玉米秸秆与番茄皮渣裹包混贮发酵品质及瘤胃降解特征研究

doi:10.11686/cyxb2020367

草业学报 ›› 2021, Vol. 30 ›› Issue (10): 147-158.DOI: 10.11686/cyxb2020367

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玉米秸秆与番茄皮渣裹包混贮发酵品质及瘤胃降解特征研究

付东青¹(), 贾春英²(), 连晓春³, 张力⁴, 张凡凡¹(), 马春晖¹

^1.石河子大学动物科技学院，新疆石河子 832000
^2.新疆生产建设兵团第三师畜牧兽医工作站，新疆图木舒克 843806
^3.新疆生产建设兵团畜牧兽医工作总站，新疆乌鲁木齐 830063
^4.新疆农垦科学院，新疆石河子 832000

收稿日期:2020-07-29 修回日期:2020-10-12 出版日期:2021-09-16 发布日期:2021-09-16
通讯作者: 贾春英,张凡凡
作者简介:Corresponding author. E-mail： zhangfanfan@shzu.edu.cn
Corresponding author. E-mail： 540822253@qq.com
付东青（1995-），男，甘肃陇南人，在读硕士。E-mail： 595521990@qq.com
基金资助:
新疆生产建设兵团科技特派员创新创业计划项目(2019CB034);石河子大学高层次人才科研项目(RCSX2018B12);国家牧草产业技术体系项目(CARS-34)

Fermentation quality and in rumen degradability of mixed silage from maize stalk and tomato pomace in varying proportions

Dong-qing FU¹(), Chun-ying JIA²(), Xiao-chun LIAN³, Li ZHANG⁴, Fan-fan ZHANG¹(), Chun-hui MA¹

^1.College of Animal Science and Technology，Shihezi University，Shihezi 832000，China
^2.Animal Husbandry and Veterinary Workstation，the Third Division of Xinjiang Production and Construction Corps，Tumxuk 843806，China
^3.Animal Husbandry and Veterinary Workstation，Xinjiang Production and Construction Corps，Urumqi 830063，China
^4.Agriculture Academy of Xinjiang，Shihezi 832000，China

Received:2020-07-29 Revised:2020-10-12 Online:2021-09-16 Published:2021-09-16
Contact: Chun-ying JIA,Fan-fan ZHANG

摘要/Abstract

摘要：

通过化学分析和瘤胃瘘管绵羊动物模型研究南疆地区玉米秸秆与番茄皮渣裹包混贮的发酵品质和瘤胃降解特征，为南疆地区实际饲草生产和农产品废弃物高效利用提供理论基础。试验采用小型裹包机进行混合裹包发酵，共计7个混贮处理，分别为番茄皮渣∶玉米秸秆=0∶10（T₁处理）、3∶7（T₂处理）、4∶6（T₃处理）、5∶5（T₄处理）、6∶4（T₅处理）、7∶3（T₆处理）、10∶0（T₇处理）。对裹包开包90 d时主要发酵品质指标［干物质（DM）、粗蛋白（CP）、可溶性碳水化合物（WSC）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、pH、氨态氮（NH₃-N）、乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）、丁酸（BA）、NH₃-N/总氮（TN）］和绵羊瘤胃降解特征参数［干物质降解率（DMD）、中性洗涤纤维降解率（NDFD）、酸性洗涤纤维降解率（ADFD）、有机物降解率（OMD）及有效降解率（ED）和降解参数］进行分析。结果表明，T₂和T₃处理的混贮DM和LA含量较高。仅T₃处理的混贮CP、WSC和EE含量较高，NH₃-N/TN最低。T₃和T₄处理的混贮NDF和ADF含量较低。T₃、T₄和T₅处理的混贮Ash含量较高。T₂、T₃和T₄处理的混贮pH值较低。仅T₂处理的AA含量最低。T₁、T₂、T₃和T₄处理的混贮PA含量较低。T₁、T₂和T₃处理的混贮BA和NH₃-N含量较低。仅T₄处理的混贮ED_NDF最高。T₁和T₇处理的混贮ED_ADF最高。T₃和T₇处理的混贮ED_OM最高。其余指标各处理间差异均不显著（P>0.05）。综上，将发酵品质和有效降解率中的15项核心指标进行模糊相似优先比综合评价，得到最佳裹包混贮比例为番茄皮渣和玉米秸秆质量比为4∶6，含水量为67.27%。

