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乳酸菌和化学保存剂对窖贮紫花苜蓿青贮品质和有氧稳定性的影响

2015-03-22卜登攀吕中旺李发弟刘士杰张开展王加启

畜牧兽医学报 2015年5期
关键词:糖蜜青贮饲料苜蓿

刘 辉,卜登攀,吕中旺,李发弟,刘士杰,张开展,王加启*

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院,兰州730070; 2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 动物营养学国家重点实验室,北京100193; 3.东北农业大学食品安全与营养协同创新中心,哈尔滨150030; 4.CAAS-ICRAF农用林业与可持续畜牧业联合实验室,北京100193; 5.中国饲料工业协会,北京100125; 6.北京中地种畜有限公司,北京 100028)

乳酸菌和化学保存剂对窖贮紫花苜蓿青贮品质和有氧稳定性的影响

刘 辉1,2,卜登攀2,3,4,吕中旺2,李发弟1,刘士杰5,张开展6,王加启1,2*

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院,兰州730070; 2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 动物营养学国家重点实验室,北京100193; 3.东北农业大学食品安全与营养协同创新中心,哈尔滨150030; 4.CAAS-ICRAF农用林业与可持续畜牧业联合实验室,北京100193; 5.中国饲料工业协会,北京100125; 6.北京中地种畜有限公司,北京 100028)

本试验旨在评价不同添加剂对窖贮紫花苜蓿青贮发酵品质和有氧稳定性的影响。以初花期紫花苜蓿(MedicagosativaL.)为材料,田间凋萎至干物质含量50%左右时进行青贮。4个处理组:1)CK:对照组(不加添加剂),2)LAB:添加2×105cfu·g-1乳酸菌组,3)LAB+M:添加2×105cfu·g-1乳酸菌+2%糖蜜组,4)SD:添加0.1%脱氢乙酸钠组。青贮90 d启窖取样分析青贮饲料发酵指标和化学成分,同时进行有氧稳定性测试。结果表明:所有处理组青贮饲料发酵品质均良好。添加LAB、LAB+M和SD可显著提高苜蓿青贮的乳酸含量、乳酸/乙酸和干物质回收率(P<0.05),显著降低氨态氮/总氮(P<0.05),对粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和可溶性碳水化合物含量无显著影响(P>0.05);SD处理在pH、乳酸及氨态氮/总氮指标上的青贮效果要低于LAB和LAB+M处理,LAB和LAB+M处理的青贮效果相当。启窖后,LAB、LAB+M和SD处理的苜蓿青贮饲料有氧稳定性显著高于对照组(P<0.05),且添加LAB的效果优于LAB+M和SD。综上表明,在紫花苜蓿窖贮条件下添加LAB可获得品质最优的青贮饲料。

添加剂;紫花苜蓿;青贮品质;有氧稳定性

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是分布最广的栽培牧草,因其抗逆性强、营养价值高、适口性好素有“牧草之王”的美称。目前苜蓿的主要调制方式是制作干草,干草的调制主要采用自然干燥的方式,田间晾晒时间长,受不利气候影响较大,因雨淋和落叶造成的损失可达30%左右,因此,调制青贮是解决上述问题较为理想的措施[1]。苜蓿由于缓冲能高,干物质和可溶性碳水化合物含量低的特性,属于较难青贮的牧草之一[2],近年来随着青贮添加剂的广泛应用,苜蓿青贮的品质得到了有效的改善。

