全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2015246 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
琚泽亮,赵桂琴,覃方锉,焦婷.青贮时间及添加剂对高寒牧区燕麦-箭薚豌豆混播捆裹青贮发酵品质的影响.草业学报,2016,25(6):148157.
JUZeLiang,ZHAOGuiQin,QINFangCuo,JIAOTing.Effectsoffermentationintervalandadditivesonthequalityofbaledoatandcommon
vetchmixturesilageinanalpinearea.ActaPrataculturaeSinica,2016,25(6):148157.
青贮时间及添加剂对高寒牧区燕麦-箭薚豌豆
混播捆裹青贮发酵品质的影响
琚泽亮,赵桂琴,覃方锉,焦婷
(甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续发展研究中心,甘肃 兰州730070)
摘要:为了探讨青藏高原高寒牧区燕麦与箭薚豌豆混播捆裹青贮的可行性,为该地区草产品加工提供技术依据,在
甘南州夏河县研究了青贮时间与添加剂对燕麦与箭薚豌豆混播捆裹青贮品质的影响。在燕麦灌浆期、箭薚豌豆开
花期刈割,添加玉米粉(4%)、尿素(0.4%)、SynlacDry(0.002g/kg)和SilaMax200(0.0025g/kg),以直接青贮为
对照(CK),进行捆裹青贮。分别在青贮第40,80,120天开包取样,每处理各时间点3个重复,测定其营养指标、发
酵指标和主要微生物类群数量。结果表明:青贮时间对燕麦与箭薚豌豆混播捆裹青贮品质影响显著。由于高寒牧
区秋冬季气温很低,完成青贮发酵所需的时间明显增加,在青贮80d左右发酵才能完成。添加尿素显著提高了青
贮料的粗蛋白含量,但同时其氨态氮含量在青贮40,80和120d时一直保持最高值,较对照分别增加了73.70%、
189.60%和185.27%;pH值下降缓慢,青贮120d后pH仍在4.2以上。添加玉米粉效果明显优于添加尿素。和
非生物型添加剂相比,乳酸菌制剂的青贮效果更佳,不仅促进了发酵进程,而且提高了青贮发酵品质。添加Sila
Max200青贮效果优于添加SynlacDry,其 LAB 数量在青贮40d后较对照增加了9.88%,乳酸含量增加了
110.77%,pH值显著(犘<0.05)下降;在青贮80d后乳酸含量仍为对照的2倍,显著(犘<0.05)高于其他3个处
理,pH已降至4.1以下。因此,在青藏高原高寒地区,燕麦与箭薚豌豆混播在燕麦灌浆期、箭薚豌豆开花期刈割,
添加SilaMax200后捆裹青贮80d即可获得优质的青贮料。
关键词:燕麦;箭薚豌豆;捆裹青贮;青贮时间;添加剂
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀犻狀狋犲狉狏犪犾犪狀犱犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀狋犺犲狇狌犪犾犻狋狔狅犳犫犪犾犲犱狅犪狋犪狀犱犮狅犿犿狅狀
狏犲狋犮犺犿犻狓狋狌狉犲狊犻犾犪犵犲犻狀犪狀犪犾狆犻狀犲犪狉犲犪
JUZeLiang,ZHAOGuiQin,QINFangCuo,JIAOTing
犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌狉犪狊狊犾犪狀犱犈犮狅犾狅犵狔犛狔狊狋犲犿,犕犻狀犻狊狋狉狔狅犳犈犱狌犮犪狋犻狅狀,犛犻狀狅犝.犛.犆犲狀狋犲狉狊犳狅狉犌狉犪狕犻狀犵犔犪狀犱犈犮狅狊狔狊狋犲犿犛狌狊狋犪犻狀
犪犫犻犾犻狋狔,犆狅犾犾犲犵犲狅犳犘狉犪狋犪犮狌犾狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲,犌犪狀狊狌犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犔犪狀狕犺狅狌730070,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Inordertoevaluatethefeasibilityofbalingsilagemadefromoatandcommonvetchmixturesinanal
pineareaontheQinghai-TibetPlateauandtoprovideatechnicalreferenceforlocalforageproduction,the
effectsoffermentationintervalandadditivesonthefermentationcharacteristicsandqualityofbaledsilagewere
assessedinXiaheCounty,Gannanprefecture.Oatandcommonvetchwereharvestedatthegrainfilingand
