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不同添加劑對紅三葉青貯品質(zhì)影響的研究

欄目:青貯技(jì )術 發布時間:2020-11-28
                                                                                               不同添加劑對紅三葉青貯品質(zhì)影響的研究
                                                                                                      陶蓮1,玉柱1﹡,陳燕1,雲鵬2
                                                                (1.中國(guó)農業大學(xué)草(cǎo)地研究所  北京  100094;2.北京市畜牧獸醫(yī)總站 北京 100029)

摘要:本研究探讨了不同添加劑對紅三葉青貯飼料發酵品質(zhì)與化學(xué)成分(fēn)的影響。實驗處理(lǐ)分(fēn)别是對照組、青寶II号添加組、青寶II号+纖維素酶添加組、甲酸添加組和糖蜜添加組。青貯45d後打開取樣,測定其發酵品質(zhì)與化學(xué)成分(fēn)。結果表明,與對照相比,添加劑處理(lǐ)可(kě)顯著降低紅三葉青貯飼料的pH值和非蛋白氮含量(P<0.05);青寶II号、青寶II号+纖維素酶處理(lǐ)可(kě)顯著提高青貯飼料乳酸含量(P<0.05),青寶II号+纖維素輔酶處理(lǐ)青貯飼料可(kě)溶性碳水化合物(wù)含量顯著低于對照組(P<0.05);甲酸處理(lǐ)青貯飼料的可(kě)溶性碳水化合物(wù)含量顯著高于對照組,乳酸含量和氨态氮含量顯著低于對照組(P<0.05)。 通過利用(yòng)添加劑可(kě)以改善紅三葉青貯飼料的發酵品質(zhì)和化學(xué)成分(fēn)。
關鍵詞:紅三葉;青貯;添加劑;發酵品質(zhì);可(kě)溶性碳水化合物(wù)  
中圖分(fēn)類号:

The Effect of Additives on Red Clover Silages Quality
TAO Lian1,YU Zhu1﹡,CHEN Yan1,YUN Peng2
(1.Institute of Grassland Science, China Agriculture University, Beijing 100094;2 .Animal Husbandry and Veterinary terminus in Beijing,Beijing 100029)
Abstract : The experiment was conducted to investigate the effects of different silage additives on fermentation quality and chemical composition of red clover silages. The silage additives include: FAST-SILE(FS), cellulase(CE), molasses(M), formic acid(FA) . The results showed that The pH and the content of Non-protein Nitrogen in all the treatments were markedly lower than the control(p<0.05). The lactic acid content of FAST-SILE treatment and FAST-SILE - cellulase treatment were significantly higher than the control(p<0.05), and the content of the water soluble carbohydrates in the treatment of FAST-SILE - cellulase was markedly decreased(p<0.05). The content of  the water soluble carbohydrates of the treatments of formic acid were significantly increased (p<0.05) , and the content of Ammonia Nitrogen and lactic acid with formic acid  treatment were further decreased(p<0.05). Additives improved the fermentation quality of red clover silages and changed their chemical composition.
Key Words: Red clover; Silage; Additives; Fermentation quality; Water soluble carbohydrate

