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Effects of moisture content and additives on the quality of Agropyron elongatum silage

含水量及添加剂对高冰草青贮饲料品质的影响



全 文 :书含水量及添加剂对高冰草青贮饲料品质的影响
刘玲1,陈新2,李振1,韩明明1,许庆方1,韩建国3,玉柱3,白春生4
(1.山西农业大学动物科技学院,山西 太谷030801;2.新疆草原总站,新疆 乌鲁木齐830049;
3.中国农业大学动物科学院,北京100193;4.沈阳农业大学园艺学院,辽宁 沈阳110866)
摘要:本试验旨在研究含水量以及添加蔗糖、甲酸对高冰草青贮饲料品质的影响,探究优质高冰草青贮饲料的调制
方式。试验选用结实期间的高冰草为原料,原料含水量分为鲜贮与晾晒2个处理,添加剂设置对照、添加甲酸、添
加蔗糖3个处理。不使用任何添加剂为对照,甲酸添加量为6mL/kg,蔗糖添加量为2%,袋装青贮360d。结果表
明,高冰草青贮时,原料进行晾晒,青贮饲料的pH显著增加(犘<0.05)。晾晒处理减少乳酸(犘<0.05)和氨态氮
(犘<0.01)的生成,增加乙酸的生成(犘<0.05)。添加甲酸能够极显著降低高冰草青贮饲料的pH(犘<0.01),提高
乳酸的生成量(犘<0.01),减少乙酸的生成(犘<0.05)。添加蔗糖能够显著降低高冰草青贮饲料的pH(犘<0.05)
和乙酸的含量(犘<0.01),提高乳酸生成(犘<0.01)。添加甲酸或蔗糖都能够极显著降低高冰草青贮饲料的氨态
氮含量(犘<0.01)。晾晒、添加甲酸或蔗糖对高冰草青贮饲料的CP、NDF、ADF、Ash、EE等养分含量和干物质保
存率没有显著的影响,并且对硝酸盐和亚硝酸盐含量也没有显著影响。与原料相比,硝酸盐含量下降48%~53%,
亚硝酸盐含量有所增加。
关键词:高冰草;青贮;含水量;添加剂
中图分类号:S816.53  文献标识码:A  文章编号:10045759(2011)06020305
  随着我国畜牧业的发展,人们为追求较高的效益,对动物营养需求和饲料品质改善的意识逐渐增强。青贮饲
料作为动物饲料的重要组成部分,越来越受人们关注。高冰草(犃犵狉狅狆狔狉狅狀犲犾狅狀犵犪狋狌犿)叶量多,适口性好,单位
面积干物质产量高[1],并具有分蘖力强,耐寒,产草量高,青绿期长,种子结实率、成熟度和发芽率高以及耐盐碱、
耐干旱等特性[2]。近年来,人们不断对苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)、玉米(犣犲犪犿犪狔狊)秸秆、水葫芦(犈犻犮犺犺狅狉狀犻犪犮狉犪狊
狊犻狆犲狊)等为原料的青贮饲料,通过添加添加剂(如甲酸、蔗糖、乳酸菌制剂等)来改变品质[36],并取得显著成效。
师希雄和曹致中[7]认为青贮饲料添加甲酸后,降低了丁酸的含量,而且高比例甲酸也降低了乙酸、丙酸、乳酸的含
量,使青贮饲料的pH降低,抑制了植物呼吸及梭菌等的生长和繁殖。薛艳林等[8]得出通过添加高于2%的蔗糖
可以提高苜蓿草渣青贮饲料的发酵品质。而目前对高冰草青贮饲料通过添加添加剂来改善品质的试验还未见报
道。另外,原料中含水量也影响着青贮饲料的发酵品质[911]。在饲草产业化发展中,可以充分利用高冰草的优良
特性,进行广泛种植。青贮是高效保存优质牧草的常用方法,高冰草的原料特性是否适宜于直接青贮、不同添加
剂对高冰草青贮品质的影响如何还未见报道。因此,本试验以高冰草为原料,分别对原料含水量以及添加甲酸、
蔗糖对其青贮饲料品质的影响进行研究,从而得到较佳的青贮方式,对指导高冰草青贮饲料的生产具有非常重要
的意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
高冰草在2003年种植于田间。2007年8月,高冰草处于结实期间,田间选取5个具有代表性的区域随机取
