不同发酵剂对花生秸秆微贮品质的影响研究
2022-03-01杨艳夏宗群顾瑶汪江付师一姜树林
杨艳,夏宗群,顾瑶,汪江,付师一,姜树林
(江西省农业技术推广中心,江西 南昌 330046)
我国花生产量占全国油料总产量的50%左右,占世界花生总产量的39.2%,一直稳居全球第一位。据统计,2019年我国花生产量1 752万t,同比增长1.1%。从各省市花生种植面积来看,江西省是花生种植大省,2019年全省花生种植面积为16.5万kh2,花生秸秆的产量巨大。花生秸秆质地松软且营养价值较高,合理有效的利用花生秸秆不仅能提高农业附产值而且可促进畜牧业的可持续发展。花生秸秆可作为反刍动物优质的粗饲料。但因其质地疏松的特点自然状态下容易发霉变质而不宜保存。由于缺乏有效的处理方式,目前的开发利用率还比较低。本试验拟通过微贮技术合理调制花生秸秆,提高其适口性、营养价值和保存期,从而提高花生秸秆作为反刍动物优质粗饲料的利用价值。
1 试验材料与方法
1.1 材料
含水量15%的花生秸秆、乳酸杆菌(1.0×106CFU/g)、粪球菌(1.0×106CFU/g)、复合菌(2.0×106CFU/g)、混合纤维素酶(纤维素酶+β木聚糖酶)、红糖、尿素、食盐、EM原液(商业产品)、秸秆青贮剂(商业产品)、真空发酵袋、真空密封发酵袋(规格60×80cm)。
1.2 试验设计
设对照组及8组微贮处理组。8组微贮处理组分别添加乳酸菌、乳酸菌+酶、乳酸菌+酶+尿素、复合菌、复合菌+酶、复合菌+酶组+尿素、EM及秸秆青贮剂,每个处理3个重复。
1.3 方法
1.3.1 花生秸秆预处理:15%含水量花生秸秆100kg粉碎2~3cm后加干净井水112.5L,制成含水量约60%的花生秸秆,混匀备用。
1.3.2 菌剂的激活及稀释参照说明书。乳酸菌处理组:2.4g乳酸杆菌、0.24g粪球菌、48g红糖加200mL水混合激活2h后备用。
乳酸菌+酶处理组:2.4g乳酸杆菌、0.24g粪球菌、48g红糖加200mL水混合激活2h后备用,后加混合纤维素酶0.1%(纤维素酶16g+木聚糖酶8g)。
乳酸菌+酶+尿素处理组:2.4g乳酸杆菌、0.24g粪球菌、48g红糖加200mL水混合激活2h后备用,后加混合纤维素酶0.1%(纤维素酶16g+木聚糖酶8g),加0.2%(48g)尿素。
复合菌组:1.4g复合菌剂、48g红糖加200ml水混合激活2h后备用。
复合菌+酶组:1.4g复合菌剂、48g红糖加200mL水混合激活2h后备用,后加混合纤维素酶0.1%(纤维素酶16g+木聚糖酶8g)。
复合菌+酶组+尿素:1.4g复合菌剂、48g红糖加200mL水混合激活2h后备用,后加混合纤维素酶0.1%(纤维素酶16g+木聚糖酶8g),加0.2%(48g)尿素。
EM处理组:48ml的EM原液加48g红糖溶解在200mL水,激活2h后备用。
秸秆青贮剂组:2.4g青贮剂、48g红糖加200mL水混合激活2h后备用。
1.3.3 微贮步骤。将花生秸秆平均称取9份,每份24kg。分别喷撒配置好的溶液,充分混匀,分装到3个真空密封发酵袋,每袋8kg,压实,塑料绳封口打包,分别对应贴好标签。对照组称4kg花生秸秆原料用透气网袋装好,带回测原料常规养分含量。
微贮30d后对各个样品的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、总能、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、有机酸、pH值、色泽、气味进行检测,其中由中国农业大学饲料分析测试中心测定。
1.4 统计分析
采用Excel软件对试验数据进行初步整理,运用SPPS 25进行方差分析,Duncan” s法多重比较。P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著,P>0.05表示无显著差异。
2 试验结果与分析
2.1 不同微贮处理秸秆饲料感官评定
不同微贮处理的秸秆饲料颜色均为黄绿或黄褐色,气味酸味或芬芳果香甜味,质地脉络较清晰,湿润、部分处理组握紧可见水滴。依照《青贮饲料质量评定标准》对其进行综合评分及等级评定,具体见表1。
表1 不同微贮处理秸秆饲料综合评分
2.2 不同微贮处理秸秆饲料常规营养
