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Effect of substituting hulless barley straw for tall fescue on early fermentation quality and aerobic stability of mixed-ration silage in Tibet

青稞秸秆替代苇状羊茅对全混合日粮青贮早期发酵品质及有氧稳定性的影响



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2015325 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
贾春旺,原现军,肖慎华,李君风,白晰,闻爱友,郭刚,邵涛.青稞秸秆替代苇状羊茅对全混合日粮青贮早期发酵品质及有氧稳定性的影响.草业
学报,2016,25(4):179187.
JIAChunWang,YUANXianJun,XIAOShenHua,LIJunFeng,BAIXi,WENAiYou,GUOGang,SHAOTao.Effectofsubstitutinghuless
barleystrawfortalfescueonearlyfermentationqualityandaerobicstabilityofmixedrationsilageinTibet.ActaPrataculturaeSinica,2016,25(4):
179187.
青稞秸秆替代苇状羊茅对全混合日粮青贮早期
发酵品质及有氧稳定性的影响
贾春旺1,原现军1,肖慎华1,李君风1,白晰1,闻爱友2,郭刚3,邵涛1
(1.南京农业大学饲草调制加工与贮藏研究所,江苏 南京210095;2.安徽科技学院动物科学学院,安徽
凤阳233100;3.山西农业大学动物科学技术学院,山西 太谷030801)
摘要:本试验旨在研究不同比例青稞秸秆替代苇状羊茅对全混合日粮青贮早期发酵品质及有氧稳定性的影响。试
验设对照组(TH0)和3个青稞秸秆不同比例替代组TH5、TH10和TH15。青贮14d开窖取样,分析其发酵品质、化
学成分及微生物数量,将剩余的发酵TMR暴露于空气,用多通道温度记录仪记录温度变化;并分别在有氧暴露的
第2,5和8天取样评定其有氧稳定性。结果表明,与对照组(TH0)相比,TH5 的pH、乳酸、乙酸、总挥发性脂肪酸
和乙醇含量无显著(犘>0.05)差异;TH10和对照相比pH差异不显著(犘>0.05),但乳酸、乙酸、总挥发性脂肪酸和
乙醇含量显著(犘<0.05)低于对照组;TH15pH显著(犘<0.05)高于对照组,乳酸、乙酸、总挥发性脂肪酸和乙醇含
量显著(犘<0.05)低于对照组;各组氨态氮/总氮和乳酸/乙酸无显著(犘>0.05)差异,均以乳酸发酵为主,发酵品质
良好。有氧暴露第2天后各组pH和氨态氮/总氮持续上升;乳酸、乙酸和水溶性碳水化合物含量持续下降;酵母菌
和好氧细菌数量显著(犘<0.05)升高。除TH15外,其他各组温度在第35h开始上升,TH15温度上升延迟,并且温
度上升峰值最小。和其他组相比,TH15有氧稳定性最好。综合考虑发酵品质、有氧稳定性及对青稞秸秆资源的最
大化利用,建议采用TH15设计配方最为适宜。
关键词:青稞秸秆;青稞酒糟;全混合日粮;发酵品质;有氧稳定性  
犈犳犳犲犮狋狅犳狊狌犫狊狋犻狋狌狋犻狀犵犺狌犾犲狊狊犫犪狉犾犲狔狊狋狉犪狑犳狅狉狋犪犾犳犲狊犮狌犲狅狀犲犪狉犾狔犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狇狌犪犾犻狋狔犪狀犱
犪犲狉狅犫犻犮狊狋犪犫犻犾犻狋狔狅犳犿犻狓犲犱狉犪狋犻狅狀狊犻犾犪犵犲犻狀犜犻犫犲狋
JIAChunWang1,YUANXianJun1,XIAOShenHua1,LIJunFeng1,BAIXi1,WEN AiYou2,GUOGang3,
SHAOTao1
1.犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈狀狊犻犾犻狀犵犪狀犱犘狉狅犮犲狊狊犻狀犵狅犳犌狉犪狊狊,犖犪狀犼犻狀犵犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犖犪狀犼犻狀犵210095,犆犺犻狀犪;2.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻
犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲,犃狀犺狌犻犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犉犲狀犵狔犪狀犵233100,犆犺犻狀犪;3.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犞犲狋犲狉犻狀犪狉狔
犕犲犱犻犮犻狀犲,犛犺犪狀狓犻犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犜犪犻犵狌030801,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theobjectiveofthisstudywastoevaluatetheeffectsofsubstitutinghulessbarleystrawfortalfes
cueatdifferentratiosontheearlyfermentationqualityandaerobicstabilityoftotalmixedrationsilageinTi
