全 文 :不同添加剂对青贮新麦草的影响
韩立英 ,玉 柱
(中国农业大学 草地研究所 ,北京 100094)
摘要:以新麦草为原料 ,通过添加甲酸和糖蜜 ,来初步探讨不同添加剂对青贮新麦草饲料品质的影
响。研究结果表明:在添加甲酸的情况下 ,乳酸含量均显著降低 ,乙酸含量升高 ,同时 ,添加甲酸使青贮
饲料的可溶性糖含量显著提高;通过添加糖蜜 ,青贮饲料乳酸含量升高 ,此外添加糖蜜还使青贮料的粗
蛋白含量升高 ,酸性洗涤纤维含量下降。两种添加剂处理均显著降低了新麦草青贮料的 pH 值和氨态
氮含量经。
关键词:新麦草;添加剂;发酵品质;营养成分
中图分类号:S 816.7 文献标识码:A 文章编号:1009-5500(2008)05-0015-04
青贮是通过有益微生物的增殖 ,将原料中的发酵
底物(可溶性糖)转化成乳酸等酸类物质 ,创造酸性环
境 ,抑制有害微生物增殖 ,从而保存原料的营养成分的
过程[ 1] 。而青贮添加剂是为了改变发酵速度 ,减少贮
藏过程中青贮饲料的损失和增加其饲喂价值而设计
的 ,并能确保青贮饲料在预定范围内发酵的添加剂[ 2] 。
糖蜜等发酵促进剂能够加快乳酸发酵速度 ,从而控制
青贮的整个发酵过程 。已有大量的青贮试验研究糖蜜
的作用 ,这种添加剂可使处理青贮的干物质和乳酸含
量增加 , pH 值和氨氮水平下降[ 3-5] 。甲酸等发酵抑
制剂是通过部分或全部抑制微生物活动来控制发酵过
程。Alexander[ 6] 在对紫花苜蓿进行青贮时报道 ,甲酸
可以提高青贮料的干物质含量 ,降低苜蓿的非蛋白氮
和氨态氮含量。
新麦草(Psathyrostachy s juncea)属多年生禾本
科牧草。抗寒 、耐旱性强 ,分蘖与再生性能好 ,产量高 ,
年产干草可达 7 500 ~ 15 000 kg/hm 2 。新麦草蛋白含
量高 ,适口性好 ,为各类家畜喜食 ,作为饲草资源 ,可调
制出优质干草 ,但在调制干草过程中营养物质损失较
大 ,为了减少营养物质的损失 ,提高其饲喂价值 ,可将
收稿日期:2007-10-23;修回日期:2008-03-07
基金项目:国家“十一五”支撑项目(2006BAD16B03-04)和
国家“ 十一五” 支撑项目(2006BAD04A04-06-
06)资助
作者简介:韩立英(1984-), 女 ,天津人 , 在读硕士。
玉柱为通讯作者。
新麦草调制成青贮饲料。目前 ,有关新麦草青贮的报
道不多。试验在青贮新麦草时使用不同青贮添加剂
(甲酸和糖蜜),并通过分析青贮饲料的发酵品质和化
学成分含量 ,研究不同青贮添加剂对新麦草青贮饲料
的影响。
1 材料和方法
1.1 试验材料
青贮原料:来源于中国农业大学沽源-丰宁野外
国家试验站人工种植的新麦草。
添加剂:甲酸(F)纯度为 85%;糖蜜(M)工业产
品。
1.2 试验设计
在新麦草青贮中分别加入不同水平的甲酸和糖
蜜 ,共设置对照组(CK)、甲酸 1(F1)、甲酸 2(F2)、甲酸
3(F3)、糖蜜 1(M1)、糖蜜 2(M2)、糖蜜 3(M3)7 个处
理 ,每个处理 3个重复(表 1)。
表 1 青贮试验设计
Table 1 Experiment design of silages g/ kg FW
处理 添加量
甲酸(F) 0.2(F1) 0.4(F2) 0.8(F3)
糖蜜(M) 1(M1) 2(M2) 4(M3)
注:F:甲酸 , Fo rmic acid ,M:糖蜜 ,Mola sses , FW:鲜重
1.3 试验方法
1.3.1 青贮饲料调制 将新麦草采回后直接切短至
2 cm ,称重 ,按比例均匀混入各种添加剂 ,装入聚乙烯
15草原与草坪 2008年 第 5期 总第 130期DOI :10.13817/j.cnki.cyycp.2008.05.013
袋 ,用真空包装机抽真空并封口 ,室温条件下放置 45 d
后开启 ,取样分析青贮料的发酵品质和化学成分。
1.3.2 青贮饲料品质分析 感官鉴定和测定:依据农
业部“青贮饲料质量评定标准” ,从色泽 、气味 、质地和