关于添加剂青贮问题,人们进行了大量的研究。乳酸菌作为发酵促进型添加剂,可促进乳酸发酵,迅速降低青贮饲料pH,抑制有害微生物的增殖,从而提高青贮发酵品质,降低青贮损失[3-5];早期的研究多集中在同型发酵乳酸菌上,并且用于生产的商业乳酸菌制剂多为多菌种的混合体,有的制剂还含有酶、糖及矿物质等,其效果优于单一菌种。有研究表明,同型发酵乳酸菌能改善青贮发酵品质,但同时也削弱了青贮料的有氧稳定性[6]。也有报道认为接种同型发酵乳酸菌能改善干物质含量较高的青贮料少受酵母菌和霉菌引起的有氧腐败[7]。糖蜜主要成分是蔗糖,是乳酸菌生长繁殖的底物。李改英等[8]研究表明,添加糖蜜加快了紫花苜蓿青贮时pH的降低速度,有效地抑制了氨态氮的产生,提高了其发酵品质。脱氢乙酸钠是一种安全型食品防霉、防腐保鲜剂,对细菌、酵母菌和霉菌具有很强的抑制作用。张新慧等[9]报道玉米青贮中添加0.1%的脱氢乙酸钠可明显降低青贮料的干物质损失和氨态氮含量,同时能有效抑制霉菌的增殖,对二次发酵有较好的预防作用,但在苜蓿青贮上的应用还未见报道。另外,各类添加剂应用效果的报道多是在实验室条件下的结果,是否实验室条件下得出的结果适用于实际生产条件的预测值得研究。青贮饲料在开窖饲喂过程中,空气浸透进入窖内,常常会引起二次发酵及有氧腐败,造成营养物质大量损失[10]。目前关于有氧稳定性的研究多集中在玉米青贮及高水分谷物青贮上,但苜蓿青贮作为奶牛日粮优质的粗饲料来源,其有氧腐败问题也不容忽视,尤其是真菌毒素所造成的污染会降低动物的生产性能,对人们的健康产生威胁。因此选择适宜的添加剂对苜蓿青贮发酵过程及有氧稳定性进行调控具有重要意义。本试验旨在研究发酵促进剂(乳酸菌、糖蜜)、好气性变质抑制剂(脱氢乙酸钠)对苜蓿青贮品质及有氧稳定性的影响,明确不同添加剂在实际生产条件下的作用效果,为调制优质苜蓿青贮饲料,以及推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 青贮原料 青贮原料为天津北辰区种植的第4茬紫花苜蓿(MedicagosativaL.),于2013年10月刈割,刈割时苜蓿为初花期,留茬高度5 cm,草条宽度1.5 m。割草机为牵引式纽荷兰488型割草机。苜蓿刈割后晾晒30 h后,待含水率降至50%左右时调制青贮。

1.1.2 青贮添加剂 青贮添加剂分别为复合乳酸菌制剂(Lactic acid bacteria,LAB):其组成:植物乳杆菌LP70,LactobacillusplantarumLP70,1×109cfu·g-1;干酪乳杆菌LC05,LactobacilluscaseiLC05,1×109cfu·g-1;屎肠球菌EF08,EnterococcusfaeciumEF08,1×109cfu·g-1;总乳酸菌数:1×1011cfu·g-1;中国台湾亚芯生物科技有限公司生产。脱氢乙酸钠(Sodium dehydroacetate,SD):食品级,南通醋酸化工股份有限公司生产。糖蜜(Molasses,M):赤峰蓝天糖业有限公司生产;主要成分为蔗糖(>50%),含水量为30%,红褐色黏稠液体。

1.2 试验设计

试验采取单因素试验设计,处理:①对照组(CK):以苜蓿单独青贮不加添加剂;②乳酸菌组(LAB):苜蓿草中添加2 g·kg-1乳酸菌接种剂;③乳酸菌+糖蜜组(LAB+M):苜蓿草中添加2 g·kg-1乳酸菌+2%糖蜜;④脱氢乙酸钠组(SD):苜蓿草中添加0.1%的脱氢乙酸钠。所有添加剂都事先用水稀释使用,添加量以鲜重为基础。对照组不添加任何添加剂,只加入与试验组等量的水。

1.3 试验方法

1.3.1 青贮调制 苜蓿刈割后在田间晾晒30 h,待含水率降至50%左右时由集草车拉到青贮场地青贮。青贮设施为4个容积相近的小型地下青贮窖,容积为10 m3。青贮的工艺流程:割草机收割垄成宽草条→翻晒机适时翻晒→微波随时监测水分含量→拖拉机运至贮藏地→青贮切碎机粉碎至长度1 cm左右→喷洒不同添加剂混合均匀→装窖→踩压装实→覆盖塑料膜。青贮填装密度为510~550 kg·m-3,每个处理3个重复,于青贮90 d启窖取样分析。

