摘要
随着我国畜牧业的快速发展,粗饲料成为制约其发展的主要因素。我国高粱主要用于酿酒,产生大量高粱秸秆,青贮后加以利用可作为反刍动物优质的粗饲料来源,同时可减少由于焚烧等方式造成的环境污染等问题。关于酿饲兼用型高粱秸秆青贮的最佳收获期及高粱秸秆青贮过程中营养物质和发酵品质的变化目前研究尚少。因此,本研究拟通过探究酿饲兼用型高粱秸秆青贮最适收获期及青贮过程中营养物质和发酵品质的变化,阐明酿饲兼用型高粱秸秆青贮饲用价值及利用方式,对畜牧和高粱产业的可持续发展均有重要意义。本研究内容如下: (1)采用单因素完全随机试验设计,选用抗性强、生物产量较高的酿饲兼用型晋糯3号高粱秸秆为试验材料,于不同收获期(乳熟期、蜡熟期和完熟期)收获高粱秸秆,对高粱农艺性状及秸秆常规养分含量、高粱秸秆青贮发酵品质和饲用价值进行评定,以确定收获期对酿饲兼用型高粱秸秆青贮品质的影响。结果显示:①收获时期对高粱秸秆干物质产量和营养品质影响显著。随着收获期的推迟,高粱秸秆的干物质产量呈现先上升后下降的趋势(P<0.05),在蜡熟期干物质产量达到最大值;中性洗涤纤维、粗脂肪、酸性洗涤纤维和总能的含量均随着收获期的延长呈先下降后上升的趋势(P<0.05),在蜡熟期含量达到最低;而非纤维性碳水化合物、相对饲用价值和总可消化养分随着收获期的延迟呈先上升后下降的趋势(P<0.05),在蜡熟期达到最高;即蜡熟期高粱秸秆的干物质含量,相对饲用价值和总可消化养分含量最高,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最低,就高粱秸秆的干物质产量和常规养分来说,蜡熟期为最佳收获期。②收获期对高粱秸秆青贮发酵品质和饲用价值影响显著。随着收获期的推迟,高粱秸秆青贮干物质、干物质损失率、粗脂肪、相对饲用价值、总可消化养分含量和有氧稳定性均显著升高(P<0.05);而粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均显著降低(P<0.05);尽管高粱秸秆青贮完熟期pH略大于4.2,但总体来说,各个收获期青贮发酵品质均良好。高粱秸秆青贮蜡熟期和完熟期的体外总产气量和瘤胃干物质消失率显著高于乳熟期(P<0.05),表明蜡熟期和完熟期高粱秸秆青贮的饲用价值优于乳熟期。总体而言,完熟期高粱秸秆青贮干物质、粗脂肪、相对饲用价值和总可消化养分含量最高,粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最低,蜡熟期次之;蜡熟期和完熟期高粱秸秆青贮的饲用价值高于乳熟期,就高粱秸秆青贮品质和饲用价值来说,蜡熟期和完熟期均为高粱秸秆青贮最适收获期。 综合考虑不同收获期对高粱秸秆干物质产量、常规养分含量、青贮发酵品质和饲用价值的影响,本试验认为高粱秸秆青贮最佳收获期为蜡熟期。 (2)采用单因素完全随机试验设计,分别于蜡熟期高粱秸秆青贮的第0、1、3、7、14、28和56天采集高粱秸秆样品,对高粱秸秆青贮过程中常规养分含量、发酵参数进行测定;通过平板计数法和高通量测序对不同青贮天数高粱秸秆中微生物数量和细菌群落结构变化进行探究,明确高粱秸秆青贮过程中营养物质和微生物发酵机制,为制作高质量高粱秸秆青贮调控提供依据。结果表明:①高粱秸秆青贮过程中营养成分和发酵参数具有显著变化。干物质、干物质损失率、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、总能含量在青贮过程中均呈线性增加趋势,而非纤维性碳水化合物、相对饲用价值、总可消化养分含量均呈线性降低趋势,且均具有显著性差异(P<0.05)。青贮的过程中,pH呈显著线性下降趋势(P<0.05),0~3dpH急剧下降,3d时pH就已经下降到了5以下,达到了优质青贮最初的pH要求;高粱秸秆青贮过程中乳酸占比最高,乙酸次之,整个青贮过程中未检测到丙酸和丁酸,青贮发酵品质较好。②高粱秸秆青贮过程中微生物数量及细胞群落结构具有显著差异。青贮过程中乳酸菌数量逐渐增多(P<0.05),逐渐占据优势地位,而酵母菌、霉菌和肠杆菌的生长逐渐受到抑制(P<0.05),3d之后检测不到霉菌,7d之后检测不到肠杆菌;高粱秸秆青贮过程中细菌alpha多样性显示,细菌群落的Shannonindex,FaithPD,Observedfeatures和Pielou’sevenness指数在青贮期间均呈线性降低趋势(P<0.05),说明青贮过程中高粱秸秆青贮细菌群落多样性呈下降趋势;青贮过程中细菌群落Beta多样性显示在青贮过程中高粱秸秆的细菌群落经历了一个巨大的群落演替过程,最终形成了一个完全不同的群落结构(P<0.05);分类学分析共有10个菌门173个分类群处于检测水平(其相对丰度在至少一半样品中高于0.01%)。随着青贮时间的延长,优势菌门逐渐由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)和放线菌门(Actinobacteria)转变为厚壁菌门(Firmicutes)(P<0.05),优势菌属由泛菌属(Pantoea)和肠杆菌属(Enterobacteriaceae,包括未分类的肠杆菌)转变为乳杆菌属(Lactobacillus)。