霉变等方面对青贮饲料的品质进行评定;实验室分析:
青贮料的测定包括 pH 值 、有机酸 、氨态氮 、粗蛋白
(CP)、非蛋白氮(NFN)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗
涤纤维(ADF)和可溶性糖(WSC)。
pH 值的测定:取青贮样品 20 g ,加入 180 mL 去
离子水 , 搅拌均匀 ,用组织捣碎机搅碎 1 min ,先后用 4
层纱布和定性滤纸过滤 ,滤出草渣得到浸出液 ,再用
pH 测试仪测定青贮料浸出液的 pH 值[ 7] ;氨态氮
(NH 3-N)测定:采用苯酚-次氯酸比色法进行测定[ 7] ;
干物质的测定:用烘干法测定 ,在 65 ℃下烘干 48 h[ 8] ;
粗蛋白(CP)和非蛋白氮(NPN)测定:采用 Tecato r
1030 型全自动凯氏定氮仪测定[ 7] ;酸性洗涤纤维
(NDF)和中性洗涤纤维(ADF)的测定:采用范氏(V an
S oest)测定方法[ 7] ;有机酸测定:使用 SHIMADZE-
10A 型高效液相色谱分析乳酸 、乙酸 、丙酸和丁酸含
量 ,色谱柱:Shodex Rspak KC-811 S-DVB gel Column
30*8 mm ,检测器:SPD-M10AVP ,流动相:3 mmo l高
氯酸 ,流速:1 mL/min;柱温 50 ℃,检测波长 210 nm ,
进样量 5 μL[ 9] ;可溶性糖(WSC)测定:采用蒽酮-硫酸
比色测定法进行测定[ 10] 。
1.4 数据处理与分析
用 Excel 软件对数据统计 , 用 SAS 软件中的
G LM 程序对数据进行方差分析 。
2 结果与分析
2.1 青贮料的感官评定
从感官上分辨分析 ,所有处理组的青贮饲料均呈
黄绿色 ,在色泽上无明显差异 ,无霉变情况发生 ,质地
较好 ,无粘手现象 ,对照组为清淡的酸味 ,添加剂组都
有强烈的酸香味 。
2.2 青贮料发酵品质
经不同浓度甲酸和糖蜜处理的青贮饲料的 pH 值
均低于对照组 ,与对照组存在显著差异(P <0.05),甲
酸各处理组间无显著差异(P >0.05),糖蜜处理组间 ,
M2组显著低于 M1和 M3组(P<0.05);甲酸各处理
乳酸含量均低于对照组 ,其中 F2组与对照存在显著差
异(P<0.05),F3组未检测出乳酸 ,糖蜜处理组乳酸含
量略高于对照组 ,但与对照组无显著差异(P >0.05);
各处理组乙酸含量均高于对照 ,但仅 F2 、F3组与对照
组存在显著差异(P <0.05),且 F2 、F3 之间亦存在显
著差异(P<0.05);各处理组丙酸含量均高于对照 ,M3
组与其他组存在显著差异(P <0.05);各处理组丁酸
含量均低于对照组 , 但与对照组无显著差异(P >
0.05);各处理组氨态氮含量均显著低于对照组(P<
0.05), 且甲酸处理组显著低于糖蜜处理组(P <
0.05),甲酸处理组间无显著差异(P >0.05),糖蜜处
理组中 ,M1组显著高于 M2和 M3组(P<0.05)。
表 2 新麦草青贮料发酵品质
Table 2 Fermentation quality of Psathyrostachys juncea silages
处理 pH 乳酸 LA 乙酸 AA 丙酸 PA 丁酸 BA% DW
氨态氮/总氮
AN/ TN/ %
CK 4.82a 2.79ab 0.60c 0.40b 0.24 8.29a
F1 4.54bc 1.11bc 1.54c 2.14b 0.08 3.47d
F2 4.45bc 0.07c 2.50b 0.99b 0.07 2.37de
F3 4.40c 0.00d 3.72a 2.08b 0.17 1.66e
M 1 4.57b 4.56a 0.80c 2.37b 0.10 6.98b
M 2 4.22d 4.85a 0.62c 2.94b 0.21 4.98c
M 3 4.46bc 5.42a 0.69c 5.46a 0.02 4.82c
注:*同列表不同小写字母表示平均数差异显著(P <
