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山阴地区窖贮和裹包全株玉米青贮品质的比较分析

2021-12-29刘奕婷罗布卓嘎孙志强

饲料工业 2021年23期
关键词:山阴青贮饲料丁酸

■刘奕婷 罗布卓嘎 玉 柱 孙志强

(中国农业大学草业科学与技术学院,北京 100193)

近年来,青贮饲料因其能够在不利条件下保存青绿饲料优秀品质的特点而被广泛运用在畜牧业当中。青贮饲料就是将切碎的青绿饲料贮存在特定的设备中,使其在无氧条件下进行乳酸菌发酵,从而形成的适口性较好的饲料[1]。目前国内最常见的青贮调制方式有拉伸膜裹包青贮和窖贮[2]。全株玉米是一种常见的青贮原料,在当地价格较为适宜,便于成本的控制,具有一定的商品价值,其矿物质以及各种微量元素的含量配比也更加的合理[3-4],同时全株玉米青贮在提高反刍动物的日增重、乳产量等方面也具有重要的作用[5-6]。

山阴县位于山西省朔州市的中心位置,是国际上公认的草牧业黄金产业带,其牧草生产加工基本实现机械化,目前主要出售全株玉米青贮以及苜蓿青贮。本次试验对山西朔州山阴地区的全株玉米青贮饲料进行分析,并对相同玉米品种的两种青贮方式(拉伸膜裹包青贮和窖贮)分别展开研究,旨在探究山阴地区窖贮和裹包全株玉米青贮品质的差异,为后续的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本次试验所采用的青贮原料玉米为于抽穗期收获的郑单958,取样于山西朔州山阴地区两种调制方法(拉伸膜裹包青贮和窖贮)所获得的全株玉米青贮饲料。其营养成分含量见表1。

表1 供试原料玉米营养成分含量

1.2 取样方法

在青贮窖的上、中、下3 层各均匀选取3 个取样点,随后将青贮取样器深入到青贮窖取样面30 cm内进行取样;在青贮裹包的上、中、下3个部分同样各均匀选取3 个取样点进行相同操作。各个样点的样品分别装入真空袋,抽真空进行封口后带回实验室,进行取样分析(如图1所示)。

图1 取样方式图示

1.3 测定指标方法

1.3.1 感官质量评定

根据青贮饲料的色、香、味、质地来判断青贮饲料的质量。优质青贮饲料色泽为绿色或者黄绿色,有浓郁的芳香气味,其质地湿润、柔软且松散;中等青贮饲料为黄褐色或暗褐色,常伴有刺鼻的酒酸味,质地较为柔软,能够明显地区分出茎、叶、花各部分器官;低等青贮饲料:黑色或褐色,有刺鼻的腐烂味,质地腐烂、发黏或过干,原料的结构难以分辨[7]。

1.3.2 发酵性能测定

分别打开每个青贮袋,称取出20 g 的青贮饲料,加入180 mL纯化水,用搅拌机搅打1 min,先用4层纱布过滤,然后用定性滤纸过滤后得到约7 mL浸提液,用于pH及有机酸的测定。pH使用METTLER TOLE⁃DO 型pH 计进行测定;乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)的含量采用SHIMADZE-10A 型高效液相色谱仪进行分析,色谱柱为ShodexRspak KC-811S-DVB gel Column 300 m×8 mm,检测器为SPD-M10AVP,其流动相为3 mmol/L 高氯酸,流速为1 mL/min,进样量设置为5 μL,柱温50 ℃,检测波长为210 nm[8]。

1.3.3 营养成分测定

将测定发酵性能后剩余的青贮饲料样品,用4分法取样称取200 g 左右置于烘箱中,在65 ℃下烘干48 h,并测定其干物质(DM);彻底干燥后进行粉碎,过40 目筛,之后用Van Soest 法测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF);随后用凯氏定氮法测定粗蛋白(CP);采用马弗炉燃烧法测定粗灰分(Ash),石油醚浸提法测定粗脂肪(EE)[9];采用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮(AN)含量[10];用蒽酮-硫酸比色法测定可溶性糖(WSC)[11];用高氯酸水解-蒽酮比色法测定淀粉(ST)[12]。

