酸是由腐败菌和洛酸菌分解蛋白质、葡萄糖和乳酸而生产的产物,丁酸含量能够反映青贮饲料品质,丁酸含量越多,青贮品质越差[15]。宋十妹等[16]研究发现,切割的长度与青贮密度可影响青贮的质量。当切割长度为5~8 cm、青贮密度达到450~500 kg/m3时,乙酸含量较高,能够更好地抑制有害菌生长。产生丁酸可影响青贮饲料的品质,并不利于贮存,与本研究结果一致[17]。本研究中乌拉泊地区的乳酸含量最高达到7.01%,丁酸含量最低0.07%,发酵品质最好。Wang等[18]推荐青贮发酵较好条件下乳酸含量应满足4%~6%左右,本研究结果乳酸含量7.01%略高于该范围,可能与地区及青贮技术的差异有关。不同品种间乳酸含量是存在差异。研究发现,未经处理前适宜的青贮发酵条件应当满足乳酸和乙酸的比值大于3∶1,此时的发酵效果较为理想[19]。我国不同地区青贮玉米的挥发性脂肪酸的含量、乳酸浓度和乙酸浓度不同,北部地区均显著高于南部,南部地区的乳酸浓度甚至低于标准范围,可能与其干物质含量过低有关[20]。4结论阜康、沙湾、克拉玛依地区的青贮综合营养指标高于其他地区,乌拉泊地区青贮发酵指标明显优于其他地区。
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