       紅三葉(Trifolium pretense L.)是豆科(kē)牧草(cǎo)中最重要的牧草(cǎo)之一, 在我國(guó)的雲南、貴州、湖(hú)南、湖(hú)北、江西、四川、新(xīn)疆等省、自治區(qū)都有栽培,并有野生狀态分(fēn)布。紅三葉适宜在我國(guó)亞熱帶高山低溫多(duō)雨地區(qū)種植,北京、河南、河北等水肥條件好的地區(qū)也可(kě)種植[1]。目前國(guó)内紅三葉青貯研究較少,由于豆科(kē)牧草(cǎo)緩沖能(néng)較高,而可(kě)溶性碳水化合物(wù)含量較低,不宜制作(zuò)優質(zhì)青貯飼料[2-3]。本試驗從解決紅三葉的青貯方法入手,研究不同添加劑及混合其他(tā)原料對紅三葉青貯飼料發酵品質(zhì)和營養成分(fēn)的影響。探讨适合于紅三葉青貯的調制方法。通過探讨紅三葉最佳青貯措施,最大限度的降低青貯過程中營養物(wù)質(zhì)的損失,從而生産出優質(zhì)的紅三葉青貯飼料。
基金項目:十一五國(guó)家科(kē)技(jì )支撐項目“優質(zhì)草(cǎo)産品生産加工與高效利用(yòng)關鍵技(jì )術研究”(2006BAD16B03-04)、“牧草(cǎo)豐産技(jì )術集成與産業化示範”(2006BAD16B08)、北京市畜牧獸醫(yī)總站與中國(guó)農業大學(xué)
合作(zuò)項目“三葉草(cǎo)生産技(jì )術集成試驗示範” 和農業部“948”項目(2006-G38)資助
作(zuò)者簡介:陶蓮(1984-),女(達斡爾族),内蒙古呼倫貝爾人,碩士研究生,從事牧草(cǎo)加工貯藏方面的研究。
Email: taolian@cau.edu.cn;*通訊作(zuò)者,Email: yuzhu3@sohu.com
1.1試驗材料
1.1.1青貯原料
       以北京市昌平區(qū)人工種植的紅三葉為(wèi)青貯原料,孕蕾期刈割。
1.1.2青貯添加劑
       青寶II号(FS)(主要成分(fēn)是乳酸菌、礦物(wù)質(zhì)元素等):由北京塔金生物(wù)技(jì )術有限公司提供;
       纖維素酶(CE):由北京塔金生物(wù)技(jì )術有限公司提供;
       糖蜜(M):工業産品;
       甲酸(FA):純度為(wèi)85%。
1.2試驗設計
      本試驗共設置13個處理(lǐ)(見表1),每個處理(lǐ)三個重複。
      表1 紅三葉青貯試驗設計
      Table 1 The experimental design of the red clover silages
處理(lǐ)Treatments

添加量Amount of additives
對照
C
0
青寶II号
FS
FS1
2.5g/t


FS2
5.0g/t


FS3
10g/t
青寶II号+纖維素酶
FS+CE
FS+CE 1
2.5g/t+0.5 g/t


FS+CE 2
2.5g/t+1.0 g/t


FS+CE 3
5.0g/t+1.0g/t
糖蜜
M
M1
1%


M2
2%


M3
4%
甲酸
FA
FA1
5l/t


FA2
8l/t


FA3
10l/t

注:C:對照,control;FS:青寶II号,FAST-SILE;CE:纖維素酶,cellulase;M:糖蜜,molasses; FA:甲酸,formic acid;下表同, the same as below

