تأثیر پرتوتابی گامای بذر ذرت علوفه‌ای بر عملکرد و فراسنجه‌های تخمیری گیاه و سیلاژ آن

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 3، دوره 15، شماره 1 - شماره پیاپی 53، اسفند 1402، صفحه 29-38   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.2022.73461.1050

نویسندگان

علیرضا شعبانی منظم¹؛ مهدی بهگر²؛ محمد علی نوروزیان^{* 3}؛ اعظم برزوئی²

¹گروه علوم دام و طیور، دانشکده فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

²پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، کرج، ایران.

³گروه علوم دام و طیور، دانشکده فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران.

چکیده

یکی از روش­های بهبود عملکرد گیاهان زراعی استفاده از فناوری هسته­ای است. در این پژوهش، بذر ذرت علوفه‌ای سینگل کراس 704 با دز بهینه 25 گری با استفاده از دستگاه گاما سل کبالت-60 با نرخ 55/0 گری در دقیقه پرتوتابی شد. سپس در زمینی به مساحت دو هزار مترمربع بذور پرتوتابی شده و پرتوتابی نشده کشت شدند. نمونه­برداری از گیاه ذرت در انتهای دوره رشد انجام و مقدار پرولین، کربوهیدرات‌های محلول و پروتئین محلول و همچنین صفات عملکردی ذرت اندازه گیری شد. پس از برداشت، علوفه ذرت توسط دستگاه چاپر، خرد و مقداری از علوفه هر دو تیمار در سیلوهای آزمایشی از جنس لوله پلی اتیلن سیلو شد. مقدار ماده خشک، خاکستر خام، پروتئین خام، الیاف نامحلول در شوینده خنثی و الیاف نامحلول در شوینده اسیدی نمونه­ها اندازه‌گیری شد. همچنین pH سیلاژهای آزمایشی با استفاده از روش عصاره‌گیری و توسط pH متر تعیین شد. جهت برآورد فراسنجه­های تولید گاز مقدار 200 میلی­گرم نمونه آسیاب شده علوفه و سیلاژ گیاه ذرت به همراه مایع شکمبه در محیط تولید گاز انکوبه و میزان و نرخ گاز تولیدی در زمان­های 2، 4، 6، 8، 12، 24، 36، 48، 72 و 96 ساعت اندازه­گیری شد. هم­چنین با استفاده از فراسنجه­های تولید گاز به­دست آمده، میزان قابلیت هضم ماده آلی، انرژی قابل متابولیسم، انرژی خالص شیردهی و میزان اسید­های چرب کوتاه زنجیر برآورد شد. مقدار وزن خشک، کربوهیدرات و پروتئین محلول گیاه ذرت پرتوتابی شده به‌ترتیب 8/314 گرم در هر بوته، 0/616 و 43/14 میلی­گرم در هر گرم وزن تر بیشتر از این مقادیر در شاهد (به‌ترتیب 2/225 گرم در هر بوته، 6/449 و 25/12 میلی­گرم در هر گرم وزن تر) بود (05/0> P). همچنین درصد ماده خشک و پروتئین خام نمونه­های سیلاژ گروه تیمار (به ترتیب 4/29 و 3/13 درصد) بیشتر از تیمار پرتوتابی نشده (به‌ترتیب 1/26 و 2/11 درصد) بود (05/0> P). همچنین سیلاژ ذرت پرتوتابی شده pH کمتری (8/3 در برابر 1/4) نسبت به گروه شاهد داشت (05/0> P). میزان، قابلیت (ضریب b) و نرخ (ضریب c) تولید گاز، میزان تولید اسیدهای چرب فرار، قابلیت هضم ماده آلی و محتوای انرژی قابل متابولیسم و انرژی خالص نمونه­های گیاه و سیلاژ ذرت حاصل از بذور پرتوتابی شده بیشتر از گروه شاهد بود (05/0> P). نتایج این آزمایش نشان داد، پرتوتابی بذر ذرت علوفه­ای با پرتو گاما با دز 25 گری باعث بهبود فراسنجه­های تخمیر و ارزش غذایی سیلاژ ذرت حاصل از آن می­شود.