样刈割。将高冰草人工切碎至2cm,充分混合均匀后,按照四分法选取适量的样品用于试验。
1.2 青贮调制
本试验为2因子6处理设计,一个因子是原料的含水量,另一因子是添加剂。原料含水量分为鲜贮与晾晒2
个处理,添加剂设置对照、添加甲酸、添加蔗糖3个处理。不使用任何添加剂为对照,甲酸添加量为6mL/kg,蔗
第20卷 第6期
Vol.20,No.6
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
203-207
2011年12月
 收稿日期:20100823;改回日期:20101101
基金项目:山西省科技攻关计划项目(20100311052),农业部948项目(2010C15)和国家牧草产业技术体系建设专项资助。
作者简介:刘玲(1976),女,山西阳泉人,硕士。
通讯作者。Email:xqfsx@sohu.com
糖添加量为2%。每个处理重复3次。将切碎的新鲜原料或晾晒原料与添加剂混合均匀后,装入塑料袋内,每袋
约800g,抽真空后密封。室温贮存360d。
1.3 取样与测定
1.3.1 原料取样与测定 对随机选取区域刈割的高冰草原料进行取样,鲜样-20℃冰柜中保存。样品解冻后,
65℃48h烘干测初始水分含量。样品过40目(0.425mm)筛粉碎后,装入自封袋内待测。
粉碎后的原料样品用烘干法测绝对干物质(drymatter,DM)含量[12],凯氏定氮法测定粗蛋白(crudepro
tein,CP)含量[12],范氏法测定中性洗涤纤维(neutraldetergentfiber,NDF)和酸性洗涤纤维(aciddetergentfi
ber,ADF)含量[12],灰化法测定粗灰分(Ash)含量[12],醚浸出法测定粗脂肪(ethanolextract,EE)含量[12],蒽酮-
硫酸法测定水溶性碳水化合物(watersolublecarbohydrate,WSC)含量[13],水杨酸-浓硫酸法测定硝酸盐含
量[14],盐酸萘乙二胺法测定亚硝酸盐含量[15],滴定法测定缓冲能值(bufferingcapacity,BC)[16]。
1.3.2 青贮饲料取样与测定 取高冰草青贮饲料样品测定pH,液相色谱法测定乳酸(lacticacid,LA)、乙酸
(aceticacid,AA)、丙酸(propionicacid,PA)和丁酸(butyricacid,BA)含量[17],苯酚—次氯酸钠比色法测定氨态
氮(ammonianitrogen,NH3N)含量[以占总氮(totalnitrogen,TN)的百分比来表示][18]。高冰草青贮饲料的其
他营养成分和硝酸盐与亚硝酸盐含量的测定同1.3.1。通过比较青贮前后的绝对干物质量,计算干物质保存率
(drymatterrecovery,DMR)。
1.4 统计分析
  数据的初步整理采用 Excel软件,之后用SAS
8.1软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 高冰草原料的特性
经晾晒后,高冰草原料的水分含量从65%左右下
降至约50%(表1),对CP、NDF、ADF、Ash、EE、WSC
等养分含量的影响不大。高冰草的硝酸盐含量低于
1000mg/kgDM。
2.2 高冰草青贮饲料的发酵品质
高冰草青贮时,原料进行晾晒,青贮饲料的pH显
著增加(犘<0.05)(表2)。晾晒处理显著降低了青贮
饲料中乳酸的含量(犘<0.05),显著地增加了青贮饲
料中乙酸的含量(犘<0.05)。晾晒处理极显著降低了
青贮饲料中氨态氮的含量(犘<0.01)。晾晒后的高冰
草青贮饲料中没有检测到丙酸和丁酸的存在。
表1 高冰草原料的特性
犜犪犫犾犲1 犜犺犲犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犃.犲犾狅狀犵犪狋狌犿狉犪狑犿犪狋犲狉犻犪犾
项目Item 处理 Treatment
鲜样Fresh 晾晒 Wilt
干物质 DM (%) 36.25±1.09 52.22±0.78
