劉 霞,季 莉,王曉菁,開(kāi)建榮,趙子丹,李彩虹,張 艷,李 冬
(1.寧夏農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,寧夏銀川 750002;2.寧夏回族自治區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)研究與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏銀川 750002;3.寧夏農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所,寧夏銀川 750002)
奶牛飼料按照國(guó)際飼料分類原則分為粗飼料、青綠飼料、青貯飼料、能量飼料等八類(王加啟,2006),其中青貯飼料因柔軟多汁、適口性好、營(yíng)養(yǎng)豐富、耐儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)(江山和周曉蓉,2016),在提高奶牛生產(chǎn)性能、健康狀況,提升養(yǎng)殖場(chǎng)效益等方面發(fā)揮了巨大作用(閆貴龍等,2006;劉琳,2005;馮仰廉和張子儀,2000),尤其是在寧夏地區(qū)的冬季、深秋和初春時(shí)節(jié)作用尤為明顯(張彩云等,2022)。
青貯飼料作為奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)常年使用的飼料,其營(yíng)養(yǎng)成分直接影響奶牛的生產(chǎn)性能及奶產(chǎn)品質(zhì)量。相關(guān)研究報(bào)道,優(yōu)質(zhì)的青貯飼料可以提供給家畜良好的營(yíng)養(yǎng),優(yōu)質(zhì)的青貯飼料是高產(chǎn)奶牛確保產(chǎn)奶量、減少疾病的基礎(chǔ)(常玉萍,2009),霉變飼料可導(dǎo)致家禽抵抗力降低,受精率、孵化率下降,免疫抑制、腹瀉、流產(chǎn)等問(wèn)題(金鉞和楊桂芳,2003)。因此,青貯飼料的質(zhì)量得不到改善,奶牛養(yǎng)殖就很難向高產(chǎn)、高效發(fā)展。
為保障寧夏地區(qū)奶牛產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,本文對(duì)寧夏固原市、銀川市、中衛(wèi)市、吳忠市及石嘴山市青貯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定分析,綜合評(píng)價(jià)了寧夏地區(qū)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),以期為寧夏地區(qū)改善青貯飼料質(zhì)量提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。
1.1 試驗(yàn)材料 2022年3—9月,在固原市、銀川市、中衛(wèi)市、吳忠市及石嘴山市大型奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)采集玉米青貯飼料樣品42份,詳見(jiàn)表1。采集的青貯樣品自然陰干,經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后裝入密封袋中,貼好標(biāo)簽,放入低于-18℃冰箱中保存待測(cè)。

表1 不同地區(qū)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)比較結(jié)果 %

表1 青貯飼料樣品的采樣地點(diǎn)及數(shù)量
1.2 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定 粗蛋白質(zhì)(CP):GB/T 6432-2018;酸性洗滌纖維(ADF):NY/T 1459-2007;粗脂肪(EE):GB/T 6433-2006;干物質(zhì)(DM):GB/T 6435-2014;中性洗滌纖維(NDF):GB/T 20806-2006;參考相關(guān)文獻(xiàn)(袁翠林等,2015;Rohweder D A等,1978;熊乙等,2018)評(píng)價(jià)青貯飼料干物質(zhì)采食率(DDM)、干物質(zhì)采食量(DMI)、粗飼料相對(duì)飼用價(jià)值(RFV)。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 采用Excel軟件整理所有試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析。利用隸屬函數(shù)值進(jìn)行不同地區(qū)青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)。運(yùn)用到的主要公式如下(王芳等,2020;張朝陽(yáng)和許桂芳,2009):
式中,xi表示第i個(gè)因子的得分值,xmin表示第i個(gè)因子得分的最小值,xmax表示第i個(gè)因子得分的最大值。
式中,W表示第i個(gè)公因子在所有公因子中的重要程度,Pi表示不同地區(qū)第i個(gè)公因子的貢獻(xiàn)率。
式中,D值為不同地區(qū)青貯飼料利用綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)所得的綜合評(píng)價(jià)值。
2.1 不同地區(qū)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)比較 由表1可知,各地區(qū)青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)數(shù)值各異。CP含量最大值為11.85%,最小值為7.13%,排序?yàn)橹行l(wèi)市>銀川市>吳忠市>石嘴山市>固原市,NDF含量最大值為64.66%,最小值為54.62%,排序?yàn)槭焐绞校竟淘校緟侵沂校局行l(wèi)市>銀川市;ADF含量最大值為44.73%,最小值為37.10%,排序?yàn)槭焐绞校局行l(wèi)市>吳忠市>銀川市>固原市,粗脂肪與干物質(zhì)各地區(qū)青貯飼料含量相近。單因素方差分析表明,各地區(qū)青貯飼料不同營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。
2.2 不同地區(qū)青貯飼料DMI、DDM、RFV值比較由表2可知,銀川市青貯飼料具有較高的DMI、DDM、RFV值,單因素方差分析表明,不同地區(qū)DMI、DDM、RFV數(shù)值之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表2 不同地區(qū)DMI、DDM、RFV值比較結(jié)果
2.3 不同地區(qū)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)相關(guān)性分析由表3可知,不同地區(qū)青貯飼料的8個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)之間都存在不同程度的相關(guān)性,從而使它們提供的信息發(fā)生重疊,相關(guān)性越高說(shuō)明重疊信息越多。

表3 青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分相關(guān)性矩陣
2.4 不同地區(qū)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)主成分分析由表4可知,3個(gè)特征值的不同地區(qū)青貯飼料8個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)中可提取3個(gè)主成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率為93.9%,所以可采用這3個(gè)主成分作為評(píng)價(jià)不同地區(qū)青貯飼料綜合品質(zhì)的主要指標(biāo)。

