全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫20150123 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
张晓庆,金艳梅,李发弟,王育青,李鹏.麻叶荨麻与玉米粉混贮对青贮品质的影响.草业学报,2015,24(1):190195.
ZhangXQ,JinYM,LiFD,WangYQ,LiP.Effectofcornflouronthequalityof犝狉狋犻犮犪犮犪狀狀犪犫犻狀犪狊犻犾犪犵犲.ActaPrataculturaeSinica,2015,
24(1):190195.
麻叶荨麻与玉米粉混贮对青贮品质的影响
张晓庆1,金艳梅2,李发弟3,王育青1,李鹏1
(1.中国农业科学院草原研究所,内蒙古 呼和浩特010010;2.山东大学威海分校海洋学院,山东 威海264209;
3.兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州730020)
摘要:为解析添加玉米粉对麻叶荨麻青贮发酵品质和养分保存效果的影响,将麻叶荨麻与玉米粉5∶1混合调制青
贮饲料,将其DM含量提高到310g/kg,以麻叶荨麻单独青贮作为对照。每个处理18个重复,室温袋贮60d后开
封取样,测定青贮发酵品质和营养成分及消化率,并分别在贮藏后第0,3,5,15,20和60天调查pH、有机酸、氨态
氮的动态变化。结果表明,与玉米粉混合青贮通过快速降低pH和提高乳酸含量而明显加快了麻叶荨麻的发酵进
程,发酵前15d,混贮组pH下降速率和乳酸累积速率较单贮组快;混贮组显著降低了(犘<0.05)pH、氨态氮、乙酸、
丁酸及NDF和ADF含量,显著提高了(犘<0.05)乳酸、水溶性碳水化合物(WSC)含量、费氏评分及干物质与纤维
组分的体外消化率;脂肪含量在两个处理之间无显著差异。以上结果表明,麻叶荨麻与玉米粉以5∶1混合青贮能
够成功保存麻叶荨麻的高品质营养特性,从而生产高品质青贮饲料,同时还能改善家畜对它的利用效率。
关键词:麻叶荨麻;玉米粉;青贮品质;营养价值
犈犳犳犲犮狋狅犳犮狅狉狀犳犾狅狌狉狅狀狋犺犲狇狌犪犾犻狋狔狅犳犝狉狋犻犮犪犮犪狀狀犪犫犻狀犪狊犻犾犪犵犲
ZHANGXiaoqing1,JINYanmei2,LIFadi3,WANGYuqing1,LIPeng1
1.犌狉犪狊狊犾犪狀犱犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌狋犲,犆犃犃犛,犎狅犺犺狅狋010010,犆犺犻狀犪;2.犉犪犮狌犾狋狔狅犳犕犪狉犻狀犲犛狋狌犱犻犲狊,犛犺犪狀犱狅狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔犪狋犠犲犻犺犪犻,
犠犲犻犺犪犻264209,犆犺犻狀犪;3.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犘犪狊狋狅狉犪犾犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犲犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犔犪狀狕犺狅狌犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犔犪狀狕犺狅狌730020,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Toinvestigatetheeffectofcornflour(CF)onthenutritivevalueensiled犝狉狋犻犮犪犮犪狀狀犪犫犻狀犪orhemp
leafnettle(HN),CFwasaddedtofreshHNusinga1∶5mixture(CF∶HN)silage.Drymatter(DM)was
adjustedtoapproximately310g/kg.SilagewithoutCFwasusedasacontrol.Silagewaspackedinplastic
bags;eachtreatmenthad18replicates.Thefermentativequality,nutrientcomponentandinvitrodigestibility
ofsilageswereassessedafter60daysofensilingatambienttemperature.ThepH,NH3Nandorganicacidsof
silagesweremeasuredafter0,3,5,15,20,and60days.TheresultsrevealedthatCFtreatmentsignificantly
(犘<0.001)acceleratedsilagefermentationbyreducingpHandincreasinglacticacidconcentration.Inthefirst
15daysoffermentation,thesilageswithCFtreatmenttendedtohaveafasterrateofpHdeclineandlacticacid
accumulationthanthesilagewithoutCFtreatment.ThisstudyalsoshowedthattheCFtreatmentsilagehad
significantlylower(犘<0.05)pH,NH3N,aceticandbutyricacids,neutraldetergentfiber(NDF)andacid
detergentfiber(ADF)thansilageswithoutCFtreatmentafter60daysofensiling.Incontrast,CFtreatedsila
gescontainedsignificantlyhigher(犘<0.05)lacticacid,watersolublecarbohydrate(WSC)andFliegpoint
values,aswelashigherinvitrodigestibilityofDM,NDFandADF.Therewasnodifferenceincrudefatbe
第24卷 第1期
Vol.24,No.1
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
2015年1月
Jan,2015
收稿日期:20131212;改回日期:20140107
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAD13B07)和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助。
作者简介:张晓庆(1978),女,甘肃永昌人,副研究员,博士。Email:zhangxiaoqing@caas.cn
通讯作者Correspondingauthor.Email:wyq1960@sohu.com
tweentheCFtreatmentandthecontroltreatment.Inconclusion,CFimprovedthenutritivevalueofHNsi
lage,potentialyincreasingutilizationbylivestock.