1.3.4 青贮饲料品质评定标准

本次试验以3 种评分体系标准对于不同调制方式所获得的全株玉米青贮饲料样品进行发酵性能的评定,包括V-Score 评分体系[13],弗氏(Flieg)评分法[14]及青贮玉米团体标准评分[15]。

V-Score 评分体系,以AN 和AA、PA、BA 为评定指标,满分设为100 分,其中各指标不同含量所分配的分数是不同的。根据这个评分标准,将青贮饲料品质分为良好(80分以上)、尚可(60~80分)、不良(60分以下)3个级别。

弗氏评分法是以青贮饲料中LA、AA、BA 占总酸的比例来评价青贮料品质的一种评分方法,其没有将AN指标列入评定体系中,这种方法主要用于玉米青贮料青贮品质的评定[14]。中国农业大学青贮实验室青贮玉米团体标准评分采取pH评分、有机酸评分和氨态氮评分对全株玉米青贮饲料的发酵品质进行综合评定。将有机酸评分除以2,可得到有机酸的相对得分,再将相对得分与其余两者的评分,即可获得综合得分(见表2~表3)。此标准综合考虑了pH、有机酸及氨态氮对青贮玉米发酵品质的影响,可以获得更为全面的评价。

表2 青贮玉米团体标准pH、有机酸、AN得分标准

表3 全株玉米青贮饲料发酵品质分级

1.4 统计分析

采用Excel 2016 软件和RStudio 软件对数据进行数据计算和方差分析。

2 结果与分析

2.1 山阴地区窖贮和裹包全株玉米青贮饲料感官评定结果(见表4)

表4 两种调制方式全株玉米青贮饲料感官评定结果

与窖贮全株玉米青贮饲料相比,裹包全株玉米青贮饲料色泽较深,气味上无窖贮全株玉米青贮饲料所具有的轻微苦味。其余从质地、柔软度及干燥程度等其他感官评定方面来讲,两者无明显区别,均为优良。

2.2 山阴地区窖贮和裹包全株玉米青贮饲料发酵性能比较(见表5~表6)

表5 两种调制方式全株玉米青贮的pH及发酵产物比较

表6 两种调制方式全株玉米青贮饲料发酵性能评分比较

由表5可知,供试样品的pH为3.84~3.86,两者在pH 的表现上无显著差异。供试样品的乳酸含量为4.88%DM~5.36%DM,裹包全株玉米青贮饲料的乳酸含量略高于全株玉窖贮青贮饲料,其乙酸、丙酸含量均略高于窖贮全株玉米青贮饲料,在窖贮全株玉米青贮饲料所有供试样品中均未检测到丁酸,两种调制方式所获样品在发酵性能各个测定指标上均无显著区别,这与之前的试验结论[16-18]相符合。

对两种调制方式获得的全株玉米青贮饲料的发酵性能通过3 种不同的评分体系进行评分,由表6 可以看出两种调制方式的V-Score评分均在80分以上,青贮饲料的等级达到良好。依照Flieg 评分体系的结果来看,窖贮全株玉米青贮饲料的发酵性能要略优于裹包全株玉米青贮饲料。中国农业大学青贮实验室青贮玉米团体标准评分结果显示窖贮全株玉米青贮饲料质量分级可达1级,裹包全株玉米青贮饲料质量分级为2级。因此标准综合考虑了pH、有机酸及氨态氮对青贮玉米发酵品质的影响,所获结论更具代表性,由此可见,窖贮全株玉米青贮饲料的发酵性能要优于裹包全株玉米青贮饲料。

2.3 山阴地区窖贮和裹包全株玉米青贮饲料营养成分比较(见表7)

