甄 霆, 邢熙媛, 余 晨, 張子逸, 朱愛萍, 陳 明, 李 艷
(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院,江蘇泰州 225300)
黑麥草是我國(guó)南方大面積栽培的主要禾本科牧草,具有生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且適口性好等特點(diǎn), 是畜牧生產(chǎn)中常用的牧草品種之一。 但由于黑麥草鮮草含水量較高,易腐爛、不易保存,因此一般通過調(diào)制干草或青貯等方式處理。與青干草相比,青貯既可解決不同地區(qū)、不同時(shí)間對(duì)黑麥草的需求, 也可以使其營(yíng)養(yǎng)成分得到有效保存,達(dá)到一定的飼喂效果。陳亮等(2017)研究表明,飼喂青貯黑麥草可顯著提高肉牛的末重、累計(jì)增重及平均日增重,有效提高其養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。
目前對(duì)青貯黑麥草的添加劑研究集中在酶制劑、 酸制劑以及微生物接種劑等方面。 Conaghan等(2010)研究了添加四甲酸銨、乳酸菌、布氏桿菌、 苯甲酸鈉等對(duì)黑麥草青貯品質(zhì)的影響。 韓冰(2016)研究了乳酸菌和葡萄糖對(duì)黑麥草青貯品質(zhì)的影響。關(guān)皓等(2017)分析了添加甲酸、植物乳桿菌和布氏乳桿菌對(duì)不同干物質(zhì)含量的多花黑麥草青貯品質(zhì)的影響。 程云輝等(2020)研究了添加乳酸菌及不同含水量對(duì)多花黑麥草青貯品質(zhì)的影響。 Liu 等(2021)研究了添加植物乳桿菌對(duì)黑麥草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響。另外,王應(yīng)芬等(2017)研究了酶和乳酸菌對(duì)多年生黑麥草與玉米秸稈混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響。 尤思涵等(2021)對(duì)高丹草與黑麥草適宜混貯比例進(jìn)行了研究。 但目前鮮有青貯常用添加劑(甲酸、乳酸菌、纖維素酶)對(duì)黑麥草青貯處理效果的比較研究。
本試驗(yàn)以一年生多花黑麥草為原料, 通過研究添加不同種類添加劑處理對(duì)黑麥草青貯品質(zhì)的影響,找到青貯的最佳處理?xiàng)l件,為黑麥草的青貯提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)原料為新鮮收割的黑麥草,除去腐爛莖葉及雜質(zhì)。 添加劑為甲酸(分析純,國(guó)藥集團(tuán))、乳酸菌(每毫升總菌數(shù)大于100 億cfu,河南中廣集團(tuán)天義生物谷)、纖維素酶(酶活5 萬U/g,多美姿生物科技有限公司)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)共分五組, 即甲酸組(添加甲酸6 mL/kg)、乳酸菌組(按照1:100 比例添加乳酸菌)、 纖維素酶組 (添加纖維素酶0.05%)、乳酸菌+纖維素酶組(同時(shí)添加1:100 比例的乳酸菌和0.05%纖維素酶,簡(jiǎn)稱“乳+纖組”)、對(duì)照組(不添加任何添加劑),每組3 個(gè)重復(fù),其中乳酸菌和纖維素酶的添加量按照產(chǎn)品說明添加,甲酸添加量參考榮輝等(2012)的研究結(jié)果。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 青貯飼料的制作 將新鮮的黑麥草晾曬至萎蔫并切3 ~5 cm 大小,將配好的添加劑均勻噴在切好的黑麥草上, 并使其含水量在65% ~75%。 分別稱取700 g 鮮草, 快速裝填于500 mL青貯瓶?jī)?nèi),用力壓緊壓實(shí),蓋上外蓋后密封,置于室溫條件下在避光處保存60 d。
1.3.2 青貯樣預(yù)處理 打開青貯瓶取出青貯飼料,并混勻,稱取150 g 樣品放在1000 mL 的燒杯中,加入蒸餾水(青貯樣與水的比例為1:2),放在4 ℃的環(huán)境下浸提24 h 后,用二層紗布過濾收集濾液,保存在-20 ℃冷凍箱中待測(cè)。 將剩余青貯樣品收集,放在65 ℃烘箱中烘干,保存于密封袋中待測(cè)。
1.4 測(cè)定方法
1.4.1 感官評(píng)定 從氣味、 莖葉結(jié)構(gòu)及色澤等方面來進(jìn)行感官評(píng)定,依據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(表1)進(jìn)行評(píng)定。
1.4.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 將青貯飼料放置于105 ℃烘箱烘至恒重, 冷卻后稱量, 計(jì)算求出干物質(zhì)(DM)的含量。使用凱氏定氮儀直接測(cè)定粗蛋白質(zhì)(CP)含量。 利用自動(dòng)脂肪抽提儀直接測(cè)定粗脂肪(EE)含量。 根據(jù)GB/T20806-2006 和NY/T1459-2007 中的方法測(cè)定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量。
1.4.3 發(fā)酵品質(zhì)測(cè)定 使用上海雷磁pH 計(jì)對(duì)待測(cè)濾液直接測(cè)定pH; 使用苯酚次氯酸鈉比色法,根據(jù)氯化銨的標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得氨態(tài)氮 (NH3-N)含量;使用對(duì)羥基聯(lián)苯比色法,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得乳酸(LA)含量;使用蒽酮-硫酸比色法,根據(jù)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得可溶性碳水化合物(WSC)含量。