1.3.2 测定项目及青贮评定方法

1.3.2.1 感官评定:按照德国农业协会(Deutche Landwirtschafts Geseutschaft,DLG)青贮质量感官评分标准对气味、质地和色泽3个方面进行等级评定[11]。气味分5个等级,0~14分;质地分4个等级,0~2分;色泽分3个等级,0~2分。然后综合3项得分给出评定结果:1级(优良)16~20分、2 级(尚好)10~15分、3 级(中等)5~9分、4 级(腐败)0~4分4个等级。

1.3.2.2 化学成分分析:干物质(Dry matter,DM)含量采取烘干法测定,在65 ℃下烘干48 h;烘干后的样品粉,碎过1 mm分析筛,装袋备用;粗蛋白质(Crude protein,CP)采用凯氏定氮法测定;中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)含量测定采用范氏纤维测定法,具体操作参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[12]。缓冲能值(Buffering capacity,BC)用滴定法测定[13]。水溶性碳水化合物(Water soluble carbohydrates,WSC)含量用蒽酮-硫酸比色法测定[14]。取青贮饲料样品20 g,加入180 mL去离子水浸泡30 min,用搅拌机匀质30 s,先后用4层纱布和定量滤纸过滤,滤出草渣得到浸提液,浸提液pH用酸度计测定[15];乳酸(Lactic acid,LA)、乙酸(Acetic acid,AA)、丙酸(Propionic acid,PA)、丁酸(Butyric acid,BA)采用高效气相色谱分析仪(美国安捷伦6890N型,色谱柱为DB-FFAP型:15 m×0.32 mm×0.25 μm毛细管柱)测定,色谱参数:柱温70 ℃,汽化温度250 ℃,检测温度280 ℃,载气为氮气,压力为25 kPa;进样量1 μL。氨态氮(Ammonia nitrogen,NH3-N)采用苯酚-次氯酸纳比色法测定[16]。

1.3.2.3 DM回收率测定:通过计算贮前和贮后青贮窖中物料DM总量差异,计算DM回收率。

1.3.2.4 有氧稳定性分析:青贮90 d时,每个处理取2 kg青贮料置于干净的泡沫箱中,放置到绝缘隔热的地方。在青贮物料的中心插入一个灵敏水银温度计测定温度变化,再覆盖2层纱布,防止交叉污染和减少水分损失。保持室温(21±1)℃,当样品暴露于空气中温度高于室温2 ℃时,所记录的时间(h)即有氧稳定性的时间[17]。

1.4 数据处理

在Excel中作数据的基本处理,并用SAS9.1统计软件作显著性检验、方差分析及多重比较。结果用“平均数±标准差”表示。

2 结 果

2.1 苜蓿青贮原料的特性

青贮前苜蓿的化学成分如表1所示。苜蓿经30 h晾晒DM含量为48.95%,达到半干青贮的含水量范围之内(45%~55%);苜蓿草粗蛋白含量较高,可溶性碳水化合物含量低,缓冲能值高。青贮前苜蓿的pH高,为6.14。

表1 青贮前苜蓿的化学成分

Table 1 Chemical composition of alfalfa grass prior to treatment and ensilage

%DM

添加剂处理前采集青贮原料样品(n=6)

Forage samples(n=6) were collected before additive application

2.2 苜蓿青贮料的感官鉴定

青贮窖启窖后所有处理组苜蓿青贮料均未发现霉变,颜色基本接近,都呈黄绿色;气味为浓郁的果香味,茎叶结构保存完好,松散而不黏手。对照组及3组添加剂处理苜蓿青贮料都得到了良好的保存,感官评分为1级优良。评分表明,苜蓿半干青贮条件下,不使用添加剂也能获得感官优质的青贮饲料。

