■ 李术娜 王 全 徐丽娜 刘 利 朱宝成,2
(1.河北农业大学生命科学学院,河北保定071001;2.中国系统工程学会草业专业委员会,北京100190;3.河北工程大学科技处,河北邯郸056038)
近年来,随着畜牧业与饲料业的快速发展,饲料短缺问题日益严重,已成为严重制约我国畜牧养殖业发展的瓶颈问题。因此,开发非常规饲料,特别是充分利用丰富的农作物副产品资源发展畜牧养殖,已成为缓解我国人畜争粮矛盾、保证畜牧业持续发展的有效途径。
我国花生秧、壳资源丰富,每年花生秧产量约达0.5亿吨之多,它富含粗蛋白、粗脂肪、各种矿物质及维生素,营养丰富且适口性好,是一种优质的粗饲料来源[1-2]。对花生秧、壳的综合利用不仅可以有效提高该产业的经济效益,而且有益于畜牧业的可持续发展[3-6]。
近几年,随着饲料资源的日益紧缺和养殖成本的升高,已有不少学者对花生秧展开了饲喂试验,并取得了较好的饲喂效果。如丁松林[7]报道,用青贮花生秧饲喂肉牛增重明显。刘太宇等[8-9]将玉米秸秆同花生秧一同青贮,有效改善了饲料的品质。杨家晃等[10]用稻草粉、玉米秆粉和花生秧粉构成日粮饲喂食合浦狮头鹅,取得良好的效果。陆小虹等[11]用花生秧粉代替苜蓿草粉饲喂家兔,可以保证饲料配方的稳定性,不影响家兔生长性能并降低了家兔饲养成本。黄玉德等[12]试验表明,青贮花生秧对奶牛的产奶性能和生长性能具有很好的饲喂效果。尽管如此,花生秧在畜牧业中的利用仍然存在许多实际问题:一是这些副产品品质不够稳定,受季节、地域、成熟度、品种等影响较大,影响了对其营养价值的准确评定;二是采收后保管粗放,往往随意堆置,致使其营养成分大大流失;三是加工处理方式简单,大多是粉碎后或者青贮后进行饲喂[13-14],这样的处理方式并不能从本质上提升其饲用价值;四是相对其他粗饲料而言,目前花生秧在养殖业中的应用不够广泛,在动物饲养方面的试验资料仍然太少,指导实际生产应用的数据不足,因此,还需进行大量的研究,促进花生秧、壳在家畜生产中的普遍应用。
秸秆发酵饲料是近年来各地学者们致力于秸秆资源高效利用的一种新技术,秸秆发酵饲料化可显著提高秸秆饲用价值,达到替代优质饲草或部分饲粮的目的,对缓解畜牧业饲料短缺矛盾意义重大[15-17],受到政府相关部门的高度重视。但关于花生秧的发酵处理、以及发酵花生秧在肉鸭生产中的应用效果,国内尚未见报道。
本实验室研究开发出秸秆发酵饲料复合菌剂,该菌剂包括降解木质素、纤维素,转化无机氮源合成菌体蛋白,以及产生挥发性有机酸三大主要功能,作物秸秆经过功能微生物的处理,其中的木质纤维素被大幅降解,粗蛋白含量增加,饲用品质显著提升,同时增加了作物秸秆的酸香味,改善了其适口性,促进动物的采食;另外,发酵饲料中含有大量益生菌,随着采食进入动物体内并在肠道内定植,改善了肠道的菌群结构,对于供试动物胃肠道内的常规消化酶活力以及对常规营养物质的消化吸收,均产生积极的作用,最终使得饲粮的利用率提高并促进动物的生长。
本研究利用研制的秸秆发酵饲料化复合菌剂处理花生秧粉,科学评价其营养价值,并用其替代部分常规饲粮进行饲喂,考察日粮中添加发酵花生秧粉对肉鸭生长性能的影响,以及在降低养殖成本方面的作用,得到发酵花生秧粉在日粮中最适添加比例,为花生秧资源的科学加工与开发利用、以及肉鸭的节粮养殖积累科学数据与理论依据。
1.1.1 复合发酵菌剂
由枯草芽孢杆菌XWS-8、枯草芽孢杆菌MZS-3-6和酵母菌JM-1按4∶4∶3比例混合而成,总菌量1.0×1010CFU/g,菌剂所含菌株包括木质素与纤维素降解、无机氮源转化利用、产生有机酸、产益生物质等功能,由河北农业大学研制、河北众邦生物技术有限公司生产。
1.1.2 花生秧
由保定市农牧微生物工程技术研究中心提供,品种为“冀花15号”。
1.1.3 供试动物