犓犲狔狑狅狉犱狊:hempleafnettle;corngrain;silagequality;nutritivevalue
麻叶荨麻(犝狉狋犻犮犪犮犪狀狀犪犫犻狀犪)是荨麻科、荨麻属多年生草本植物,主要分布在我国甘肃、河北、黑龙江、吉林、
辽宁、内蒙古、宁夏、青海、陕西、山西、四川、新疆[1]。蒙古族民间称其为“halagai”或“halahai”。该植物适应性强,
特别能耐旱抗寒耐贫瘠,可在多种生态环境中良好生长。麻叶荨麻不仅是一种传统的药用植物,具有抗肿瘤、抗
前列腺炎、增强免役等多种生理生化功能;更重要的还是一种优良饲草资源,是家畜蛋白质、矿物质和必需氨基酸
的重要来源[23]。它在营养期的粗蛋白质高达35%[2],铁含量高达1690mg/kgDM[3]。因富含必须矿物质元素,
在英国荨麻是赛马补充铁元素的专用饲料。我国许长乐[4]报道,早在《蜀语》中就有关于荨麻“用叶喂猪易壮”的
记载。晒制干草是该植物传统的加工利用方法,一般在8月底到9月初刈割利用。
荨麻晒制干草的营养损失比较大,因为其叶片大而茎秆粗壮,自然晾干所需要的时间比普通牧草更长。而
且,该属植物因其茎叶密生蜇毛(其中含有乙酰胆碱和组胺,具有刺激性)而使其适口性较差。调制青贮饲料不仅
可以减少保存过程中的养分损失,还能消除螫毛、改善适口性。然而,麻叶荨麻水分和缓冲能高而可溶性碳水化
合物(WSC)含量低,其可青贮性甚至较苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅)还差[56]。如果不进行添加剂处理,很难青贮成功。针对
类似牧草[高水分高蛋白,如苜蓿、象草(犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿)等],已有研究大多通过添加青贮添加剂改善发酵品质
差[79]。但我们的研究证实,添加乳酸菌制剂并不能改善荨麻的发酵品质[6]。Sibanda等[10]与Jaurena和Pi
chard[11]发现,新鲜苜蓿青贮时添加谷物籽实能改善苜蓿青贮饲料的保存效果。但是,添加干物质含量高且含有
一定促发酵底物的玉米粉能否改善麻叶荨麻的发酵品质、较好地保存营养价值,目前并不知晓。因此,本试验将
麻叶荨麻与玉米粉混合青贮,分析添加玉米粉对发酵进程、青贮产品的化学成分与体外消化率的影响,以明确玉
米粉处理改善其发酵品质和养分保存的效果,为提高荨麻属植物及类似牧草的青贮成功率提供方法。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2010年在内蒙古锡林浩特市正蓝旗桑根达来镇进行。青贮原材料乃试验当天用镰刀手工刈割的开
花期(7月份)全株麻叶荨麻,留茬高度4~5cm。
1.2 试验设计
试验设单贮和混贮两个处理组。依据牧草成功青贮要求原料的干物质含量在30%以上,将麻叶荨麻与玉米
粉以5∶1混合,使其干物质含量达到31%,并以此为混贮组;以麻叶荨麻单独青贮作为对照组。每个处理18个
重复。青贮饲料发酵过程中分别在贮藏后第0,3,5,15,20和60天开封取样,以调查pH、有机酸(乙酸、丙酸、丁
酸、乳酸)和氨态氮的动态变化,青贮饲料品质评价在贮藏第60天取样进行。
1.3 青贮过程
将切成2~3cm长的麻叶荨麻混合均匀(多次轻度揉搓,使玉米粉完全粘着于麻叶荨麻表面),而后装入聚乙
烯袋,每袋约150g,用真空包装机抽成真空,封口,室温贮藏60d。
1.4 分析样品的制备与测定
称取青贮样品20g放入带盖广口塑料瓶中,加入180mL蒸馏水,搅拌均匀,盖紧瓶盖,置于4℃冰箱,间断
