تأثیر افزودن سطوح مختلف کاه گندم به سیلاژ برگ پالونیا (Paulownia sp.) بر ترکیب شیمیایی و شاخص‌های تخمیر برون‌تنی

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 2، دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 62، تیر 1404، صفحه 125-139   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.2025.92248.1238

نویسندگان

ایوب عزیزی¹؛ علیرضا جولازاده^{* 2}؛ افروز شریفی³؛ سعید حیدری⁴

¹گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

²بخش علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی‌آباد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، دزفول، ایران

³بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران

⁴گروه تولیدات گیاهی و ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

چکیده

هدف از انجام مطالعه حاضر، تعیین ارزش غذایی برگ پالونیا (Paulownia sp.) و بررسی اثرات افزودن سطوح مختلف کاه گندم به سیلاژ برگ پالونیا بر ترکیب شیمیایی، تولید گاز، هضم‌پذیری و فراسنجه‌های تخمیر برون‌تنی در شرایط آزمایشگاهی بود. خانواده پالونیا مختص به گیاهان ₄C بوده، دارای سرعت رشد و فتوسنتز زیاد هستند و قطر برگ‌های آن‌ها به حدود 90 سانتی‌متر می‌رسد. تیمارهای آزمایشی شامل افزودن سطوح صفر (فقط سیلاژ برگ پالونیا)، 6، 12، 18 و 24 درصد کاه گندم به سیلاژ برگ پالونیا براساس ماده خشک بود. نتایج نشان داد که محتوای ماده خشک، ماده آلی، پروتئین خام، الیاف نامحلول در شوینده خنثی، الیاف نامحلول در شوینده اسیدی، عصاره اتری، لیگنین و کربوهیدارت‌های غیرفیبری برگ پالونیای تازه به‌ترتیب برابر 266، 911، 173، 402، 201، 5/35، 5/75 و 301 گرم در کیلوگرم ماده خشک بود. این ترکیبات در سیلاژ برگ پالونیا به‌ترتیب برابر 273، 896، 168، 394، 191، 8/36، 6/74 و 297 گرم در کیلوگرم ماده خشک به دست آمد. با افزایش سطح کاه گندم به سیلاژ برگ پالونیا، میزان ماده خشک، الیاف نامحلول در شوینده خنثی، الیاف نامحلول در شوینده اسیدی، لیگنین و pH به‌طور خطی افزایش یافت (05/0>P)، هرچند میزان پروتئین خام، کربوهیدارت‌های غیبرفیبری و غلظت نیتروژن آمونیاکی سیلاژ به‌طور خطی کاهش یافت (05/0>P). محتوای ماده آلی و عصاره اتری سیلاژهای آزمایشی تحت تأثیر قرار نگرفت (05/0<P). با افزایش سطح کاه گندم در سیلاژ برگ پالونیا، تولید گاز در همه زمان‌های مورد بررسی، پتانسیل تولید گاز (ضریب b)، غلظت اسیدهای چرب فرار کوتاه‌زنجیر، گوارش‌پذیری ماده خشک و ماده آلی، تخمین انرژی قابل متابولیسم، غلظت نیتروژن آمونیاکی و سنتز پروتئین میکروبی به‌طور خطی کاهش یافت (05/0>P)، امّا نرخ تولید گاز (ضریب c) تحت تأثیر قرار نگرفت (05/0<P). با افزایش نسبت کاه به برگ پالونیا در سیلاژ، فعالیت آنزیم‌های کربوکسی متیل سلولاز، فعالیت تجزیه کاغذ صافی، آلفا آمیلاز و فعالیت پروتئازی محیط کشت به‌طور خطی کاهش یافت (05/0>P)، هرچند فعالیت آنزیم‌ میکروکریستالین سلولاز تحت تأثیر قرار نگرفت (05/0<P). در کل، نتایج پژوهش حاضر نشان داد که برگ پالونیای تازه یا سیلوشده دارای ارزش غذایی قابل توجهی به‌عنوان یک منبع علوفه‌ای جدید جهت کاربرد در تغذیه نشخوارکنندگان است. همچنین، امکان تولید سیلاژهای آزمایشی با مخلوط کردن سطوح مختلف کاه گندم تا سطح 24 درصد ماده خشک در مخلوط سیلاژ وجود دارد و سیلاژهای حاصله دارای ارزش غذایی قابل قبولی هستند.