选取体况良好、体重相近[(828.15±2.16)g]的42日龄樱桃谷肉鸭100只,不分公母随机分为4组,每组25只,分别为对照组、试验组Ⅰ、试验组Ⅱ、试验组Ⅲ。组间平均体重相近,经F检验差异不显著(P>0.05)。
1.1.4 试验鸭日粮及饲养管理
采用购买于河北正大饲料公司的成品鸭饲料作为对照组基础饲粮,其日粮配方及营养水平见表1。对照组饲喂基础日粮,试验组Ⅰ饲粮为90%对照日粮+10%发酵花生秧粉、试验组Ⅱ饲粮为85%对照日粮+15%发酵花生秧粉、试验组Ⅲ饲粮为80%对照日粮+20%发酵花生秧粉。试验组日粮混合均匀后重新进行造粒加工。
供试鸭入舍前进行常规消毒,于室外同一环境下地面平养,饲喂管理方式与养殖场保持一致,自然光照,舍内通风良好。免疫接种、疾病预防和消毒按常规方法进行。坚持每天打扫,每天清洗饮水器和料槽1次,及时清除粪便。
整个试验期共28 d,其中预试期7 d,正式试验期为21 d。供试动物每天分别在8:00、16:00饲喂2次,自由采食和饮水。以组为单位,每天记录饲料投放量和剩余量,记录后计算采食量。
表1 试验鸭基础饲粮配方及营养水平(风干基础)
1.2.1 制备发酵花生秧粉
将花生秧磨成粉(约40目),加水至其干物质与水量比为1∶1.2,加入5%辅助氮源硫酸铵,并按照每吨10 000亿施菌量施入复合菌剂,置室内封闭发酵(平均温度25℃)30 d后使用。
1.2.2 发酵花生秧功能菌含量及常规营养成分测定
取1.0 g发酵花生秧粉样品,采用10倍梯度稀释法,稀释至10-7,选择10-5~10-73个稀释度,分别涂布于NA培养基中,每平板接菌量为100 μl,每稀释度做3个平行,37℃恒温培养48 h,检测发酵花生秧粉中的功能菌含量。
发酵结束后,委托农业部饲料效价与安全监督检验测试中心对供试花生秧粉进行营养成分的测定,各指标的测定方法如下:粗蛋白(GB/T 6432—1994)、粗脂肪(GB/T 6433—2006)、粗纤维(GB/T 6434—2006)、中性洗涤纤维(GB/T 20286—2006)、酸性洗涤纤维(NY/T 1459—2007)、灰分(GB/T 6438-2007)、水分(GB/T 6435—2006)、真蛋白(SXA03-FB—002)、钙(GB/T 6436—2002)、磷(GB/T 6437—2002)、乳酸、挥发性有机酸(离子色谱法)等常规营养物质的含量并测定总能(ISO 9831—1998)。
1.2.3 肉鸭生长性能的测定及经济效益分析
供试鸭生长性能指标包括:平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)、增重成本。
①平均日增重(ADG):于正试第1 d早晨对试鸭编号并进行饲前空腹称重作为试验始重,试验最后1 d早晨饲前空腹称重作为试验末重。试验末重和试验始重之差再除以试验天数即为平均日增重。
② 平均日采食量(ADFI):提前称出每天的喂料量,于第2 d喂料前收集前1 d的剩料,供料量与剩料量之差即为平均日采食量。
③料重比(F/G):平均日采食量与平均日增重之比。
④增重成本:每增重l kg所耗饲料的成本(试验期间对照组基础饲粮成本为3.1元/kg,发酵花生秧粉成本按1.6元/kg计,包括花生秧成本+菌剂、辅料成本+发酵环节人工成本)。
采用SPSS 17.0软件进行单因素方差统计分析,用Duncan's法进行最小显著性检验,取α=0.05,结果以“平均数±标准差”表示。
花生秧粉在密封发酵30 d后,利用5点采样法采样,混匀后对其菌含量及常规营养成分含量进行测定,同时取发酵前的花生秧粉做相同的指标测定,测定结果见表2。
表2 花生秧粉营养成分分析
