棉花秸秆和甜菜渣不同比例混贮对发酵品质的影响

路立里，高丽，王晶，李浩

（新疆畜牧科学院，新疆 乌鲁木齐 830011）

棉花秸秆和甜菜渣不同比例混贮对发酵品质的影响

路立里，高丽，王晶，李浩

（新疆畜牧科学院，新疆 乌鲁木齐 830011）

本文旨在探讨棉花秸秆和甜菜渣不同比例混贮对发酵品质的影响。试验以秸秆发酵活杆菌、棉花秸秆和甜菜渣为混贮原料，采用微生物固态发酵技术进行微贮发酵60 d。分析感官指标和pH值、氨态氮、乙酸、丙酸及总酸等指标的变化。结果表明，棉花秸秆与甜菜渣混贮能显著降低pH值和NH3-N/TN的百分比（P＜0.05）。结果说明，当棉花秸秆和甜菜渣比例为35：65和24：76时，混贮品质较好。

棉花秸秆；甜菜渣；混贮；发酵

10.16863/j.cnki.1003-6377.2017.04.006

新疆是我国重要的棉花主产区，2015年棉花种植面积2 200千hm2，棉花产量429.8万t，棉花秸秆年产量约693余万t[1]。随着新疆农区牛羊养殖规模的增加，许多地区饲草料紧缺的现状日益突显，尤其是在南疆的部分地区，牛羊饲草产供需矛盾十分严重。为此，将棉花秸秆开发成可用于牛羊养殖生产的粗饲料，已成为解决新疆部分地区饲草料紧缺现状的重要途径之一。新疆棉花秸秆中粗蛋白、纤维素、半纤维素和木质素的含量分别为6.5%、44.0%、10.7%和15.2%[2]。当前影响棉花秸秆饲料化利用的主要因素之一是木质素含量高，质地比较坚硬，适口性差，导致棉花秸秆的消化率和可消化能与其他农作物秸秆相比最低[2-3]。甜菜渣因其丰富的营养和良好的适口性等特点被人们用作家畜的饲料来源，其中所含有大量的可消化纤维可促进瘤胃纤维分解菌数量的增加趋势[4]。甜菜渣含水量、含糖量都较高，常温下不能长期贮存，制约了甜菜渣的广泛利用。由于甜菜渣含水量一般在85%以上，单独青贮容易腐败变质，变色严重，霉味较强，因此考虑用干物质含量高的粗饲料与其混合青贮，以调和青贮原料含水量，提高青贮饲料发酵品质，减少营养物质的损失[5]。本研究通过加入秸秆发酵活杆菌，将棉花秸秆与甜菜渣配制成含水量不同的混贮，以提高发酵品质，为获得品质优良的混贮饲料提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

1.1.1 试验材料为棉花秸秆和甜菜渣，分别取自巴音郭楞蒙古自治州尉犁县罗布平合作社和昌吉州昌吉宝利工贸养殖场。

1.1.2 菌剂为秸秆发酵活杆菌，主要成分由枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、酿酒酵母按一定比例组成。对人畜安全无毒。由新疆海星资环生物科技有限公司生产。

1.1.3 以棉花秸秆作为调节甜菜渣水分的物质，根据棉花秸秆和甜菜渣的含水量，配制含水量为50%，60%和70%，即配制比例分别为47：53，35：65，24：76（以下分别用Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组表示）混贮。棉花秸秆和甜菜渣分别单贮（以下分别用Ⅰ、Ⅴ组表示），作为对照组。

1.2 混贮饲料的制作

采用揉丝粉碎机（型号：ZK-ZCJ50）将棉花秸秆切成1～2 cm长，按1.1.3的含水量配制混贮，分别加入1.1.2菌剂，充分混匀后装入1 000 mL玻璃瓶中，压实，装满后拧紧瓶盖并用封口膜密封，室温条件下避光发酵60 d，每个样做3个重复。