1.3試驗方法
1.3.1青貯制作(zuò)
       将紅三葉用(yòng)青貯切碎機切成2~3cm長(cháng)的草(cǎo)段,與添加劑混合均勻後,裝(zhuāng)入聚乙烯袋中,每袋大約200g,然後用(yòng)真空包裝(zhuāng)機抽真空并封口,室溫貯藏45天後開封取樣。
1.3.2測定項目與方法
       在制作(zuò)青貯時,取紅三葉原料樣,帶回實驗室。蒽酮硫酸法測WSC[4]、凱氏法測定CP和NPN[5]。
青貯袋開啓後,随機取20g青貯飼料,加入180ml蒸餾水,勻漿60s,先4層粗紗布粗濾,再用(yòng)濾紙精(jīng)濾後測定pH值[6]。濾液于-20℃保存,待測有機酸 [7]和氨态氮[8]。 剩餘青貯飼料于60℃烘幹48h。過1mm篩粉碎,密封保存。測定幹物(wù)質(zhì)(DM)、可(kě)溶性糖(WSC)、粗蛋白(CP)、非蛋白氮(NPN),範氏法測定中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)[5]。
1.3.3紅三葉青貯的綜合評分(fēn)
        将有機酸評分(fēn)和氨态氮評分(fēn)結合,規定兩者各占50%。綜合得分(fēn)包含了青貯飼料中蛋白質(zhì)和碳水化合物(wù)兩方面的信息,其得分(fēn)數與青貯飼料質(zhì)量的關系如下:0~20分(fēn)極差,21~40 分(fēn)差,41~60分(fēn)可(kě),61~80分(fēn)良,81~100分(fēn)優[9]。 
1.3.4數據分(fēn)析 
       數據統計方法利用(yòng)Excel軟件處理(lǐ)基礎數據,用(yòng)SAS軟件中的GLM程序對數據進行方差分(fēn)析和多(duō)重比較。
2結果與分(fēn)析
2.1紅三葉原料特性
       紅三葉原料CP占DM百分(fēn)含量為(wèi)21.00%,NPN占TN百分(fēn)含量為(wèi)13.03%,WSC占幹物(wù)質(zhì)百分(fēn)含量為(wèi)4.02%。 
2.2各種添加劑對紅三葉青貯飼料發酵品質(zhì)的影響
       各處理(lǐ)組青貯後,與對照組相比,pH值均顯著降低(P<0.05)(見表2),其中青寶II号+纖維素酶處理(lǐ)中,pH值随着添加量增加有升高的趨勢,而随着糖蜜添加量的增加pH值與對照相比,差異不顯著(P>0.05),但有升高的趨勢。與對照組相比,添加青寶II号、青寶II号+纖維素酶、4%糖蜜後乳酸含量顯著升高,其中青寶II号、青寶II号+纖維素酶處理(lǐ)後乳酸含量有随着添加量的提高而升高的趨勢,添加甲酸顯著降低了乳酸含量(P<0.05)。乙酸、丙酸和丁酸在各種添加劑青貯料中差異不顯著(P>0.05)。與對照組相比,各處裏組的氨态氮占總氮百分(fēn)含量都顯著降低(P<0.05)。
表2 添加劑處理(lǐ)對紅三葉青貯飼料發酵品質(zhì)的影響
Table 2 The effect of additives on the fermentation quality of the red clover silages
處理(lǐ)
Treatments
pH
乳酸
Lactic Acid
(LA)
%DM
乙酸
Acetic Acid
(AA)
%DM
丙酸
Propionic Acid
(PA)
%DM
丁酸
Butyric Acid
(BA)
%DM
氨态氮/總氮
Ammonia Nitrogen /Total Nitrogen
(AN/TN)%
C
5.30a
1.38de
0.20 
0.34 
0.14
6.17a
FS
FS1
3.75c
5.38abc
0.26 
0.40 
0.06
3.48c
FS2
3.72c
6.32ab
0.40 
0.24
0.08
4.27bc 
FS3
3.72c
7.19a
0.41 
0.43 
0.08 
3.28c 
FS+CE
FS+CE1
3.61c
5.64 ab
0.34 
0.51 
0.06 
3.93c 
FS+CE2
3.71c
6.79a
0.57
0.24 
0.06 
4.82b
FS+CE3
4.09c
6.97a
0.50
0.59 
0.07 
5.01b  
M
M1
3.98c
3.95bcd
1.26
0.28
0.04
5.35b
M2
4.04c
3.70bcd 
0.47 
0.56 
0.02 
4.72b
M3
4.08c
5.24abc
0.55
0.56 
0.07
5.32b 
FA
FA1
2.82e
0.00 e
0.00 
0.15 
0.07 
0.31d 
FA2
3.15d
0.00 e
0.05 
0.31 
0.02 
0.31d 
FA3
2.98d
0.00 e
0.38 
0.28 
0.06 
0.35d
SE
0.05
0.38
0.059
0.024
0.02
0.030

注:表中同列不同小(xiǎo)寫字母表示平均數差異顯著(p<0.05) 下表同
Note: Different letters in the same column show significant differences at a 0.05 level,the same as below

2.3各種添加劑對紅三葉青貯飼料養分(fēn)含量的影響
       添加青寶II号、青寶II号+纖維素酶,除FS1處理(lǐ)組外,WSC含量顯著降低(P<0.05)(見表3),糖蜜、甲酸處理(lǐ)組中除M1、CS1處理(lǐ)外,WSC含量顯著提高(P<0.05),在糖蜜處理(lǐ)組中,WSC含量随糖蜜添加量的提高顯著提高;與對照組相比,各處理(lǐ)組ADF、NDF含量差異不顯著。
表3 添加劑處理(lǐ)對紅三葉青貯飼料化學(xué)成分(fēn)的影響
Table3 The effect of additives on the chemical composition of the red clover silag
處理(lǐ)
Treatments
幹物(wù)質(zhì)
(DM)%
可(kě)溶性碳
水化合物(wù)
(WSC)%DM
中性
洗滌纖維
(NDF)%DM
 酸性
洗滌纖維
(ADF)%DM
粗蛋白
(CP)%DM
非蛋白氮
/總氮
(NPN/TN)%
CK
26.16a
3.23fg
32.06abc
18.11a
18.27defg
41.43a
FS
FS1
22.28b
2.58gh
32.54abc
16.72abc
17.90efg
29.87bcde
FS2
24.97b
1.46h
34.54a
17.30abc
19.00cde
26.52cdef
FS3
24.08b
1.50h
34.00ab
17.68abc
19.09cde
31.91bcd
FS+CE
FS+CE1
21.50b
1.29h
33.58abc
17.89abc
20.68a
28.16cde
FS+CE2
21.42b
1.02h
31.33abc
17.62abc
19.46bcd
34.83b
FS+CE3
21.45b
1.15h
28.46bc
17.24abc
18.73def
32.91bc
M
M1
24.82b
2.31hg
31.99abc
17.22abc
17.54fg
18.76h   
M2
23.72b
4.69e
30.88abc
17.10abc
18.54def
32.23bcd
M3
25.41b
8.26ab
27.31c
15.06c  
16.47h  
30.18bcde
FA
FA1
26.04b
9.17a
32.03abc
15.63bc
20.37ab
21.92gh
FA2
25.76b
6.37cd
33.66abc
16.40abc
19.97abc
20.10gh
FA3
23.00b
7.34bc
32.35abc
16.25abc
17.83efg
24.43efg 
SE    

