不同添加劑對(duì)青貯羊草化學(xué)成分、發(fā)酵品質(zhì)及好氧穩(wěn)定性的影響

王 建，趙 單

（1.河南林業(yè)職業(yè)學(xué)院，河南洛陽(yáng) 471002；2.湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究總院，湖南長(zhǎng)沙 410007）

熱帶牧草是多年生作物，具有較高的干物質(zhì)含量，其對(duì)不同氣候和土壤條件的適應(yīng)性強(qiáng)，從而降低種植風(fēng)險(xiǎn)。因此，在熱帶牧草栽培的地理區(qū)域，熱帶牧草作為青貯飼料來(lái)源具有巨大的潛力。盡管利用熱帶牧草生產(chǎn)青貯飼料的研究較多，但在牧場(chǎng)條件下要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的熱帶牧草青貯仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。由于羊草的機(jī)械收獲過(guò)程較困難，同時(shí)不良發(fā)酵造成的高儲(chǔ)存損失、低飼養(yǎng)價(jià)值及延遲收獲超過(guò)了最佳成熟階段，上述因素都是羊草飼用價(jià)值降低的原因（楊紅等，2016）。在反芻動(dòng)物日糧中，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家使用熱帶牧草青貯能制定能量平衡的飼糧，從而避免增重過(guò)快，影響動(dòng)物達(dá)到成熟體型時(shí)的胴體重量（侯玉潔等，2013）。在牧草短缺期間，在動(dòng)物如能量需求較低的階段也可補(bǔ)充熱帶牧草青貯；奶?？梢栽谑芸啬芰咳占Z下飼養(yǎng)，可減少脂肪沉積，避免對(duì)未來(lái)泌乳性能的負(fù)面影響。因此，尋找有效的策略來(lái)解決羊草青貯發(fā)酵質(zhì)量差的問(wèn)題具有重要的應(yīng)用價(jià)值。接種乳酸菌可改善發(fā)酵，但當(dāng)青貯作物的水分高且不一致時(shí)其作用效果不理想（劉秦華等，2009）?；瘜W(xué)添加劑廣泛用于青貯飼料的制作過(guò)程中，其中甲酸也是傳統(tǒng)的青貯料添加劑，但其對(duì)金屬具有腐蝕性，同時(shí)容易導(dǎo)致工人皮膚和眼睛受到損害。此外，以亞硝酸鈉為基礎(chǔ)的化學(xué)添加劑在20世紀(jì)80年代中期被引入市場(chǎng)，這些添加劑有抑制丁酸發(fā)酵的能力，但不存在甲酸的負(fù)面影響（Weissbach和Strubelt，2008）。但目前關(guān)于亞硝酸鈉添加劑在青貯羊草中的研究有限。因此，本研究旨在評(píng)估不同添加劑對(duì)青貯羊草化學(xué)成分、發(fā)酵品質(zhì)及好氧穩(wěn)定性的影響。

1 材料與方法

1.1 原料準(zhǔn)備 試驗(yàn)將新鮮羊草分為等量的3份，每份4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)80 kg左右。對(duì)照組不添加任何物質(zhì)，大豆皮組添加80 g/kg大豆皮，亞酸鈉組添加1 g/kg亞硝酸鈉，甲酸組添加5 mL/kg甲酸。將處理后的羊草置于真空密封的尼龍-聚乙烯袋中，每袋2 kg，在封閉環(huán)境下（25～30℃）中保存15周。青貯前參考Kaiser等（2002）的方法分析化學(xué)成分及微生物含量，如表1所示。

表1 新鮮羊草青貯前化學(xué)成分

1.2 樣品采集與發(fā)酵品質(zhì)分析 青貯結(jié)束后開(kāi)蓋，每個(gè)重復(fù)取10 kg樣品進(jìn)行分析?；瘜W(xué)成分采用常規(guī)養(yǎng)分分析方法進(jìn)行，發(fā)酵性能如短鏈脂肪酸濃度參考張磊和邵濤（2009）的方法。干物質(zhì)和氣體損失分析參考Weissbach和Strubelt（2008）的方法進(jìn)行。

1.3 好氧穩(wěn)定性評(píng)估 將500 g青貯飼料轉(zhuǎn)移到3 L塑料桶中，設(shè)置2個(gè)數(shù)據(jù)記錄器來(lái)記錄室溫，每15 min記錄一次，持續(xù)10 d。參考Hoing（1990）的方法評(píng)估基于溫度和pH的好氧穩(wěn)定性。

