将小农饲养方式特征与农场饲养试验相结合，以提高小农农场作物残留物的利用

摘要

本研究采用横断面调查的方法对小农小农的麦秸饲养方式进行了研究，并设计了一项通过尿素和酵母培养处理提高麦秸营养价值的试验。在49 d的饲养试验中，分别采用农民雨季饲养法(FP)、饲喂时添加尿素(USWS)和秸秆尿素孵化法(UTWS) 3种饲粮进行试验。在饲养时将酵母培养物(15 g/d)与商品乳粉混合。调查数据确定了农民利用作物秸秆的策略，其中最重要的是改进储存设施(77.6%)、添加糖蜜(54.5%)和购买碎纸机(45.1%)。农场饲养试验表明，UTWS的采食量高于()，而FP的产奶量高于()，但与UTWS或USWS没有区别()之间的UTWS和USWS。本研究结果表明，农民可改善作物秸秆的饲养方式，用于奶牛的饲养，因此，UTWS可用于支持旱季的维持和产奶。建议改进农民饲料储存设施，并对奶牛饲养用麦秸进行孵化培训。

1.介绍

肯尼亚高地的小奶农在饲料短缺的条件下生产牛奶，因为对土地的竞争限制了获得充足的牧场和饲料生产。据估计，每头牛每天可获得的农场饲料不足5公斤干物质[1这个量甚至不足以维持一头奶牛每天生产10升牛奶的需求。这反映了饲料短缺，在旱季，当大量可用的饲料是作物残渣时，这种情况会加剧，但农民由于在提高营养价值方面面临挑战，未能充分利用这种饲料资源。该饲料的特点是木质化程度高，细胞壁含量高，有机物消化率低(<55%)，粗蛋白质低(< 8%)，有效蛋白质可忽略不计(3 - 4%)和可溶性糖含量低[2]，缺乏钙、磷及维生素[3.]，代谢能较低(5 ~ 8 MJ/kg DM) [4］．这些营养属性限制了动物的干物质摄入量，使其不能满足生产需要。

有几种方法可以提高用于奶牛饲养的作物秸秆的营养价值，包括改进处理和加工，以增加适口性、自愿摄入量和消化率，以释放营养物质给动物。酵母培养物添加(酿酒酵母)和尿素处理秸秆[5]是可行的，以提高作物秸秆的营养价值，但农民尚未采用它们的利用。

尿素补充和/或处理是提高作物残茬饲用价值的可行选择。作物秸秆尿素氨化在水中溶解后释放氨。对于农民的实际使用，尿素是一种氮的来源，这是在稻草中缺乏的[6并且比使用无水或水氨更安全。

酵母培养的使用(酿酒酵母)由于酵母培养作用可以利用瘤胃中部分游离糖，并且由于纤维物质的快速降解也产生了发酵转变，因此已被引入到以纤维粗饲料为食的反刍草食动物中。此外，酵母还能分泌一些对其他瘤胃微生物有用的代谢产物。酵母培养物含有B族维生素、氨基酸和有机酸，特别是苹果酸，可以促进其他消化纤维素的瘤胃细菌的生长[7］．

因此，本研究旨在利用尿素和糖蜜处理后的作物秸秆添加酵母培养物饲喂反刍动物的潜在营养优势。研究小麦秸秆喂养方法特征小农混合农场和喂养试验结果设计用于提高小麦秸秆的营养价值与尿素和酵母文化治疗,然后选择最有前途的饮食制定基于麦秸饮食农场喂养试验。这项研究的目的是:(i)了解农民如何利用作物残渣喂养奶牛，(ii)测试在小农奶牛饲养方式下，用尿素处理小麦秸秆并用酵母培养物强化是否可以提高奶牛的营养、随后的摄入量和产奶量。

2.材料和方法

2．1．小农奶牛场小麦秸秆饲养方式的横断面调查

2．1．1．研究范围描述

该研究使用了来自肯尼亚Uasin Gishu县和Nakuru县小麦-乳品农业系统的农场横断面调查数据，这是因为大规模小麦种植、小农奶牛养殖以及旱季小麦秸秆饲养牛的做法占主导地位。Jaetzold和Schmidt描述了小麦-奶牛养殖系统[8在此基础上，作者将该地区划分为低高原农业生态区(LH3)内的小麦/玉米-大麦区。该地区小麦生长季平均气温约为17.5℃，长雨4月为高峰，短雨8月为高峰。中熟小麦品种是在短雨期生长的。在纳库鲁县，取样在Njoro地区，该地区年双峰降雨量范围在900 - 1020毫米之间，属于低高地(LH2)和高高地(UH2)农业系统小麦/玉米除虫菊区。高地是小麦除虫菊区，玉米受到寒冷天气和霜冻的影响。