bet.Theexperimentconsistedofthecontrol(TH0)andthreetreatments(TH5,TH10,andTH15).Thesilos
第25卷 第4期
Vol.25,No.4
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
179-187
2016年4月
收稿日期:20150629;改回日期:20150908
基金项目:中国科学院科技服务网络计划(STS)(KFJEWSTS071),国家星火计划项目 (2013GA840003),农业部成果转化项目
(2013GB2F40046)和“十二五”国家科技支撑计划(2011BAC09B03)资助。
作者简介:贾春旺(1990),男,甘肃庆阳人,在读硕士。Email:15150566112@163.com
通信作者Correspondingauthor.Email:taoshaolan@163.com
containingthesetreatmentswereopenedat14daysafterthestartofensilingandthefermentationquality,
chemicalcomposition,andmicrobialcommunitieswereanalyzed.Theaerobicstabilityofsilagesamplesonthe
2nd,5th,and8thdayofexposuretoairwasevaluatedusinganonlinemultichanneldataloggertemperature
recorder.TheresultsshowedthatthepH,andthecontentsoflacticacid,aceticacid,totalvolatilefattyacids
(TVFA),andalcoholdidnotdiffersignificantlybetweenTH5andTH0(犘>0.05).ThepHofTH10wassimi
lartothatofTH0(犘>0.05),butthelacticacid,aceticacid,TVFA,andalcoholcontentsdifferedsignificantly
betweenTH10andTH0(犘<0.05).Thelacticacid,aceticacid,propionicacid,butyricacid,TVFA,andalco
holcontentsweresignificantlylowerinTH15thaninTH0(犘<0.05),whilethepHofTH15 wasmarkedly
higher(犘<0.05)thanthatofTH0.Theammonianitrogen/totalnitrogenandlacticacid/aceticacidratiosdid
notdiffersignificantly(犘>0.05)betweenaltreatmentsandthecontrol.Lacticacidfermentationwasdomi
nantinalsilagesandtheyalhadgoodfermentationquality.Duringexposuretoair,pHandtheammoniani
trogen/totalnitrogenincreasedinaltreatmentsandthecontrolcontinuedtoincreaseafterthe2nddayofexpo
suretoair.However,thecontentsoflacticacid,aceticacid,andwatersolublecarbohydratesdecreasedduring
exposuretoair,andthenumbersofyeastsandaerobicbacteriaincreased.ThetemperaturesinTH5andTH10
silagesbegantoincreaseat35hafteropeningthesilos,whilethetemperatureincreasewasdelayed,andwas
smaler,inTH15.Together,theseresultsshowedthatTH15hadthebestaerobicstability.Takingintoaccount
thefermentationquality,aerobicstability,andmaximumuseofhulessbarleystraw,theTH15treatmentwas
themostsuitablechoiceforsilageproduction.
犓犲狔狑狅狉犱狊:hulessbarleystraw;wethulessbarleydistilers’grains;totalmixedration;fermentationquality;
aerobicstability
西藏是我国的五大牧区之一,奶牛业是当地农区畜牧业发展的支柱产业。近年来,随着奶牛养殖业向集约
化、规模化转型,西藏已从国内外引进良种奶牛对当地奶牛进行杂交改良,产奶量得到了一定程度的提高,但西藏
奶牛养殖仍采用传统粗放饲养模式,饲草料种类单一、数量不足、利用率低,因此充分利用当地饲草料和副产品资
源,是保证奶牛业健康发展的重要途径之一[1]。
苇状羊茅(犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪)和紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)在西藏被广泛栽培,但由于特殊的气候条件,