floweringstagerespectively,baledandensiledaftertreatedwith(1)cornflour(4%offreshweight);(2)ure
a(0.4%offreshweight);(3)SynlacDry(0.0002%offreshweight);(4)SilaMax200(0.00025%offresh
148-157
2016年6月
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
第25卷 第6期
Vol.25,No.6
收稿日期:20150513;改回日期:20150714
基金项目:农业行业科研专项(201003023)和国家燕麦荞麦产业体系(CARS08)资助。
作者简介:琚泽亮(1991),男,安徽宣州人,硕士。Email:juzliang@126.com
通信作者Correspondingauthor.Email:zhaogq@gsau.edu.cn
weight);(5)noadditive(CK).Altreatmentshad3replicates.Balesweresampledat40,80and120daysaf
terensiling.Measurementsincludedmicrobialcountsandcommunityanalyseswereundertakenbyplatecul
ture.Theresultsshowedthatsilagequalitywassignificantlyaffectedbythefermentationinterval.Thetime
neededtocompletefermentationwasincreasedbecauseoflowtemperaturesinautumnandwinter,about80
days.AddingureasignificantlyincreasedCP(crudeprotein)content,butNH3Ncontentwashighestinthis
treatmentat40,80and120d,73.7%,189.6%and185.3%higherthanthecontrol,respectively.ThepH
felslowlyremainingabove4.2at120d.Thequalityofsilagesupplementedwithcornflourwassuperiorto
thatsupplementedwithurea.Comparedwithnonbiologicaladditives,lacticacidbacteriapromotedfermenta
tion,improvingthequalityofthebaledsilage.SilaMax200wassuperiortoSynlacDry,itsLAB(lacticacid
bacteria)countas9.9%higherthanthecontrolat40d;additionalyLA(lacticacid)contentwasby110.77%
andpHsignificantly(犘<0.05)lower.After80dofensiling,theLAcontentofSilaMax200wasstiltwice
thatofthecontrol,significantly(犘<0.05)higherthanthatalothertreatmentsandpHwasbelow4.1.It
wasconcludedthatadditionofSilaMax200intobaledmixedoatandvetchsilageincreasedsilagequalityafter
80densiling.
犓犲狔狑狅狉犱狊:oat;commonvetch;balingsilage;fermentinginterval;additive
作为包含我国两大牧区的青藏高原,海拔高、气候寒冷,天然草场牧草生长季短,冬春枯草季节漫长,加之牧
区牲畜数量急剧增加,饲草供应严重短缺,草畜问题日益突出[1]。脆弱的生态系统使得天然草场被破坏后极难恢
复,畜牧业难以实现可持续发展。因此,在青藏高原及其周边地区种植优质牧草,进行加工与贮藏,在冬春枯草季
节提供优质草产品,对实现该区域经济与生态的可持续发展具有重要意义。
燕麦(犃狏犲狀犪狊犪狋犻狏犪)是青藏高原及周边地区重要的饲草料来源,具有易于栽培、抗逆性强、产量高、品质优等
特点[2],可晒制青干草或制作青贮。箭薚豌豆(犞犻犮犻犪狊犪狋犻狏犪)是优良的豆科牧草,适应性好、蛋白质含量高、枝叶
柔嫩、适口性好[3],是青藏高原地区人工种草的主要豆科草种。这一地区由于秋季多雨,很难获得优质的青干草,
饲草收获后进行青贮更加便利。但箭薚豌豆缓冲能高,可溶性糖含量低,单独青贮不易成功[4]。与燕麦混播后青
贮不仅可以增加产量,更提高了营养品质[4]。捆裹青贮具有操作简便、省时省工、便于运输等特点,已经成为饲料