2.3 不同添加剂处理对苜蓿青贮发酵品质的影响

添加剂对窖贮紫花苜蓿青贮发酵品质的影响见表2。除SD处理外,LAB和LAB+M处理的pH显著低于对照组(P<0.05),且均降到4.50以下,各处理pH由小到大排序为LAB+MLAB>SD>CK。丁酸在各处理中均未检测到。添加LAB、LAB+M和SD都能显著降低苜蓿青贮饲料的NH3-N/TN(P<0.01),LAB处理的NH3-N/TN最低,显著低于SD处理(P<0.05),但和LAB+M处理差异不显著。

表2 不同添加剂处理对紫花苜蓿青贮发酵品质的影响

Table 2 Effect of different additives on the fermentation quality of alfalfa silage % DM

组别GrouppH乳酸Lacticacid乙酸Aceticacid丙酸Propionicacid丁酸Butyricacid乳酸/乙酸Lacticacid/Aceticacid氨态氮/(%TN)AmmonianitrogenCK5.65±0.05a3.54±0.07c0.51±0.030.01±0.00-6.88±0.20b2.18±0.10aLAB4.49±0.26b4.87±0.16ab0.50±0.050.01±0.00-10.40±0.42a0.95±0.28cLAB+M4.39±0.14b5.27±0.41a0.47±0.030.01±0.00-10.54±1.18a1.30±0.12bcSD5.62±0.05a4.32±0.13b0.56±0.060.01±0.00-8.22±0.12b1.73±0.26bP-value<0.00010.00030.15610.0829-0.00080.0005

同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同

Different small letters within column represent significant difference(P<0.05).The same as below

2.4 不同添加剂处理对苜蓿青贮化学成分的影响

添加剂对窖贮紫花苜蓿化学成分的影响见表3。苜蓿青贮时添加LAB、LAB+M或SD对WSC、CP、NDF、和ADF含量均无显著影响(P>0.05)。添加剂对DM含量和干物质回收率有极显著的影响(P<0.01)。除SD处理外,LAB和LAB+M处理的DM含量显著高于对照组(P<0.05)。各添加剂处理均能显著提高青贮料的干物质回收率(P<0.05),但添加剂处理间差异不显著,干物质回收率由高到低为LAB+M>LAB>SD>CK。添加剂对苜蓿青贮的缓冲能有极显著影响(P<0.01),LAB处理的缓冲能显著高于其它各处理(P<0.05),SD处理和对照组差异不显著(P>0.05)。

表3 不同添加剂处理对紫花苜蓿青贮化学成分的影响

Table 3 Effect of different additives on the chemical components of alfalfa silage % DM

组别Group干物质(DM)Drymatter可溶性碳水化合物(WSC)Watersolublecarbohydrates粗蛋白(CP)Crudeprotein中性洗涤纤维(NDF)Neutraldetergentfiber酸性洗涤纤维(ADF)Aciddetergentfiber缓冲能/(mEq·kgDM-1)(BC)Bufferingcapacity干物质回收率(DMR)DrymatterrecoveryCK45.59±1.29c2.92±0.2219.82±0.0739.06±1.6827.02±1.09572.66±6.40c82.44±2.33bLAB49.17±0.12a2.61±0.2520.01±0.1438.99±1.0627.44±0.30630.33±7.92a89.78±0.42aLAB+M48.03±0.81ab2.66±0.1720.07±0.0939.14±1.5127.65±1.42615.41±4.43b92.81±1.84aSD46.26±1.16bc2.94±0.3220.10±0.2139.65±0.5527.44±0.54583.16±3.39c89.98±2.45aP-value0.00660.06040.14470.91680.8729<0.00010.0010

2.5 不同添加剂处理对苜蓿青贮有氧稳定性的影响

有氧稳定性定义为当青贮饲料暴露于空气中温度高于室温2 ℃的时候所记录的时间(h)。各处理苜蓿青贮的有氧稳定性如图1所示。由图1可知,对照组有氧暴露后稳定的时间为101 h,SD处理170 h,LAB+M处理194 h,LAB处理最高,达到210 h,显著高于其它添加剂处理(P<0.05)。和对照组相比,添加剂处理显著提高了苜蓿青贮的有氧稳定性(P<0.05),LAB处理提高了109 h,LAB+M和SD处理分别提高了93和69 h。