不同微贮处理秸秆饲料营养成分测定结果见表2。由表2可知,组3、组6的粗蛋白含量极显著高于其他各处理组及对照组,组4、组5、组8的粗蛋白含量高于对照组,而组1、组2、组7的粗蛋白含量低于对照组,但差异均不显著(P>0.05)。组1、组2、组3、组4、组5、组6的粗脂肪含量显著低于对照组(P<0.05)。除组6、组8的粗纤维含量略低于对照组,其他各组的粗纤维含量高于对照组,但差异均不显著(P>0.05)。各处理组的中性洗涤纤维含量不同程度低于对照组,但差异均不显著(P>0.05)。除组4,其他各处理组的酸性洗涤纤维含量不同程度低于对照组,差异均不显著(P>0.05)。各处理组的总能均低于对照组,差异均不显著(P>0.05)。
表2 不同微贮处理秸秆饲料营养成分含量(干物质基础)% MJ/kg
2.3 不同微贮处理秸秆饲料有机酸
不同微贮处理秸秆饲料有机酸含量测定结果见表3。由表3可知,组4、5、6乳酸含量均较低,与组1、2、3、7、8间差异极显著(P<0.01),但组1、2、3间无显著差异(P>0.05),组4、5、6间无显著差异(P>0.05),组7与组1、2、3间差异极显著(P<0.01),组8与组1差异极显著(P<0.01),与组2差异显著(P<0.05),与组3无显著差异(P>0.05),组7与组8差异显著(P<0.05),各处理组与对照组差异均极显著(P<0.01);组4、5、6乙酸含量均较高,组1、2、3含量均较低,且与组1、2、3间差异达到极显著水平(P<0.01),组7、8含量介于中间水平。对照组乙酸含量最低,与组3差异显著(P<0.05),与组4、5、6、7、8差异极显著(P<0.01),与组1、2间差异显著(P<0.05);对照组与组1、2、3、8丙酸均较低,且无显著差异(P>0.05),与组4、5、6、7差异达到极显著水平(P<0.01),组1、2、3与组4、5、6、7差异达到极显著水平(P<0.01);对照组丁酸最高,与组1、2、3、7、8差异达到极显著水平(P<0.01),与4、5达到显著水平(P<0.05),与6组差异不显著(P>0.05)。pH值方面,对照组最高,且与各处理组达到极显著水平(P<0.01),组1、2、3、7、8的pH值均处于3.6~4.0,组4、5、6的pH值均处于4.3~4.6,且差异达到极显著水平(P<0.01)。
表3 不同微贮处理秸秆饲料各有机酸含量 mg/kg
3 讨论
3.1 不同微贮处理秸秆饲料感官评定
感官评定是发酵饲料中最基础的鉴定指标,依据《青贮饲料质量评定标准》,通过微贮饲料的pH值、水分、气味、色泽、质地等指标进行感官评定,划分优质(76分~100分)、良好(75分~51分)、一般(20分~26分)、劣质(25以下)四个等级。本试验发酵品质较好,各处理感官评定划分为良好、优良两个等级,引起差异的主要指标是气味与色泽。主要原因可能是由于乳酸菌组及商业化秸秆发酵剂处理组其发酵后的pH值较低,能抑制腐败菌的生长,使发酵体系更加稳定。
3.2 不同微贮处理秸秆对饲料常规营养的影响
微贮饲料发酵过程中一般会添加尿素以提高蛋白质含量,本试验发现添加单独纤维素酶可提高发酵秸秆饲料的粗蛋白含量2%,添加纤维素+尿素提高了发酵秸秆饲料粗蛋白含量25%。纤维素酶具有降解植物细胞壁的功能,通过添加纤维素酶可以提高秸秆中纤维素的利用率,提供更多发酵底物。添加尿素,秸秆内的水作为氨(NH3)的载体,可与之结合成氢氧化铵(NH4OH),对提高秸秆的含氮量和消化率起重要作用。微贮处理后中性洗涤纤维最大可降低16.09%,酸性洗涤纤维降低10.23%,说明微贮均可以提高动物机体对秸秆饲料的消化利用率。
3.3 不同微贮处理秸秆对饲料有机酸的影响
有机酸促进青贮饲料的酸化,通过迅速降低青贮发酵饲料的pH值,降低好氧微生物的活力,抑制有害微生物的增殖,防止青贮饲料腐败,有利于微贮饲料营养价值的保存。微贮饲料的品质差异一定程度上取决于厌氧发酵的是乳酸还是丁酸,优质微贮饲料的生产应该尽快形成以乳酸菌为优势发酵菌的厌氧环境。丙酸主要起抑制真菌生长的作用,在抑制微贮饲料好氧性腐败方面表现突出。丁酸是腐败菌分解蛋白质和葡萄糖的产物,表示微贮饲料的腐败程度。丁酸含量与微贮饲料的品质呈负相关。各处理组乙酸和丙酸升高、丁酸降低,说明微贮处理后能有效抑制秸秆内真菌和有害菌的生长。但复合菌处理组的效果较其他微贮处理组来说,效果不佳。有研究认为虽酵母菌可提高发酵秸秆的粗蛋白,但酵母菌也是青贮饲料二次发酵的主要原因,但此次提供试验的商业化复合菌中含有酵母菌种估计是造成复合菌处理组效果较差的原因。
4 结论
微贮处理有利于提高花生秸秆的饲料利用价值,可提高粗蛋白、降低中性及酸性洗涤纤维,提高饲料的消化利用率与营养价值。本试验发现采用乳酸菌+酶+尿素处理花生秸秆的效果与商业化微贮剂效果相当。采用乳酸菌+酶+尿素处理以及EM菌液可替代商业化秸秆微贮剂。