1.5 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 和SPSS Statistics 進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析,表格中的結(jié)果P<0.05 為差異顯著。
2.1 黑麥草青貯的感官品質(zhì)評(píng)定結(jié)果 由表2可知,與對(duì)照組相比,甲酸組、纖維素酶組及乳+纖組的顏色為黃綠色,酸味都較濃,氣味上有芳香味,質(zhì)地上除纖維素酶組莖葉結(jié)構(gòu)稍有變形,甲酸組和乳+纖組結(jié)構(gòu)均保持良好。 甲酸組、乳酸菌組和纖維素酶組的感官品質(zhì)等級(jí)均為良好, 乳+纖組的感官品質(zhì)等級(jí)最高。
表2 感官評(píng)定結(jié)果
2.2 黑麥草青貯的營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果 由表3可知,各組之間DM 含量相差不大,其中纖維素酶組和乳+纖組顯著高于乳酸菌組。 各試驗(yàn)組的CP含量存在顯著差異(P<0.05),其中纖維素酶組最高,其次是乳+纖組。 各處理組之間EE 含量無顯著差異。 而NDF 和ADF 含量,纖維素酶組和乳+纖組顯著低于其他處理組(P<0.05)。
表3 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果
2.3 黑麥草青貯的發(fā)酵品質(zhì)測(cè)定結(jié)果 由表4可知,除對(duì)照組和乳酸菌組外,其他組的pH 均低于4.2,符合優(yōu)良青貯pH 的標(biāo)準(zhǔn)。 甲酸組的NH3-N 含量最低,顯著降低于其他處理組(P<0.05),乳+纖組和纖維素酶組與對(duì)照組相比NH3-N 含量顯著降低 (P<0.05)。 乳+纖組和纖維素酶組的LA 含量與其他處理組相比顯著提高(P<0.05)。各組WSC 含量沒有顯著差異。
表4 發(fā)酵品質(zhì)測(cè)定結(jié)果
3.1 不同添加劑對(duì)青貯飼料感官品質(zhì)的影響感官品質(zhì)總體評(píng)分從色澤、 氣味和莖葉結(jié)構(gòu)等三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分。結(jié)果表明,添加劑處理組都比對(duì)照組要好, 證明在青貯過程中使用添加劑是一種有效提升青貯品質(zhì)的手段。甲酸作為有機(jī)酸,能夠有效抑制有害菌和微生物的生長(zhǎng)。 乳酸菌可以產(chǎn)生乳酸,為有益菌提供有利繁殖環(huán)境。纖維素酶組的結(jié)構(gòu)保存最差, 可能是因?yàn)槔w維素酶可以改變植物的纖維結(jié)構(gòu), 而且分解的產(chǎn)物為有害菌提供了有利繁殖環(huán)境,從而降低了青貯品質(zhì)。同時(shí)添加乳酸菌與纖維素酶的試驗(yàn)組評(píng)定等級(jí)最高, 是由于在乳酸菌和纖維素酶的協(xié)調(diào)作用下, 有效抑制了有害菌的繁殖,同時(shí)使有益菌大量繁殖,青貯感官品質(zhì)提高。
3.2 不同添加劑對(duì)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分的影響纖維素酶組和乳+纖組處理的青貯飼料, 其干物質(zhì)含量、粗蛋白質(zhì)含量均有提高,是因?yàn)槿樗峋敝?,使有害的微生物不能生存,從而保留了黑麥草中的營(yíng)養(yǎng)成分。塔拉等(2017)研究表明,添加纖維素酶可有效降低牧草青貯過程中蛋白質(zhì)的分解,因此,兩試驗(yàn)組的氮素?fù)p失較小。而中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均有減少, 由于添加的纖維素酶能破壞植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu), 分解其中的纖維素導(dǎo)致,并且也為乳酸菌發(fā)酵提供了更好的條件,這與魏曉斌等(2019)的研究結(jié)果接近。
3.3 不同添加劑對(duì)青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響Santos 等(2013)研究表明,優(yōu)良的青貯飼料pH 為3.8 ~4.2。本試驗(yàn)中,甲酸組的pH 最低,是因?yàn)榧姿嶂械臍潆x子直接降低了青貯樣品的pH。 乳+纖組中纖維素酶和乳酸菌協(xié)同作用可以使乳酸在早期大量繁殖,快速降低青貯材料的pH。 氨態(tài)氮是青貯飼料中氨基酸和蛋白質(zhì)分解程度的指標(biāo),其值越大說明分解程度越大, 發(fā)酵品質(zhì)也就越差。本試驗(yàn)中甲酸組和乳+纖組的氨態(tài)氮較低, 說明其蛋白質(zhì)及氨基酸保持效果好。 乳酸含量是青貯過程中產(chǎn)生的酸,是青貯料中最主要的酸性物質(zhì),能夠直接反映青貯pH,因此乳酸菌組的LA 含量低的原因可能與其pH 高有關(guān)。 另外,由纖維素酶組處理的飼料,乳酸含量顯著提高,這與薛艷林等(2010)的研究結(jié)果相同。
在本試驗(yàn)條件下, 添加不同添加劑都能對(duì)黑麥草青貯品質(zhì)起到積極作用, 其中乳酸菌+纖維素酶混合組的感官評(píng)定等級(jí)最高,pH 適中,CP、LA 含量顯著高于對(duì)照組,且在試驗(yàn)組中僅次于纖維素酶組;NDF、ADF 和NH3-N 含量與對(duì)照組相比顯著降低,NDF 含量在試驗(yàn)組中含量最低,ADF含量和NH3-N 含量分別僅次于纖維素酶組和甲酸組。 因此根據(jù)其綜合表現(xiàn),使用乳酸菌+纖維素酶(乳酸菌1:100、纖維素酶0.05%)混合添加劑處理的黑麥草青貯品質(zhì)最佳。