青贮的主要方式之一[57]。
青贮发酵时间的长短对青贮品质的影响较大,一般青贮发酵在40~45d即可完成。青藏高原地区牧草多在
8月底至9月份收获,这时最高气温已降至15~18℃左右,且昼夜温差非常大[8],青贮发酵进入10月份后,气温
更低。温度过高或过低都不利于青贮发酵,Liu等[9]、Kim和Adesogan[10]及 Weinberg等[11]分别对不同温度下
柱花草(犛狋狔犾狅狊犪狀狋犺犲狊犵狌犻犪狀犲狀狊犻狊)、玉米(犣犲犪犿犪狔狊)和小麦(犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿)的青贮品质进行了测定,发现温
度过低会抑制乳酸菌活性,导致青贮发酵时间延长;过高则会引起pH值升高和干物质损失,降低青贮料的饲用
价值。另外,适宜的添加剂可显著促进发酵进程并改善青贮发酵品质,添加乳酸菌制剂可明显降低燕麦捆裹青贮
的pH值和氨态氮含量,增加乳酸菌活性,显著改善青贮发酵品质[12];添加尿素可显著提高玉米秸秆青贮的粗蛋
白含量,改善其营养品质[13];在新鲜紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)中添加不同浓度的玉米粉,不但可以明显改善紫
花苜蓿青贮发酵品质,还可以提高其营养价值[14]。
在饲草混合青贮方面,张洁等[15]研究了乳酸菌制剂、山梨酸钾和糖蜜添加后对燕麦与箭薚豌豆混合青贮发
酵品质的影响,发现添加糖蜜对混合青贮发酵品质的改善效果优于乳酸菌制剂。王奇等[16]评价了酶、乳酸菌制
剂和酶+乳酸菌制剂对苇状羊茅(犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪)与箭薚豌豆混合青贮发酵品质的影响,结果表明,酶和
乳酸菌制剂组合能更好地改善苇状羊茅和箭薚豌豆混合青贮的发酵品质。李君风等[17]研究了添加不同水平乙
酸对燕麦和紫花苜蓿混合青贮发酵品质和有氧稳定性的影响,认为0.4%乙酸添加量最适宜。孙肖慧等[18]比较
了添加糖蜜、乙醇及其组合对燕麦与紫花苜蓿混合青贮发酵品种的影响,发现单独添加4%糖蜜或3.5%乙醇即
941第25卷第6期 草业学报2016年
可获得优质青贮饲料。这些报道都是将供试草种单独种植、刈割后切碎,再按照一定比例混合,然后在实验室青
贮窖中进行青贮研究,实验室青贮窖的容积为120mL,只能装填80g鲜草[16]。而实际的青贮生产环境要比实验
室更加复杂多变,尤其是秋冬季温度变化对青贮发酵影响非常大。因此,本研究拟在青藏高原高寒牧区实地进行
燕麦与箭薚豌豆混播的捆裹青贮研究,探讨青贮时间和添加剂对其品质的影响,为当地草产品生产加工提供技术
依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试燕麦为陇燕3号(犃.狊犪狋犻狏犪cv.LongyanNo.
3),箭薚豌豆为西牧333(犞.狊犪狋犻狏犪cv.Ximu333),均
来自甘肃农业大学草业学院,主要化学成分见表1(燕
麦为灌浆期,箭薚豌豆为盛花期)。于2012年4月以
撒播方式种植,燕麦与箭薚豌豆分别以各自单播量
(255和60kg/hm2)的60%和40%混播。至2012年
8月底燕麦灌浆期、箭薚豌豆开花期刈割。添加剂共4
种,分别为SynlacDry(亚芯生物科技有限公司)、Sila
Max200(美国RalcoNutrition公司)、玉米粉(市售)、
尿素(含氮量46%,市售)。
表1 燕麦和箭薚豌豆主要化学成分
犜犪犫犾犲1 犆犺犲犿犻犮犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳狅犪狋犪狀犱犮狅犿犿狅狀狏犲狋犮犺
青贮材料
Ensilage
materials
干物质
Dry
matter
(%FW)
粗蛋白
Crude
protein
(% DM)
水溶性碳水化合物
Watersoluble
carbohydrate
(% DM)
燕麦 Oat 24.67 10.21 17.45
箭薚豌豆Commonvetch 18.40 22.66 2.70
FW:鲜重Freshweight;DM:干物质 Drymatter.
1.2 试验设计
燕麦与箭薚豌豆混播后,于燕麦灌浆期、箭薚豌豆开花期采用圆盘式割草机齐地刈割,自然条件下翻晒,并不
断用水分测定仪测量含水量,待含水量达到65%~70%时进行青贮处理,添加剂添加量均以青贮料鲜重为基准,
玉米粉(A1)、尿素(A2)添加量分别为4%、0.4%;SynlacDry青贮粉剂(A3)、SilaMax200(A4)添加量分别为
0.002和0.0025g/kg;不用添加剂直接青贮为对照(CK)。用打捆机打捆(50cm×70cm),再以裹包机裹包,置
于草棚内,于青贮第40,80,120天取样分析,每处理每时间点3次重复。
1.3 营养指标测定及微生物分析
取样时在草捆不同位置均匀取样约300g并混合均匀,低温保存带回实验室。称取200g样于105℃灭酶15