当地牧草生长期短、产量低,导致牧草供不应求。因此,扩大粗饲料来源、丰富粗饲料种类、是缓解当地牧草不足
的有效途径。青稞是西藏广泛种植的最主要粮食作物之一[2],当地青稞秸秆和酒糟资源丰富。青稞秸秆粗纤维
含量高、营养价值低、适口性差[3],单独饲喂影响奶牛的采食量和营养需要;青稞酒糟是酿造青稞酒的副产品,粗
蛋白含量高、营养丰富,但水分含量高,难以长期保存[4],若将它们以适宜的比例与当地牧草和精料调制成发酵全
混合日粮(totalmixedration,TMR),不仅能充分利用当地副产品资源补充了奶牛的饲料,缓解牧草资源的短
缺,而且可以改善青稞秸秆的适口性和营养价值,为奶牛提供营养均衡的日粮。发酵TMR和普通TMR相比,
气味醇香,质地柔软,保存时间长,适口性好;和普通青贮饲料相比,营养更均衡。因此,给奶牛饲喂发酵TMR可
以提高奶牛的干物质采食量和饲料利用率,进而改善瘤胃功能,降低奶牛发病率,促进生产性能的发挥[5]。
西藏由于受地域和经济条件的制约,建造青贮窖难度大、造价高,为提高西藏地区奶牛养殖场青贮窖的循环
利用效率,TMR短时间发酵后开窖饲喂是一种切实可行的措施,但是否会影响其发酵品质、营养价值及有氧稳
定性,这对在实际生产中能否推广应用至关重要。日本在实际生产中往往因存放裹包青贮饲料的空间不足,影响
大规模青贮饲料的生产,研究表明,在不影响青贮发酵品质和有氧稳定性的情况下,可以通过缩短青贮周期来提
高空间和青贮窖的循环利用效率[6]。因此研究TMR青贮早期对发酵品质和有氧稳定性的影响具有重要意义。
本试验旨在研究不同比例的青稞秸秆替代苇状羊茅对TMR青贮早期发酵品质及有氧稳定性的影响,进而
筛选出适宜的替代比例,为发酵TMR生产和提高青贮窖的利用效率提供科学的理论依据,促进当地奶牛业持续
健康发展。
081 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
1 材料与方法
1.1 试验材料
TMR材料的化学和微生物成分如表1所示,TMR由青稞(犎狅狉犱犲狌犿狏狌犾犵犪狉犲)秸秆、苇状羊茅、紫花苜蓿、青
稞酒糟和精料配制而成。青稞秸秆、苇状羊茅、紫花苜蓿均取自于西藏日喀则地区草原工作站试验地;青稞酒糟
取自当地农户;精料由西藏拉萨新希望饲料有限公司提供。青稞、苇状羊茅和紫花苜蓿于2014年9月24日刈
割,青稞秸秆为脱粒后被压扁的秸秆,苇状羊茅处于抽穗初期,紫花苜蓿处于第2茬初花期。
表1 犜犕犚原材料化学和微生物成分
犜犪犫犾犲1 犜犺犲犮犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犿犻犮狉狅犫犻犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳犜犕犚犿犪狋犲狉犻犪犾狊
测定项目
Items
青稞秸秆
Hulessbarleystraw
苇状羊茅
Talfescue
紫花苜蓿
Alfalfa
青稞酒糟 Wethuless
barleydistilers’grains
精料
Concentrate
化学成分Chemicalcomposition
干物质Drymatter(g/kgFW) 747.48 305.60 269.43 143.67 872.52
粗蛋白Crudeprotein(g/kgDM) 42.10 72.92 201.53 291.33 153.65
可溶性碳水化合物 Watersolublecarbohydrates(g/kgDM) 44.82 143.67 85.00 56.62 102.74
中性洗涤纤维Neutraldetergentfiber(g/kgDM) 719.93 546.61 358.28 380.54 339.75
酸性洗涤纤维Aciddetergentfiber(g/kgDM) 456.66 248.27 259.55 106.27 150.62
粗灰分Ash(g/kgDM) 63.16 90.81 83.90 92.06 106.35
粗脂肪Etherextract(g/kgDM) 53.86 69.68 66.79 135.91 59.00
缓冲能Buffercapacity(mEq/kgDM) 44.04 204.83 367.53 125.88 170.80
微生物成分 Microbialcomposition
乳酸菌Lacticacidbacteria(log10cfu/gFW) <2.00 6.86 6.74 6.03 4.85
好氧细菌Aerobicbacteria(log10cfu/gFW) 6.73 7.07 7.03 6.44 5.56
酵母菌Yeast(log10cfu/gFW) 4.87 6.06 6.05 4.88 4.43
 FW:鲜重Freshweight;DM:干物质 Drymatter.下同 Thesamebelow.
1.2 试验设计
如表2所示,试验采用完全随机设计,根据青稞秸秆干物质所占比例设对照组(TH0)和3个不同比例的替代
组(TH5、TH10、TH15)。发酵TMR均在青贮14d开窖取样,测定其发酵品质、化学成分及微生物组成,取样后
剩余发酵TMR用于评定有氧稳定性,分别在有氧暴露的第2,5和8天取样分析其微生物、有机酸等指标的变
化。每个处理组各个时间点5个重复。
1.3 试验方法
1.3.1 发酵TMR的调制  青贮窖采用实验室青贮窖,容积为10L的有内外盖聚乙烯塑料桶。青稞秸秆、苇
状羊茅和紫花苜蓿用铡刀切成约2cm,按照试验设计与青稞酒糟、精料充分混匀,压实后用胶带密封,室温下保
存。
1.3.2 样品处理  青贮第14天后分别打开实验室青贮窖,取出全部青贮饲料将其混合均匀,称取350g放入
