不同化学添加剂对青贮玉米营养成分、发酵品质及微生物数量的影响
2024-05-25王艳霞
王艳霞
(驻马店职业技术学院,河南驻马店 463000)
玉米秸秆是玉米收获籽粒后的副产物,因为我国玉米种植面积广,所以存在丰富的玉米秸秆资源。传统养殖模式下,养殖户直接将玉米秸秆作为粗饲料饲喂反刍动物,这种方式不仅保质期短,而且不利于反刍动物的消化吸收(冯晓辉,2023)。在玉米秸秆饲料化过程中,以青贮方式进行处理,往往能取得较好的效果(王艳秋等,2023)。为改善玉米秸秆的营养价值,李伟等(2023)尝试用复合益生菌青贮玉米秸秆,从而显著提高粗蛋白质含量,且显著降低了酸性洗涤纤维含量、pH 值、有氧菌数量。经争辉等(2019)分别以清水和饲用复合菌剂青贮玉米秸秆,经过60 d 的发酵期后发现,与清水组相比,饲用复合菌剂组的乳酸、粗蛋白质、乙酸、总酸含量显著提高,酸性洗涤纤维含量显著降低。颜怀宇(2013)则以甲酸青贮玉米秸秆,结果发现,添加甲酸后青贮玉米的pH 值迅速降低,氨态氮含量显著降低,并且促进了乳酸的生成。上述研究均表明了青贮处理方式对玉米秸秆营养成分和发酵品质的改善作用。
而在反刍动物的饲养环节,杨光兴和李刚(2021)对比了清水和乳酸菌制剂发酵玉米秸秆在肉牛中的饲喂效果,经过65 d 的试验期后,乳酸菌制剂组末重、平均日增重、平均日采食量,以及干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维消化率均显著高于清水组,且料重比显著降低清水组。孙雪丽等(2018)则对比了黄贮玉米秸秆和全株青贮玉米在西门塔尔杂交牛中的饲喂效果,在生长性能方面,全株青贮玉米组的干物质采食量和料重比极显著降低,且粗蛋白质表观消化率显著提高。由此可见,将青贮玉米用于反刍动物养殖中,能促进动物的生长发育,提高动物的养分消化率。在实际生产中,发酵抑制剂青贮玉米秸秆虽然能延长保质期,有效改善营养成分和饲用价值。但不同化学添加剂方面的对比研究较少,为此,本试验旨在研究不同化学添加剂对青贮玉米营养成分、发酵品质及微生物数量的影响。
1 材料与方法
1.1 一般材料 试验选取同批次收获的玉米秸秆,确保玉米秸秆营养成分保持较高一致性,铡碎为1 ~2 cm 后适当晾干,水分控制在50% 左右。
1.2 试验方法 试验选取同批次收获的玉米秸秆,铡碎为1 ~2 cm。试验共分为4 组,其中对照组喷洒清水,其余3 组分别喷洒8 mL/kg 的等量发酵抑制剂(盐酸、甲酸、乙酸),并记为盐酸组、甲酸组、乙酸组。常温真空青贮30 d 后,分别取3 份青贮玉米中间部位小样待测。
1.3 测定指标
1.3.1 营养成分 干物质含量参考《GB/T 6435-2014》测定;粗蛋白质含量采用凯氏定氮仪测定;中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量采用范氏洗涤纤维分析法测定;粗灰分含量参考《GB/T 6438-2007》测定。
1.3.2 发酵品质 将青贮玉米捣碎、过滤,制备浸出液,采用酸碱检测仪测定青贮玉米的pH 值;有机酸含量采用高效液相色谱仪测定;氨态氮含量采用比色法测定。
1.3.3 微生物数量 参考刘逸超等(2023)方法,采用MRS 培养基培养乳酸菌;采用营养琼脂培养基培养酵母菌和好气性细菌;采用平板法计算微生物数量。
1.4 数据统计与分析 采用Excel 软件整理数据,采用SPSS 软件进行单因素方差分析,采用Duncan,s 法进行多重比较,结果以“平均值± 标准差”表示,P<0.05 表示组间差异显著。
2 结果
2.1 不同化学添加剂对青贮玉米营养成分的影响 由表1 可知,与对照组相比,盐酸组、甲酸组、乙酸组青贮玉米的粗蛋白质含量显著提高(P<0.05),乙酸组青贮玉米的酸性洗涤纤维含量显著降低(P<0.05)。其中,盐酸组、甲酸组青贮玉米的酸性洗涤纤维含量得到降低,但差异不显著(P>0.05),且4 组青贮玉米的干物质、中性洗涤纤维、粗灰分含量差异不显著(P>0.05)。
表1 不同化学添加剂对青贮玉米营养成分的影响 %