min后65℃烘干60h以上至恒重。烘干样粉碎后过40目(0.425mm)筛并用自封袋密封保存,用于常规营养各
指标测定。
测定方法参考《饲料分析及饲料质量检测技术》[1920]。干物质(drymatter,DM)采用烘箱干燥法测定;粗蛋
白(crudeprotein,CP)采用凯氏定氮法测定;氨态氮(ammonianitrogen,AN)采用苯酚-次氯酸钠比色法测定;
可溶性糖(watersolublecarbohydrate,WSC)采用蒽酮比色法测定。
于采样当天取20g青贮样,加入180mL0.85%的灭菌生理盐水稀释,以平板梯度稀释法测定主要微生物类
群数量。乳酸菌(lacticacidbacteria,LAB)采用 MRS培养基,霉菌、酵母菌(mouldandyeast,M&Y)采用虎红
琼脂培养基,好气性细菌(aerobicbacteria,Bac)采用普通琼脂培养基。
1.4 发酵品质分析
取20g青贮样加入180mL去离子水于4℃冰箱中浸提24h,4层纱布过滤后用定性滤纸精滤,获得青贮浸
提液。取其中一部分采用PHS3C型数显酸度计(上海佑科仪器仪表有限公司)测定pH值;另一部分通过0.22
μm滤膜过滤后,采用安捷伦1260高效液相色谱测定乳酸(lacticacid,LA)、乙酸(aceticacid,AA)、丙酸(propi
onicacid,PA)及丁酸(butyricacid,BA)。色谱条件为:SBAQC18色谱柱(4.6mm×250mm);流动相 A(甲
醇)∶流动相B[0.01mol/L(NH4)2HPO4,pH=2.70]=3∶97,流速1mL/min,进样量20μL,检测波长210
nm,柱温25℃。
051 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.6
1.5 统计分析
采用Excel2010对数据进行初步整理,以SPSS17.0软件进行单因子ANOVA模型分析,结合Duncan法
进行多重比较(犘<0.05);再以SPSS17.0软件进行多因子GLM模型分析,结合SNK法进行交互作用显著性分
析(犘<0.01)。
2 结果与分析
2.1 青贮时间及添加剂对混播捆裹青贮过程中营养物质含量的影响
由表2可知,青贮时间和添加剂对各项测定指标的影响均达到了极显著(犘<0.01)水平。二者的互作效应
也非常明显,除对好气性细菌互作效应不显著(犘>0.01)以外,对其他各项指标均有极显著(犘<0.01)影响。
表2 青贮时间及添加剂交互作用的方差分析
犜犪犫犾犲2 犞犪狉犻犪狀犮犲犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲犻狀狋犲狉犪犮狋犻狅狀狅犳犳犲狉犿犲狀狋犻狀犵犻狀狋犲狉狏犪犾犪狀犱犪犱犱犻狋犻狏犲
项目
Item
自由度
d犳
犉值犉value
青贮时间
Fermentinginterval
添加剂
Additive
青贮时间×添加剂
Fermentinginterval×additive
粗蛋白Crudeprotein 2,4 444.93 28.98 45.80
氨态氮 Ammonianitrogen 2,4 1494.06 6235.02 1445.18
水溶性碳水化合物 Watersolublecarbohydrate 2,4 276.74 53.81 22.40
霉菌和酵母菌 Mouldandyeast 2,4 40.53 17.55 7.95
好气性细菌 Aerobicbacteria 2,4 26.03 19.91 1.08
乳酸菌Lacticacidbacteria 2,4 31.68 16.75 7.02
乳酸Lacticacid 2,4 124.84 184.24 51.70
乙酸 Aceticacid 2,4 72.26 208.16 63.98
丙酸Propionic 2,4 567.01 10.79 10.79
pH值pHvalue 2,4 155.23 95.11 19.32
干物质 Drymatter 2,4 62.42 58.47 5.74
注:表示差异显著(犘<0.01)。
Note:indicatesignificantdifferences(犘<0.01).
青贮时间和添加剂对燕麦与箭薚豌豆混播的捆裹青贮各主要营养物质含量具有显著作用。从表3可知,青
贮40d,A4 处理下干物质含量最高,为31.91%,A2 最低,为28.45%。随着青贮时间的延长,到120d,各处理的
干物质含量变化不一样,以A1 和A4 处理最稳定。粗蛋白含量变化幅度较大。青贮40d时,A2 和A4 的粗蛋白
含量较高(11.08%和11.54%),A1 处理最低,只有9.15%。青贮80d时,粗蛋白含量的差距进一步加大,A2 处
理最高,CK最低,二者相差32.03%。青贮120d,粗蛋白含量仍以A2 和A4 较高,A3 次之,A1 最低。同一处理
下随着时间的推移,粗蛋白含量呈下降趋势,其中以A1 和A4 下降幅度较大。
水溶性碳水化合物(WSC)含量也随青贮时间和添加剂处理而显著变化。青贮40d,各处理的水溶性碳水化