1L的广口三角瓶,加入700g的去离子水,4℃浸提24h,然后通过2层纱布和定性滤纸过滤,所得液体为TMR
青贮饲料浸提液,置于-20℃冷冻冰箱保存待测。滤液用来测定pH、乳酸(lacticacid,LA)、氨态氮(ammonia
nitrogen,AN)、挥发性脂肪酸(volatilefattyacids,VFAs)和乙醇(alcohol),称取300g混合均匀的发酵TMR烘
干,用于测定干物质(drymatter,DM)、粗蛋白(crudeprotein,CP)、水溶性碳水化合物(watersolublecarbohy
drates,WSC)、中性洗涤纤维(neutraldetergentfiber,NDF)、酸性洗涤纤维(aciddetergentfiber,ADF)、粗脂肪
(etherextract,EE)和粗灰分(crudeash,Ash)等化学成分。
181第25卷第4期 草业学报2016年
表2 不同配方犜犕犚原料组成、化学和微生物成分
犜犪犫犾犲2 犜犺犲犻狀犵狉犲犱犻犲狀狋犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀,犮犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犿犻犮狉狅犫犻犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳狅狉犿狌犾犪狉狊狅犳狋狅狋犪犾犿犻狓犲犱狉犪狋犻狅狀
项目Item TH0 TH5 TH10 TH15 犛犈犕 犘
原料组成Ingredientcomposition(%)
青稞秸秆 Hulessbarleystraw 0 8 16 23
苇状羊茅Talfescue 14 10 6 3
紫花苜蓿Alfalfa 19 18 17 16
青稞酒糟 Wethulessbarleydistilers’grains 7 6 6 6
精料Concentrate 60 58 55 52
化学成分Chemicalcomposition
干物质Drymatter(g/kgFW) 432.44d 454.53c 476.62b 498.72a 7.49 <0.0001
粗蛋白Crudeprotein(g/kgDM) 160.35a 153.56b 147.39bc 141.78c 2.27 0.0012
水溶性碳水化合物 Watersolublecarbohydrates(g/kgDM) 102.13a 96.03ab 90.50b 85.46b 2.33 0.0324
中性洗涤纤维Neutraldetergentfiber(g/kgDM) 375.08c 397.66bc 418.15ab 436.84a 8.56 0.0286
酸性洗涤纤维Aciddetergentfiber(g/kgDM) 181.84d 202.22c 220.70b 237.55a 6.32 <0.0001
粗灰分Ash(g/kgDM) 99.02a 96.34a 93.90a 91.69a 1.36 0.2764
粗脂肪Etherextract(g/kgDM) 67.07a 65.88ab 64.81ab 63.83b 0.49 0.0425
缓冲能Buffercapacity(mEq/kgDM) 209.41a 195.96ab 183.76bc 172.65c 4.65 0.0044
微生物成分 Microbialcomposition
乳酸菌Lacticacidbacteria(log10cfu/gFW) 6.06a 5.71b 5.37c 5.03d 0.12 <0.0001
好氧细菌Aerobicbacteria(log10cfu/gFW) 6.48a 6.46a 6.44a 6.42a 0.02 0.9037
酵母菌Yeast(log10cfu/gFW) 5.33a 5.27a 5.21a 5.15a 0.05 0.6068
 注:同行不同小写字母表示不同处理间差异显著(犘<0.05),下同。
 Note:Meansfolowedbydifferentletterswithinrows,denotesignificantdifferencesat犘<0.05,thesamebelow.
1.3.3 测定项目及分析方法  干物质、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分采用文献[7]方法测定;中性洗涤纤维和酸性
洗涤纤维采用范氏纤维法测定[8],其中NDF需加入耐高温α淀粉酶和亚硫酸钠;pH用 HANNApH211型pH
计测定;缓冲能(buffercapacity,BC)用盐酸、氢氧化钠滴定法测定[9];水溶性碳水化合物(watersolublecarbohy
drate,WSC)采用蒽酮-硫酸比色法测定;氨态氮(ammonianitrogen,AN)采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[8];
乳酸(lacticacid,LA)、挥发性脂肪酸(volatilefattyacids,VFAs)和乙醇(alcohol)采用安捷伦1260高效液相检测
系统,配备示差检测器(Carbomix?HNP5,55℃,2.5mmol/LH2SO4,0.5mL/min)。乳酸菌、好氧细菌和酵母
菌分别采用 MRS(deMan,Rogosa,Sharpe)琼脂培养基、营养琼脂培养基(nutrientagar,国药集团化学试剂有限
公司)、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potatodextroseagar,上海盛思生化科技有限公司)。乳酸菌用厌氧培养箱,
