خصوصیات‌سیلویی، تخمیرپذیری، قابلیت هضم، انرژی و پروتئین قابل متابولیسم سیلاژ علوفه سه رقم جدید آمارانت (Amaranthus hypochondriacus)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات تغذیه دام و طیور، موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران،

2 دانشیار، بخش تحقیقات تغذیه دام و طیور، موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

3 استادیار ،مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گلستان، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: کاهش نزولات جوی، گرم‌تر شدن زمین و کمبود منابع آبی از جمله آثار مخرب تغییرات اقلیمی می باشد لذا معرفی گیاهان کم آب‌بر و مقاوم به گرما و خشکی به‌عنوان منابع گیاهان علوفه‌ای جدید، ضروری به‌نظر می رسد. در این راستا، کشت علوفه کم‌آب‌بر و مقاوم به‌خشکی مانند ارقام جدید گیاه آمارانت، در دستورکار قرار گرفت. البته اطلاعات اندکی از نحوه سیلوسازی و ارزش تغذیه‌ای علوفه ارقام جدید آمارانت کشت شده در استان گرم و مرطوب گلستان، موجود می باشد که هدف این پژوهش، تعیین خصوصیات‌سیلویی، تخمیرپذیری، قابلیت هضم، انرژی و پروتئین قابل‌متابولیسم علوفه سه رقم جدید آمارانت کشت‌شده در استان گلستان، بود.
مواد و روش پژوهش: علوفه سه رقم جدید آمارانت شامل لورآ، سیم و خارکفسکی، در مزرعه تحقیقاتی عراقی‌محله در استان گلستان کشت و در زمان گلدهی برداشت شدند. علوفه‌ها به قطعات دو الی چهار سانتی‌متر خرد و با نسبت وزنی پنج درصد ملاس و نیز پنج درصد کاه گندم مخلوط شده و در ظرف‌های ده کیلوگرمی سیلو شدند. پس از گذشت 45 روز، در آزمایشگاه مؤسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سیلوها بازگشایی شده و ارزیابی ظاهری-حسی و خصوصیات سیلویی تیمارهای آزمایشی انجام شد. سپس ترکیبات شیمیایی شامل ماده خشک (مزرعه‌ای و سیلویی)، پروتئین خام، خاکستر خام، چربی خام و قند محلول در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. آزمایش‌های تولیدگاز با استفاده از شیرابه شکمبه سه رأس گاو تالشی فیستول‌گذاری شده شکمبه (در زمان‌های مختلف تخمیر شامل 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72، 96 ساعت)، قابلیت هضم، تعیین انرژی و پروتئین قابل متابولیسم (در قالب طرح کاملا تصادفی با شش تیمار در سه تکرار) انجام شد. درنهایت، انرژی و پروتئین قابل متابولیسم و نیز خوراک مصرفی روزانه تیمارهای آزمایشی بدست آمدند.
یافته‌ها: ماده خشک، پروتئین خام، چربی خام، خاکستر خام، الیاف نامحلول در شوینده خنثی، قند محلول و کربوهیدرات غیرفیبری سیلوی علوفه رقم لورآ به‌ترتیب 0/23، 8/18، 97/0، 2/21، 5/30، 5/2 و 6/28 درصد ماده خشک شد. مجموع ارزیابی ظاهری-حسی، نقطه فلیگ، نیتروژن آمونیاکی (میلی‌گرم)، اسیداستیک (میلی‌گرم)، اسیدلاکتیک (میلی‌گرم)، اسیدپروپیونیک در سیلوی علوفه رقم لورآ به‌ترتیب 8/15، 7/78، 4/4، 4/18، 0/45 و 1/15 شدند. تولید گاز سیلوی رقم‌های لورآ، سیم و خارکفسکی (در زمان 24 ساعت تخمیر شکمبه‌ای به ازای 200 میلی‌گرم) به‌ترتیب 3/45، 9/43 و 1/42 میلی‌لیتر بود. قابلیت هضم ماده‌خشک , ماده آلی در سیلوی علوفه رقم لورآ به‌ترتیب 5/66 و 2/70 درصد شد. مقادیرانرژی قابل هضم، انرژی قابل متابولیسم، انرژی خالص و قابلیت هضم (ماده خشک، ماده آلی و ماده آلی در ماده خشک) علوفه و سیلاژ رقم لورا بیشتر از دو رقم دیگر بود. ارزش نسبی علوفه‌ای، کیفیت نسبی تغذیه‌ای و ضریب خوراک مصرفی (گرم در روز به ازای کیلوگرم وزن زنده در شرایط نگهداری) در علوفه سیلوی شده آمارانت (رقم لورآ) به‌ترتیب 3/122، 0/108 و 8/43 شد.