合物含量均显著(犘<0.05)高于对照;到青贮80d,除A1 外,其余处理的 WSC均显著(犘<0.05)低于对照,而且
显著(犘<0.05)低于40d时的含量,下降幅度非常大。A2、A3、A4 的 WSC较40d分别下降了58.18%、57.23%
和32.35%。青贮120d,WSC的下降幅度趋缓,各处理中仍以A1 为最高,CK次之,A2 最低。
2.2 青贮时间及添加剂对混播捆裹青贮过程中pH、氨态氮、乳酸及挥发性脂肪酸含量的影响
青贮时间对燕麦与箭薚豌豆混播捆裹青贮过程中的pH、氨态氮、乳酸及挥发性脂肪酸含量都有显著影响
(表2,表4)。青贮40d时,各处理的pH仍然保持在较高的水平(4.49~5.33),青贮发酵没有完成。青贮80d
时,各处理pH值与40d相比均显著(犘<0.05)降低,其中A3、A4 处理的pH已降至4.2以下,显著(犘<0.05)
151第25卷第6期 草业学报2016年
低于其他处理。120d时,CK与A2 处理的pH仍然在4.2以上。
与pH值的变化相对应,青贮40d时,各处理乳酸含量较低;随着时间的推移乳酸含量显著(犘<0.05)增加,
120d时达到最大值(表4)。其中A3、A4 处理在40d时乳酸含量为各处理中最高,分别为0.75%和1.37%。80
d时乳酸含量明显增加,仍以A3、A4 处理为最高。到120d时,除A4 外其余处理乳酸含量均显著(犘<0.05)升
高,尤以A1 增幅最大。
表3 青贮时间及添加剂对混播捆裹青贮过程中干物质、粗蛋白和水溶性碳水化合物含量的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犳犲狉犿犲狀狋犻狀犵犻狀狋犲狉狏犪犾犪狀犱犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀犇犕,犆犘犪狀犱犠犛犆犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳犫犪犾犻狀犵狊犻犾犪犵犲犱狌狉犻狀犵犲狀狊犻犾犻狀犵
测定项目
Items
处理
Treatments
青贮天数Ensilingdays(d)
40 80 120
干物质 Drymatter(%FW) CK 29.94±0.20ABa 31.44±0.71Aa 28.39±0.13ABb
A1 31.30±0.20ABa 31.10±0.07Aa 29.07±0.53Aa
A2 28.45±0.25Ba 27.21±0.22Ba 25.98±0.36Cb
A3 28.89±0.16Bb 31.91±0.20Aa 27.61±0.33Bc
A4 31.91±0.30Aa 32.11±0.82Aa 30.96±0.50Aa
粗蛋白Crudeprotein(% DM) CK 10.56±0.00Ba 8.46±0.09Cb 9.10±0.12Ab
A1 9.15±0.43Ca 9.76±0.00Ba 7.82±0.00Bb
A2 11.08±0.31ABa 11.17±0.01Aa 9.75±0.21Ab
A3 9.78±0.10BCa 9.19±0.10BCa 8.54±0.21Bb
A4 11.54±0.08Aa 9.66±0.10Bb 8.95±0.12ABb
水溶性碳水化合物 Watersol
ublecarbohydrate(% DM)
CK 9.86±0.16Ca 10.28±0.29Ba 8.16±0.05Bb
A1 14.26±0.16Aa 12.39±0.28Ab 9.25±0.11Ac
A2 12.53±0.12Ba 5.24±1.40Db 4.62±0.06Db
A3 13.77±0.15Aa 5.89±0.09Db 6.28±0.05Cb
A4 12.52±0.11Ba 8.47±0.16Cb 6.64±0.06Cc
注:不同大写字母表示同一青贮天数下不同处理间差异显著(犘<0.05);不同小写字母表示同一处理下不同青贮天数间差异显著(犘<0.05),下
同。
Note:Valueswithdifferentcapitallettersshowsignificantdifferencesamongtreatmentsinthesameensilingday(犘<0.05),valueswithdifferent
smallettersshowsignificantdifferencesamongensilingdaysinthesametreatment(犘<0.05),thesamebelow.
氨态氮的变化恰好相反,随着青贮时间的延长总体呈先上升后下降的趋势。青贮40d时,以A2 处理的氨态
氮含量最高(36.65%),A4 处理的最低(15.24%)。青贮80d时,除A4 外其余处理氨态氮含量均有所上升,其中
添加尿素的A2 处理更是急剧升高(较40d增加了83.87%)。青贮120d后,氨态氮均显著(犘<0.05)下降,仍
以A2 为最高(51.52%)。
与对照相比,添加剂处理后捆裹青贮的乙酸含量均有所增加。随着青贮时间的推移,乙酸含量逐渐升高。80