0.97
0.250
1.060
0.970
1.29
0.99



















2.4紅三葉青貯綜合評分(fēn)方案

      除對照和甲酸處理(lǐ)等級為(wèi)良外,青寶II号、青寶II号+纖維素酶、糖蜜處理(lǐ)等級皆為(wèi)優,見表4。
表4紅三葉青貯飼料的綜合評分(fēn)
Table 4 The evaluation of the red clover silages
處理(lǐ)
Treatments
乳酸
得分(fēn)
Lactic 
Acid 
Score
乙酸
得分(fēn)
Acetic 
Acid 
Score
丁酸
得分(fēn)
Butyric       Acid           
Score
總酸
得分(fēn)
Total
Acid           
Score
    
氨态氮
得分(fēn)
Ammonia Nitrogen
Score
綜合
得分(fēn)
Total
Score
等級
Rank

CK
25
25
59
46
75.5
FS
FS2.5g/t
25
25
45
95
50
97.5
FS5g/t
25
25
45
95
50
97.5
FS10g/t
25
25
45
95
50
97.5
FS+CE
2.5+0.5g/t
25
25
45
95
50
97.5
2.5+1g/t
25
25
45
95
50
97.5
5+1g/t
25
25
45
95
48
95.5
M
1%S
25
23
45
93
48
94.5
2%S
25
25
50
100
50
100
4%S
25
25
45
95
48
95.5
FA
FA5mL/t
0
25
9
34
50
67
FA8mL/t
0
25
35
60
50
80
FA10Ml/t
0
8
32
40
50
70