粗蛋白CP(%DM) 9.71±0.27 9.38±0.18
中性洗涤纤维 NDF(%DM) 52.52±1.29 53.06±1.87
酸性洗涤纤维 ADF(%DM) 43.03±1.11 44.24±0.78
粗灰分 Ash(%DM) 9.37±0.82 9.21±0.29
粗脂肪EE(%DM) 2.83±0.37 2.91±0.55
水溶性碳水化合物 WSC(%DM) 3.54±0.49 3.41±0.26
缓冲能值BC(mE/kgDM) 241.41±11.90255.02±18.21
硝酸盐 Nitrate(mg/kgDM) 908.27±26.89972.65±34.17
亚硝酸盐 Nitrite(mg/kgDM) 1.06±0.10 1.25±0.37
  添加甲酸能够极显著降低高冰草青贮饲料的pH(犘<0.01),极显著提高高冰草青贮饲料中乳酸的生成量
(犘<0.01),极显著地降低了青贮饲料中的乙酸生成量和氨态氮含量(犘<0.01)。添加蔗糖能够极显著降低高冰
草青贮饲料的pH和乙酸的含量(犘<0.01),极显著地提高高冰草青贮饲料中乳酸的生成量(犘<0.01),极显著
地降低高冰草青贮饲料中的氨态氮含量(犘<0.01)。在2种含水量的高冰草青贮中添加甲酸和蔗糖后都没有检
测到丙酸和丁酸的存在。
2.3 高冰草青贮饲料的养分含量
晾晒处理可以极显著地增加高冰草青贮饲料中的DM 含量(犘<0.01),含水量对高冰草青贮饲料中的CP、
NDF、ADF、Ash、EE含量和干物质保存率没有显著影响(犘>0.05)(表3)。晾晒处理对高冰草青贮饲料中的硝
酸盐和亚硝酸盐含量无显著影响(犘>0.05)。
添加剂处理对高冰草青贮饲料中的DM、CP、NDF、ADF、Ash、EE、硝酸盐和亚硝酸盐含量及干物质保存率
没有显著影响(犘>0.05)。
402 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.6
表2 添加甲酸或蔗糖高冰草青贮饲料的发酵品质
犜犪犫犾犲2 犜犺犲犳犲狉犿犲狀狋犲犱犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犃.犲犾狅狀犵犪狋狌犿狊犻犾犪犵犲狑犻狋犺犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅犳犳狅狉犿犻犮犪犮犻犱狅狉狊狌犮狉狅狊犲
项目Item
鲜贮Fresh
对照
CK
蔗糖
Sucrose
甲酸
Formicacid
晾晒 Wilt
对照
CK
蔗糖
Sucrose
甲酸
Formicacid
pH 4.81±0.13ABb 4.46±0.10Bc 4.12±0.05Cd 5.03±0.04Aa 4.54±0.09Bc 4.44±0.17Bc
乳酸LA(% DM) 0.26±0.07Cd 1.59±0.28ABab 1.78±0.21Aa 0.17±0.07Cd 1.21±0.15Bc 1.41±0.02Bb
乙酸AA(% DM) 0.65±0.07ABb 0.12±0.01Cd 0.12±0.10Cd 0.84±0.05Aa 0.39±0.07Bc 0.35±0.19Bc
丙酸PA(% DM) 0.27±0.13   -   - - - -
丁酸BA(% DM)   -   -   - - - -
氨态氮NH3N(% TN) 1.52±0.14Aa 1.15±0.08Bb 0.71±0.14Cc 1.11±0.03Bb 0.75±0.02Cc 0.53±0.17Cd
 注:“-”表示未测出;同行不同大写字母表示差异极显著(犘<0.01),同行不同小写字母表示差异显著(犘<0.05);下同。
 Note:“-”meansnodetermined;Inthesamerowdifferentcapitalletterareextremelysignificantat0.01level,littlelettersaresignificantat0.05
level;Thesamebelow.
