揉丝微贮与传统青贮秸秆的微生物组成与营养成分分析

2013-11-30程银华雷雪芹徐廷生王玉峰田英申

家畜生态学报 2013年4期

程银华，雷雪芹*，徐廷生，王帅，王玉峰，田英申

(1. 河南科技大学动物科技学院，河南洛阳 471003；2. 西安新天地草业有限公司，陕西临潼 710605)

我国是农业大国，农作物秸秆资源十分丰富，每年生产农作物秸秆达7×108t以上，占世界秸秆总产量的20%～30%，且种类多，是饲喂家畜重要的非粮饲料来源[1-2]。但目前用作饲料的秸秆不足20%[3]，大量秸秆被丢弃或田间直接焚烧，造成巨大浪费和环境污染，使“资源”变成了“污染源”。另外，我国畜牧业中长期发展战略方针是大力发展牛羊等草食动物生产，有效地开发与利用农作物秸秆资源是发展我国畜牧业生产的重要内容[4]。

传统青贮饲料是将玉米秸秆经过横向铡切工艺，被铡切后的秸秆多呈筒状或块状，再装窖利用秸秆自身附着的微生物进行厌氧发酵。而新型秸秆揉丝微贮饲料的生产则改横向铡切为纵向拉丝、揉搓工艺，破坏了玉米秸秆表面的硬节，把秸秆真正变成了饲草，同时添加秸秆生物贮料调制剂厌氧发酵，使秸秆的营养价值从根本上得到了改善。目前，我国揉丝微贮技术正在逐步兴起。刘东波[5]报道，揉丝微贮技术能将原来的劣质饲草变为中等饲草，加工后玉米秸秆的营养成分大幅提高，便于长期保存；另外，用揉丝微贮饲料饲喂牛羊时的日增重提高 10%左右，奶牛日产奶量增加约3 kg，且奶质有所提高，畜体的免疫力明显增强，采食率和饲草利用率大幅提高，还可适当减少精料的喂量。本研究试图对传统青贮与新型揉丝微贮玉米秸秆的效果进行比较，为揉丝微贮技术的大力推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用玉米秸秆揉丝微贮饲料和传统玉米秸秆青贮饲料均采自洛阳市孟津犇犇犇奶牛养殖专业合作社，秸秆生物贮料调制剂购自西安新天地草业有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 微生物测定本试验中，乳酸菌测定采用乳酸菌培养基(MRS)接种10-7、10-8、10-93个稀释梯度的悬浮液，将接种好的培养皿于27 ℃培养72 h后对活菌进行有效计数[6]；酵母菌与霉菌测定采用孟加拉红培养基接种10-2、10-3、10-43个稀释梯度的悬浮液，培养48 h后对活菌进行有效计数[7]；细菌测定采用营养琼脂培养基，放线菌测定采用高氏一号合成培养基，均接种10-3、10-4、10-53个稀释梯度的悬浮液，培养24～48 h后对活菌进行有效计数[8]。

1.2.2 营养成分测定水分采用烘箱干燥法，粗蛋白采用凯氏定氮法，粗纤维采用酸碱洗涤法，粗脂肪采用索氏抽提法，粗灰分采用高温灼烧法，钙采用高锰酸钾滴定法，磷采用钼黄比色法，无氮浸出物采用间接计算法。

1.2.3 统计分析测定数据用SPSS17.0软件进行统计分析处理,用t检验分析差异显著性。

2 结果与分析

2.1 饲料中微生物种类和数量

由表1知，玉米秸秆揉丝微贮和传统青贮饲料在微生物组成中均含有乳酸菌、酵母菌、霉菌、一般细菌和放线菌，而用于微贮饲料中的秸秆生物贮料调制剂含有助于玉米秸秆发酵的乳酸菌和酵母菌。微贮饲料中有益微生物(乳酸菌)的数量显著高于青贮饲料(P<0.05)，约为3倍；其他微生物(酵母菌、霉菌、一般细菌和放线菌)数量低，约为1%。

2.2 揉丝微贮和传统青贮饲料中常规营养成分

由表2知，玉米秸秆揉丝微贮与传统青贮饲料相比，粗脂肪、粗蛋白增加5.4%、1.14%，无氮浸出物、粗纤维、中性和酸性洗涤纤维分别下降5.19%、2.34%、1.44%和1.64%，其粗脂肪、粗纤维和无氮浸出物的含量差异显著(P<0.05)，粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量差异不显著(P>0.05)，而水分、粗灰分、钙和磷含量基本不变。

表1 微贮和青贮饲料中微生物种类和数量级的比较Table 1 Comparison of micro-storage and silage microbial species and magnitude

注：表中数据为每克饲料所含菌数，单位为cfu/g；同行肩标不同小写字母间差异显著(P<0.05)。

Note: The data in the table is the number of bacteria per gram of feed ，the unit is cfu/g；Values with different lowercase superscripts in the same row show significant difference(P<0.05).