30℃培养3d;酵母菌和好氧细菌用生化培养箱,30℃培养3d[8]。
1.3.4 有氧稳定性分析  发酵TMR青贮14d后打开全部青贮窖,将每个青贮窖中所有发酵TMR取出无压
实装填至20L的敞口聚乙烯塑料桶中,桶口用双层纱布包裹,防止果蝇等其他杂质污染和水分散失,空气可自由
进入聚乙烯桶中,置于室温条件下保存(24~27℃)。将多通道温度记录仪(MDL-1048A高精度温度记录仪,上
海天贺自动化仪表有限公司)多个探头分别放置于聚乙烯桶的几何中心,同时在环境中放置6个探头,用于测定
环境温度,每隔30min记录1次温度。如果样品温度高于环境温度2℃,说明发酵TMR开始腐败变质[8]。分别
在有氧暴露第2,5和8天取样分析有机酸、氨态氮、水溶性碳水化合物和微生物数量的动态变化。
1.4 数据处理与统计
采用SAS8.2软件对试验数据进行方差分析(ANOVA),其中TMR发酵品质的数据采用单因素方差分析,
有氧稳定性数据采用双因素(处理和暴露时间)方差分析,并用Tuckey’s方法对处理间及有氧暴露天数间数据
进行多重比较(犘<0.05)。
281 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
2 结果与分析
2.1 不同配方TMR缓冲能、化学和微生物成分
青贮前不同配方TMR缓冲能、化学和微生物成分如表2所示,随着青稞秸秆替代比例的增加,干物质含量
显著(犘<0.05)提高、粗蛋白含量显著(犘<0.05)下降、水溶性碳水化合物含量逐渐下降、中性和酸性洗涤纤维逐
渐上升。粗灰分随着替代比例增加而逐渐降低,但各组之间差异不显著(犘>0.05)。和对照组相比,TH15组粗脂
肪含量显著(犘<0.05)降低,但和其他两个处理组之间无显著(犘>0.05)差异,粗脂肪随着替代比例增加整体呈
降低趋势。TH10和TH15组缓冲能和对照组(TH0)相比显著(犘<0.05)下降。各组乳酸菌、好氧细菌和酵母菌数
量均大于105cfu/gFW,好氧细菌和酵母菌数量各组间差异不显著(犘>0.05),但乳酸菌数量随着替代比例的增
加显著(犘<0.05)降低。
2.2 不同配方TMR对发酵品质、化学和微生物成分的影响
不同配方TMR对发酵品质、化学和微生物成分的影响如表3所示,青贮14d后,各处理组pH均在4.8左
右,随着替代比例增加,pH逐渐升高,TH15组显著(犘<0.05)高于对照组。乳酸和乙酸含量均随着替代比例增
加而逐渐降低,TH10和TH15组显著(犘<0.05)低于对照组和TH5 组,但对照组和TH5 组无显著(犘>0.05)差
异;而各组的乳酸/乙酸差异不显著(犘>0.05),但随着替代比例的增加呈降低趋势。随着替代比例的增加,丙
酸、丁酸和总挥发性脂肪酸含量逐渐降低(犘>0.05)或显著(犘<0.05)降低,各组丁酸含量小于2g/kgDM,总挥
发性脂肪酸含量低于乳酸含量。氨态氮/总氮各组间差异不显著(犘>0.05),均低于54g/kgTN。随着替代比
例增加,乙醇含量逐渐降低,其中TH10和TH15组显著(犘<0.05)低于对照组和TH5 组。
表3 青贮14犱后不同配方犜犕犚发酵品质、化学和微生物成分
犜犪犫犾犲3 犜犺犲犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狇狌犪犾犻狋犻犲狊,犮犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犿犻犮狉狅犫犻犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳狅狉犿狌犾犪狊狅犳
狋狅狋犪犾犿犻狓犲犱狉犪狋犻狅狀犪犳狋犲狉14犱犪狔狊狅犳犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀
项目Item TH0 TH5 TH10 TH15 犛犈犕 犘
发酵品质Fermentationquality
pH值pHvalue 4.75b 4.76b 4.78ab 4.83a 0.01 0.0070
乳酸Lacticacid(g/kgDM) 63.33a 58.07a 48.32b 41.63b 2.63 <0.0001
乙酸Aceticacid(g/kgDM) 18.85a 18.10a 15.17b 13.38b 0.70 0.0002
丙酸Propionicacid(g/kgDM) 7.66a 6.52b 5.24c 4.30c 0.40 <0.0001
丁酸Butyricacid(g/kgDM) 1.89a 1.81a 1.54b 1.41b 0.06 0.0002
总挥发性脂肪酸Totalvolatilefattyacids(g/kgDM) 28.40a 26.43a 21.95b 19.09b 1.15 <0.0001
氨态氮/总氮Ammonianitrogen/totalnitrogen(g/kgTN) 53.02 48.60 47.61 49.43 1.10 0.3600
乙醇Alcohol(g/kgDM) 41.34a 38.45a 30.87b 26.03c 1.88 <0.0001
乳酸/乙酸Lacticacid/aceticacid 3.36 3.21 3.20 3.11 0.06 0.5800
化学成分Chemicalcomposition
干物质Drymatter(g/kgFW) 397.45c 443.21b 495.02a 511.56a 14.03 <0.0001
粗蛋白Crudeprotein(g/kgDM) 174.25a 165.32a 151.81b 142.79b 3.71 <0.0001
