تأثیر مرحله برداشت و سطوح مختلف کود نیتروژنی بر ترکیبات شیمیایی، فراسنجه‌های تخمیر آزمایشگاهی و تولید گاز متان علوفه کینوا در تغذیه نشخوارکنندگان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایران

10.22069/ejrr.2024.22618.1967

چکیده

سابقه و هدف: با گرم شدن زمین، شرایط خشکسالی و کاهش منابع آبی، استفاده از گیاهانی مانند کینوا که کم آب‌بر، سازگار با شرایط شوری خاک (pH بین 6 تا 5/8) و شرایط دشوار آب‌‌و‌هوایی هستند، در تغذیه دام و انسان ضروری به نظر می‌رسد. این پژوهش با هدف تأثیر زمان برداشت (مراحل غنچه‌دهی و گلدهی) و مقادیر مختلف کود نیتروژن (150، 200 و 250 کیلوگرم در هکتار) بر ترکیبات شیمیایی، فراسنجه‌های تخمیر و تولید گاز متان گیاه کامل کینوا (رقم سجاما) انجام شد.
مواد و روش‌ها: گیاه کینوا با سه سطح کود نیتروژنی (150، 200 و 250 کیلوگرم در هکتار) در مزرعه کشت شد. برای هر تیمار، شش کرت به عنوان تکرار در نظر گرفته شد. تیمارهای آزمایشی شامل یونجه، کینوا غنچه‌دهی 150، کینوا غنچه‌دهی 200، کینوا غنچه‌دهی 250، کینوا گلدهی 150، کینوا گلدهی 200 و کینوا گلدهی 250 بودند. نمونه‌های گرفته شده پس از خشک شدن، آسیاب گردیده و برای تعیین ترکیبات شیمیایی و فراسنجه‌های تخمیر آزمایشگاهی استفاده شدند. داده‌های حاصل با استفاده از نرم‌افزار SAS تجریه و تحلیل شد و میانگین‌های به دست آمده با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن مورد مقایسه آماری قرار گرفت.
یافته‌ها: مقادیر ماده خشک (50/177-23/161 گرم در کیلوگرم وزن تر) و الیاف نامحلول در شوینده اسیدی (00/303-00/173 گرم در کیلوگرم ماده خشک) علوفه کینوا در مراحل مختلف برداشت، از مقادیر این ترکیبات در علوفه یونجه (5/337 گرم در کیلوگرم وزن تر و 67/333 گرم در کیلوگرم ماده خشک) کمتر بود و با افزایش سن گیاه، این مقدار افزایش یافت (0001/0>P). مقادیر خاکستر خام (80/247-30/211 گرم در کیلوگرم ماده خشک)، پروتئین خام (83/200-37/165 گرم در کیلوگرم ماده خشک) و عصاره اتری (72/28-27-22 گرم در کیلوگرم ماده خشک) علوفه‌های کینوا از علوفه یونجه ( به ترتیب 67/97، 50/144 و 10/16 گرم در کیلوگرم ماده خشک) بیشتر بود که با افزایش سن گیاه، این مقادیر کاهش یافتند. با افزایش سطح کود نیتروژن، مقادیر پروتئین خام و مقدار چربی خام در علوفه کینوا در مراحل غنچه‌دهی و گلدهی بیشتر شد. تأثیر مرحله برداشت و مقدار کوددهی بر تولید گاز مجانب، سوبسترای تجزیه شده واقعی و تولید گاز در ساعت 24 تخمیر در مقایسه با علوفه یونجه متفاوت بود. مقادیر گوارش‌پذیری ماده آلی و انرژی قابل سوخت‌و‌ساز در علوفه یونجه کمتر از علوفه کینوا مرحله غنچه‌دهی بود. ولی با علوفه کینوا مرحله گلدهی تقریباً برابر بود. مقادیر ضریب تفکیک (87/2- 59/2) و تولید پروتئین میکروبی (20/147-85/95) در علوفه‌های کینوا در مقایسه با یونجه (41/2 و 75/54) و همچنین با افزایش کوددهی در علوفه کینوا افزایش یافت (0001/0>P). فقط مقدار اسیدهای چرب فرار کل علوفه کینوا غنچه‌دهی 150 و 200 از علوفه یونجه بیشتر (به ترتیب 72/80 و 39/80 در مقایسه با 93/78 میلی‌مول در لیتر) بود. مقدار استات، نسبت استات به پروپیونات، نیتروژن آمونیاکی، گاز دی-اکسید کربن و متان علوفه‌های کینوا از علوفه یونجه کمتر ولی مقدار پروپیونات علوفه‌های کینوا کمتر از علوفه یونجه بود (0001/0>P). استفاده از علوفه‌های کینوا در مقایسه با یونجه، جمعیت کل پروتوزوا (19/6-93/5 و 28/6) و زیرخانواده‌های انتودینیونینه (93/5-83/5 و 97/5)، دیپلودینینه (42/5-70/4 و 45/5) و افریوسکالسینه (33/5-80/4 و 36/5) را کاهش داد (0001/0>P).
نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج تحقیق حاضر، علوفه‌های کینوا در هر دو مرحله برداشت (به ویژه علوفه برداشت شده در مرحله غنچه‌دهی و 150 و 200 کیلوگرم کود نیتروژنی) از نظر ترکیبات شیمیایی به ویژه پروتئین خام و بهبود فراسنجه‌های تخمیر (کاهش تولید نیتروژن آمونیاکی و گاز متان) نسبت به علوفه یونجه برتری داشتند. با توجه به مسئله بحران آب در کشور و مصرف آب کمتر برای رشد گیاه کینوا به دلیل ویژگی‌های ذاتی، این گیاه دارای پتانسیل استفاده در جیره دام است ولی انجام تحقیقات بر روی دام زنده ضروری می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of harvesting stage and different levels of nitrogen fertilizer on chemical compounds, in vitro fermentation parameters and CH4 production of quinoa forage in ruminant