关键词: 新疆南疆, 玉米秸秆, 番茄皮渣, 发酵品质, 瘤胃降解率

Abstract:

The purpose of this study was to provide technical data to inform silage production practice and promote effective utilization of agricultural waste in Southern Xinjiang. The fermentation quality and rumen degradation characteristics of mixed silage of maize stalk and tomato pomace were evaluated by chemical analysis and using rumen fistula sheep animal models. A plastic-wrap method was used for silage fermentation and seven feed treatments were prepared as follows： treatment T₁=100% maize stalk； treatment T₂ tomato pomace∶maize stalk ratio （TP∶MS）=3∶7； treatment T₃TP∶MS=4∶6； treatment T₄ TP∶MS=5∶5， treatment T₅ TP∶MS=6∶4； treatment T₆ TP∶MS=7∶3； treatment T₇=100% tomato pomace. Silage fermentation quality indicators analyzed included dry matter （DM）， crude protein （CP）， water soluble carbohydrates （WSC）， neutral detergent fiber （NDF）， acid detergent fiber （ADF）， ether extract （EE）， crude ash （Ash）， pH value， ammonium nitrogen （NH₃-N）， lactic acid （LA）， acetic acid （AA）， propionic acid （PA）， butyric acid （BA） and NH₃-N∶TN. In rumen degradability analyzed included dry matter degradability （DMD）， neutral detergent fiber degradability （NDFD）， acid detergent fiber degradability （ADFD）， organic matter degradability （OMD）， effective degradability （ED）. and degradation parameters of mixed silage for 90 days. The results showed that the T₂ and T₃ treatments had the highest DM and LA contents， while the T₃ treatment had the highest CP， WSC and EE contents. However， the NH₃-N/TN of the T₃ treatment was the lowest among the seven treatments. The T₃ and T₄ treatments had the lowest NDF and ADF contents. The T₃， T₄ and T₅ treatments were highest for Ash content. The T₂， T₃ and T₄ treatments had the lowest pH value. The AA content of the T₂ treatment was lower than other treatments. The T₁， T₂， T₃ and T₄ treatments had the lowest PA content. The BA and NH₃-N contents of the T₁， T₂ and T₃ treatments were lower than for other treatments. The ED_NDF of the T₄ treatment， the ED_ADFof the T₁ and T₇ treatments and the ED_OMof the T₃ and T₇ treatments were higher than other treatments in each case. Other indexes did not differ significantly among treatments （P>0.05）. The total fermentation quality and the effective degradability of 15 core indicators were evaluated by a ‘fuzzy similarity priority ratio’ analysis. Overall silage quality and degradability was best for the tomato pomace∶maize stalk silage ratio of 4∶6 （treatment T₃， water content about 67.27%）.

Key words: Southern Xinjiang, cornstalk, tomato pomace, fermentation quality, ruminal degradability

付东青, 贾春英, 连晓春, 张力, 张凡凡, 马春晖. 玉米秸秆与番茄皮渣裹包混贮发酵品质及瘤胃降解特征研究[J]. 草业学报, 2021, 30(10): 147-158.

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图/表 8

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	卢德勋，谢崇文. 现代反刍动物营养研究方法和技术. 北京：农业出版社， 1991.