1.4 數(shù)據(jù)分析 利用SAS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行殘差正態(tài)性和方差齊性評(píng)價(jià)，添加劑處理作為單因素方差分析模型的主效應(yīng)，采用Turkey法進(jìn)行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加劑對(duì)青貯羊草化學(xué)成分的影響 由表2可知，大豆皮組青貯羊草的干物質(zhì)含量和發(fā)酵系數(shù)顯著高于其他組（P＜0.05），甲酸組青貯羊草的可溶性碳水化合物含量最高（P＜0.05）。亞硝酸鈉組青貯羊草緩沖力最高（P＜0.05），對(duì)照組和大豆皮組青貯羊草的酸性洗滌纖維和可溶性蛋白含量顯著高于其他兩組（P＜0.05），而對(duì)照組青貯羊草中性洗滌纖維含量顯著高于甲酸組（P＜0.05）。處理組青貯羊草的干物質(zhì)體外發(fā)酵顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

表2 不同添加劑對(duì)青貯羊草化學(xué)成分的影響 g/kg

2.2 不同添加劑對(duì)青貯羊草發(fā)酵特性及好氧穩(wěn)定性的影響 由表3可知，各組青貯羊草的霉菌含量及基于溫度的好氧穩(wěn)定性無(wú)顯著差異（P＞0.05）。對(duì)照組青貯羊草的乳酸菌和酵母菌含量顯著低于其他組（P＜0.05），但氨氮、丁酸、干物質(zhì)和氣體損失顯著高于其他組（P＜0.05）。大豆皮組青貯羊草pH和異丁酸、異戊酸濃度最高（P＜0.05），同時(shí)對(duì)照組和大豆皮組青貯羊草的乙醇、丙酸、丁酸濃度及干物質(zhì)損失量顯著高于其他兩組（P＜0.05）。對(duì)照組基于pH的好氧穩(wěn)定性顯著高于亞硝酸鈉和甲酸組（P＜0.05）。

表3 不同添加劑對(duì)青貯羊草發(fā)酵特性及好氧穩(wěn)定性的影響

3 討論

使用青貯時(shí)干物質(zhì)的數(shù)據(jù)和營(yíng)養(yǎng)成分與Khota等（2018）報(bào)道的結(jié)果一致。此外，青貯料中添加大豆皮發(fā)酵系數(shù)增加可以解釋為干物質(zhì)增加，但發(fā)酵系數(shù)的改善不足以阻止梭菌數(shù)量的增加。此外，亞硝酸鈉在發(fā)酵早期對(duì)梭菌具有重要的抑制作用，因?yàn)槠湓谖⑸镏薪到鉃閬喯跛猁}和一氧化氮、一氧化二氮，這是有效的梭菌抑制劑（董慶利，2007）。由于本研究使用的羊草附生乳酸菌數(shù)量超過(guò)106CFU/g，因此其發(fā)酵風(fēng)險(xiǎn)很低。但情況并非如此，因?yàn)槲唇?jīng)處理的青貯羊草表現(xiàn)出明顯的梭菌發(fā)酵特征。

Kaiser等（2002）建立的預(yù)測(cè)牧草青貯潛力的模型表明，對(duì)于硝酸鹽含量低的作物，獲得無(wú)丁酸青貯所需的最小干物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于硝酸鹽含量充足的作物。除了高濃度的丁酸和戊酸外，未經(jīng)處理的青貯羊草還顯示出了梭菌生長(zhǎng)特征。Bernardes等（2007）報(bào)道了熱帶牧草青貯在未檢測(cè)到產(chǎn)熱情況下有氧惡化的發(fā)生。pH的差異有助于顯示牧草青貯的好氧腐敗，可能是比產(chǎn)熱更合適的好氧微生物活性指標(biāo)（Daniel等，2009）。

本研究結(jié)果顯示，羊草青貯中添加大豆皮可以改善干物質(zhì)體外消化率，這是因?yàn)樵谇噘A前添加大豆皮作物可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此，其比未經(jīng)處理的對(duì)照組青貯料干物質(zhì)體外消化率高。相反，所有的化學(xué)添加劑都改善了干物質(zhì)體外消化率和可溶性碳水化合物含量，這可以歸因于保護(hù)現(xiàn)成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不被降解和較低的中性洗滌纖維濃度（Mills和Kung，2002）。羊草粗蛋白質(zhì)含量可以滿足反芻動(dòng)物日常蛋白質(zhì)需求，但在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用需要進(jìn)一步考慮飼料添加劑對(duì)羊草青貯蛋白質(zhì)質(zhì)量的影響，以保證飼料配方的精準(zhǔn)性。

4 結(jié)論

羊草青貯過(guò)程中添加甲酸或亞硝酸鈉可有效控制其青貯中的梭菌含量，減少發(fā)酵損失，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但需要進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)，以評(píng)估羊草青貯后作為反芻動(dòng)物日糧蛋白替代原料以及降低飼料成本的潛力。