d时,A1 处理的乳酸含量增加了125.81%,为各处理最高(0.70%)。到120d时,A1 和 A2 处理的乳酸含量仍在
增加,其余处理略有下降。丙酸只在发酵40d时检出,随后的发酵过程中再未检出。丁酸则自始至终未曾检出。
2.3 青贮时间及添加剂对混播捆裹青贮过程中主要微生物类群数量的影响
燕麦与箭薚豌豆混播捆裹青贮后其主要微生物类群数量随青贮时间和添加剂发生显著变化(表2,表5)。青
贮40d,A2 处理的乳酸菌数量最低,A4 最高;青贮80d,这种趋势仍未改变。到120d,各处理间乳酸菌数量差异
不显著(犘>0.05),不过仍以A2 为最低。同一处理随着青贮时间的推移,乳酸菌数量稍有下降,其中A1、A2 和
CK变化不显著(犘>0.05);A3 和A4 处理在青贮120d后乳酸菌显著(犘<0.05)低于青贮40d的数量。
霉菌和酵母菌在青贮40d时,以A2 处理下数量最低,显著(犘<0.05)低于其他处理;青贮80d时,A3 和A4
251 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.6
处理下霉菌和酵母菌数量最低;到120d,A1 和CK的霉菌、酵母菌数量最高,显著(犘<0.05)高于其他3个处理。
随着青贮时间的推移,燕麦与箭薚豌豆混播捆裹青贮的霉菌和酵母菌数量呈降低趋势。好气性细菌随着青贮时
间的延长显著(犘<0.05)下降。A3 和A4 处理下Bac数量显著(犘<0.05)低于其他处理。A2 处理的Bac数量在
青贮40,80和120d均为最高值,A4 处理下均为最低。
表4 青贮时间及添加剂对混播捆裹青贮过程中狆犎、氨态氮、乳酸及挥发性脂肪酸含量的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犳犲狉犿犲狀狋犻狀犵犻狀狋犲狉狏犪犾犪狀犱犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀狆犎,犃犖,犔犃犪狀犱狏狅犾犪狋犻犾犲犳犪狋狋狔犪犮犻犱犮狅狀狋犲狀狋狊犱狌狉犻狀犵犲狀狊犻犾犻狀犵
测定项目
Items
处理
Treatments
青贮天数Ensilingdays(d)
40 80 120
pH值pHvalue CK 4.83±0.01Ba 4.55±0.03ABab 4.24±0.01ABb
A1 5.07±0.02ABa 4.36±0.03Bb 4.16±0.04ABb
A2 5.33±0.15Aa 4.80±0.07Ab 4.42±0.02Ac
A3 4.77±0.09BCa 4.19±0.01BCb 4.12±0.02ABb
A4 4.49±0.08Ca 4.07±0.04Cb 4.02±0.01Bb
氨态氮 Ammonianitrogen
(% TN)
CK 21.10±0.04Cb 23.27±0.38Ca 18.06±0.21Cc
A1 20.10±0.47Ca 22.01±0.28Ca 22.21±0.63Ba
A2 36.65±0.32Ac 67.39±0.35Aa 51.52±0.10Ab
A3 22.16±0.15Bb 29.81±0.90Ba 11.57±0.45Dc
A4 15.24±0.04Da 11.07±0.57Db 9.05±0.22Ec
乳酸Lacticacid(% DM) CK 0.65±0.03Cb 0.81±0.02Da 0.92±0.01Ca
A1 0.63±0.01Cc 0.88±0.01Cb 1.46±0.05Aa
A2 0.54±0.01Db 0.76±0.01Da 1.15±0.10Ba
A3 0.75±0.01Bb 0.96±0.01Bb 1.25±0.05Ba
A4 1.37±0.04Ab 1.63±0.03Aa 1.59±0.02Aa
乙酸 Aceticacid(% DM) CK 0.28±0.01Cb 0.38±0.01Ca 0.26±0.02Bb
A1 0.31±0.01Cc 0.70±0.05Ab 0.82±0.02Aa
A2 0.40±0.01Ab 0.43±0.03Bb 0.65±0.03Aa
A3 0.23±0.01Db 0.34±0.02Da 0.25±0.01Bb
A4 0.36±0.02Ba 0.32±0.02Da 0.20±0.02Bb
丙酸Propionicacid(% DM) CK 0.28±0.03Aa 0.00±0.00Ab 0.00±0.00Ab
A1 0.18±0.02Ba 0.00±0.00Ab 0.00±0.00Ab
A2 0.20±0.02Ba 0.00±0.00Ab 0.00±0.00Ab
A3 0.18±0.02Ba 0.00±0.00Ab 0.00±0.00Ab
A4 0.27±0.02Aa 0.00±0.00Ab 0.00±0.00Ab
注:各处理中丁酸(BA)均未检出,故未列出。
Note:Butyricacid(BA)wasnotdetectedinaltreatments,thereforenotlisted.