کلیدواژه‌ها

پرتو گاما؛ ترکیب شیمیایی؛ تولید گاز؛ ذرت علوفه‌ای

مراجع

1. Alizadeh, A., Dianati, G., & Naseryan Khyabani, B. (2014). Effect of seed irradiation with gamma ray on some physiological properties and biochemical parameters of plants in two species of Bromus inermis and tomentellus. Marta, 8(2), 137-147.
2. Al-Masri, M. R., & Zarkawi, M. (1994). Effects of gamma irradiation on chemical compositions of some agricultural residues. Radiation Physics and Chemistry, 43, 257-260. DOI: https://doi.org/10.1016/0969-806X(94)90188-0.
3. AOAC, International. (1990). Official Methods of Analysis. (15^th) AOAC International, Arlington, VA.
4. Borzouei, A., Kafi, M., Sayahi, R., Rabiei, E., & Amin, P. S. (2013). Biochemical response of two wheat cultivars (Triticum aestivum) to gamma radiation. Pakistan Journal of Botany, 45(2), 473-477.
5. Falahati, A., Kazemitabar, S. K., Bahrami, A. R., Lahouti, M., &  Rahimi, M. F. (2007). The study of gamma irradiation effects on drought tolerance in rice (Oryza sativa). Indian Journal of Crop Science, 2(1), 155-158.
6. Fazaeli, H. H. A., & Golmohammadi, H. A. (2012). Productivity and nutritive value of barley green fodder yield in hydroponic system. World Applied Science Journal, 16, 531-539.
7. García-Lara, S., & Serna-Saldivar, S. O. (2002). Corn history and culture. Corn, Elsevier, 1-18. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811971-6.00001-2
8. Getachew, G., DePeters, E. J., & Robinson, P. H. (2004). In vitro gas production provides effective method for assessing ruminant feeds. California Agriculture, 58(1), 54-58.
9. He, Y. (2018). Lignin composition is more important than content for maize stem cell wall degradation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 98, 384-390.
10. Krizsan, S. J., Jančík, F., Ramin, M., &  Huhtanen, P. (2013). Comparison of some aspects of the in situ and in vitro methods in evaluation of neutral detergent fiber digestion. Journal of Animal Science, 91, 838-847. DOI: https://doi.org/10.2527/jas.2012-5343
11. Kulivand, M., & Kafilzadeh, F. (2015). Correlation between chemical composition, kinetics of fermentation and methane production of eight pasture grasses. Acta Scientiarum Animal Sciences, 37(1), 9-14.
12. Maity, S., Chakraborty, S., Subrata, P., Jiin-Shuh, A., & Anindita, C. (2009). Effects of gamma irradiation on edible seed protein, amino acids and genomic DNA during sterilization. Food Chemistry, 114, 1237-1244. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.11.001
13. Mashev, N., Vassilev, G., & Ivanov, K. (1995). A study of N-allyl N-2 pyridyl thiourea and gamma radiation treatment on growth and quality of peas and wheat. Bulgarian Journal of Plant Physiology, 21, 56-63.
14. McDonald, P., Henderson, A. R., & Heron, S. J. E. (1991). The biochemistry of silage. 2^nd Chalcombe Pub., Marlow. 340 p.
15. Melki, M., & Salami, D. (2008). Studies the effects of low dose of gamma rays on the behavior of chickpea under various conditions. Pakistan Journal of Biological Science, 11(1), 2326–2330. DOI: https://doi.org/10.1007/s10311-009-0222-1.
16. Melki, M., & Marouani, A. (2010). Effects of gamma rays irradiation on seed germination and growth of hard wheat. Environmental Chemistry Letter, 8(4), 307–310.
17. Menke, K. H., Raab, L., Salewski, A., Steingass, H., Fritz, D., & Schneider, W. (1979). The estimation of the digestibility and metabolisable energy content of ruminant feeding stuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor. The Journal of Agricultural Science, 93, 217-222. DOI: https://doi.org/10.1017/S0021859600086305
18. Menke, K. H., & Steingass, Y. H. (1998). Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. Animal Research and Developments, 28, 7-55.
19. Nepal, S., Ojha, B. R., Meador, A. S., & Gaire, S. P. (2014). Effect of gamma rays on germination and photosynthetic pigments of maize (Zea mays) inbreds. International Journal of Research, 1(5), 511-525.
20. Pasangka, B. (2013). The application of multigamma radiation as a physical mutagen for breeding of local soybean. Journal of Agricultural and Biological Science, 8(5), 450-456.
21. Shazali, A. M., Nahid, A., Salma, H. A., & Elfadil, E. B.  (2016). Effect of radiation process on antinutrients, protein digestibility and sensory quality of pearl millet flour during processing and storage. International Food Research Journal, 18(4), 1401-1407.
22. Smith, C.W. (2004). Corn: origin, history, technology, and production, John Wiley & Sons.
23. Van Soest, P. J., Robertson, J. B., & Lewis, B. A., (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber and non-starch polysaccharides in ration to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74, 3583-3597. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2
24. Verbic, J., Ørskov, E. R., Žgajnar, J., & Chen, X. B. (1999). The effect of method of forage preservation on the protein synthesis in the rumen. Animal Feed Science and Technology, 82, 195-212. DOI: https://doi.org/10.1016/S0377-8401(99)00102-9
25. Weiss, W. P., & Hall, M. B. (2020). Laboratory methods for evaluating forage quality. Forages: The Science of Grassland Agriculture, 2, 659-672. DOI: https://doi.org/10.1002/9781119436669.ch36
26. Wahyono, T., Hardani, S. N. W., Sugoro, I., & Peternakan, (2018). Low irradiation dose for sorghum seed sterilization: Hydroponic fodder system and In vitro study. Buletin Peternakan, 42(3), 215-221.
27. Wahyono, T. (2018). Evaluasi fermentabilitas ransum kerbau yang mengandung sorgum dengan pendekatan In Sacco, In vitro dan RUSITEC. Thesis. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
28. Wang, M., Wang, R., & Janssen, P. H. (2016). Sampling procedure for the measurement of dissolved hydrogen and volatile fatty acids in the rumen of dairy cows. Journal of Animal Science, 94, 1159-1169. DOI: https://doi.org/10.2527/jas.2015-9658
29. Yadava, A., Singh, B., & Singh, S. D. (2019). Impact of gamma irradiation on growth, yield and physiological attributes of maize. Indian journal of experimental biology, 57, 116-122.