水溶性碳水化合物 Watersolublecarbohydrates(g/kgDM)30.05 33.02 32.31 27.75 0.84 0.0780
中性洗涤纤维Neutraldetergentfiber(g/kgDM) 365.80c 382.11bc 411.94b 451.97a 10.49 0.0004
酸性洗涤纤维Aciddetergentfiber(g/kgDM) 196.62b 201.64b 220.74ab 247.63a 6.76 0.0038
粗灰分Ash(g/kgDM) 127.84 109.41 101.94 96.94 5.53 0.0747
粗脂肪Etherextract(g/kgDM) 129.31a 106.23b 92.69c 87.37c 4.51 <0.0001
微生物成分 Microbialcomposition
乳酸菌Lacticacidbacteria(log10cfu/gFW) 8.31 8.32 8.23 8.34 0.02 0.13
好氧细菌Aerobicbacteria(log10cfu/gFW) 5.85 5.78 6.25 6.95 0.19 0.07
酵母菌Yeast(log10cfu/gFW) 6.53 6.70 6.80 6.92 0.07 0.28
381第25卷第4期 草业学报2016年
  青贮14d后,TH10和TH15组的干物质含量显著(犘<0.05)高于对照组和 TH5 组,而粗蛋白含量却显著
(犘<0.05)低于对照组和TH5 组。各组间的水溶性碳水化合物和粗灰分差异不显著(犘>0.05);和青贮前相比,
水溶性碳水化合物含量均下降,而粗灰分含量均提高。中性和酸性洗涤纤维含量随着替代比例的增加而提高,其
中TH10和TH15组中性洗涤纤维显著(犘<0.05)高于对照组,酸性洗涤纤维TH15组显著(犘<0.05)高于对照组
和TH5 组;青贮前后中性和酸性洗涤纤维变化不大。各处理组粗脂肪含量显著(犘<0.05)低于对照,其中TH10
和TH15组显著(犘<0.05)低于TH5 组。乳酸菌、好氧细菌和酵母菌数量在各组间差异不显著(犘>0.05),乳酸
菌数量大于108cfu/gFW,好氧细菌和酵母菌数量均在105cfu/gFW 以上。
2.3 不同配方TMR对有氧稳定性的影响
不同配方发酵TMR有氧暴露期间的化学和微生物成分如表4,表中不同处理及有氧暴露时间点的差异性用
其均值表示,有氧暴露第2天,pH与第0天相比显著(犘<0.05)提高,第5天pH达到7.72,随着暴露时间延长,
pH持续上升,但第8天和第5天相比差异不显著(犘>0.05);有氧暴露期间,随着青稞秸秆替代比例的增加,pH
呈逐渐降低的趋势,但各组之间差异不显著(犘>0.05)。随着暴露时间的延长,乳酸含量显著(犘<0.05)降低,有
氧暴露第8天降至4.01g/kgDM;有氧暴露期间,TH10和TH15组乳酸含量显著(犘<0.05)低于对照和TH5 组,
但TH5 组和对照组无(犘>0.05)显著差异。乙酸含量变化趋势和乳酸相似,随着暴露时间延长,乙酸含量显著
(犘<0.05)降低;TH5 组乙酸含量显著(犘<0.05)高于对照组,TH10组显著(犘<0.05)低于对照组,TH15组和对
照组相比无显著(犘>0.05)差异,各处理组间乙酸含量呈波动性变化。水溶性碳水化合物含量随着暴露时间延
长逐渐降低,有氧暴露第2天后水溶性碳水化合物含量显著(犘<0.05)低于第0天;TH5 和TH10组与对照相比
无显著(犘>0.05)差异,TH15组显著(犘<0.05)高于对照组。氨态氮/总氮随着有氧暴露时间增加逐渐上升,第5
天和第8天与第0天相比显著(犘<0.05)升高,第8天达到118.93g/kgTN;其中TH10和TH15组氨态氮/总氮
显著低于(犘<0.05)对照组和TH5。好氧细菌数量在有氧暴露期间显著(犘<0.05)升高,第8天数量达到109
cfu/gFW;不同处理间,除TH15组好氧细菌数量显著(犘<0.05)高于对照组外,其他处理组与对照差异不显著
(犘>0.05)。有氧暴露期间酵母菌数量呈先升高后降低,暴露第5天酵母菌数量显著(犘<0.05)高于第0天;各
组酵母菌数量无显著(犘>0.05)差异,均高于107cfu/gFW 以上。
有氧暴露期间温度变化如图1,从图可以看出,各
图1 不同配方发酵犜犕犚有氧暴露期间的温度变化
犉犻犵.1 犜犺犲狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳狅狉犿狌犾犪狊
狅犳狋狅狋犪犾犿犻狓犲犱狉犪狋犻狅狀犱狌狉犻狀犵犲狓狆狅狊犲犱狋狅犪犻狉
 
组在有氧暴露期间出现了两个温度升高的波峰。在有
氧暴露第28h时TH5 组温度开始上升,TH0 和TH10
组在第35h时温度开始上升,TH15组温度在第50h
时才开始上升。对照组在有氧暴露过程中出现最大温
度峰值,TH15温度峰值最小。在整个有氧暴露过程中
温度呈现波动性变化,呈先升后降再升高的趋势。
3 讨论
3.1 不同配方TMR对发酵品质和化学成分的影响
TMR青贮14d后各组pH 值在4.75~4.83之
间,乳酸含量保持在41.63~63.33g/kgDM,但各组
丁酸含量<2g/kgDM、氨态氮/总氮<100g/kgDM,
总挥发性脂肪酸低于乳酸含量,说明各组TMR青贮
过程中有效地抑制了丁酸菌和其他有害微生物的活
性,降低了丁酸、氨态氮及挥发性脂肪酸含量,减少了蛋白质和其他营养成分的损失。虽然pH未能达到常规成
功青贮临界值(4.2)以下[8],但乳酸发酵仍支配着整个发酵过程,TMR青贮饲料保持较稳定的状态,能达到长期
保存的目的[10]。