1.3 分析指标及分析方法

1.3.1 感官评定

采用德国农业协会评分法，根据气味、质地、色泽3项指标进行评分，然后按得分分成优良、尚好、中等、腐败4个等级。

1.3.2 pH值的测定

精密称定青贮样品100 g，用九阳料理机打碎后放入500 mL具塞三角瓶中，加入蒸馏水200 mL，封口膜密封，放入4℃冰箱中，浸提24 h，其间摇晃3～5次，用三层医用纱布过滤得提取液，提取液用定量滤纸过滤，滤液测定pH值[6]；氨态氮（NH3-N）含量测定：采用苯酚-次氯酸比色法进行含量测定[7]；VFA的测定：取0.45 μm滤膜过滤，滤液于5 mL的离心管中，按提取液与25%偏磷酸体积比为5：1的比例，加入适量25%偏磷酸，静置30 min，在15000转/分，4℃状态下离心30 min，取上清液，使用岛津GC-2014气相色谱仪测定乙酸、丙酸、丁酸、戊酸[8]。色谱柱为HP-2NNOWAX，检测条件为：柱温120℃，10℃/min至220℃，保持8 min；检测器为氢火焰离子化检测器，温度280℃，进样口温度250℃，载气为高纯氮，分流比10：1；载气流速：1.5 mL/min，进样量5 μL。

1.4 数据分析

采用Excel 2007整理数据，应用SPSS.16.0统计软件，在P＜0.05水平对试验结果进行方差分析和Duncan多重比较。

2 结果与分析

2.1 感官评定

由表1可知，棉花秸秆和甜菜渣混合处理Ⅲ和Ⅳ混贮饲料感官评定等级均达到“优良”等级，而处理Ⅱ则达到“尚好”等级。各混贮处理组饲料均无丁酸臭味，处理Ⅲ和Ⅳ均有较浓郁的酸香味，结构质地保持良好，随着棉花秸秆混贮比例降低，混贮饲料棕黄色变浅。

表1 棉花秸秆和甜菜渣不同比例混贮后的感官评定

2.2 棉花秸秆和甜菜渣不同比例混贮对发酵品质的影响

由表2可知，单一甜菜渣青贮pH值为3.98，显著低于单一棉花秸秆青贮pH值为5.77，棉花秸秆与甜菜渣混贮，随着混贮底物水分含量的上升，即棉花秸秆比例下降，各处理pH值呈下降趋势，水分含量为70%时，pH值最低为3.87(P＜0.05)。

棉花秸秆与甜菜渣60%组混贮处理时，氨态氮占总氮显著低于50%和70%混贮处理(P＜0.05)，氨态氮占总氮百分含量最低为0.80%，其它各组氨态氮占总氮百分含量均较低。表明棉花秸秆与甜菜渣含水量为60%混贮处理时，混贮的粗蛋白质损失最少。

棉花秸秆单贮乙酸含量为6.3μmol/L，甜菜渣单贮乙酸含量为23.9μmol/L，棉花秸秆与甜菜渣混贮处理，60%水分处理组时乙酸含量最高，显著高于其它各混贮处理组(P＜0.05)，而丙酸含量微量；50%和70%水分处理时丙酸含量较高，各处理组间丙酸含量差异极显著(P＜0.01)。各处理均未检出丁酸、戊酸，甜菜渣单贮总酸含量为27.55μmol/L，显著高于其它混贮处理，棉花秸秆单贮总酸含量12.28μmol/L，显著低于其它处理(P＜0.05)；棉花秸秆与甜菜渣水分含量为60%、70%处理时总酸含量介于2个单贮之间，以70%处理时较高。

