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

doi:10.11686/cyxb2020367

Abstract

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

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Figures/Tables 8

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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