pH和乳酸含量的高低并不是评判青贮饲料发酵品质优劣的唯一标准。许多学者[1112]研究了几种干物质含
量较高的牧草青贮,结果显示青贮饲料的pH较高、乳酸含量较低的情况下其发酵品质依然良好,说明青贮材料
481 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
的干物质含量可能是影响pH和乳酸含量的重要因素,干物质含量较高的材料青贮时pH值不必降到4.2以下
也可使青贮饲料保存良好。干物质含量高的青贮环境也抑制了梭菌、大肠杆菌等其他有害微生物的生长,减少营
养物质的损失,进而保证青贮饲料稳定,使其达到长期保存的目的。本试验中TMR青贮前各组干物质含量高于
400g/kgFW,这可能是导致pH较高、乳酸含量较低的主要因素,但从其他指标可知,各组TMR发酵品质均属
良好。
表4 不同配方发酵犜犕犚有氧暴露期间化学及微生物成分变化
犜犪犫犾犲4 犆犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犿犻犮狉狅犫犻犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳狅狉犿狌犾犪狊狅犳狋狅狋犪犾犿犻狓犲犱狉犪狋犻狅狀犱狌狉犻狀犵犲狓狆狅狊犲犱狋狅犪犻狉
项目
Item
处理
Treatment
有氧暴露天数Daysofexposure(d)
0 2 5 8 平均值 Mean
pH值pHvalue TH0 4.75 5.73 7.99 8.35 6.70±0.46A
TH5 4.76 5.64 7.59 8.25 6.56±0.47A
TH10 4.78 5.22 7.87 8.07 6.48±0.46A
TH15 4.83 4.83 7.42 7.99 6.27±0.44A
平均值 Mean 4.78±0.01c 5.35±0.22b 7.72±0.10a 8.16±0.06a
乳酸Lacticacid(g/kgDM) TH0 63.33 45.30 15.60 2.93 31.79±7.21A
TH5 58.07 52.00 24.06 4.01 34.53±6.58A
TH10 48.32 41.60 14.13 3.83 26.97±5.68B
TH15 41.63 48.24 18.18 5.25 28.33±5.31B
平均值 Mean 52.84±2.63a 46.79±1.57b 17.99±1.37c 4.01±0.34d
乙酸Aceticacid(g/kgDM) TH0 18.85 8.31 4.28 5.68 9.28±1.74B
TH5 18.10 19.89 4.89 5.93 12.20±2.07A
TH10 15.17 7.43 3.82 4.13 7.64±1.40C
TH15 13.38 15.97 2.68 3.30 8.83±1.82B
平均值 Mean 16.37±0.70a 12.90±1.63b 3.92±0.30c 4.76±0.36c
水溶性碳水化合物 Water
solublecarbohydrates
(g/kgDM)
TH0 30.05 14.95 12.26 9.93 16.80±2.39B
TH5 33.02 16.64 13.37 11.22 18.56±2.60B
TH10 32.31 16.04 12.87 9.09 17.58±2.73B
TH15 27.75 22.78 21.86 16.15 22.13±1.62A
平均值 Mean 30.78±0.84a 17.60±1.44b 15.09±1.20b 11.60±0.83c
氨态氮/总氮Ammonia
nitrogen/totalnitrogen
(g/kgTN)
TH0 53.02 45.08 100.24 159.06 89.35±14.08A
TH5 48.60 62.39 66.45 140.91 79.59±11.4AB
TH10 47.61 53.96 72.53 100.25 68.59±6.48B
TH15 49.43 71.52 74.14 75.49 67.64±4.55B
平均值 Mean 49.66±1.09c 58.24±4.01c 78.34±5.28b 118.93±10.74a
好氧细菌Aerobicbacteria
(log10cfu/gFW)
TH0 5.85 7.49 8.06 8.94 7.59±0.34B
TH5 5.78 7.92 8.05 8.88 7.66±0.35B
TH10 6.25 7.45 8.02 8.93 7.67±0.30B
TH15 7.42 7.38 8.00 8.94 7.94±0.19A
平均值 Mean 6.33±0.21d 7.56±0.07c 8.03±0.01b 8.92±0.01a
酵母菌Yeast(log10cfu/gFW) TH0 6.53 7.08 8.92 6.14 7.17±0.33A
TH5 6.70 6.81 8.67 7.02 7.30±0.26A
TH10 6.80 6.91 8.61 6.68 7.25±0.25A
TH15 6.92 6.85 8.75 6.81 7.33±0.26A
平均值 Mean 6.74±0.07b 6.91±0.06b 8.74±0.04a 6.66±0.17b
 注:同行不同小写字母表示不同暴露天数之间各处理组平均值差异显著(犘<0.05),同列不同大写字母表示不同处理组之间所有暴露天数平均值
差异显著(犘<0.05)。
 Note:Meansfolowedbydifferentletterswithincolumnsandlowercasewithinrows,denotesignificantdifferenceat犘<0.05.