表2 棉花秸秆和甜菜渣不同比例混贮对发酵品质的影响

3 讨论

感官评定青贮、黄贮和微贮等发酵饲料品质的好坏，是发酵饲料品质初步评定的常见方法之一，评定指标主要包括颜色、气味和质地结构等。本研究中采用德国农业协会评分法对比分析不同比例棉花秸秆和甜菜渣混贮发酵的气味、质地和色泽，结果表明棉花秸秆单贮或甜菜渣单贮的评分均较低，而混贮发酵后评分均优于单贮。于苏甫·热西提等人在研究不同混合比例及时间对番茄渣与苜蓿干草混贮效果的影响时同样也发现混贮发酵优于单贮[9]，这可能由于一定比例的棉花秸秆和甜菜渣混贮后，棉花秸秆和甜菜渣中碳源、氮源、维生素和矿物质在一定程度上起到了互补的作用，有利于乳酸菌等有益青贮发酵的微生物快速繁殖，致使棉花秸秆和甜菜渣混贮发酵的饲料品质优于棉花秸秆或甜菜渣单独发酵的品质。

pH、氨态氮与总氮比值和有机酸是实验室评价青贮、黄贮和微贮等发酵饲料品质的重要指标[10]。pH值大小可以直接反映青贮饲料酸性的强弱，从而间接反映青贮产酸的多少。本研究中混合发酵饲料的pH值随棉花秸秆比例减少甜菜渣比例增加而pH值降低，且pH值维持在4左右。说明棉花秸秆和甜菜渣混合发酵，其pH值能达到青贮发酵pH为4左右的要求。青贮饲料中氨态氮/总氮值是影响饲料品质的重要指标，反映饲料中的蛋白质被微生物分解程度的客观度量[11-12]。氨态氮/总氮值越高，青贮过程中蛋白氮降解的越多，发酵品质越差，过高不利于动物的采食和利用[13-14]，本研究中棉花秸秆与甜菜渣比例为35：65时，氨态氮/总氮的百分最低，说明棉花秸秆与甜菜渣比例为35：65时，发酵过程中的蛋白氮降解较少，混贮品质较好。有机酸作为确定饲料发酵特性和评价饲料发酵品质的重要指标，其是青贮饲料中可溶性糖厌氧发酵的主要产物，酸的含量由于微生物的活性密切相关。本研究混贮的棉花秸秆和甜菜渣的乙酸和丙酸含量均低于甜菜渣单贮的乙酸和丙酸含量，说明相对于甜菜渣单贮，棉花秸秆和甜菜渣混贮的效果较好。

4 结论

在本研究条件下，棉花秸秆单独贮存窖贮效果一般，虽然结构质地持完整，但仅有淡淡的酸香味，颜色同原料很接近，适口性较差，pH值较高，是一种较难发酵贮存的原料。当棉花秸秆和甜菜渣混贮时可增加饲料的酸味和香味，pH值较低，总酸含量较单贮时明显增加，氨态氮/总氮的含量降低，当棉花秸秆和甜菜渣比例为35：65、24：76时，混贮的品质较好。

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Effects of Different Mixture Proportion of Cotton Straw and Beet Residue on Silage Fermentation Quality

LU Li-li，GAO Li，WANG Jing，LI Hao
(Xinjiang Academy of Animal Science,Urumqi 830011)

This objective of this paper was to evaluate the effects of different mixture proportion of cotton straw and beet residue on silage fermentation quality.This silage experiment was carried out by using cotton straw, beet residue as fermentation substrate and supplement with fermentation agent for 60 days.The indexs were analyzed including sensory index and pH,ammonia nitrogen,acetic acid,propionic acid and total acid.The results showed that the mixture of cotton straw and beet residue could significantly decrease pH value and the percentage of NH3-N/TN(P＜0.05).This experiment indicated that the silage fermentation quality was better when the mixture ratio of cotton straw and beet residue was 35：65 and 24：76.

cotton straw;beet pulp;mixed silage;fermentation

S816.6

A

1003－6377（2017）04－0028-05

新疆畜牧科学院青年人才培养项目资助（KY2015013）

并列第一作者：路立里（1975-），男，新疆塔城人，硕士，副研究员，主要从事家畜遗传育种研究，E-mail：xmsbgs2005@163.com高丽（1976-），女，新疆奇台人，硕士，助理研究员，从事饲料检测工作。E-mail：1093713151@qq.com

2017-04-09，

2017-04-15