2．1．2．抽样程序和数据收集

根据从当地牲畜推广办公室获得的先验信息，在选定的地点(Uasin Gishu和Njoro)对农场进行了随机横断面调查。从种植小麦和饲养奶牛的小农名单中，随机抽取220名样本，对小麦秸秆处理、加工和奶牛饲养进行结构化问卷调查。

2.1.3。数据处理与统计分析

利用SAS软件对获得的麦秸饲养方式横断面调查数据进行描述性统计，以描述小农麦秸饲养方式的模式。利用推论统计和卡方检验统计对小麦秸秆处理、加工和饲养进行了区分，以生产系统(自由放牧、半零放牧和零放牧)和季节(多雨、干燥和干旱)为依据。

2．2.研究人员设计和农民管理饲养试验

2.2.1。饮食准备

在田间验证试验中试验了3种处理饲粮，分别是农民实践饲粮(FP)、尿素补充麦秸饲粮(USWS)和尿素处理麦秸饲粮(UTWS)。除麦秸外，饲粮均在进行研究的农场就地准备，麦秸是在工作站用拖拉机上的碎纸机切碎并运送到农场的。在七(7)天的时间内，目前的农民饲养实践(FP)由农民管理，但由六个合作农场中的每个农场的项目数据管理员进行监测。这是因为要与改良的麦秸基础饲粮进行比较。记录动物品种、饲粮、采食量和产奶量。

尿素补充麦秸(USWS)饲喂10 kg DM粉碎(±50 mm)麦秸(即11 kg, 910 g/ kg);将尿素200克、反刍动物盐200克、糖蜜2公斤溶于5升水，放入桶中。将混合好的液体洒在铺在聚乙烯纸上的碎麦秸上，然后彻底混合，准备好喂食。饲喂时添加2 kg/d的乳粉。晨饲时，将1 Kg的乳粉与15克酵母培养物混合优先饲喂奶牛。在此基础饲粮中添加尿素和麦秸，供奶牛自由选择。USWS的估计营养价值见表1．

尿素处理麦秸(UTWS)基础饲粮:将尿素(400 g)溶于5 L水中，撒于切碎的(±50 mm)麦秸(10 kg DM)上，铺于聚乙烯片上。在确保配料完全混合后，饮食被转移到一个大的密封聚乙烯袋。混合物至少保存14天，以使尿素有足够的时间作用于秸秆[9，10］．14天后，打开袋子，准备饲喂稻草，但饲喂之前，对尿素处理过的稻草进行曝气，以去除任何未反应的氨。泌乳期以2 kg/d /头奶牛为补充饲料。UTWS的成分和估算的化学成分见表2．

2.2.2。实验设计与统计分析

在横断面调查抽样的农户中，根据至少拥有3头奶牛、愿意将2头奶牛全部投入实验直至实验结束以及接受适度补偿的标准，选取6名农户。推广官员挑选了10个农场，项目小组走访并采访了农民，并将选择范围缩小到尼乔罗的3个农场和荣凯的3个农场。

在实验中，有一位农民没有提供一致的数据，因此没有被纳入研究，使奶牛总数由12头改为10头。选取的奶牛采用三期交叉设计，按日粮处理给药顺序进行分配(FP),(usw),(UTWS)。两种饮食之间有14天的适应期。每天挤奶两次，分别在早上(06小时)和下午(17小时)。在整个研究期间，每天称重并记录产奶量。

使用SAS的MIXED程序对数据进行分析[11]，符合Yarandi的统计模型[12]： 在哪里回复是否根据主题、治疗,期；为总体平均值;如果是这样的话，固定效果是由饮食治疗引起的吗;随机效应是由主体引起的吗嵌套在处理中，;是独立的;固定效应是由期间决定的吗，；相互作用的固定效应是由于治疗所致吗和时间，;为随机误差分量，．

3.结果

3．1.作物残茬饲养方法的特性

表格1介绍在四个主要生产系统和按季节使用作物秸秆的信息。结果表明，在半零放牧条件下，玉米秸秆和豆壳秸秆的利用率最高(分别为56.8%和82.7)，自由放牧和栓系放牧条件下，小麦秸秆和高粱秸秆的利用率最高(分别为37.3%和61.2%)。据报告，农民主要在旱季使用麦秸(59.7%)、玉米秸秆(58.0%)和豆壳(64.0%)3.）.