581第25卷第4期 草业学报2016年
各组乙醇含量较高,这可能是青贮早期会有少量O2 残留在青贮窖中,一些酵母菌仍然能够存活[13],代谢产
生乙醇。青贮14d后,化学成分和青贮前相比,各组发酵TMR干物质含量略有变化,保持在400g/kgFW 以
上;各组水溶性碳水化合物大幅下降,主要由于TMR发酵过程中乳酸菌利用可溶性碳水化合物生成有机酸[14];
各组粗蛋白、粗灰分和粗脂肪含量与发酵前相比有所上升,这主要由于青贮过程中水溶性碳水化合物等有机物质
的损失,导致其他各组分相对有一定程度升高,这一结果与王勇等[15]研究结果相似。
3.2 不同配方对发酵TMR有氧稳定性的影响
发酵TMR开窖后,厌氧环境被破坏,好氧性微生物开始活动,大量繁殖,利用有机酸、水溶性碳水化合物和
蛋白质,导致乳酸、水溶性碳水化合物等含量下降,pH值和氨态氮含量升高,同时产生热量导致温度上升[16]。
各组在有氧暴露期间,TH10和TH15组pH低于(犘>0.05)对照组,但其乳酸和乙酸也低于(犘>0.05)或显
著(犘<0.05)低于对照组,这与乳酸等有机酸含量高时会使pH降低的规律不符;这是因为青贮饲料中的氨态氮
含量也会影响到pH的变化,原现军等[4]研究中提到,梭菌活动降解蛋白质产生氨态氮往往伴随较高pH环境,
从氨态氮/总氮变化可知,TH10和TH15组的氨态氮/总氮显著(犘<0.05)低于对照组,这与pH降低的变化趋势
相一致。虽然TH15组乳酸等有机酸含量降低,但pH没有升高反而降低的原因可能是氨态氮含量较对照组低所
致。
从图1温度的变化趋势可知,TH15组的有氧稳定性最好,但其好氧细菌和酵母菌显著高于(犘<0.05)或高于
(犘>0.05)对照组、氨态氮/总氮显著(犘<0.05)低于对照组、水溶性碳水化合物显著高于(犘<0.05)对照组,这
表明虽然好氧细菌和酵母菌的数量较高,但对糖分和蛋白质分解利用较少,可能是好氧细菌和酵母菌的活性不
高,没有过多地消耗水溶性碳水化合物及蛋白质。Carvalho等[17]研究接种乳酸菌制剂提高甘蔗有氧稳定性中提
及,并非所有的酵母菌菌种都可以导致有氧腐败,酵母菌中只有某些种属可以引起有氧腐败,本试验中,有氧暴露
期间虽然酵母菌数量较高,可能是因为酵母菌和有氧细菌活性的原因,没有导致TH15组快速腐败变质。
本试验在有氧暴露第48h,pH 显著(犘<0.05)升高,同时乳酸、乙酸和水溶性碳水化合物含量显著(犘<
0.05)降低,氨态氮/总氮呈上升趋势,表明该时间点已开始有氧腐败,从图1可以看出,除了TH15组,对照组和其
他处理组在有氧暴露第48h发酵TMR温度已高于环境温度2℃,但TH15组推迟了有氧腐败的时间,提高了有
氧稳定性。Borreani等[18]指出有氧暴露期间温度升高的最大峰值及从开始升温到达到最大峰值所需要的时间
是表示有氧稳定性的一个重要指标,峰值越大及所需时间越短表明青贮饲料有氧稳定性越差,越容易腐败。从图
1可以看出,TH15组温度峰值最小,并且达到峰值所需时间最长,说明其有氧稳定性最好;对照组出现最大峰值时
间最早且峰值高于处理组,表明对照组有氧稳定性最差。表4中,TH15组水溶性碳水化合物显著(犘<0.05)高于
对照和其他处理组;氨态氮/总氮低于对照和其他处理组,进一步说明TH15有氧稳定性最好。
从发酵产物、化学成分和温度变化表明各组发酵TMR在第50h各组均已腐败变质。好氧细菌和酵母菌数
量超过105cfu/gFW,并且随着暴露时间延长,好氧细菌数量显著(犘<0.05)升高,酵母菌数量也呈上升趋势。
好氧细菌和酵母菌利用有机酸、水溶性碳水化合物和蛋白质,这也是造成本试验中乳酸、乙酸和水溶性碳水化合
物随着有氧暴露时间延长显著(犘<0.05)降低,氨态氮/总氮持续上升的主要原因。因此对于发酵时间较短的
TMR(<15d),开窖后应及时饲喂,防止青贮饲料腐败变质。
4 结论
综上所述,TH15处理组发酵品质良好,同时延迟了有氧腐败时间。综合考虑发酵品质、有氧稳定性及对青稞
秸秆资源的最大化利用,建议采用TH15配方设计最为适宜。
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781第25卷第4期 草业学报2016年