表4 青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分貢獻(xiàn)率和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率
由表5可知,在第1主成分上,NDF、DMI、RFV在第1主成分上有較高載荷,說(shuō)明第1主成分主要反映這3個(gè)指標(biāo)與青貯飼料綜合品質(zhì)的關(guān)系。在第2主成分上,ADF、DDM在該成分上有較高載荷,說(shuō)明第2主成分主要反映這兩個(gè)指標(biāo)與綜合品質(zhì)的關(guān)系;在第3主成分上,EE在該成分上有較高載荷,說(shuō)明第3主成分主要反映這1個(gè)指標(biāo)與綜合品質(zhì)的關(guān)系。

表5 不同地區(qū)青貯飼料旋轉(zhuǎn)主成分表
2.5 不同地區(qū)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)隸屬函數(shù)分析采用隸屬函數(shù)加權(quán)平均法可以得到不同地區(qū)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值D,D值通常是0到1閉區(qū)間上的純數(shù),也可根據(jù)D值大小準(zhǔn)確評(píng)價(jià)各地青貯飼料的綜合品質(zhì),D值越高,青貯飼料的綜合品質(zhì)表現(xiàn)越好。由表6可知,不同地區(qū)青貯飼料綜合評(píng)價(jià)值D以中衛(wèi)市(0.92)最高,整體排序?yàn)橹行l(wèi)市>銀川市>吳忠市>石嘴山市>固原市。
3.1 不同地區(qū)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量及相關(guān)性分析 在家畜生產(chǎn)中,青貯飼料中CP、ADF、NDF等營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)是評(píng)定青貯飼料質(zhì)量品質(zhì)的重要指標(biāo),也是作為評(píng)估奶牛日糧精粗比的科學(xué)指標(biāo)(常玉萍,2009;余汝華等,2003)。于旭華等(2001)研究指出,對(duì)于不同的生長(zhǎng)條件、不同品種、不同收獲季節(jié)的全株玉米,其谷實(shí)與秸稈比例差異很大,通過(guò)發(fā)酵的青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)特性也會(huì)存在很大差異。對(duì)寧夏五市42份青貯飼料營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,飼料中CP含量為7.13%~11.85%,NDF含量為54.62%~64.66%,ADF含量為37.09%~44.73%,按照全株玉米青貯飼料質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(T/CAAA 005,2018),銀川市、中衛(wèi)市青貯飼料NDF屬于三級(jí),其余三市屬于四級(jí)要求;寧夏全區(qū)ADF含量均高于四級(jí)要求,粗蛋白質(zhì)的等級(jí)要求暫未規(guī)定。RFV是DDM和DMI的綜合評(píng)價(jià),可以預(yù)測(cè)飼料的攝入量和能量(何旭陽(yáng)等,2019)。寧夏五市青貯飼料RFV最大值104,最小值78,排序?yàn)殂y川市>吳忠市>固原市>中衛(wèi)市>石嘴山市。綜合8個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析,DM含量與ADF、NDF含量呈正相關(guān),與RFV呈負(fù)相關(guān)。CP含量與ADF、RFV含量呈正相關(guān),與NDF含量呈負(fù)相關(guān)。但僅以指標(biāo)之間的相關(guān)性來(lái)評(píng)價(jià)不同地區(qū)的青貯飼料綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)并不客觀,8個(gè)指標(biāo)反映的信息重疊會(huì)造成評(píng)價(jià)結(jié)果的不明確,相關(guān)文獻(xiàn)(白婷等,2019;王彥花等,2019)也證實(shí)了這一點(diǎn)。因此,需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分類,進(jìn)而提高青貯飼料青貯品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3.2 不同地區(qū)青貯飼料質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)分析 近年來(lái),主成分分析和隸屬函數(shù)法在農(nóng)作物和家畜飼料優(yōu)良品質(zhì)選擇和綜合性狀評(píng)價(jià)方面應(yīng)用較多(徐清宇等,2022;張夢(mèng)瀟等,2020;石永紅等;2010)。本研究利用主成分分析法將不同地區(qū)青貯飼料的8個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為3個(gè)綜合指標(biāo),這3個(gè)綜合指標(biāo)反映了原始變量信息的93.9%,以此作為代表確定其權(quán)重,進(jìn)一步利用隸屬函數(shù)分析法求出各綜合指標(biāo)的評(píng)價(jià)值(D值),從而最終決定最佳青貯飼料的綜合品質(zhì),相比單一指標(biāo)評(píng)價(jià)更加合理、客觀(宋江峰等,2010)。本試驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)D值以中衛(wèi)市青貯飼料得分最高,其次是銀川市、吳忠市。同時(shí)發(fā)現(xiàn)各地區(qū)青貯飼料綜合D值差異較大,造成這種原因可能是各地區(qū)采樣量、氣候條件、田間管理以及青貯操作把控過(guò)程不同所致。
在寧夏冬季、深秋和初春時(shí)節(jié),青貯飼料在奶牛養(yǎng)殖生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大作用。青貯飼料中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性纖維、酸性纖維等成分是決定其飼用品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ),其含量高低直接影響著奶牛的生產(chǎn)性能和奶質(zhì)量。本研究對(duì)固原市、銀川市、中衛(wèi)市、吳忠市及石嘴山市青貯飼料中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,結(jié)合隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)了寧夏全區(qū)青貯飼料綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),其中以中衛(wèi)市青貯飼料綜合品質(zhì)最優(yōu),其次是銀川市,最差的是固原市,建議各地區(qū)在實(shí)際青貯飼料生產(chǎn)中根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件選擇合適的青貯玉米品種進(jìn)行種植,同時(shí)加強(qiáng)田間管理和青貯技術(shù),從而獲得高品質(zhì)的青貯飼料。