2.2 不同化学添加剂对青贮玉米发酵品质的影响 由表2 可知,与对照组相比,盐酸组、甲酸组、乙酸组青贮玉米的pH 值、氨态氮含量显著降低(P<0.05),盐酸组、甲酸组、乙酸组青贮玉米的乳酸含量显著提高(P<0.05),乙酸组青贮玉米的乙酸含量显著提高(P<0.05)。4 组青贮玉米的丙酸含量差异不显著(P>0.05)。
表2 不同化学添加剂对青贮玉米发酵品质的影响
2.3 不同化学添加剂对青贮玉米微生物数量的影响 由表3 可知,与对照组相比,盐酸组、甲酸组、乙酸组青贮玉米的乳酸菌数量显著提高(P<0.05),盐酸组、甲酸组、乙酸组青贮玉米的酵母菌数量显著降低(P<0.05),乙酸组青贮玉米的好气性细菌数量显著降低(P<0.05)。其中,其中,盐酸组、甲酸组青贮玉米的好气性细菌数量得到降低,但差异不显著(P>0.05)。
表3 不同化学添加剂对青贮玉米微生物数量的影响
3 讨论
玉米秸秆是一种较为常见的粗饲料,并且粗蛋白质含量较高。用玉米秸秆饲喂反刍动物,不仅能提高反刍动物的采食量,而且具有促生长和降低饲料成本的作用(刘虎等,2015)。但从营养成分看,未经青贮处理的玉米秸秆含有大量木质素和纤维素,采食过量玉米秸秆容易造成消化不良等问题。因此,学术界致力于对发酵剂的研究,力求提高青贮玉米的营养价值。冒江云等(2013)利用不同浓度的盐酸处理小麦秸秆,结果发现,盐酸能打破木质素之间的连接结构,并且随着盐酸浓度的升高,木质素降解率逐渐提高。李俊峰等(2021)以紫花苜蓿为青贮对象,尝试以不同浓度乙酸作为发酵抑制剂,经过30 d 的青贮时间后发现,6 mL/kg 乙酸组青贮紫花苜蓿的粗蛋白质含量(22.81%)显著高于0 mL/kg 乙酸组(19.82%),且6 mL/kg 乙酸组青贮紫花苜蓿的中性洗涤纤维含量(36.77%)、酸性洗涤纤维含量(26.57%)均显著低于乙酸组(40.83%、39.13%)。本试验发现,与喷洒清水相比,喷洒8 mL/kg 的等量盐酸、甲酸、乙酸,能显著提高青贮玉米的粗蛋白质含量,且显著降低青贮玉米的酸性洗涤纤维含量。说明以盐酸、甲酸、乙酸作为发酵抑制剂均能改善青贮玉米的营养成分。
发酵品质是衡量青贮玉米质量的重要指标。如pH 值过高时容易滋生有害菌,同时丁酸含量增加,乳酸含量降低;青贮玉米的pH 值往往与乳酸含量成负相关,即乳酸含量增加,pH 值降低,青贮玉米质量更佳,反之则更差(赵峻祥等,2021)。黄秋连等(2021)对比了无添加剂和4%无机酸对青贮羊草发酵品质的影响,结果发现,与无添加剂组相比,4% 无机酸组青贮羊草的pH 值和氨态氮比例均显著降低。陈杰(2015)指出,用不同浓度(2.2 ~6.6 mL/kg)甲酸作为发酵剂,随着贮存时间的推移,不同浓度甲酸组青贮象草的pH 值下降速度和乳酸含量增长速度较快,且氨态氮比例低于6%,青贮象草的发酵品质较好。本试验发现,与喷洒清水相比,喷洒8 mL/kg 的等量盐酸、甲酸、乙酸能显著降低青贮玉米的pH 值和氨态氮含量,显著提高青贮玉米的乳酸含量。其中,乙酸组青贮玉米的乙酸含量显著高于其他3 组,这可能是该组以乙酸作为发酵抑制剂的原因。说明以盐酸、甲酸、乙酸作为发酵抑制剂均能改善青贮玉米的发酵品质。
在发酵环节,盐酸、甲酸、乙酸是较为常见的发酵抑制剂,主要目的是快速降低青贮饲料的pH值,给乳酸菌繁殖创设有利条件,同时有效抑制不良微生物(朱习雯等,2017)。高钰钧等(2023)尝试以不同添加剂青贮藜麦,结果发现,与直接青贮相比,以甲酸作为添加剂能显著提高青贮藜麦的乳酸菌数量,且显著降低青贮藜麦的酵母菌、霉菌数量。这一结果与本试验具有较高的一致性,本试验发现,与喷洒清水相比,喷洒8 mL/kg 的等量盐酸、甲酸、乙酸能显著提高青贮玉米的乳酸菌数量,显著降低青贮玉米的酵母菌数量。以乙酸作为发酵抑制剂能显著降低青贮玉米的好气性细菌数量。说明不同化学添加剂均能改善青贮玉米的微生物结构,其中以等量乙酸作为发酵抑制剂效果最佳。
4 结论
在本试验条件下,不同化学添加剂均能改善青贮玉米的营养成分、发酵品质及微生物结构,其中以等量乙酸作为发酵抑制剂效果最佳。