نویسندگان [English]

  • Mohammad Javad Abarghuei
  • Abdolhamid Karimi
  • Mohammad Javad Agah
Animal Science Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: With the warming of the earth, drought conditions and reduction of water resources, it is necessary to use plants such as quinoa in animal feed, which are low water-absorbing, compatible with soil salinity conditions (pH between 6 and 5.8) and unusual weather conditions. It arrives This research was carried out with the aim of the effect of harvest time (budding and flowering stages) and different amounts of nitrogen fertilizer (150, 200 and 250 kg/ha) on chemical composition, fermentation parameters and methane gas production of whole quinoa plant (Sjama variety).
Materials and methods: Quinoa plant was cultivated in the field with three levels of nitrogen fertilizer (150, 200 and 250 kg/ha). For each treatment, six plots were considered as replicates. The experimental treatments included alfalfa, 150 budding quinoa, 200 budding quinoa, 250 budding quinoa, 150 flowering quinoa, 200 flowering quinoa and 250 flowering quinoa. After drying, the samples were ground using a mill and to determine the chemical compounds and fermentation parameters were used. The obtained data were tested and analyzed using SAS software and the averages obtained were statistically compared using Duncan's multi-range test.
Results: The amounts of dry matter (DM, 161.23-177.50 g/kg fresh weight) and ADF (173.00-303.00 g/kg DM) of quinoa forage at different stages of harvest were lower than the amount of DM of alfalfa (337.50 g/kg fresh weight and 333.67 g/kg DM) and this amount increased with the age of the plant (P<0.0001). Crude ash (211.30-247.80 g/kg DM), CP (165.37-200.83 g/kg DM), and EE (22.27-28.72 g/kg DM) contents of quinoa forage were higher than alfalfa forage (97.67, 144.50 and 16.10 g/kg DM respectively), and these values decreased with increasing age of the plant. With the increase in the level of nitrogen fertilizer, the amounts of CP and EE in budding stage and flowering stage in quinoa forage increased. The effect of harvesting stage and fertilization amount on, asymptotic gas production, ADS and GP24 were different compared to alfalfa forage. The amounts of IVOMD and ME in alfalfa forage were lower than that of quinoa forage at budding stage, and but was almost equal to quinoa forage at flowering stage. The PF24 (2.59-2.87) and MP (95.85-147.20) in quinoa forage increased compared to alfalfa forage (2.41 and 54.75) and also with increasing fertilization in quinoa forage (P<0.0001). Only the amount of VFAs of the quinoa forage harvested at the budding stage and the amount of 150 and 200 kg of nitrogen fertilizer were higher than alfalfa forage (80.72 and 80.39 compared to 78.93 mmol/l). The amount of acetate, the ratio of acetate to propionate, NH3-N, CO2 and CH4 in quinoa forages, were lower than alfalfa forage, but the amount of propionate in quinoa forages were lower than that of alfalfa forage (P<0.0001). The total population of protozoa (5.93-6.19 and 6.28) and the subfamilies Entodiniinae (5.83-5.93 and 5.97), Diplodiniinae (4.70-5.42 and 5.45) and Ophrioscolecinae (4.80-5.33 and 5.36) in quinoa forages decreased compared to alfalfa forage (P<0.0001).
Conclusions: Based on the results of this research, quinoa forages in both harvest stages (especially fodder harvested in budding stage with amounts of 150 and 200 kg of nitrogen fertilizer) in terms of chemical composition, especially CP and improvement of parameters fermentation (reduction of NH3-N and CH4 production) was superior to alfalfa forage. Considering the issue of water crisis in the country and less water consumption for the growth of quinoa plant due to its inherent characteristics, this plant has the potential to be used in livestock feed, but it is necessary to conduct in vivo research.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alfalfa forage
  • CH4 gas
  • Digestibility
  • In virto fermentation
  • Quinoa forage