0.05), 下表同
2.3 新麦草青贮料化学成分
青贮后 ,甲酸各处理组的粗蛋白含量与对照组接
近 ,糖蜜组的粗蛋白含量较高 ,其中 M3组显著高于其
他组(P <0.05);F1组和糖蜜处理组的非蛋白氮含量
显著高于对照组(P<0.05), F3 组非蛋白氮含量低于
对照组 ,但与对照组无显著性差异(P >0.05);对照组
呈现出比添加处理组干物质含量降低 ,中性洗涤纤维
含量升高的趋势 , 但各处理组间无显著差异(P >
0.05);M 组的可溶性糖含量与对照组无显著性差异
(P >0.05), 而 F 组与对照组存在显著差异(P <
0.05),且随着添加浓度的升高 ,可溶性糖含量呈上升
趋势;F3组和 M 组的酸性洗涤纤维明显低于对照组
(P <0.05)(表 3)。
3 讨论
添加甲酸和糖类物质是提高青贮饲料发酵品质的
有效手段之一 ,其添加效果在多种青贮饲料调制中得
16 Grassland and Turf (Bimonthly) 2008 No.5 (Sum No.130)
到广泛验证[ 11-16] 。在此次试验中添加的甲酸和糖蜜
对改善新麦草青贮料的发酵品质和营养成分起到了一
定的作用 。
表 3 新麦草青贮料的营养成分
Table 3 Chemical composition of Psathy rostachy s
juncea silages % DW
处理 干物质 粗蛋白
CP
非蛋白
氮 NPN
可溶性
糖WSC
中型洗涤纤
维 NDF
酸性洗涤
纤维 ADF
CK 38.10 14.38b 1.38bc 4.88c 67.64 49.31a
F1 38.12 14.36b 1.62a 8.56b 64.67 49.10a
F2 38.44 14.47b 1.51ab 12.48a 63.49 45.76ab
F3 38.46 14.67b 1.31c 13.19a 62.92 38.62bc
M1 39.11 15.08ab 1.64a 3.22c 66.53 39.23bc
M2 39.84 15.47ab 1.65a 4.05c 65.28 32.93c
M3 38.41 15.84a 1.61a 4.95bc 64.97 32.64c
3.1 甲酸对新麦草青贮饲料的影响
甲酸是一种发酵抑制型青贮添加剂 ,通过直接快
速降低青贮饲料的 pH 值 ,达到抑制微生物活动的目
的。试验中 ,甲酸处理青贮料的 pH 值 、氨态氮含量随
着甲酸浓度的增加而有规律地降低 。说明添加甲酸有
效抑制了青贮饲料中有害微生物对蛋白的降解作用 ,
使营养成分得到了较好的保存 。田瑞霞等[ 12] 用甲酸
处理苜蓿的试验结果表明 ,添加甲酸能显著降低青贮
料的 pH 值和氨态氮含量 ,与本试验结果一致 。
各有机酸含量及组成可以反映青贮饲料的发酵品
质 ,其中对发酵过程影响最大的是乳酸 ,乙酸和丁酸 。
优良的青贮饲料含有较多的乳酸和丙酸以及少量醋
酸 ,而不含或含极少量的丁酸 。试验结果表明 ,随着所
添加甲酸浓度的增加 ,青贮饲料中乳酸和丁酸含量减
少 ,乙酸和丙酸含量增加 。
甲酸的最大优点是保存青贮原料本身含有的可溶
性糖和由多糖转化而来的可溶性糖 ,这对反刍动物很
重要 ,因为饲喂青贮料时可溶性糖是瘤胃微生物合成
菌体蛋白质至关重要的能源[ 17] 。甲酸通过降低青贮
料的 pH 值 ,可促进青贮饲料中的多糖酶水解 ,并抑制
或部分抑制微生物活动。本次试验中青贮料中的可溶
性糖含量较对照和糖蜜处理组高 ,与前者结论一致 。
在粗蛋白含量方面 ,不同水平甲酸处理的青贮料
均低于对照组 ,说明甲酸在抑制蛋白降解方面发挥了
作用。在纤维含量方面 , 0.2 g/kg 和 0.4 g/kg 水平的
甲酸对酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量造成的差异
均不显著 ,而 0.8 g/kg 水平的甲酸显著降低了酸性洗
涤纤维的含量 。从动物营养需求方面来看 , ADF 主要
是由木质素 ,硅酸盐等组成 ,是不能被反刍动物利用