نتیجه‌گیری کلی: سیلوی علوفه رقم لورآ بدلیل داشتن خصوصیات سیلویی بهتر و پروتئین‌خام، تولیدگاز، قابلیت هضم بیشتر و پروتئین و انرژی قابل‌متابولیسم بالاتر و نیز ارزش نسبی علوفه‌ای، کیفیت نسبی تغذیه‌ای و خوراک مصرفی مناسب‌تر نسبت به بقیه تیمارهای آزمایشی، دارای کیفیت بهتری برای تغذیه نشخوارکنندگان بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Silage characterization, fermentability, digestibility, metabolizable energy and protein on forages silage of three new cultivars of Amaranthus hypochondriacus

نویسندگان [English]

  • Amirreza Safaei 1
  • Alireza Aghashahi 2
  • MohammadTaghi Feyzbakhsh 3
1 Assistant Professor of Livestock and Poultry Nutrition Research Department, National Animal Science Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran.
2 Associate Professor of Animal and Poultry Nutrition Research Department, National Animal Science Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran.
3 Professor Assistant at Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Gorgan, Iran.
چکیده [English]

Background and aim: One of the destructive effects of climate change is the reduction of precipitation and global warming which is leading to shortage of water resources. Therefore, it seems necessary to introduce water-resistant plants that are resistant to heat and drought (as sources of new forage plants). In this regard, the cultivation of dehydrated and drought-resistant forage (such as new cultivars of amaranth) was on the agenda. There is little information about the silage formation and nutritional value of forage of new Amaranth cultivars (in hot and humid Golestan province). The aim of this study was to determine the characteristics of silage, fermentability, digestibility, energy and metabolizable forage protein of three new cultivars of amaranth cultivated in Golestan province. Materials and Methods: Forage of three new Amaranth cultivars including Laura, Sim and Kharkovsky. They were grown on a research farm Arqi-mahaleh in Golestan province and harvested at the time of flowering. These forages were chopped into pieces of two to four centimeters and mixed with a weight ratio of five percent molasses and five percent wheat straw. They were stored in silage in 10kg buckets. After 45 days (in the laboratory of the Animal Science Research Institute), the silos were reopened. Sensory evaluation and silage properties of experimental treatments, were measured. Then chemical compounds including dry matter (field and silage), crude protein, crude ash, crude fat, soluble sugar, were analyzed. Gas production test (by Menke and Steingass method) using ruminal leachate of three cows (by ruminal fistulation) and at different fermentation times including 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, 96 hours were done. Digestibility, determination of energy and metabolizable protein (in a completely randomized design with six treatments in three replications) was performed. In final, metabolizable energy and protein as well as daily dietary intake of experimental treatments, were obtained. Results: Dry matter, crude protein, crude fat, crude ash, neutral detergent fiber, water soluble carbohydrate and non-fiberous carbohydrates in forage silage of Laura cultivar were 23.0, 18.8, 0.97, 21.2, 30.5, 2.5 and 28.6 percent, respectively In Laura forage silage, total sensory evaluation, flag point, ammonia nitrogen (mg), acetic acid (mg), lactic acid (mg), propionic acid were 15.8, 7.78, 4.4, 18.4, 0.45 And 1.15 respectively. Gas production in silos of Laura, Sim and Kharkovsky cultivars (during 24 hours of rumen