3讨論

3.1 乳酸菌制劑對紅三葉青貯飼料品質(zhì)的影響
       牧草(cǎo)上天然附着的乳酸菌在青貯發酵過程中起着非常重要的作(zuò)用(yòng)[10],乳酸菌數量不足,添加乳酸菌可(kě)提高青貯發酵初期乳酸菌基數,促進乳酸發酵,抑制不良發酵[11]。青寶II号處理(lǐ)的紅三葉青貯飼料的pH值、氨态氮含量和總氮中非蛋白氮的比例顯著低于對照組(p<0.05),乳酸含量顯著高于對照組(p<0.05),說明添加乳酸菌制劑增加了乳酸菌的數量,增強了乳酸菌與其他(tā)菌種的競争能(néng)力,從而有效地促進乳酸發酵,增加了乳酸的産量,同時添加乳酸菌制劑也可(kě)顯著降低氨态氮含量和總氮中的非蛋白氮的比例,這說明乳酸菌制劑的使用(yòng)可(kě)明顯改善紅三葉青貯料的發酵品質(zhì)。
3.2 乳酸菌制劑和纖維素酶混合添加對紅三葉品質(zhì)的影響 
       對于纖維素酶,許多(duō)試驗者都認為(wèi)其與對照組相比能(néng)夠降低青貯pH、氨态氮、酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)的含量,增加可(kě)溶性碳水化物(wù)、乳酸的含量[12-14]。此外,有報道稱加入纖維素酶具有減少蛋白質(zhì)分(fēn)解和延緩青貯的二次發酵的功能(néng)[15],但也有一些不同的報道。           Sheperd和Kung[16]的研究結果表明,不同劑量的纖維素酶處理(lǐ)玉米青貯均不影響在青貯發酵過程中有機酸的生成。這可(kě)能(néng)是由于玉米本身所含的可(kě)發酵底物(wù)就比較高,使得添加纖維素酶對其青貯發酵品質(zhì)影響不大。另外在試驗中有些學(xué)者把纖維素酶和乳酸菌制劑混合使用(yòng),他(tā)們認為(wèi)添加劑混合使用(yòng)後能(néng)降低青貯的pH值,提高乳酸和WSC含量,減少青貯料的NDF、ADF、半纖維素和纖維素含量[17]。本次試驗中乳酸菌制劑和纖維素酶的混合添加顯著降低了紅三葉青貯料的pH值、氨态氮含量和非蛋白氮含量,乳酸含量顯著提高,ADF、NDF含量都有随着纖維素酶用(yòng)量的增加而降低的趨勢,改善了紅三葉青貯料的發酵品質(zhì),這與 Selmer-Olsen等[13] 試驗結果基本一緻。WSC含量并未提高,可(kě)能(néng)是由于青貯發酵初期各種細菌活動強烈,WSC含量過多(duō)消耗。
3.3糖蜜對紅三葉青貯品質(zhì)的影響
       添加糖蜜後,與對照相比,所有糖蜜處理(lǐ)組pH值顯著降低,NDF、ADF含量都有随着糖蜜含量的增加而降低的趨勢,非蛋白氮含量和氨态氮含量顯著下降。M2、M3處理(lǐ)中可(kě)溶性碳水化合物(wù)含量顯著提高,M3處理(lǐ)乳酸含量顯著提高, M1、M2乳酸含量與對照相比有提高趨勢。M3處理(lǐ)粗蛋白含量顯著下降,pH值和丁酸含量有略高于M1和M2處理(lǐ)的趨勢。原因可(kě)能(néng)是随着糖蜜用(yòng)量加大,除乳酸菌利用(yòng)糖蜜外,梭菌等其他(tā)不良細菌也大量利用(yòng)糖蜜進行繁殖,促進了蛋白質(zhì)的降解[11],這在M3處理(lǐ)中表現明顯。所以綜合比較,M1處理(lǐ)較M2和M3處理(lǐ)效果好。
3.4甲酸對紅三葉青貯品質(zhì)的影響
       甲酸被認為(wèi)是青貯飼料有效的添加劑,在青貯過程中起到防腐劑的作(zuò)用(yòng),尤其适用(yòng)于幹物(wù)質(zhì)含量和可(kě)溶性碳水化合物(wù)較低的作(zuò)物(wù)。甲酸能(néng)夠保存青貯原料本身含有的可(kě)溶性碳水化合物(wù)和由多(duō)糖轉化而來的可(kě)溶性碳水化合物(wù),這對反刍動物(wù)很(hěn)重要,因為(wèi)飼喂青貯料時可(kě)溶性糖是瘤胃微生物(wù)合成菌體(tǐ)蛋白質(zhì)至關重要的能(néng)源[18]。甲酸處理(lǐ)青貯料與對照相比,pH顯著降低,這與Ph illp[19] 和Cham berlain[20] 等實驗結果一緻。氨态氮和非蛋白氮含量顯著降低,這與Alexander[21]報道一緻。甲酸處理(lǐ)的乳酸含量低于對照組,且與對照組存在顯著差異(P<0.05)。因為(wèi)添加了甲酸,抑制了所有的微生物(wù)的生長(cháng)繁殖活動,同時抑制了乳酸菌的生長(cháng)繁殖活動,使得乳酸減少。甲酸處理(lǐ)組可(kě)溶性碳水化合物(wù)的含量顯著高于對照組,,原因可(kě)能(néng)為(wèi)經甲酸處理(lǐ)後在青貯飼料中形成了低pH值環境,抑制了微生物(wù)對可(kě)溶性碳水化合物(wù)的利用(yòng),從而保存了可(kě)溶碳水化合物(wù)。甲酸處理(lǐ)的青貯品質(zhì)優于對照,而用(yòng)本試驗的評價方法評價其等級卻為(wèi)良,此評價方法可(kě)能(néng)不适合于甲酸處理(lǐ)的評價。
4結論
       采用(yòng)添加劑處理(lǐ)青貯方法可(kě)以獲得較理(lǐ)想的紅三葉青貯飼料;添加乳酸菌制劑、乳酸菌制劑+纖維素酶、糖蜜3種處理(lǐ)組均可(kě)改善紅三葉青貯飼料的發酵品質(zhì);添加甲酸可(kě)以迅速降低pH值、減少氨态氮和非蛋白氮含量。
參考文(wén)獻

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