摇动,浸提24h后取出,立即用pH计(B212Twin,日本)测定浸提液的酸度。之后,将浸提液用4层纱布过滤,
滤液于12000r/min离心10min,取上清液,于-20℃冷冻保存,备测。有机酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)含量根据
许庆方等[12]的方法用岛津SHIMADZE10A型HPLC测定(ShodexKC811色谱柱,流动相3mmol/L高氯酸,
流速1mL/min,柱温50℃,检测波长210nm,进样量5μL)。氨态氮含量用苯酚-次氯酸钠比色法测定
[13],水
溶性碳水化合物(watersolublecarbohydrate,WSC)用蒽酮法测定[14]。
每个袋中剩余的青贮样品,在65℃烘干至恒重,粉碎,过40目(0.42mm)标准筛,用来测定营养成分。干物
191第1期 张晓庆 等:麻叶荨麻与玉米粉混贮对青贮品质的影响
质(DM)用AOAC[15]提出的方法测定,粗蛋白质(CP)用杜马斯快速定氮仪测定(Elementar公司,德国),中性和
酸性洗涤纤维(NDF和ADF)用FOSS全自动纤维分析仪(Tecator2010,瑞典)测定。粗脂肪用FOSS全自动脂
肪分析仪(Soxtec2050,瑞典)测定。消化率用Tiley和Terry[16]的体外法测定,测定用的瘤胃液来源于3只安装
有瘤胃瘘管的成年绵羯羊(每天17:00饲喂小麦秸、苜蓿干草、青贮玉米和破碎玉米籽实),手工收集后混合装入
保温桶,带至实验室后4层纱布过滤,接种,培养管在39℃下连续48h。DM和纤维组分的消化率用它们培养前
后的差值计算。
1.5 青贮料发酵品质Flieg评分方法
Flieg评价依据Ziaei和 Molaei[17]描述的标准进行。评分为85~100时,为青贮品质优;60~80时,为品质良
好;低于20,则青贮视为无利用价值。
1.6 数据分析
各处理发酵第3,5,15,20,60天的pH 值和乳酸含量用SASv8.2软件中的PROCMIXED进行分析,青贮
第60天的发酵参数和化学成分及体外消化率均用PROCGLM 进行分析,差异显著时用Duncan’smultiple
rangetest法做多重比较,当犘<0.05时视为差异显著,结果用 Mean±SD表示。
2 结果与分析
2.1 混贮对麻叶荨麻青贮发酵进程的影响
2.1.1 pH和NH3N浓度的动态变化 在发酵过程中混贮组pH迅速下降而单贮组发酵进程缓慢(图1A),
特别是前20d,混贮组的pH迅速降低至5.45,而单贮仍高达7.60,乃至发酵结束时单贮组的pH仍高达6.83。
随着发酵程度的推进(图1B),单贮组的氨态氮浓度不断增加、尤其第20天后直线上升,而混贮组处于平台期;发
酵结束时混贮组NH3N低于单贮组,但发酵前20d混贮组的NH3N蓄积量高于后者。
图1 麻叶荨麻发酵过程中狆犎和犖犎3犖浓度的动态变化
犉犻犵.1 犆犺犪狀犵犲狊犻狀狆犎犪狀犱犖犎3犖犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狅犳犝.犮犪狀狀犪犫犻狀犪狊犻犾犪犵犲犱狌狉犻狀犵犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狆狉狅犮犲狊狊
不同字母表示差异显著(犘<0.05)Thedifferentlettersmeansignificantlydifferentatthe犘<0.05level.
2.1.2 有机酸含量的动态变化 发酵前期15d,混贮组的乳酸含量快速增加至60d达到峰值(106g/kg
DM);单贮组在发酵前15d乳酸含量几乎没有增加,在发酵20d达到峰值(31.3g/kgDM)(图2)。二者在青贮
后均有乙酸产生,单贮组在发酵各时段均明显高于混贮组(图2)。二者在发酵前15d均没有丙酸产生(图2),之
后迅速增加,至60d达到最高;整个发酵阶段混贮组的丙酸含量均高于单贮组。二者在发酵前15d均没有产生
丁酸(图2),发酵第20天后两处理组均上升,但混贮组低于单贮组。
2.2 混贮对麻叶荨麻青贮发酵品质的影响
麻叶荨麻青贮60d后,混贮组的pH、氨态氮、乙酸、丁酸含量均显著低于(犘<0.05)单贮组,而其乳酸、丙酸
含量均显著地高于(犘<0.05)后者;混贮组的Flieg评分接近105,而单贮组仅为-10.5(犘<0.001)(表1)。混贮
291 草 业 学 报 第24卷
图2 发酵过程中有机酸含量的动态变化
犉犻犵.2 犆犺犪狀犵犲狊犻狀狅狉犵犪狀犻犮犪犮犻犱狊狅犳犝.犮犪狀狀犪犫犻狀犪狊犻犾犪犵犲犱狌狉犻狀犵犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狆狉狅犮犲狊狊
表1 混贮对麻叶荨麻青贮发酵品质、化学成分及体外消化率的影响
犜犪犫犾犲1 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊狅狀狋犺犲犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狇狌犪犾犻狋狔,犮犺犲犿犻犮犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀犪狀犱狀狌狋狉犻犲狀狋狊
犱犻犵犲狊狋犻犫犻犾犻狋犻犲狊狅犳犝.犮犪狀狀犪犫犻狀犪狊犻犾犪犵犲
项目
Item
处理 Treatment
单贮Control 混贮 Mixedstorage
犘值
犘value
费氏评分Fliegpoint -10.50±1.70b 105.39±6.49a <0.001
干物质 Drymatter(DM,g/kg) 209±10.27b 316±16.16a 0.037
水溶性碳水化合物 WSC(g/kgDM) 1.85±0.06b 21.50±1.37a 0.007
粗蛋白质Crudeprotein(CP,g/kgDM) 190±9.27a 168±10.16b 0.016
中性洗涤纤维Neutraldetergentfibre(NDF,g/kgDM) 347±12.27a 276±10.52b 0.003
酸性洗涤纤维Aciddetergentfibre(ADF,g/kgDM) 280±6.27a 249±6.09b 0.008
脂肪Etherextract(EE,g/kgDM) 16.1±1.10 14.50±0.13 0.167
干物质消化率犐狀狏犻狋狉狅digestibilityofdrymatter(IVDMD,g/kg) 670±23.20b 778±24.06a 0.044
中性洗涤纤维消化率犐狀狏犻狋狉狅digestibilityofneutraldetergentfibre(IVNDF,g/kg) 345±35.88b 468±40.02a <0.001
酸性洗涤纤维消化率犐狀狏犻狋狉狅digestibilityofaciddetergentfibre(IVADF,g/kg) 329±45.00b 424±43.21a <0.001
注:同行数字有不同字母者表示差异显著(犘<0.05)。
Note:Thevalueswithinasamelinewiththedifferentlettersaresignificantlydifferentatthe犘<0.05level.
显著增加了(犘<0.05)DM和 WSC含量。与玉米粉混贮显著降低了(犘<0.05)CP、NDF和ADF含量,却增加
了(犘<0.05)DM、NDF和ADF的体外消化率;EE含量在两个处理之间无显著差异(犘>0.05)。
3 讨论
麻叶荨麻含水量高(接近80%),单独青贮时pH平均每天下降0.03个单位,其自然发酵产生的酸化作用需
要3周甚至更长时间(一般,发酵时间为5~7d)。这种高水分、高pH环境可加速不耐酸有害细菌,尤其是梭状
391第1期 张晓庆 等:麻叶荨麻与玉米粉混贮对青贮品质的影响
芽孢杆菌(生长最适pH为7.0~7.4)的生长,所以单贮时梭菌控制发酵,原料中的碳水化合物和有机酸被发酵
形成丁酸,而丁酸的酸性远远较乳酸弱,故其pH居高不下(乃至发酵60d后仍高达6.83),导致青贮失败,发臭
发粘、饲料养分被破坏。
牧草中的水分含量是决定青贮发酵品质的关键因子,青贮原料DM 含量较高可以降低发酵品质低劣的风
险[18]。本试验中,当麻叶荨麻与玉米粉混合青贮时,其DM含量提高到利于青贮发酵的水平(31%),加快了发酵
进程,其乳酸含量几乎是单贮时的3倍,促使pH值快速下降。Haigh[19]提出,当牧草DM>30%、pH下降至4.8
时认为青贮发酵品质优良。同时,较低的pH值可以有效抑制有害细菌的生长,从而使青贮中的乙酸、丁酸及氨
态氮含量显著降低。此结果与玉柱等[20]将鲜刈苜蓿(含水量75.6%)分别与5%,10%,15%,20%和25%的玉米
粉混合青贮所获得的试验结果一致,其中添加20%的效果最好。郭玉琴等[21]在含水量不同的紫花苜蓿(60%,
70%,80%)中分别添加0%,5%,10%玉米粉混合青贮时发现,添加玉米粉改善了苜蓿的青贮品质,其中70%含
水量+10%玉米粉处理的效果最好。尽管 WSC在发酵过程中被厌氧微生物大量消耗,但是混贮组中仍然保留
有较高的 WSC是因为玉米粉含有一定量的糖分(82g/kgDM)。Xiccato等[22]提出,添加玉米等谷物籽实可以
增加青贮发酵的基质,因为有试验发现苜蓿与玉米混贮时其中的淀粉被消耗[11]。丁酸是青贮发酵品质的重要评
判依据,其含量低于2.0g/kgDM 时青贮饲料方能被接受[23]。据此,本试验混合青贮虽有丁酸产生,但其量
(1.78g/kgDM)并不破坏优良发酵品质。从费氏评分标准来看[17],混贮的饲料品质为极佳(105>80),而单贮
却无饲用价值。所以,添加玉米粉可以改善麻叶荨麻的发酵品质。
添加玉米粉青贮麻叶荨麻时,青贮饲料的DM含量增加。这与玉柱等[20]试验结果一致。添加玉米粉使麻叶
荨麻青贮饲料的纤维组分显著降低,主要是因为酸度快速下降加强了植物细胞壁在青贮过程中的裂解[24]。同
时,在此过程中纤维素水解可释放出糖,所以其 WSC含量较高。混贮麻叶荨麻中的CP含量较低是因为与之混
合的玉米中的CP含量较低(197g/kgDM相对于8.2g/kgDM)。添加玉米粉显著提高NDF和ADF的体外消
化率是因为植物细胞壁结构在青贮过程中被水解而裂解[24]。但本试验中,混贮组发酵前20d的氨态氮浓度较
高与其中含有玉米粉有关。因为玉米中大部分非结构性碳水化合物是水溶性的,在青贮过程中易被发酵[25]。这
也是混贮组丙酸含量较高的原因。同时,牧草与玉米粉混贮还有很大的益处。研究发现,高水分牧草青贮时混合
谷物可以改善DM采食量和家畜的生产性能[26],这比直接补饲更有效,而且在一定条件下还可以减少劳动量和
补饲设备的购置投入[27]。总之,麻叶荨麻与玉米粉以5∶1(即20%)混贮,显著改善了青贮发酵品质,减少养分
在保存过程中的损失,降低青贮产品中的NDF和ADF含量、改善养分消化率,从而提高饲料利用效率。
另外,本试验玉米粉的适宜添加比例与经过多个添加梯度逐级比较而获得的结果[21]一致。说明,在高水分
牧草与玉米粉等谷物籽实混合青贮试验中(乃至生产实践中),可直接依据青贮发酵需要的适宜 DM 含量
(>30%)设定二者的配合比例。
4 结论
麻叶荨麻与玉米粉以5∶1(即20%)混合青贮,能显著加快其发酵进程,改善青贮发酵品质;同时,还能有效
保存麻叶荨麻的高品质营养特性,改善家畜对纤维素的利用效率。
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