不同添加剂对杂交狼尾草青贮效果的影响研究
2014-01-07刘金伟黄秀声钟珍梅黄勤楼冯德庆夏友国
刘金伟,黄秀声,钟珍梅,黄勤楼,冯德庆,夏友国
(1.福建农林大学 动 物科学学院,福建 福 州350002;2.福建省农业科学院 农 业生态研究所,福建 福 州350013;3.福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心,福建 福 州350013;4.福建省农业科学院畜牧兽医研究所,福建 福 州350013)
青贮是保存和生产优质多汁反刍动物饲料的主要途径之一。作物秸秆直接青贮会造成营养物质的损失,甚至腐败变质。目前微生物制剂和纤维素酶制剂作为添加剂在青贮饲料中的应用越来越受到人们的关注[1-2]。杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum)是热带禾本科牧草,具有产量高,适口性较好,利用率高的特性[3]。但在我国南方多雨、潮湿的夏季,杂交狼尾草茎秆含水量高,不易晒制干草。在雨水较多、狼尾草生长旺盛时期进行青贮,可缓解冬季牧草供应不足的状况。为了合理有效地利用杂交狼尾草,本试验以杂交狼尾草为青贮原料,分别添加纤维素酶、乳酸菌、纤维素酶降解菌液后青贮,观察添加剂对青贮效果的影响,为生产中提供优质青贮杂交狼尾草提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 试验地点和供试牧草品种 试验地点为龙岩市龙马畜牧饲料有限公司种猪场。供试牧草品种为杂交狼尾草,龙马种猪场存栏生猪10 000头,种植杂交狼尾草10 hm2,利用草地消纳养猪场废水,并开展牧草在生猪养殖、食用菌上的循环利用。狼尾草青贮试验是在牧草株高约1.8 m时,进行刈割,生产的部分青贮料作为肉猪育肥应用。
1.1.2 青贮添加剂 青贮添加剂分别为纤维素酶(肇东市日成酶制品有限公司)、乳酸杆菌微生物制剂(厦门六维生物科技有限司)、‘贮宝1号’纤维素降解菌液(主要为极细枝孢菌种,由福建省农科院农业生态研究所提供)。此外,应用麦麸(龙马种猪场提供),调节水分含量到70%左右。
1.2 试验设计
试验设4个处理组。处理1(CK):青贮原料中不添加添加剂;处理2:青贮原料中添加0.02%纤维素酶;处理3:青贮原料中添加0.1 m L/kg纤维素降解菌液;处理4:青贮原料中添加0.001%乳酸菌剂。试验采用水泥窖青贮,每个水泥窖5 m3。每个处理青贮3窖。
1.3 试验方法
1.3.1 青贮的调制 将刈割后新鲜的狼尾草用切草机将其切成1~2 cm的小段。处理1(CK)狼尾草与麦麸混合后直接填装于青贮窖,压紧压实,最后窖口盖上塑料膜,并压上数个汽车轮胎。试验组,先将添加剂溶于水中,青贮原料装窖时,每隔20 cm草层,将微生物菌剂均匀地喷洒在草层上,最后密封发酵。常温下贮存(约25℃)30 d后,开窖取样,进行相关指标测定。
1.3.2 青贮饲料的感官评定 青贮开封后,采用德国农业协会青贮质量感官评分标准,从色泽、气味和结构方面对青贮料进行感官评定[5]。
1.3.3 青贮饲料营养成分分析 青贮开封后每个处理分别取样,65℃经烘干至恒重,粉碎后,采用常规法测定样品的干物质(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)[6]。
1.3.4 青贮饲料品质测定 取青贮样品20 g,加入80 m L蒸馏水,在4℃下浸泡24 h,经双层滤纸过滤后静置0.5 h,测定p H。用高效液相色谱仪(岛津LC-20A)测定乳酸、乙酸含量[7]。另取1份上清液采用次氯酸钠比色法测定氨态氮含量[8]。
2 结果与分析
2.1 杂交狼尾草青贮料的感官评定
青贮料的感官评定如表1所示。感官评价均从气味、结构、色泽及综合进行评价,处理2、3、4的评定总分高于CK,结果均为优。从实际感官看出,不添加任何添加剂的对照组,在气味方面芳香味弱,略感酸味,但茎叶结构保存良好,综合评价良。
表1 青贮饲料的感官评定Table 1 Sensory evaluation of silage
2.2 杂交狼尾草青贮料发酵品质分析