3 讨论
3.1 青贮时间对燕麦-箭薚豌豆混播捆裹青贮品质的影响
青贮是一个通过乳酸菌发酵产生乳酸以实现长期保存青绿饲料的过程。随着密闭条件的建立,青贮料表面
的乳酸菌大量繁殖并迅速在与其他好氧真菌及细菌的竞争中占优势,青贮发酵进入乳酸发酵阶段。这一过程越
短、乳酸发酵越有效,青贮饲料的品质越好,饲料稳定性也越高。但该过程受温度影响较大,当青贮时间较长时尤
为明显[2122],本研究中不同青贮时间对各项测定指标的影响达到极显著水平(表2)也证明了这一点。本研究试
351第25卷第6期 草业学报2016年
表5 青贮时间及添加剂对混播捆裹青贮过程中主要微生物类群数量的影响
犜犪犫犾犲5 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犳犲狉犿犲狀狋犻狀犵犻狀狋犲狉狏犪犾犪狀犱犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀犿犪犼狅狉犿犻犮狉狅狅狉犵犪狀犻狊犿狇狌犪狀狋犻犳狔狅犳犫犪犾犻狀犵狊犻犾犪犵犲
测定项目
Items
处理
Treatments
青贮天数Ensilingdays(d)
40 80 120
乳 酸 菌 Lacticacid bacteria
(Lgcfu/gFM)
CK 8.00±0.16Ba 7.98±0.02ABa 7.88±0.02Aa
A1 8.05±0.08Ba 7.77±0.03ABa 7.75±0.11Aa
A2 7.97±0.12Ba 7.71±0.13Ba 7.70±0.06Aa
A3 8.67±0.08ABa 8.33±0.04ABab 7.69±0.13Ab
A4 8.79±0.12Aa 8.36±0.07Aab 7.97±0.06Ab
霉 菌 和 酵 母 菌 Mouldand
yeast(Lgcfu/gFM)
CK 3.14±0.05Ac 3.65±0.02Aa 3.32±0.05Ab
A1 3.23±0.02Aa 3.43±0.17ABa 3.43±0.11Aa
A2 2.73±0.06Bb 3.50±0.06ABa 2.82±0.04Bb
A3 3.20±0.06Aa 3.24±0.05Ba 2.82±0.04Bb
A4 3.16±0.04Aa 3.27±0.05Ba 2.99±0.05Bb
好气性细菌 Aerobicbacteria
(Lgcfu/gFM)
CK 4.30±0.03Aa 4.05±0.02ABa 3.76±0.02Ab
A1 4.26±0.03Aa 4.02±0.02ABa 3.40±0.01Bb
A2 4.32±0.02Aa 4.17±0.03Aa 3.56±0.04ABb
A3 3.94±0.05Ba 3.85±0.08ABa 3.41±0.05Bb
A4 3.74±0.14Ba 3.23±0.03Bb 3.13±0.30Cb
FM:鲜物质Freshmatter;Lg:菌数取以10为底的对数 Denarylogarithmofthenumbersofbacteria.
验点位于甘肃省甘南州夏河县,属于青藏高原东南缘,海拔为2517m,最高气温29.7℃,最低气温-24.1℃,年均
气温仅3.9℃,属于典型的高原气候特征[12]。本研究的3个取样时间分别为2012年10月上旬、11月中旬和12
月底。2012年10月份最高气温17℃,最低气温-6℃。11月份最高气温12℃,最低气温-17℃。12月份最高
气温10℃,最低气温-19℃。尽管青贮包贮存在贮草棚内,但棚内温度仍然非常低。低温会抑制微生物活动和
繁殖,延长青贮发酵时间。青贮40d,乳酸菌数量达到了相当高的水平(108cfu/gFM),远高于青贮成功必须具
备的105cfu/gFM的基本条件[23],且此时青贮料具有较高的CP及可溶性糖含量(表3,表4),但其青贮发酵并
不旺盛,pH值仍然在4.4以上,乳酸和乙酸含量比较低。这可能是禾本科植物特有的中空结构使青贮草捆间隙
中空气的含量相对较高,并且试验点温度较低,各种生物酶活性降低,导致青贮发酵进程缓慢,需要更长的时间消
耗其间的氧气以达到适宜乳酸菌生长繁殖的厌氧环境。在一般认为的青贮稳定时间(40d左右),本试验并未达
到青贮稳定期,青贮发酵尚未完成。随着时间的推移,到青贮80d时,pH值显著下降,乳酸菌利用碳水化合物等
营养物质进一步发酵,乳酸和乙酸含量显著增加。到120d,pH值降至4.2以下,乳酸含量增加,霉菌、酵母菌和
好气性细菌数量显著下降。微生物的微生态环境出现了较大程度的酸化,乳酸菌抑制了有害细菌和真菌的生长
繁殖,使其控制在较低水平,这与吕文龙等[24]研究结果基本一致。
较长时间的青贮发酵过后,WSC含量由于乳酸菌的消耗而显著降低,芽孢杆菌及酵母菌等对青贮原料中较
难利用的物质如纤维类物质具有较强的降解能力,使青贮原料中可溶物质增加,乳酸和乙酸发酵出现一定程度的