指标Item	数值 Value	权重Weight
干物质 Dry matter （%）	40.00	0.10
粗蛋白 Crude protein （% DM）	11.00	0.05
可溶性碳水化合物 Water soluble carbohydrates （% DM）	4.00	0.05
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （% DM）	37.00	0.05
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （% DM）	25.00	0.05
pH	3.70	0.05
乳酸 Lactic acid （% FM）	4.50	0.05
乙酸 Acetic acid （% FM）	1.50	0.05
丙酸 Propionic acid （% FM）	0.40	0.05
丁酸 Butyric acid （% FM）	0.00	0.05
氨态氮/总氮 Ammonia nitrogen/total nitrogen	8.00	0.05
干物质有效降解率 Effective degradability of dry matter （%）	8.00	0.10
中性洗涤纤维有效降解率 Effective degradability of neutral detergent fiber （%）	7.00	0.10
酸性洗涤纤维有效降解率 Effective degradability of acid detergent fiber （%）	5.00	0.10
有机物有效降解率 Effective degradability of organic matter （%）	80.00	0.10

指标Item	数值 Value	权重Weight
干物质 Dry matter （%）	40.00	0.10
粗蛋白 Crude protein （% DM）	11.00	0.05
可溶性碳水化合物 Water soluble carbohydrates （% DM）	4.00	0.05
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （% DM）	37.00	0.05
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （% DM）	25.00	0.05
pH	3.70	0.05
乳酸 Lactic acid （% FM）	4.50	0.05
乙酸 Acetic acid （% FM）	1.50	0.05
丙酸 Propionic acid （% FM）	0.40	0.05
丁酸 Butyric acid （% FM）	0.00	0.05
氨态氮/总氮 Ammonia nitrogen/total nitrogen	8.00	0.05
干物质有效降解率 Effective degradability of dry matter （%）	8.00	0.10
中性洗涤纤维有效降解率 Effective degradability of neutral detergent fiber （%）	7.00	0.10
酸性洗涤纤维有效降解率 Effective degradability of acid detergent fiber （%）	5.00	0.10
有机物有效降解率 Effective degradability of organic matter （%）	80.00	0.10

处理 Treatment	气味 Odour	酸味 Sour	质地 Texure	感官综合评定 Comprehensive sensory evaluation
T₁	乳酸气味Lactic acid smell	中等Middle	松散不粘手，无霉变Loose texture， no sticky hands， no mildew	一般Ordinary
T₂	乳酸气味Lactic acid smell	浓Strong	松散不粘手，无霉变Loose texture， no sticky hands， no mildew	优等Excellent
T₃	乳酸气味Lactic acid smell	浓Strong	松散不粘手，无霉变Loose texture， no sticky hands， no mildew	优等Excellent
T₄	乳酸气味Lactic acid smell	浓Strong	微粘手，无霉变Slightly sticky hands， no mildew	良好Good
T₅	乳酸气味Lactic acid smell	中等Middle	微粘手，无霉变Slightly sticky hands， no mildew	良好Good
T₆	乳酸气味Lactic acid smell	中等Middle	微粘手，轻微霉变Slightly sticky hands and mildew	良好Good
T₇	轻微丁酸气味 Slight butyric acid smell	轻微Slight	发黏结块，霉变Sticky and caked， mouldy	差Bad

处理 Treatment	气味 Odour	酸味 Sour	质地 Texure	感官综合评定 Comprehensive sensory evaluation
T₁	乳酸气味Lactic acid smell	中等Middle	松散不粘手，无霉变Loose texture， no sticky hands， no mildew	一般Ordinary
T₂	乳酸气味Lactic acid smell	浓Strong	松散不粘手，无霉变Loose texture， no sticky hands， no mildew	优等Excellent
T₃	乳酸气味Lactic acid smell	浓Strong	松散不粘手，无霉变Loose texture， no sticky hands， no mildew	优等Excellent
T₄	乳酸气味Lactic acid smell	浓Strong	微粘手，无霉变Slightly sticky hands， no mildew	良好Good
T₅	乳酸气味Lactic acid smell	中等Middle	微粘手，无霉变Slightly sticky hands， no mildew	良好Good
T₆	乳酸气味Lactic acid smell	中等Middle	微粘手，轻微霉变Slightly sticky hands and mildew	良好Good
T₇	轻微丁酸气味 Slight butyric acid smell	轻微Slight	发黏结块，霉变Sticky and caked， mouldy	差Bad