表7 两种调制方式全株玉米青贮饲料营养成分比较

由表7可知,窖贮全株玉米青贮饲料与裹包全株玉米青贮饲料相比,酸性洗涤纤维含量显著偏低(P<0.05),其淀粉含量显著偏高(P<0.05)。裹包全株玉米青贮饲料的灰分含量极显著高于窖贮全株玉米青贮(P<0.01)。而两者在干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、粗脂肪、可溶性糖含量等方面并无显著区别,总体来说两者的营养物质含量并无显著差异,这与李荣侠[19]的试验结果相符。

3 讨论

3.1 不同调制方式全株玉米青贮发酵性能差异分析

供试样品的全株玉米青贮饲料的pH 为3.84~3.86 之间,其pH 已降到4.2 以下, 可以很好地抑制好氧微生物繁殖生长[20-21],说明全株玉米是很好的调制青贮饲料的原料,不同调制方式均能够成功调制青贮。

丁酸是由梭菌等微生物分解青贮中含有的糖分所产生的,其发酵过程会导致能量的损失、蛋白质的分解,会严重影响饲料的品质[22-23]。本次试验在裹包全株玉米青贮饲料中检测出了少量丁酸,而在窖贮青贮当中并未检测到,结合评分结果可以推断其发酵品质受丁酸影响,而逊于窖贮青贮。

3.2 不同调制方式全株玉米青贮营养成分差异分析

腊熟期郑单958 玉米的ST 含量约在25% DM 左右[24],由表7可知,窖贮全株玉米青贮饲料的淀粉含量约为27.82% DM,显著高于裹包青贮饲料(P<0.05),说明窖贮比裹包青贮更能保存饲料中的淀粉,其阻碍淀粉损耗的能力更强。同时,全株玉米青贮NDF的推荐值在45%~55%之间[25],根据张立涛等[26]的试验结果可知,NDF 水平过高或过低均不利于家畜的增重,所以更加契合推荐区间的裹包全株玉米青贮饲料的NDF水平更具饲喂价值。而ADF含量与NDF含量呈现高度正相关性[27],故得以解释裹包全株玉米青贮饲料ADF含量为什么高于窖贮全株玉米青贮饲料。

从理论上来讲,裹包青贮更不易接触到外界,其Ash 含量应低于窖贮青贮,但本次试验结果却呈现出裹包全株玉米青贮饲料的Ash 含量极显著高于窖贮全株玉米青贮饲料Ash 含量的现象(P<0.01)。分析原因可能是由于当地制作裹包青贮的技术尚不成熟,在拉伸膜裹包的过程中混入了泥土,使灰分大量增加。而丁酸梭菌生存于植物体表、土壤、污水及污泥中,故猜测此前提到在裹包全株玉米青贮中检测到丁酸的原因,就是因为在其制作过程中混入了土壤,所以导致了丁酸梭菌的进入;同时,丁酸发酵在高温条件下更容易发生,而青贮裹包内散热困难,更易塑造高温环境,猜测当地裹包青贮储存地点的通风条件可能欠佳,也导致了丁酸发酵的产生。

3.3 展望

通过上述原因可以看出,山阴地区所调制的窖贮全株玉米青贮饲料的发酵品质优于裹包全株玉米青贮饲料,这与此前结论有所出入,归结原因是当地制作裹包青贮的技术尚不成熟,希望今后在生产过程中能够注意使用正规拉伸膜、按时排查机器运作情况,防止土壤的大量混入;同时要注意贮藏条件,需在通风、阴凉地点进行青贮发酵。

4 结论

在同等条件下,窖贮全株玉米青贮饲料与裹包全株玉米青贮饲料在感官评定及化学成分上除酸性洗涤纤维、灰分以及淀粉含量外均无显著差异。相对而言,拉伸膜裹包形式调制的全株玉米青贮具有较高的乳酸、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维与可溶性糖含量,而在青贮窖内调制的青贮具有更高的粗脂肪与淀粉含量,二者均能调制出pH在4.2以下的品质良好的全株玉米青贮饲料。就供试材料而言,窖贮全株玉米青贮饲料的发酵性能与淀粉保存性能要优于裹包全株玉米青贮饲料。

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