增强,LA、AA含量增加,氨态氮含量显著下降。各处理均未检测出丁酸与试验点的低温有很大关系,乳酸菌发
酵的适宜温度为19~37℃,而丁酸菌发酵则要求更高的温度[22]。有机酸含量的变化也引起青贮原料其他营养
成分的消化和变化,干物质和粗蛋白含量随青贮时间的推移有所下降,水溶性碳水化合物含量则显著降低。
3.2 添加剂对燕麦-箭薚豌豆混播捆裹青贮品质的影响
适宜的添加剂可显著促进发酵进程并改善青贮发酵品质,在气温偏低、青贮发酵缓慢的高寒地区,添加剂的
使用更具有重要意义。玉米粉和尿素属于非生物类青贮添加剂。玉米粉水溶性碳水化合物含量很高,添加玉米
粉可有效增加青贮原料水溶性碳水化合物的含量[25]。适宜的水溶性碳水化合物含量是青贮成功的关键因素之
451 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.6
一[4],决定了乳酸菌能否快速发酵生成乳酸以降低pH值,较低的pH值是提高青贮发酵品质的前提条件。由于
燕麦本身含有较高的水溶性碳水化合物(表1),缓冲能值低,直接青贮即可获得较优质的青贮饲草,但考虑到试
验点气温偏低、发酵缓慢的实际情况,本研究在燕麦与箭薚豌豆混播捆裹青贮中使用了添加剂。就添加玉米粉和
尿素两种非生物型添加剂而言,添加玉米粉无论是在增加 WSC、降低pH值、增加乳酸和乙酸含量等方面均比添
加尿素快速而高效。Wang等[26]认为牧草成功青贮理论上需要的最低 WSC含量为60~70g/kgDM,试验中添
加玉米粉处理的 WSC含量在青贮40d仍然是该值的2倍以上,也显著高于其他添加剂处理,因此,直到青贮后
期依然可以为乳酸菌发酵提供营养,提高乳酸含量。王力生等[27]在添加剂对笋壳青贮品质和营养价值的影响研
究中发现,各处理 WSC均有下降趋势,青贮过程微生物发酵需要消耗一定量的水溶性碳水化合物,添加玉米粉
可使 WSC含量一直处于较高水平,这与本研究结果一致。添加尿素可弥补青贮料氮元素的不足,有效提高粗蛋
白质含量[13],本试验中添加尿素后青贮料的粗蛋白含量一直处于最高水平,在青贮后期仍然显著高于其他处理
(表3)。但同时造成氨态氮含量显著增加,在青贮80和120d后仍然是其他处理的2.3~6.1倍,不仅使pH 值
下降缓慢(青贮120d时仍为4.42),而且会降低青贮料的发酵品质。在密闭紧实的环境下,饲草上附着的脲酶未
失去活性,起到水解尿素最终产生氢氧根离子的作用,使发酵环境趋于碱性,尿素分解成氨态氮,最终导致氨态氮
含量显著升高。
SynlacDry和SilaMax200都属于生物型青贮添加剂,是不同的乳酸菌制剂。在青贮发酵中约有20多种乳
酸菌起作用,可分成同型发酵乳酸菌和异型发酵乳酸菌两大类,其作用也不尽相同,代谢过程差异较大[28]。李军
训[29]认为同型发酵乳酸菌在产生乳酸和改善青贮饲料品质方面比异型乳酸发酵更有效;Wohlt[30]则认为异型乳
酸菌更有利于促进有氧稳定性,避免二次发酵的发生。生物型添加剂直接增加了青贮原料中乳酸菌的数量,提高
了发酵初期乳酸菌与其他微生物的竞争能力,因此更有利于促进乳酸发酵的快速进行。本研究中,添加Synlac
Dry和SilaMax200处理的乳酸菌数量在青贮40和80d仍然明显高于其他处理,其乳酸含量也比较高,pH值
自始至终显著低于其他处理,在青贮80d即降至4.2以下,进入青贮稳定期。而其他3个处理直到青贮80d以
后才进入稳定期,表明生物型添加剂对促进青贮发酵的作用非常显著,优于玉米粉和尿素两个非生物型添加剂。
两种生物型添加剂中,SynlacDry和SilaMax200之间也有明显差异。添加SilaMax200后,在青贮40和80d
时其LAB数量显著高于添加SynlacDry,产生的乳酸自始至终显著高于后者,pH值更低,氨态氮含量也显著低
于添加SynlacDry,因此青贮效果更佳。
4 结论
(1)在青藏高原高寒牧区,由于秋冬季气温很低,完成青贮发酵所需的时间明显增加,在一般认为的40~45d
内无法完成发酵过程。燕麦与箭薚豌豆混播捆裹青贮在80d发酵才能完成。
(2)尽管燕麦与箭薚豌豆混播后不用添加剂也能青贮成功,但添加剂处理效果更好。和玉米粉、尿素等非生
物型添加剂相比,乳酸菌制剂效果更佳,不仅促进了发酵进程,而且提高了青贮发酵品质,添加SilaMax200效
果最好。
(3)在青藏高原高寒地区,燕麦与箭薚豌豆混播在燕麦灌浆期、箭薚豌豆开花期刈割,添加SilaMax200后
捆裹青贮80d即可获得优质的青贮料。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
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751第25卷第6期 草业学报2016年