处理 Treatment	干物质 Dry matter（%）	粗蛋白 Crude protein （% DM）	可溶性碳水化合物 Water soluble carbohydrates （% DM）	中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （% DM）	酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （% DM）	粗灰分 Crude ash （% DM）	粗脂肪 Ether extract （% DM）
T₁	36.14b	7.52d	2.01d	42.28ab	28.92c	8.87b	4.07b
T₂	38.28a	8.62c	3.46ab	47.50ab	32.51b	7.98b	4.44ab
T₃	38.33a	10.01a	3.85a	38.26b	25.41d	7.11a	4.84a
T₄	32.00c	9.22b	3.06b	39.15b	25.59d	7.28a	3.68bc
T₅	32.67c	9.06b	2.46c	47.60ab	38.02a	7.03a	3.48c
T₆	28.56d	9.08b	2.22cd	45.27ab	31.81b	6.64c	2.75d
T₇	22.33e	9.21b	2.08d	51.33a	39.88a	5.84c	2.03e
均值标准差 Stand error of mean	1.44	1.01	1.24	2.52	2.34	1.32	1.27
P值 P value	<0.001	0.035	0.029	0.033	<0.001	0.018	0.042
处理 Treatment	pH	乳酸 Lactic acid （% FM）	乙酸 Acetic acid （% FM）	丙酸 Propionic acid （% FM）	丁酸 Butyric acid （% FM）	氨态氮 Ammonia nitrogen （g·kg^-1 FM）	氨态氮/总氮 Ammonia nitrogen/total nitrogen （NH₃-N/TN）
T₁	4.21c	3.40b	1.63b	0.48d	0.26d	1.52d	12.61d
T₂	3.84d	4.37a	1.39c	0.47d	0.22d	1.58d	11.54de
T₃	3.87d	4.25a	1.52b	0.45d	0.23d	1.54d	9.68e
T₄	3.71d	3.36b	2.72a	0.47d	1.16c	2.86c	19.42c
T₅	4.94b	2.61c	2.84a	1.21c	1.34b	2.87c	19.83c
T₆	5.10b	2.52c	2.87a	1.64b	1.78a	3.24b	22.36b
T₇	6.21a	1.67d	1.56b	1.82a	1.81a	4.72a	32.04a
均值标准差 Stand error of mean	1.08	1.54	1.08	0.94	0.84	0.88	4.43
P值 P value	<0.001	<0.001	<0.001	0.014	<0.001	<0.001	0.021

玉米秸秆与番茄皮渣裹包混贮发酵品质及瘤胃降解特征研究

Fermentation quality and in rumen degradability of mixed silage from maize stalk and tomato pomace in varying proportions