表2 微贮和青贮饲料中常规营养成分Table 2 Micro-storage and silage general nutrition ingredients %

注：水分是以半干物为基础，其余以绝干物为基础；同行肩标不同小写字母间差异显著(P<0.05)。

Note: The water is semi-dry matter as foundation, other is absolutely dry matter as foundation；Values with different lowercase superscripts in the same row show significant difference(P<0.05).

3 讨论

玉米秸秆揉丝微贮和传统青贮饲料中的乳酸菌为主要有益微生物，可在厌氧状态下将原料中的碳水化合物转化为乳酸。本试验中，秸秆生物贮料调制剂中乳酸菌的含量多于玉米秸秆揉丝微贮饲料，说明玉米秸秆经揉搓拉丝再添加秸秆生物贮料调制剂会使饲料中乳酸菌迅速繁殖，抑制了有害微生物。

酵母菌在微贮和青贮发酵初期进行生长繁殖，随着微贮和青贮饲料中氧气的耗尽、乳酸菌数量的增加、有机酸的积累等，使环境条件改变而停止生长活动。酵母菌在微贮和青贮过程中剧烈活动是不利的，会引起微贮和青贮饲料倾向于二次发酵。同时，在厌氧条件下，酵母利用乳酸使饲料的pH升高，促进了许多腐败细菌的生长。因此，酵母被认为是微贮和青贮在开始时就变质的最重要的微生物。段宇珩等[9]采集甘肃秦川奶牛场的微贮饲料测定酵母菌的数量为5.0×105cfu/g，比本研究中揉丝微贮饲料的结果要高2.77×105cfu/g。霉菌是导致饲料有氧腐败的主要有害微生物，如果密封不好或者没有压实，霉菌就会大量生长，还能分解糖和乳酸，且相当一部分霉菌还能产生毒素，不仅降低了饲料品质，甚至危害家畜健康。杨云贵等[10]研究表明，带穗切断的秸秆青贮料中霉菌的数量为3.6×106cfu/g，与本研究传统青贮料的结果高2.33×106cfu/g，说明将带穗切断的秸秆制成青贮饲料，均含有大量的霉菌。

经过揉丝微贮的玉米秸秆，由于其密闭性好，厌氧发酵快，粗纤维和中性及酸性洗涤纤维含量都有不同程度的降解，其中中性及酸性洗涤纤维的含量高低反映了粗饲料的质量差别，粗饲料中酸性洗涤纤维含量越高则质量越差。刘景喜等[11]测定全株玉米秸青贮饲料的中性及酸性纤维含量为58.57%和38.14%，比本研究中揉丝微贮饲料的结果分别增加了6.90%和4.27%，表明通过揉丝微贮后的玉米秸秆纤维含量降低，提高了饲料转化率，因而提高了秸秆饲料的营养价值。

蛋白质是家畜生长发育中不可缺少的营养素，黄世群[12]将不同长度的玉米秸采用切短与揉搓物理加工后的玉米秸杆进行青贮，其粗蛋白的含量分别为7.22%和7.78%，说明玉米秸秆在青贮前对其揉搓拉丝可提高粗蛋白的含量，与本研究结果一致。本研究表明，切短传统青贮和揉丝微贮饲料的蛋白质含量分别是8.39%和9.53%，后者比前者提高了1.14%，其中揉丝微贮粗蛋白含量比黄世群[12]的揉丝青贮提高了1.75%，说明玉米秸秆揉丝比切短效果好，揉丝微贮比揉丝青贮饲料的效果好。

揉丝微贮饲料中脂肪的含量得到很大提升，由于揉丝微贮饲料中含有大量的有益微生物，通过微生物的分解代谢活动产生的大量有机酸、醇类、脂类和其它芳香物质，从而使发酵饲料具有酸香味，同时增加了饲料的适口性，提高了脂肪的含量，本研究粗脂肪含量与陆伊奇[13]研究结果一致。微贮和青贮饲料中水分、粗灰分、钙和磷的含量变化不大，与胡蓉等[14]对微贮饲料的研究结果一致。