fermentation per 200 mg) were 45.3, 43.9 and 42.1 ml, respectively. Dry matter and organic matter digestibility in forage silage of Laura cultivar were 66.5 and 70.2 percent, respectively. The amounts of digestible energy, metabolizable energy, net energy and digestibility (dry matter, organic matter and organic matter in dry matter) of fodder and silage of Laura cultivar were higher than the other two cultivars. Relative forage value, relative nutritional quality and feed ratio (g / day / kg body weight during maintenance) in amaranthus silage (Laura cultivar) were 122.3, 108.0 and 43.8, respectively. Conclusion: Laura forage silage has better silage characteristics and crude protein, gas production, higher digestibility, higher protein and metabolizable energy, as well as relative forage value, relative feed quality and better-feed intake. This silage had a better quality for ruminant nutrition than other silage experimental treatments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Amaranthus silage
  • characterization silage
  • gas production
  • digestibility

مراجع

Abbasi, D., Rouzbehan, Y. and Rezaei, J. 2012. Effect of harvest date and nitrogen fertilization rate on the nutritive value of amaranth forage (A. hypochondriacus). Journal of Animal Feed Science and Technology. 171, 6–13.
Aliarabi, H., Rabbani, H., Mirhadi, S.A., Fazaeli, H. and Zaboli, K. 2017. Comparison of nutritional value and ruminal fermentation characteristics of ensiled green amaranth (Amaranthus hypochondriacus) with corn silag.  Journal of Ruminant Research. 5(2): 101-116. (In Persian).
AOAC, 2005. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists, 14th Ed. Washington, DC.
Aynehband, A., Aghasizadez, V. and Meskarbashi, M. 2007. Evaluation of quantitative and qualitative characteristics of amaranth cultivars in different planting dates. Iranian Journal of Field Crops Research. 5: 221-228. (In Persian). 
Bayat-Kohsar, J., Maghsoudlo, F. and Khojeh, A.M. 2020. Determination of nutritive value, in vitro gas production parameters and digestibility of different kinds of weed plants. Journal of Animal Environment. 12(3): 51-59. (In Persian).
Blummel, M. and Bullerdieck, P. 1997. The need to complement gas production measurements with residue determination from in Sacco degradability to improve the prediction of voluntary intake of hays. Journal of Animal Science. 64: 71-75.
Castelán, O.J. Estrada, L. Carretero, A. Vieira, N. Martinez, S. and Cárdenas, C. 2003. Degradation characteristics of maize weeds used as forage in smallholder maize-livestock production systems of central México in different growing periods. Journal of Tropical and Subtropical Agroecosystems. 3:115-119.
Chen, X.B. 1995. "Fitcurve" macro. IFRU. The Macaulay Institute, Aberdeen, UK.
Church, D.C. 1991. Livestock feeds and Feeding. Prentice-Hall. International, Inc.350. (3ed.) pp. 97-99.
Czerkawski, J.W. 1986. An introduction to rumen studies. Pergamum Press, Oxford, UK.
Di-Tomasa, J.M. 1995. Approach for improvement crop competition through the manipulation of fertilization strategies. Journal of Weed Science. 43: 491-497.
Fazaeli, H. and Safaei, A.R. 2007. Digestibility and voluntary intake of amaranth forage silage in sheep. In proceedings of the second congress of animal and aquatic sciences of the country. pp: 726-729. Animal Science Research Institute. Karaj. Iran. (In Persian).
Gao, R., Wang, B., Jia, T., Luo, Y. and Yu, Z. 2021. Effects of different carbohydrate sources on alfalfa silage quality at different ensiling days. Journal of Agriculture. (11) 58:1-13.