的 ,而 NDF 是反刍动物瘤胃内产生挥发性脂肪酸的主
要底物 ,是评价饲料质量的主要指标。NDF 与 ADF
的差值主要是半纤维素 ,可以被反刍动物利用 。本试
验中 0.8 g/kg 水平的甲酸处理的半纤维素含量增加 ,
说明该浓度的甲酸能提高新麦草青贮饲料的消化率。
综上所述 ,甲酸可显著降低青贮饲料的 pH 值 ,从
而抑制或部分抑制微生物活动 ,减少氨态氮的产生量 ,
使青贮饲料具有良好的发酵品质;还降低了可溶性糖
的分解 ,并能抑制蛋白氮的降解 ,促进酸性洗涤纤维降
解 ,从而提高青贮饲料的营养价值和消化率 。
3.2 糖蜜对新麦草青贮饲料的影响
糖蜜属于发酵促进剂 ,通过增加原料中可溶性糖
的含量 ,为各种微生物活动提供充足的碳源 ,从而增加
可溶性糖的含量 ,促进微生物(乳酸菌)活动 ,产生大量
有机酸快速降低 pH 值 ,抑制有害微生物活动 ,得以有
效保存青贮饲料[ 18] 。
经糖蜜处理的新麦草青贮饲料的 pH 值和氨态氮
含量显著低于对照组(P <0.05),乳酸和丙酸含量增
加 ,乙酸和丁酸含量变化不显著 ,乳酸在总酸中占绝对
优势 ,表现出乳酸发酵类型。刘贤等[ 11] 在对苜蓿进行
青贮试验时发现 ,青贮时添加糖蜜可提高苜蓿青贮饲
料的发酵品质 ,促进乳酸发酵 ,同时还可以降低氨态氮
的含量 ,本次试验的结果与前者一致。
Tao shao 等[ 19] 的研究结果表明 ,添加糖蜜可以增
加青贮饲料中半纤维素的含量 ,从而提高青贮饲料的
消化率。本试验中 ,随着糖蜜添加量的增加 ,青贮饲料
的 NDF 变化不显著 ,而ADF 呈显著下降趋势 ,从而半
纤维素含量增加 ,与前者研究结果一致 。另外 ,添加糖
蜜还使得粗蛋白含量显著增加 ,从而证明糖蜜对蛋白
降解具有抑制作用 。
由此可见 ,通过向新麦草中添加甲酸和糖蜜可改
善其发酵品质和营养价值。
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Effect of different additives on quality of
Psathyrostachys j uncea silage
HAN Li-ying ,YU Zhu
(Inst i tute of Grassland Science ,China Agricul tural Univ ersity , Bei j ing 100094 , China)
Abstract:P sathy rostachy s juncea was used as material to make si lag e by adding dif ferent additives(fo rmic
acid and mo lasses).The resul t show ed that all t reatments decreased the pH value and the content o f NH 3-N of
silage.The content o f lactic acid w as low er w hen added fo rmic acid ,but the content of ace tic acid w ent up.More-
over , the content o f dissolubility carbohydrate w ent up.The content of lactic acid increased while molasses w as
added , meanwhi le , the contents of CP and A DF were increased as w ell.
Key words:P sathy rostachy s juncea;addi tive;fermentation quali ty;nutritio n component
18 Grassland and Turf (Bimonthly) 2008 No.5 (Sum No.130)