CK.对照组;LAB.乳酸菌组;LAB+M.乳酸菌+糖蜜组;SD.脱氢乙酸钠组;柱状图上不同小写字母者表示差异显著(P<0.05)CK.Control;SD.Sodium dehydroacetate;LAB.Lactic acid bacteria;LAB+M.Lactic acid bacteria plus molasses.Bars with unlike small letters differ(P<0.05)图1 不同添加剂处理对苜蓿青贮有氧稳定性的影响Fig.1 Effect of silage additives on the aerobic stability of alfalfa silage

3 讨 论

3.1 苜蓿青贮特性

pH、有机酸和氨态氮/总氮是衡量青贮发酵品质的重要指标。优质青贮饲料的乳酸含量为3.0%~13%(DM),丁酸含量<0.2%(DM),氨态氮/总氮应低于10%[18]。依照此标准,本试验中所有处理组在青贮90 d时乳酸含量都大于3.5%,氨态氮/总氮小于2.2%,且仅检测到了微量的丙酸,丁酸未检出。结合感官指标,本试验中对照组及添加剂处理组青贮饲料都得到了良好的保存。一般认为,苜蓿草WSC含量低,缓冲能高,直接青贮很难获得优质的青贮饲料,本试验条件下,对照组没有做任何添加剂处理也获得了良好的青贮品质,这可能和原料草具有较高的DM有关。P.McDonald等[2]指出,青贮时原料高DM含量可以抑制不良发酵。本试验苜蓿草的DM含量为48.89%,这种高DM条件下,植物细胞汁液渗透压增加,接近于生理干旱状态,丁酸菌、腐生菌等有害微生物区系的繁殖受到强烈抑制,而相对更能耐受低水分的乳酸菌发酵在一定程度上仍能进行,其结果是在有机酸生成量少和pH相对较高条件下也能获得品质优良的青贮饲料。这与E.Chamley等[19]研究结果一致,他认为青贮时WSC的含量并不是决定饲草青贮适宜性的重要因子,高水分才是苜蓿难以直接青贮的主要原因。

3.2 添加乳酸菌和糖蜜对苜蓿青贮品质的影响

乳酸菌对青贮品质的改善已经有众多研究报道[3-5]。添加乳酸菌的主要作用是有目的的调节青贮物料内微生物区系,增加青贮初期乳酸菌的数量,使乳酸发酵占主导地位,提高乳酸的生成量,迅速降低青贮饲料的pH,抑制蛋白质分解,更加有效地保存青贮饲料的营养物质[20-21]。但是乳酸菌在实际生产条件下的添加效果受植物本身附着的乳酸菌数量、糖的可利用性及环境因素影响较大[22],添加效果也不总是积极的。R.Muck等[23]总结了230个添加乳酸菌的对比试验,其中能降低青贮饲料pH、促进乳酸发酵的占60%。本研究结果表明,添加LAB提高了苜蓿青贮的发酵品质,表现在青贮饲料的pH和氨态氮/总氮显著降低,乳酸含量显著增加,青贮的干物质损失显著降低,这与前人的研究结果一致[20-22]。本试验中,乳酸菌的添加对青贮饲料的NDF和ADF没有显著影响,这可能因为大多数商业乳酸菌缺乏水解植物细胞壁多聚糖酶的活性[2,24]。