放牧组以切碎作物秸秆最多(63.4%)，无放牧组以补饲精料最多(62.5%)(见表)4）.

农民发现的利用作物残留物的限制因素包括:碾磨/切碎成本高(70%)、作物残留物对动物的适口性低(54.7%)和缺乏储存设施(35.6%)。为了更好地利用作物秸秆，农民采用的策略包括建造储藏设施(77.6%)和添加糖蜜(54.5%)以改善适口性，以及使用添加剂(30%)，农民解释说，这些添加剂是为了通过饲养作物秸秆提高产奶量(31.1%)(见表)5）.

３．２．研究人员设计和农民管理饲养试验

USWS日粮效果最低(表)6干物质采食量和农户行为对产奶量的影响最大。UTWS的产奶量优于USWS，但仍低于FP，而UTWS和USWS的产奶量均低于FP ()在效果上没有任何不同。

4.讨论

农场调查结果显示，在旱季自由放牧和零放牧制度下，小麦和高粱秸秆的取食优势明显，这证实了McDowell观察到的作物秸秆使用的季节性变化[13］．作者解释说，作物残余物使用的季节性变化是由于干旱导致牧场稀缺的结果，但也与人类食品和牲畜饲料生产竞争的土地规模有关。

在肯尼亚，使用玉米秸秆作为动物饲料可能与以下事实有关:玉米是在进行这项研究的高地上种植的一种主要粮食作物[14］．为了克服作物秸秆饲料的适口性低、储存设施缺乏、切碎成本低等限制，农民使用了添加剂，改善了水储存设施，并购买了切碎机。

为提高作物残茬的利用率，农民采用人工切碎、添加精料和饲料、机械切碎和施用一些化学处理。切碎有助于减少农民手工切碎作物秸秆的工作量;这通常会导致颗粒大小不均和高拒收率。粉碎过程中达到的小颗粒尺寸减少了浪费、选择、咀嚼的能量消耗，有利于提高作物残余物的价值。然而，粒径小于0.18 cm对食糜浮力量、唾液产量、瘤胃pH、纤维素分解菌活性和醋酸丙酸比均有负面影响[15，16］．因此，建议颗粒尺寸为0.79 ~ 1.9 cm。据报道，在稻草中添加牧草和精料对动物生产力有积极的影响[17]而化学处理和青贮已被证明对奶牛的消化率和产奶量有积极的影响[10，18，19］．

饲养实践的调查结果表明，提高饲料资源的营养价值对农民有效利用饲料资源提出了挑战。因此，我们设计了一个饲养试验，以确定适当的干预措施，以提高作物残茬的营养价值，以更好地利用。结果已在Kashongwe等人报道[20.］．

农场试验表明，饲喂UTWS的动物的产奶量低于FP，这与Teshome的研究结果一致[21，并建议这种饲料适合于旱季饲养，以应对饲料短缺，而不是支持高产奶量。这项研究的结果显示，UTWS值高于USWS，这与Cloete和Kritzinger等先前的一些研究一致[22， Williams等[23]和Chenost [24］．这可能是因为尿素处理(UTWS)不仅提高了小麦秸秆的氮含量，而且有助于分解秸秆的木质纤维素键，部分促进半纤维素在瘤胃的降解。因此，可以观察到麦秸消化率和产奶量的提高[25］．

以酵母培养物强化的尿素处理麦秸基础饲粮饲喂奶牛的干物质采食量高于以YC强化的USWS。因此，可以推荐它作为旱季饲料来饲养奶牛。进一步的研究应该是在尿素处理的麦秸中添加酵母培养物和可能的预制蛋白源来提高产奶量。

5.结论和建议

农民在半零放牧中使用麦秸、玉米秸秆和豆壳，但在改善低适口性方面面临挑战，他们使用糖蜜，并通过切碎和添加精料来提高营养价值。然而，这些策略并不能充分提高作物秸秆的消化率和摄入量。因此，进一步的研究应该通过降低颗粒大小和化学和生物干预来改善作物残留。决策者应帮助农民获得足够的设施来收获、储存和改善牲畜的作物残留，以提高他们的家庭收入和粮食安全。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

作者希望感谢东非农业生产力项目(EAAPP)的财政支持。肯尼亚农业和牲畜研究组织(KALRO)、Njoro和Naivasha中心也是如此;提供设施和监督的埃格顿大学;以及纳库鲁县Njoro和Rongai的实地畜牧生产推广人员，以动员农民并监督农场试验。

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