从表2可知,p H方面,处理2、3、4的p H分别为3.90、3.86、4.11,处理2、3、4之间差异不显著(P>0.05),但均显著低于CK(P<0.05),p H 是评价青贮品质的重要指标,p H越低,则青贮品质越好,由此可见,通过添加剂的合理利用,可有效提高青贮品质。NH3-N和NH3-N/TN方面,处理2、处理3、处理4均显著低于CK(P<0.05),其中以添加纤维素酶的处理2的NH3-N/TN最低,为2.43%。有机酸方面,处理2、3、4中的乳酸含量分别为2.35%、2.43%和2.64%,三者间差异不显著(P>0.05),但均显著高于CK(P<0.05)。综上表明,各种青贮添加剂均能降低青贮饲料的p H和NH3-N含量,提高乳酸含量,改善杂交狼尾草的青贮品质。
表2 杂交狼尾草的青贮发酵品质Table 2 The fermentation quality of silage
2.3 不同添加剂对青贮料营养品质的影响
不同添加剂对杂交狼尾草青贮品质的影响如表3所示。不添加任何微生物菌剂青贮的杂交狼尾草青贮料(处理1,CK)与青贮前(CK0)相比,NDF、ADF和HC的含量分别降低了2.83%、4.11%和9.29%,蛋白质提高了8.10%,但差异均不显著(P>0.05)。处理2、3、4与 CK0、CK 相比,粗蛋白的含量分别提高了15.38%、18.05%、25.78%和6.73%、9.20%、16.35%,差异均达到显著水平(P<0.05)。通过微生物菌剂的应用,在NDF、ADF、HC方面,均得到不同程度地降解,以处理2(添加纤维素酶)的降解效果最好,其中NDF含量分别比CK0和处理1(CK)降低了20.42%(P<0.05)和17.72%(P>0.05),ADF 含量则 分别降 低 了15.80%(P<0.05)和12.19%(P>0.05)。
表3 青贮料的营养成分Table 3 The nutrition components in stalk silage
3 讨 论
由于牧草糖分含量低,水分含量高,牧草表面乳酸菌含量少,有害菌比例大,因此传统青贮发酵时间长,稳定性差,并伴有过多的呼吸、发热和渗液等现象[10],导致发酵过程中出现发霉变质现象,使青贮质量下降。许多研究表明,合理使用添加剂,可以有效抑制青贮窖内有害微生物活动,减少营养成分损失,同时防止青贮原料霉变、腐败,提高青贮营养价值[11-12]。目前,青贮添加剂已成为饲草加工利用领域研究的热点。青贮添加剂主要有发酵抑制剂,如酸类和甲醛类;发酵促进类,如乳酸菌制剂、酶制剂、发酵液、糖类等。
纤维素酶是一类在生产上使用较为广泛的青贮添加剂,一些研究表明,纤维素酶能快速水解植物细胞壁的结构多糖,产生葡萄糖。对含糖量低的成熟牧草,添加的纤维素酶分解植物细胞壁,释放出可以被乳酸菌用以发酵的低分子碳水化合物,增加发酵底物的量,从而缓解底物不足的问题:其次是通过对植物细胞壁的水解改变了牧草的纤维素结构,降低青贮原料的纤维素、半纤维素及木质素含量,提高青贮料的营养价值[13]。Colombatto等[14]通过研究发现添加纤维素酶制剂能显著降低玉米青贮料p H、ADF和NDF的含量。张丽[15]研究发现,纤维素酶能极显著降低象草青贮的氨态氮含量(P<0.01),提高了象草青贮的可溶性碳水化合物含量(P<0.01)。本试验结果也表明添加纤维素酶可以降低青贮饲料p H、NDF、ADF和HC的含量,增加乳酸含量,提高青贮品质。
牧草上天然附着的乳酸菌数量非常少,在青贮过程中,难以形成优势种群,直接青贮会造成乳酸发酵不足,青贮初始酸化作用不明显。添加乳酸菌可补充天然乳酸菌不足,增加其数量,提高产酸效率[16]。研究表明,添加一定量的乳酸菌可以降低青贮料的p H,提高LA含量,降低AA、BA及NH3-N含量[17-18]。王小芬等[19]通过添加乳酸菌调制青贮苜蓿,结果表明添加乳酸菌剂能够提高乳酸菌的数量,降低氨态氮的产生,并可明显改善青贮饲料的发酵品质。在本试验中处理3添加乳酸菌后的青贮饲料p H、NDF、ADF和HC的含量与对照组相比明显降低。与对照组相比,乳酸含量提高了68.15%,差异显著(P<0.05)。
综上表明,在青贮杂交狼尾草过程中添加微生物菌剂,均能显著降低p H和NH3-N含量,提高乳酸含量,改善杂交狼尾草的青贮品质。其中添加纤维素酶的处理组对于牧草纤维素的降解效果最好,其次是纤维素降解菌液。添加乳酸菌剂的处理组,在提高乳酸含量,提升青贮料粗蛋白含量等营养品质方面效果最好,其次是纤维素降解菌液。
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