由表2可以看出,花生秧粉经发酵之后,粗纤维含量降低 25.57%(P<0.01),中性洗涤纤维降低11.35%(P<0.01),酸性洗涤纤维降低9.50%(P<0.01),粗脂肪含量降低12.01%(P<0.01),粗蛋白质含量升高52.23%(P<0.01),有机酸含量升高66.34%(P<0.01),木质素含量降低12.69%(P<0.05),而灰分含量无显著性变化(P>0.05),总能增加52.98%(P<0.05)。
表3 日粮中添加不同比例发酵花生秧粉对供试鸭生长性能的影响
表4 经济效益分析
2.2.1 生长性能的测定
表3为试验期间供肉鸭的生长情况,结果表明:在试验期间,相比对照组,试验组Ⅰ、Ⅱ平均日增重分别提高10.35%(P<0.01)和21.93%(P<0.01),而试验组Ⅲ比对照组平均日增重下降9.66%(P<0.01)。
在整个饲喂期过程中,对照组与试验组采食量基本无差别,管理条件也一致。从试验结果可以看出:相比对照组,试验组Ⅰ料重比下降9.23%(P<0.01);试验组Ⅱ平均增重最多,相应的此试验组的料重比也最低,比对照组降低17.69%(P<0.01),而试验组Ⅲ的料重比增加10.79%(P<0.01)。
2.2.2 经济效益分析
通过对饲料配方改变后的各组饲喂成本进行核算,饲料精料及配料按当前市场价格为准,对照组精料的成本为3.1元/kg,发酵花生秧粉按1.6元/kg计算,则试验组Ⅰ的饲料成本为2.95元/kg,试验组Ⅱ的饲料成本为2.875元/kg,试验组Ⅲ的饲料成本为2.80元/kg。
从表4中可以看出,3个试验组的增重成本均发生变化,相比对照组,试验组Ⅰ、Ⅱ的增重成本分别下降13.64%、23.83%,而试验组Ⅲ的增重成本增加0.07%。
饲料行业中,衡量优质饲草营养价值的两个重要指标是粗蛋白质含量与纤维构成。花生秧经复合菌剂发酵,菌剂中的无机氮转化菌株利用外源的无机氮源转变为自身菌体蛋白,附着于花生秧上,致使其粗蛋白质含量显著增加;而其中的木质素、纤维素、半纤维素等大分子糖类被菌剂中的木质素酶、纤维素酶产生菌株降解为可溶性小分子碳水化合物,并经功能菌株的代谢作用形成各种乳酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,同时发酵花生秧粉经发酵后适口性增加,有助于促进动物增加采食量。
杨致玲等[17]提出,经微生物发酵后,秸秆中真蛋白质含量提高,粗纤维含量降低,营养价值得到提高,且经过微生物发酵后质地柔软,适口性增强。吴代圣等[18]提出相同理论,指出发酵可使饲料变得松软、醇香、有酸性,可提高饲料适口性与采食量。本研究也证实了复合菌剂发酵可显著改善花生秧的营养价值、提高养殖效益。
很多学者报道了饲喂发酵饲料对动物生产性能的提升作用,如王春华等[19]报道了用20%的发酵秸秆粉代替日粮中的部分精料,既可降低饲料成本,又对生长速度无明显影响。杨致玲等[17]采用发酵玉米秸秆喂猪,其增重速度与对照组无明显差异。胡发成等[20]与张凤霞等[21]采用发酵粗饲料进行羊的饲喂,提出发酵饲料相比常规饲料能使料肉比降低,提高经济效益。而料重比是表示饲料转化率的重要指标,本结果中料重比明显降低,且降低了生产成本,与上述结果相同。
本研究结果表明,发酵花生秧粉经复合菌剂的发酵处理,其营养成分发生了显著性变化,改变了饲粮的适口性,使饲用价值得以显著提高。将发酵花生秧粉以15%比例替代肉鸭常规饲粮其饲喂效果最好,与对照组相比,平均日增重提高21.93%(P<0.01),料重比降低17.69%(P<0.01),增重成本下降23.83%。
本试验通过对花生秧的处理与不同饲喂方式,证明了发酵花生秧粉在肉鸭养殖中的可行性,试验结果表明,花生秧粉能提高动物采食量,降低饲料成本,获得更高的养殖收益,试验为花生秧在肉鸭养殖中的应用及肉鸭节粮养殖开拓了新的思路。