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指标 Index	降解特征参数 Parameters of degradability	处理Treatment							均值标准误差 Standard error of mean	P值 P value
指标 Index	降解特征参数 Parameters of degradability	T₁	T₂	T₃	T₄	T₅	T₆	T₇	均值标准误差 Standard error of mean	P值 P value
干物质 Dry matter	基本含量Basic content （%）	35.14b	37.28a	37.33a	31.00c	31.67c	30.56c	28.33d	1.44	0.026
	快速降解部分 Rapid degradation part （a，%）	1.32e	3.81a	3.07b	1.92d	2.83bc	2.26c	2.18c	1.23	<0.001
	慢速降解部分 Slow speed reduction part （b，%）	52.11a	52.10a	51.94a	52.75a	52.24a	52.63a	52.36a	3.59	0.356
	潜在降解部分 Potential degradation part （a+b，%）	53.43c	55.91a	55.01b	54.67c	55.07b	54.89bc	54.54c	4.82	0.018
	b的降解速率 Degradation rate of b （c，%·h^-1）	0.17b	0.18b	0.24a	0.11c	0.17b	0.12c	0.13c	0.21	0.011
	有效降解率 Effective degradability （ED，%）	4.64c	7.31a	7.62a	4.14c	6.16b	4.67c	4.77c	1.36	<0.001
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （DM basis）	基本含量Basic content （%）	42.28ab	47.50ab	38.26b	39.15b	47.60ab	45.27ab	51.33a	2.52	0.033
	快速降解部分 Rapid degradation part （a，%）	2.43b	1.28c	3.06a	3.24a	1.43c	1.48c	1.18c	0.89	0.014
	慢速降解部分 Slow speed reduction part （b，%）	50.97c	52.83c	61.44b	72.86a	52.37c	62.28b	63.04b	3.74	0.018
	潜在降解部分 Potential degradation part （a+b，%）	53.40c	54.11c	64.50b	76.10a	53.80c	63.76b	64.22b	4.63	0.035
	b的降解速率 Degradation rate of b （c，%·h^-1）	0.04a	0.11a	0.10a	0.11a	0.08a	0.07a	0.06a	0.10	0.682
	有效降解率 Effective degradability （ED，%）	3.23c	3.51c	5.42b	6.31a	3.05c	3.18c	2.66d	0.65	0.024
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （DM basis）	基本含量Basic content （%）	28.92c	32.51b	25.41d	25.59d	38.02a	31.81b	39.88a	2.34	<0.001
	快速降解部分 Rapid degradation part （a，%）	0.31c	0.86a	0.19d	0.11d	0.44bc	0.52b	0.54b	0.34	0.016
	慢速降解部分 Slow speed reduction part （b，%）	50.73a	51.96a	51.39a	51.25a	53.04a	53.61a	52.38a	1.86	0.582
	潜在降解部分 Potential degradation part （a+b，%）	51.04a	52.82a	51.58a	51.36a	53.48a	54.13a	52.92a	2.20	0.621
	b的降解速率 Degradation rate of b （c，%·h^-1）	0.19a	0.11a	0.13a	0.13a	0.11a	0.14a	0.18a	0.02	0.684
	有效降解率 Effective degradability （ED，%）	3.89a	3.05b	2.73c	2.64c	2.68c	3.36b	4.06a	0.08	0.026
有机物 Organic matter （DM basis）	基本含量Basic content（%）	91.13b	92.02b	92.89c	92.72c	92.97c	93.36a	94.16a	1.32	0.018
	快速降解部分 Rapid degradation part （a，%）	40.67b	42.25c	48.53a	43.81bc	45.67b	42.25c	48.53a	2.31	0.037
	慢速降解部分 Slow speed reduction part （b，%）	45.48b	42.17c	45.13b	47.49a	42.48c	42.03c	42.13c	1.34	0.022
	潜在降解部分 Potential degradation part （a+b，%）	86.15cd	84.42d	93.66a	91.30ab	88.15c	84.28d	90.66b	3.65	0.028
	b的降解速率 Degradation rate of b （c，%·h^-1）	2.39c	3.54b	4.23a	2.64c	2.47c	3.32b	4.13a	1.24	0.031
	有效降解率 Effective degradability （ED，%）	62.90d	66.97c	76.90a	68.20b	66.78c	66.23c	74.77a	2.78	0.014

指标 Item	处理 Treatments
指标 Item	T₁	T₂	T₃	T₄	T₅	T₆	T₇
干物质 Dry matter	3	2	1	5	4	6	7
粗蛋白 Crude protein	7	6	1	2	5	4	3
可溶性碳水化合物 Water soluble carbohydrates	7	2	1	3	4	5	6
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber	3	5	1	2	6	4	7
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber	3	5	1	2	6	4	7
pH	4	2	3	1	5	6	7
乳酸 Lactic acid	3	1	2	4	5	6	7
乙酸 Acetic acid	4	3	1	5	6	7	2
丙酸 Propionic acid	3	2	1	2	4	5	6
丁酸 Butyric acid	3	1	2	4	5	6	7
氨态氮/总氮 Ammonia nitrogen/total nitrogen	3	2	1	4	5	6	7
干物质有效降解率Effective degradability of dry matter	6	2	1	7	3	5	4
中性洗涤纤维有效降解率Effective degradability of neutral detergent fiber	4	3	2	1	6	5	7
酸性洗涤纤维有效降解率Effective degradability of acid detergent fiber	2	4	5	7	6	3	1
有机物有效降解率Effective degradability of organic matter	7	4	1	3	5	6	2
相似度 Similarity	62	44	24	52	75	78	80
排序 Rank	4	2	1	3	5	6	7

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