Givens, D.I., Owen, E., Oxford, R.F.E. and Omed, H.M. 2000. Forage Evaluation Ruminant Nutrition.CAB International, Wallingford, U.K. pp. 282-286.
Henderson, T., Johnson, B. and Schneiter, A. 2000. Row spacing, plant population and cultivar effects on grain amaranth in the Northern Great Plains. Agronomy Journal. 92: 329-336.
Karimi-Rahjerdi, N., Rouzbehan, Y., Fazaeli, H. and Rezaei, J. 2015. Chemical composition, fermentation characteristics, digestibility, and degradability of silages from two amaranth varieties (Kharkovsky and Sem), corn, and an amaranth–corn combination. Journal of Animal Science. 93, 5781–5790.
Khorvash, M., Colombatto, D., Beauchemin, K.A., Ghorbani, G.R. and Samei, A. 2005. Use of absorbents and inoculants to enhance the quality of corn silage. Canadian Journal of Animal Science. 86:97-107.
Kilic, A. 1986. Silo feed (Instruction, education and application proposals). Bilgehan. Press: Izmir. Turkey.
Makkar, H.P.S. 2005. In-vitro gas methods for evaluation of feeds containing phytochemicals. Journal of Animal Feed Science and Technology. 123(1):291-302.
McDonald, P., Edwards, R.A, Greenhalgh, J.F.D, and Morgan, C.A. 2010. Animal nutrition (7th Ed.). USA: Longman Scientific and Technical.
Menke, K.H. and Steingass, H. 1988. Estimation of energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro production using rumen fluid. Journal of Animal Research and Development. 28: 7-55.
National Research Council (NRC). 2021. Nutrient Requirements of Dairy Cattle: Eighth Revised Edition. Washington. The National Academies Press.
Pond, W.G. and Lehman. J.W. 1989. Nutritive value of vegetable amaranth cultivar for growing Lambs. Journal of Animal Science. 67:3036-3039.
Pond, W.G., Lehman, J.W., Elmore, R., Husby, F., Calvert, C.C., Newman, C.W., Lewis, B., Harrold, R.L. and Froseth, J. 1991. Feeding value of raw or heated grain amaranth germplasm. Journal of Animal Feed Science and Technology. 33:221-236.
R statistical software. 2022. R 4.2.0. (www.r-project.org). The R Journal.
Rahnama, A.A. and Safaei, A.R. 2017. Performance comparison of three varieties of Amaranth (Amaranthus Hypochondriacus L.) at different harvest time. Journal of Asian Scientific Research. 7(6): 224-230.
Rezaei, J., Rouzbehan, Y., Fazaeli, H. and Zahedifar, M. 2013. Carcass characteristics, non-carcass components and blood parameters of fattening lambs fed on diets containing amaranth silage substituted for corn silage. Journal of Small Ruminant Research. 114, 225–232.
Rezaei, J., Rouzbehan, Y., Fazaeli, H. and Zahedifar, M. 2014. Effects of substituting amaranth silage for corn silage on intake, growth performance, diet digestibility, microbial protein, nitrogen retention and ruminal fermentation in fattening lambs. Animal Feed Science and Technology. 192: 29–38.
Rouzbehan, Y., Rezaei, J., Fazaeli, H., Zahedifar, M. and Maghsoudinejad, G. 2013. Effect of replacing corn silage by amaranth silage on weight gain, rumen fermentation and blood parameters in fattening Moghani lambs. Animal Sciences Journal (Pajouhesh & Sazandegi). 104(3): 39-54. (In Persian).
Sanchez, J.M.C. 1990. Amaranth (Amaranthus spp.) as a forage. In: Proc. Fourth Amaranth Confrence, Minnesota Ext. Serv., Minnesota Agricultuer University. Minnesota, St Paul.