糖蜜是制糖工业的副产品,富含可溶性糖,青贮时作为外源底物的添加可以促进乳酸菌的发酵,提高青贮品质[8,25]。本试验中,LAB和糖蜜组合添加显著降低了青贮饲料的pH和氨态氮/总氮,显著提高了乳酸含量和干物质回收率。但是LAB和糖蜜的组合添加和LAB单独添加相比,苜蓿青贮的各项发酵指标和化学成分均无显著差异,但进一步提高了乳酸、WSC和干物质回收率,降低了pH。这可能是由于高DM青贮条件下,青贮原料的WSC已经不再是乳酸菌发挥作用的关键制约因素,添加糖蜜虽然提高了青贮原料的WSC含量,但是青贮效果没有得到显著的叠加效应,这与F.Hashemzadeh-Cigari等[21]和N.Nishino等[26]研究结果一致。本试验条件下,苜蓿青贮时单独添加LAB以及组合添加糖蜜都能促进乳酸的发酵,提高青贮的品质,青贮品质无显著差异,基于添加成本的考虑,单独添加LAB更加经济。

3.3 添加脱氢乙酸钠对苜蓿青贮品质的影响

化学添加剂因其价格低廉、使用简便,且适用范围广的特点,在青贮生产中广泛应用。和生物类型的添加剂相比,化学添加剂受环境和青贮原料特性的制约要小一些[27]。脱氢乙酸钠(SD)是联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)认可的一种安全型食品防霉、防腐保鲜剂。它的最大特点是对细菌、酵母菌和霉菌的生长有强烈抑制作用,它通过渗透进入微生物的细胞壁,干扰细胞内各种酶体系而产生作用,其耐光耐热性好,受酸碱度影响较小,有效使用浓度较低,且水溶液稳定,不会在使用过程中受热分解[28]。本试验中,添加SD青贮,和对照组相比,苜蓿青贮饲料的乳酸生成量显著提高,氨态氮/总氮显著下降,同时青贮饲料的干物质回收率显著提高,而对青贮饲料的CP、NDF和ADF含量没有显著影响,说明苜蓿青贮时适量添加SD对苜蓿青贮品质的提高是有利的。这与张新慧等[9]在玉米、刘稼方等[29]在早熟禾、李国富等[30]在水稻秸的青贮研究中所得到的结论一致。因此,基于本试验的结果,脱氢乙酸钠可以作为青贮添加剂在苜蓿青贮中使用。但和LAB和LAB+M处理相比,SD处理的pH和氨态氮/总氮较高,乳酸/乙酸较低,发酵品质略低于LAB和LAB+M处理。

3.4 有氧稳定性分析

本试验中,3组添加剂处理都显著提高了苜蓿青贮的有氧稳定性,但作用效果不同。研究发现,青贮时添加同型发酵乳酸菌,如植物乳杆菌(L.plantarum)并不能提高青贮饲料的有氧稳定性[31]。主要的原因可能是,同型乳酸菌的添加增加了青贮饲料中乳酸的含量,而相对耐酸的酵母菌可以利用乳酸作为发酵底物,酵母菌是引起青贮有氧变质的主要微生物[10]。本试验条件下,添加同型发酵乳酸菌并没有削弱苜蓿青贮的有氧稳定性,反而比对照组提高了109 h。这与F.Hashemzadeh-Cigari等[21]、W.Addah等[22]和N.Ranjit等[32]研究结果一致。这可能跟本试验采用的是多菌种的复合制剂有关,多个菌种相互协同取长补短,提高了作用效果。添加乳酸菌同时添加糖蜜比单独添加乳酸菌有氧稳定性降低16 h,且统计学上差异显著。分析原因可能是糖蜜的添加提高了青贮料中WSC含量,当青贮饲料有氧暴露后,为酵母菌的生长提供了发酵底物。脱氢乙酸钠能够显著提高青贮饲料的有氧稳定性。张新慧等[9]报道,在全株玉米中添加SD,青贮饲料的有氧稳定性比对照组提高了95 h。本试验结果也表明了添加 SD能够较大程度的延长青贮饲料的稳定期。但是本试验中,SD组的有氧稳定性要显著低于LAB和LAB+M组,这可能是因为SD组青贮饲料的pH较高,达到了5.62,同时缓冲能显著的低于LAB和LAB+M组,缓冲能低,抗pH变化的能力减弱,有氧暴露后青贮物料的稳定性更加容易被破坏。