کلیدواژه‌ها

ارزش غذایی؛ برگ پالونیا؛ تخمیر؛ تولید گاز؛ نشخوارکنندگان

مراجع

1. Agarwal, N. (2000). Estimation of fiber degrading enzyme. In: L. C. Chaudhary, N. Agarwal, D. N. Kamra, D. K. Agarwal, (Eds). Feed microbiology. Izatnagar (India): CAS Animal Nutrition, 278–291.
2. Al-Sagheer, A. A., Abd El-Hack, M. A., Alagawany, M., Naiel, M. A., Mahgoub, S. A., Badr, M. M., Hussein, E. O. S., Alowaimer, A. N., & Swelum, A. A. (2019). Paulownia leaves as a new feed resource: chemical composition and effects on growth, carcasses, digestibility, blood biochemistry, and intestinal bacterial populations of growing rabbits. Animals, 9, 95. https://doi.org/10.3390/ani9030095
3. (2018). ANKOM Gas Production System Operator’s Manual; ANKOM Technology: Macedon, NY, USA.
4. (2002). Official Methods of Analysis of AOAC International (17th Ed., 1^th rev.). Gaithersburg (MD): Association of Official Analytical Chemists.
5. Arora, J. K., Kakkar, V. K., Sukhvir, K., & Kaur, S. (1994). Bioconversion of agro residues for food and feed. Agricultural Revolution Karnal, 15, 3-4. https://doi.org/1371/journal.pone.0273916
6. Azizi, A. (2024). Chemical composition, digestibility and in vitro fermentation variables of mixed silage from different levels of Paulownia leaves and forage corn. Iranian Journal of Animal Science Research, 16(2), 157-170. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/ijasr.2023.83509.1161  
7. Azizi-Shotorkhoft, A., Rezaei, J., & Fazaeli, H. (2013). The effect of different levels of molasses on the digestibility, rumen parameters and blood metabolites in sheep fed processed broiler litter. Animal Feed Science and Technology, 179, 69–76. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2012.12.001
8. Blümmel, M., Karsli, A., & Russell J. R. (2003). Influence of diet on growth yields of rumen micro-organisms in vitro and in vivo: Influence on growth yield of variable carbon fluxes to fermentation products. British Journal of Nutrition, 90, 625–634. https://doi.org/10.1079/bjn2003934
9. Blümmel, M., Steingss, H., & Becker, K. (1997). The relationship between in vitro gas production, in vitro microbial biomass yield and ¹⁵N incorporation and its implications for the prediction of voluntary feed intake of roughages. British Journal of Nutrition, 77, 911–921. https://doi.org/10.1079/BJN19970089
10. Bodnar, A., Pajor, F., Steier, J., Kispal, T., & Poti, P. (2014). Nutritive value of paulownia (Paulownia) hybrid tree leaves. Hungarian Agricultural Research, 23, 27–32. https://doi.org/10.3390/ani9030095
11. Broderick, G., & Kang, J. H. (1980). Automated simultaneous determination of ammonia and total amino acids in ruminal fluid and in vitro media. Journal of Dairy Science, 63, 64-75. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(80)82888-8
12. Descals, P., Seradj, A., Villorbina, G., & Balcells, J. (2013). Estudiodel valor nutritio de la hoja de Paulownia como recursoforrajero. AIDA, XV Jornadas sobre Producciуn Animal, TomoI, pp. 240-242 (E).
13. Faithfull, N. T. (2000). Methods in Agricultural Chemical Analysis; A Practical Handbook. Cab Int., Wallingford, UK.
14. García-Morote, F. A., L´opez-Serrano, F. R., Martínez-García, E., Andr´es-Abell´an, M., Dadi, T., Candel, D., Rubio, E., & Lucas-Borja, M. E. (2014). Stem biomass production of Paulownia elongata × fortunei under low irrigation in a semi-arid environment. Forests, 5, 2505–2520. https://doi.org/10.3390/f5102505
15. Getachew, G., Makkar, H. P. S., & Becker, K. (2002). Tropical browses: Contents of phenolic compounds, in vitro gas production and stoichiometric relationshipbetween short chain fatty acid and in vitro gas production. Journal of Agricultural Science, 139, 341–352. https://doi.org/10.1017/S0021859602002393
16. Huang, H., Lechniak, D., Szumacher‑Strabel, M., Patra, A. K., Kozłowska, M., Kolodziejski, P., Gao, M., Ślusarczyk, S., Petrič, D., & Cieslak, A. (2022). The effect of ensiled paulownia leaves in a high‑forage diet on ruminal fermentation, methane production, fatty acid composition, and milk production performance of dairy cows. Journal of Animal Science and Biotechnology, 13, 104. https://doi.org/10.1186/s40104-022-00745-9