Safaei, A.R., Fazaeli, H., Zahedifar, M., Mansouri, H. and Mirhadi, S.A. 2007. The developmental process of rumen fistulation in Iranian native ruminants. The 58th annual meeting of the European Association for Animal Production (EAAP). Dublin. Ireland. p. 395.
Saricicek, Z. and Kilic, A. 2009. The effects of different additives on silage gas production, fermentation kinetics and silage quality. Journal of Applied Sciences. 62: 11-18.
Shadi, H., Rouzbehan, Y., Rezaei, J. and Fazaeli, H. 2018. Nutritve value of amaranth (var. Maria) silage in comparison with corn silage. Animal Sciences Journal (Pajouhesh & Sazandegi). 121(4): 303-316. (In Persian).
Sarmadi, B., Rouzbehan, Y. and Rezaei, J. 2016. Influences of growth stage and nitrogen fertilizer on chemical composition, phenolics, in situ degradability and in vitro ruminal variables in amaranth forage. Journal of Animal Feed Science and Technology. 215, 73–84.
Sleugh, B.B., Moore, K.J., Brummer, E.C., Knapp, A.D., Russel, J. and Gibson, L. 2001. Forage nutritive value of various amaranth species at different harvest dates. Crop Science. 41: 466–472.
Svirskis, A. 2003. Investigation of amaranth cultivation and utilization in Lithuania. Agronomy Research. 1: 253–264.
Teymournejad, N. 2001. Determination of nutritive value of fruit and vegetable wastes using in vivo, in vitro and in situ techniques in ruminants. Thesis of MSc of Islamic Azad University of Branche Karaj. (In Persian).
Tilley, J.M.A. and Terry, R.A. 1963. A Two-Stage technique for the in vitro digestion of forage crops. Journal of grass and forage Science. 18(2): 104-l11.
Tisserand, J.I. and Valls, M. 2004. Evaluation of the Nutritive Value of Mediterranean Roughages. Mediterranean Agronomic Institute of Zaragoza (IAMZ): International Centre for Advanced Mediterranean Agronomic Studies (CIHEAM).
Toghdory, A., Ghoorchi, T., Asadi, M. and Kamali, R. 2018. The effect of different levels of maize bran on performance, nutrient digestibility and rumination behavior of Dalagh ewes. Journal  of Ruminant Research. 6(3): 71-80. (In Persian).
VanSoest, P.J. 1967. New chemical procedures for evaluation forages. Journal of Animal Science. 23: 838-847.
VanSoest, P.J. 1994. Nutritional Ecology of the Ruminant. 2nd ed. Cornell University Press. Ithaca. N.Y.
VanSoest, P.J., Robertson, J.B. and Lewis, B.A. 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and non starch polysaccharides (NSP) in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science. 74: 3583–3597.
Weber, S.P., Summers, A.F., Meyer, T.L. and Funston, R.N. 2012. Impact of post-weaning beef heifer development system on average daily gain, reproduction, and feed efficiency. Beef cattle report at Nebraska University. P 39.
Weber, L. Ehubbard-Putnam, D. Nelson, L. and Lehman, J. 1988. Amaranth grain Production guide Rodale Pres Inc Emmaus. pH and American Amaranth Institute, Bricelyn, M. N. In vitro gas production using rumen fluid. Journal of Animal Research and Development. 28: 7-55.
Zaboli,  K. and Maleki, M. 2016. Prediction of ruminal fermentation kinetic of corn silage using some models by in vitro method. Journal  of Ruminant Research. 4(3): 117-134. (In Persian).
Zarei, J., Abdolhakim Toghdory, A. and Ghoorchi, T. 2022. Effect of conditioning concentrate and type of ration cereal on performance, nutrient digestibility, ruminal and blood parameters of Dalagh fattening lambs. Journal of Ruminant Research. 10(2): 63-78. (In Persian).
نشریه پژوهش‌ در نشخوار کنندگان
دوره 11، شماره 1
اردیبهشت 1402
صفحه 55-74

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار