添加劑對籽粒莧與豆粕混合青貯品質(zhì)的影響

李順，穆麟，曾寧波，陳東，張志飛*，葉志剛

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，湖南 長沙 410128；3.湖南中莧生態(tài)科技有限公司，湖南 長沙410016)

籽粒莧(Amaranthushypochondriacus)又名千穗谷，為莧科莧屬一年生草本植物，具有生長速度快、抗逆性強、營養(yǎng)價值高、適口性好等優(yōu)點。籽粒莧既可以青飼，也可以調(diào)制成干草或青貯飼料[1]。全株籽粒莧植株含水量高達85%～92%，由于南方地區(qū)潮濕多雨，籽粒莧新鮮莖葉不易保存，干草調(diào)制能耗高；青貯是安全貯藏籽粒莧的有效方法[2]。

陶雅等[3]研究發(fā)現(xiàn)，全珠玉米(Zeamays)與籽粒莧混合青貯可顯著提高青貯發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)，且當(dāng)全珠玉米添加比例超過50%時青貯效果更好。馬紅彬[4]、石幫科[5]、王世雄等[6]研究均表明籽粒莧與鮮玉米或青玉米秸稈混合青貯效果優(yōu)于籽粒莧單獨青貯；玉米比例高的混貯效果優(yōu)于玉米比例低的混貯和籽粒莧單獨青貯。青貯添加劑可以調(diào)控青貯發(fā)酵過程，提高青貯發(fā)酵效率，改善青貯飼料品質(zhì)。劉艷芳等[7]發(fā)現(xiàn)與籽粒莧常規(guī)青貯相比，加入不同青貯添加劑均可不同程度地改善青貯品質(zhì)。綜上可見通過添加輔料或青貯添加劑可改善籽粒莧青貯效果。豆粕是常見精飼料原料，粗蛋白含量豐富，營養(yǎng)價值高，吸水性強。本試驗通過比較不同添加劑對籽粒莧與豆粕混合青貯品質(zhì)的影響，探究豆粕作為籽粒莧混合青貯添加物的可行性以及混合青貯過程中添加劑的選擇，旨在優(yōu)化籽粒莧混合青貯技術(shù)，為籽粒莧青貯飼料商品化開發(fā)和利用提供有效途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1青貯原料 本試驗以湖南中莧生態(tài)科技有限公司常德試驗地栽培的青鮮全株籽粒莧為青貯材料，因天氣原因收割時間延遲至結(jié)實期(2017年7月15日)，收割后切碎至1～2 cm待用；豆粕為中糧東海糧油工業(yè)有限公司生產(chǎn)。青貯原料營養(yǎng)成分見表1。

表1 青貯原料營養(yǎng)成分

FW: 鮮重fresh weight; DM: Dry matter; CP: Crude protein; NDF: Neutral detergent fiber; ADF: Acid detergent fiber; ADL: Acid detergent lignin; WSC: Water soluble carbohydrate. 下同The same below.

1.1.2青貯添加劑 糖蜜(金黔灣產(chǎn))干物質(zhì)含量75%，總糖分含量48%±1%，添加量4% FW；乳酸菌(臺灣亞芯生物科技有限公司產(chǎn))含有植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)及其他乳酸菌類，總?cè)樗峋鷶?shù)1×1011cfu·g-1，添加量2 g·t-1FW；纖維素復(fù)合酶，江蘇奕農(nóng)生物股份有限公司饋贈，含有纖維素酶5000 U·g-1、木聚糖酶1000 U·g-1、葡聚糖酶12500 U·g-1、葡萄糖氧化酶100 U·g-1，添加量1 kg·t-1FW。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用單因素完全隨機設(shè)計，添加劑分別為糖蜜(D1)；乳酸菌(D2)；纖維素復(fù)合酶(D3)；糖蜜+乳酸菌(D4)；糖蜜+纖維素復(fù)合酶(D5)；乳酸菌+纖維素復(fù)合酶(D6)；糖蜜+乳酸菌+纖維素復(fù)合酶(D7)；添加等量的水，為對照組(CK)；每處理4次重復(fù)。

1.3 試驗方法

1.3.1青貯調(diào)制 72%的籽粒莧與28%的豆粕充分混合后，將不同處理的添加劑溶液分別均勻地噴灑在青貯原料上，充分混勻。使用聚乙烯袋抽真空密封保存，每袋600 g。室溫條件下貯藏30 d后進行開包取樣并分析各項指標(biāo)。

1.3.2樣品處理 將青貯30 d樣品開包后剪碎并充分混勻，稱取20 g，加入180 mL去離子水，用榨汁機(九陽JYL-C012型多功能攪拌機)榨汁1 min，先后用4層紗布過濾，裝入250 mL錐形瓶，得到青貯飼料浸提液。一部分浸提液用于pH值的測定，另一部分在-20 ℃的冰箱中冷凍保存，用于氨態(tài)氮(NH3-N)、乙酸(acetic acid，AA)、丙酸(propionic acid，PA)、丁酸(butyric acid，BA)的測定。剩余青貯樣品于105 ℃殺青15 min，再于65 ℃烘干至恒重，測定干物質(zhì)含量(dry matter，DM)和水分含量(%)。將烘干樣品粉碎并分別過1.000、0.425 mm篩備用，用于測定粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質(zhì)素、可溶性碳水化合物等指標(biāo)。

1.4 測定項目及方法

采用Spectrum公司SI400型pH計測定pH值；采用高效氣相色譜儀(安捷倫7890A)測定揮發(fā)性脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)含量[8]；采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮含量[9]；采用凱氏定氮法測定CP含量[10]；采用范氏(Van Soest)洗滌纖維分析法(ANKOM A200i型半自動纖維分析儀)測定NDF、ADF和ADL含量[11]；采用蒽酮-硫酸比色法測定WSC含量[11]。各指標(biāo)3次重復(fù)。

鑒于籽粒莧與豆粕混合青貯原料中粗蛋白含量較高，青貯發(fā)酵品質(zhì)評價時未將乳酸含量作為評價指標(biāo)，而重點考慮揮發(fā)性脂肪酸和氨態(tài)氮/總氮(total nitrogen,TN)等指標(biāo)含量，因此選用日本草地畜產(chǎn)協(xié)會(2001)制定的青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)V-Score評分標(biāo)準(zhǔn)[12]。參照以下公式計算相對飼用價值(relative feed value，RFV)：

RFV =[(88.9-0.779ADF)×120/NDF]/1.29[13]

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

采用DPS 7.05進行試驗數(shù)據(jù)單因素方差分析，顯著水平為P<0.05，并使用Excel 2003進行統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加劑對籽粒莧與豆粕混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.1.1添加劑對混合青貯pH值、干物質(zhì)損失率的影響 各處理組混合原料的干物質(zhì)含量差異顯著，但基本維持在適宜乳酸菌發(fā)酵的干物質(zhì)含量范圍(35%±5%)。發(fā)酵后各處理組間pH值差異顯著，D1、D4、D5、D7處理組在4.2以下，顯著(P<0.05)低于其他各處理，達到優(yōu)質(zhì)青貯飼料的水平。各處理組干物質(zhì)損失率為8.86%～11.27%；D1處理損失率最高，達到了11.27%，顯著高于D4，D5和D7處理組；但與D2、D3、D6和 CK 處理組間無顯著差異(表2)。

2.1.2添加劑對混合青貯揮發(fā)性脂肪酸含量、氨態(tài)氮/總氮及V-Score評分的影響 所有處理組中揮發(fā)性脂肪酸含量值均偏低，各處理數(shù)值間無顯著差異(P>0.05)。各處理組乙酸+丙酸含量均小于0.5%；氨態(tài)氮/總氮小于5%；丁酸含量亦在0.5%以下，因此，據(jù)此計算獲得的V-Score評分較高；其中D3處理組評分最高，為98.49分(表3)。

表2 混合青貯原料干物質(zhì)含量、發(fā)酵后pH值及干物質(zhì)損失率

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different small letters within the same column show the significant differences at 0.05 level. The same below.

表3 混合青貯揮發(fā)性脂肪酸含量、氨態(tài)氮/總氮及V-Score評分

2.2 添加劑對籽粒莧與豆粕混合青貯營養(yǎng)品質(zhì)的影響

不同添加劑對籽粒莧與豆粕混合青貯的粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、可溶性糖含量均有顯著影響。D6、D2和CK組的粗蛋白含量較高，顯著高于單獨或復(fù)合添加糖蜜的D1、D4、D5、D7處理組(P<0.05)；其中D6處理組的粗蛋白含量最高(38.79%)，D1處理組最低(35.46%)；D6處理組的NDF和ADF含量顯著高于其他各處理(P<0.05)，分別為22.79%和14.78%；D6處理組的ADL含量與D1、D2和D7無顯著差異，但高于其他3個處理和CK。D7處理組可溶性碳水化合物最高，顯著(P<0.05)高于其他各處理組，D2處理組最低，僅為1.31%(表4)?？傮w來看，各處理組的NDF(18.29%～22.79%)和ADF(12.18%～14.78%)含量均較低，據(jù)此計算獲得的各處理組相對飼用價值均較高。

表4 混合青貯營養(yǎng)成分及相對飼用價值

3 討論

青貯過程中常添加菌制劑、酶制劑、有機酸、無機酸、糖蜜等促進青貯發(fā)酵或抑制有害微生物生長[14]。本研究在籽粒莧與豆粕混合青貯中單獨添加糖蜜或者復(fù)合添加糖蜜及乳酸菌制劑、纖維素酶制劑后發(fā)酵品質(zhì)和纖維品質(zhì)均得到改善，外源添加糖蜜的作用較為明顯。這可能是由于添加糖蜜能夠為乳酸菌發(fā)酵提供更充足的底物，使乳酸菌迅速繁殖成為優(yōu)勢菌種，從而獲得較低的pH值，維持較好的發(fā)酵品質(zhì)。糖蜜含有大量可發(fā)酵糖，作為發(fā)酵促進劑被廣泛使用，原現(xiàn)軍等[15]研究發(fā)現(xiàn)添加3%糖蜜能明顯改善青稞(Hordeumvulgare)秸稈與多年生黑麥草(Loliumperenne)混合青貯的發(fā)酵品質(zhì)，pH值較對照組顯著降低。本試驗中添加了糖蜜的處理組洗滌纖維含量均顯著低于沒有添加糖蜜的處理組，相對飼用價值較高，與顧擁建等[16]的研究結(jié)果一致。這可能與添加糖蜜促進發(fā)酵有關(guān)，微生物數(shù)量的增加導(dǎo)致纖維素分解酶類物質(zhì)增加，從而促進纖維素的降解。添加糖蜜的處理組可溶性碳水化合物含量也顯著高于沒有添加糖蜜的處理組，這可能是由于4%FW糖蜜添加量在發(fā)酵后有部分剩余。

籽粒莧與豆粕混合青貯發(fā)酵后各處理組干物質(zhì)均有少量損失，其中糖蜜與其他添加劑復(fù)合使用的處理組干物質(zhì)損失率低于其他處理組，特別是糖蜜+乳酸菌+纖維素復(fù)合酶處理，損失率僅為8.86%。肖慎華等[17]在箭筈豌豆(Viciasativa)和葦狀羊茅(Festucaarundinacea)混合青貯時亦發(fā)現(xiàn)添加糖蜜或糖蜜+乳酸菌能顯著降低干物質(zhì)損失率。

籽粒莧與豆粕混合青貯時單獨或復(fù)合添加乳酸菌均可顯著降低混合青貯的氨態(tài)氮/總氮，這與李小鈴等[18]研究結(jié)果一致，各種類型的乳酸菌添加組的NH3-N/TN均顯著低于對照組(P<0.05)，這可能是乳酸菌對蛋白質(zhì)的降解有抑制作用。

值得注意的是籽粒莧與豆粕混合青貯中同時添加乳酸菌與纖維素復(fù)合酶，其pH值顯著高于其他各處理組，達到了4.31，其干物質(zhì)損失率較高，且洗滌纖維和酸性木質(zhì)素含量也均顯著高于其他各處理組，相對飼用價值較低。李龍興[19]在玉米秸稈與多年生黑麥草混合青貯時添加乳酸菌和纖維素酶，結(jié)果顯示這兩種添加劑組合添加效果不明顯，單獨添加效果更好。這或與乳酸菌種類及復(fù)合使用的纖維素酶種類有關(guān)，建議乳酸菌和纖維素酶復(fù)配使用前先進行試驗，以確保菌、酶制劑間無拮抗反應(yīng)。

4 結(jié)論

籽粒莧與豆粕混合青貯營養(yǎng)品質(zhì)較好，粗蛋白含量高達35%，且相對飼用價值高，可作為優(yōu)質(zhì)蛋白飼料。籽粒莧與豆粕混合青貯時添加糖蜜可促進青貯發(fā)酵，在糖蜜添加的基礎(chǔ)上，可復(fù)合添加乳酸菌或纖維素復(fù)合酶，有利于提高青貯品質(zhì)。