17. Huang, H., Szumacher-Strabel, M., Patra, A. K., ´Slusarczyk, S., Lechniak, D., Vazirigohar, M., Varadyova, Z., Kozłowska, M., & Cie´slak, A. (2021). Chemical and phytochemical composition, in vitro ruminal fermentation, methane production, and nutrient degradability of fresh and ensiled Paulownia hybrid leaves. Animal Feed Science and Technology, 279, 115038. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2021.115038
18. Icka, P., Damo, R., & Icka, E. (2016). Paulownia tomentosa, a fast growing timber. Annals Valahia University of Targoviste Agriculture, 10, 14–9. https:// doi. org/10.1515/agr-​2016-​0003
19. Kaiser, A. G., Piltz, J. W., Burn, H. M., & Grinffiths, N. W. (2004). Successful Silage, 2nd ed. Dairy Australia and NSW Dept. of Primary Industries, New South Wales, Australia.
20. Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L., & Randall, R. J. (1951). Protein measurement with the folin-phenol reagent. Journal of Biological Chemistry, 193, 262–275. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(19)52451-6
21. Marten, G. C., & Barnes, R. F. (1980). Prediction of energy digestibility of forages within vitro rumen fermentation and fungal enzymes systems. In: W. J. Pidgen, C. C. Balch, & M. Graham (Eds). Standardization of Analytical Methodology for Feeds. International Development Research Center, Ottawa, pp. 61-71.
22. McDonald, P., Edwards, R. A., Greenhalgh, J. F. D., Morgan, C. A., Sinclair, L. A., & Wilkinson, R. G. (2011). Animal Nutrition. 5th Ed. Prentice Hall, Essex, UK.
23. Menke, K. H., & Steingass, H. (1988). Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and gas production using rumen fluid. Animal Research and Development, 28, 7–55.
24. Mertens, D. R. (2002). Gravimetric determination of amylase-treated neutral detergent fiber in feeds using refluxing in beakers or crucibles; collaborative study. Journal AOAC International, 85, 1217-1240.
25. Miller, J. L. (1959). Modified DNS method for reducing sugars. Analytical Chemistry, 31, 426–429.
26. Norton, B. W. (1998). The nutritive value of tree legumes. In: R. C. Gutteridge & H. M. Sheton (Eds). Forage Tree Legumes in Tropical Agriculture. Tropical Grassland Society Aus. Inc., St Lucia. Queensland, Australia, pp. 15-48.
27. (2007). National Research Council, Nutrient requirements of small ruminants: Sheep, Goats, Cervids, and New World Camelids. Washington (DC, USA): National Academy of Sciences.
28. Özelçam, H., İpçak, H. H., Özüretmen, S., & Canbolat, Ö. (2012). Feed value of dried and ensiled paulownia (Paulownia) leaves and their relationship to rumen fermentation, in vitro digestibility, and gas production characteristics. Revista Brasileiro de Zootecnia, 50, e20210057. https://doi.org/10.37496/rbz5020210057
29. Raghuvansi, S. K. S., Prasad, R., Tripathi, M. K., & Mishra, A. S. (2007). Effect of complete feed blocks or grazing and supplementation of lambs on performance, nutrient utilization, and rumen fermentation and rumen microbial enzymes. Animal, 1, 221-226. https://doi.org/10.1017/S1751731107284058
30. , J., Rouzbehan, Y., & Fazaeli, H. (2009). Nutritive value of fresh and ensiled amaranth (Amaranthus hypochondriacus) treated with different levels of molasses. Animal Feed Science and Technology, 151, 153-160. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2008.12.001
31. SAS Institute Inc. (2005). User’s Guide: Statistics, Version 9.0 Edition. SAS Inst. Inc., Cary, NC.
32. Stewart, M., Vaidya, B., Mahapatra, A., Terrill, T., & Joshee, N. (2018). Potential use of multipurpose Paulownia elongata tree as an animal feed resource. American Journal of Plant Sciences, 9, 1212-1227. https://doi.org/10.4236/ajps.2018.96090
33. Van Soest, P. J. (1994). Nutritional Ecology of the Ruminant. 2nd Ed. Cornell Universuty Press, Itacha, NY, USA, pp. 476.
34. Van Soest, P. J., Robertson, J. B., & Lewis, A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber and non starch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74, 3583–3597. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2
35. Vercoe, P. E., Makkar, H. P. S., & Schlink, A. C. (2010). In vitro screening of plant resources for extra-nutritionalattributes in ruminants: nuclear and related methodologies (2th Ed.). Springer Verlag Gmbh.

Yadav, N. K., Vaidya, B. N., Henderson, K., Lee, J. F., Stewart, W. M., Dhekney, S. A., & Joshee, N. (2013). A review of Paulownia biotechnology: A short rotation, fast growing multipurpose bioenergy tree. American Journal of Plant Science, 4, 2070. https://doi.org/10.4236/ajps.2013.411259