3.5 不同添加剂添加成本初步分析

初步成本分析表明,添加0.002 kg乳酸菌制剂、0.002 kg乳酸菌制剂+2 kg糖蜜以及1 kg的脱氢乙酸钠每吨青贮的添加成本分别是1.6、27.6和35.0元,综合比较各处理组青贮的各项营养指标和经济成本,本试验条件下,向苜蓿青贮原料中添加乳酸菌制剂是最经济的。

4 结 论

添加LAB、LAB+M和SD对苜蓿青贮的品质均有一定的改善作用。LAB和LAB+M处理在降低青贮料pH、氨态氮/总氮,提高乳酸、乳酸/乙酸和干物质回收率方面差异不显著,但两者的添加效果均优于SD处理。添加LAB、LAB+M和SD对苜蓿青贮饲料的有氧稳定性有积极的改善效果,LAB处理青贮饲料的有氧稳定性最好。综合青贮饲料各项指标分析,添加LAB的青贮品质最佳,在经济上是可行的。

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(编辑 程金华)

Effect of Lactic Acid Bacteria or a Chemical Preservative on the Quality and Aerobic Stability of Alfalfa Silage Produced in Farm-scale Silos

LIU Hui1,2,BU Deng-pan2,3,4,LÜ Zhong-wang2,LI Fa-di1,LIU Shi-jie5,ZHANG Kai-zhan6,WANG Jia-qi1,2*

(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China;2.StateKeyLaboratoryofAnimalNutrition,InstituteofAnimalScience,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193,China;3.SynergeticInnovationCenterofFoodSafetyandNutrition,Harbin150030,China;4.WorldAgroforestryCentre,EastandCentralAsia,Beijing100193,China;5.ChinaFeedIndustryAssociation,Beijing100125,China;6.BeijingSinoFarm,Beijing100028,China)

This study evaluated the effect of different additives on the fermentation and aerobic stability of alfalfa herbage(MedicagosativaL.).Whole fourth-cut alfalfa was harvested at the early bloom stage of maturity and allowed to wilt to a DM content of about 50%.Chopped grasses were untreated or after the following treatments:1)Control(no additives)(CK);2) Lactic acid bacteria(a commercial inoculant)(LAB) at 2×105colony-forming units cfu·g-1of fresh forage;3) A combination of lactic acid bacteria at 2×105cfu·g-1of fresh forage and molasses at 2% of fresh forage weight (LAB+M);4) Sodium dehydroacetate(SD) at 0.1% of fresh forage weight.Silages were sampled on d 90 after ensiling for fermentation and chemical analysis.At the end of the ensiling period,90 d,the silages were subjected to an aerobic stability test.In this test,temperature variation was measured and served as spoilage indicators.The results showed that all silages have a good fermentation quality.The application of LAB,LAB+M and SD as silage additives could significantly increase the lactic acid,lactic acid/acetic acid ratio and dry matter recovery but did not alter the crude protein,neutral detergent fiber,Acid detergent fiber and water soluble carbohydrates.The SD silages had less lactic acid concentrations and greater ammonia-N(of % TN) compared with the LAB and LAB+M silages,implied a relatively lower fermentation quality.The LAB silages and LAB+M silages had an equal quality.Silages treated with LAB,LAB+M,and SD took longer to heat than untreated silage when exposed to air,and improvements were numerically substantial.Inoculating alfalfa silage with LAB dramatically improved the aerobic stability of alfalfa haylage.These results indicated that alfalfa haylages produced in farm-scale silos treated with LAB could obtain the best quality.

additive;alfalfa silage;quality;aerobic stability

10.11843/j.issn.0366-6964.2015.05.014

2014-11-24

“十二五”科技支撑计划(2012BAD12B02-5;2012BAD43B01-2);中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS07)

刘 辉(1978-),女,湖北天门人,博士生,主要从事反刍动物营养研究,E-mail:liuhui2001@163.com,Tel:010-62813901

*通信作者:王加启,研究员,E-mail:jiaqiwangRNL@126.com

S816.3

A

0366-6964(2015)05-0784-08

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