表3 添加甲酸或蔗糖高冰草青贮饲料的养分含量
犜犪犫犾犲3 犜犺犲狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犮狅狀狋犲狀狋狅犳犃.犲犾狅狀犵犪狋狌犿狊犻犾犪犵犲狑犻狋犺犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅犳犳狅狉犿犻犮犪犮犻犱狅狉狊狌犮狉狅狊犲
项目Item
鲜贮Fresh
对照
CK
蔗糖
Sucrose
甲酸
Formicacid
晾晒 Wilt
对照
CK
蔗糖
Sucrose
甲酸
Formicacid
干物质 DM (%) 36.14±0.83Bb 35.60±1.54Bb 36.54±1.21Bb 51.94±1.22Aa 52.10±0.61Aa 51.07±1.35Aa
粗蛋白CP(%DM) 9.32±0.12 9.37±0.23 8.93±0.48 9.36±1.00 9.63±0.13 8.89±0.12
中性洗涤纤维 NDF(%DM) 53.42±1.28 52.90±0.53 52.62±1.22 52.35±0.61 52.99±1.47 53.50±1.07
酸性洗涤纤维 ADF(%DM) 44.75±0.32 43.78±1.54 44.90±1.66 45.29±0.50 45.66±1.04 43.73±1.49
粗灰分 Ash(%DM) 8.97±0.81 9.12±0.04 9.48±0.63 9.49±0.50 9.26±1.05 9.03±0.93
粗脂肪EE(%DM) 2.84±0.85 2.94±0.06 2.74±0.10 3.00±0.30 2.82±0.81 2.97±0.84
干物质保存率 DMR(%) 92.44±1.68 92.52±0.29 93.41±0.62 93.05±0.43 93.30±0.13 92.90±1.96
硝酸盐 Nitrate(mg/kgDM) 450.26±96.84 498.04±51.47 464.20±2.27 450.80±12.03 473.34±50.37 440.22±2.92
亚硝酸盐 Nitrite(mg/kgDM)1.95±0.48 1.85±0.62 1.87±0.30 1.83±0.61 1.79±0.30 1.88±0.58
  同高冰草原料相比,青贮之后硝酸盐的含量显著下降,下降幅度达到48%~53%;而亚硝酸盐含量则有所
增加。
3 讨论
3.1 高冰草原料的特点
一种理想的青贮原料应该具备如下条件:含有足够水平的以可溶性碳水化合物形式存在的可发酵底物,低的
缓冲能,高于20%的干物质含量,同时青贮时切短和压实也是青贮成功的关键[19]。一般青贮法对原料的含水量
要求为65%~70%[9,10,20]。本研究表明,结实期高冰草植株的含水量约为65%,水分含量符合要求。但是高冰
草原料的 WSC含量低于4%,缓冲能值250mE/kgDM。由于原料中含糖量低,乳酸菌不能正常大量繁殖,产乳
酸量少,pH不会降低到4.2以下,会使腐败菌等大量繁殖,导致青贮饲料品质降低。因此,高冰草在单独青贮时
不具有调制为优质青贮饲料的特征。
3.2 晾晒对高冰草青贮饲料的影响
杨永明等[9]认为优质青贮饲料大致具备以下条件:1)pH<4.2;2)有机酸组成(%原料):乳酸1.5%~
2.5%,乙酸0.5%~0.8%,丁酸0.1%;3)氨态氮/总氮<8%;4)微生物组成(个/g原料):乳酸菌>106,嗜氧菌
502第20卷第6期 草业学报2011年
<1000,酵母<100,霉菌0;5)适口性改善,采食量提高;6)感官性状:色泽绿黄,气味酸香,触感无热。本试验表
明,晾晒之后,高冰草水分含量下降,DM含量增加,晾晒处理高冰草青贮饲料的pH较高,乳酸含量下降,氨态氮
含量减少。虽然高冰草原料经晾晒后的青贮饲料pH较高,但是氨态氮含量极低,没有丁酸的积累,品质较好。
3.3 蔗糖对高冰草青贮饲料的影响
添加1% 蔗糖处理苜蓿草渣时,未能调制出优质青贮饲料[21],薛艳林等[8]认为添加2%的蔗糖可明显提高苜
蓿草渣的青贮发酵品质。本研究采用2%的蔗糖对高冰草原料进行处理,青贮饲料的pH明显下降,乳酸生成增
多,提高了青贮饲料的适口性和营养性能。这与庄益芬等[6]、薛艳林等[8]、玉柱等[22]、田瑞霞等[23]、许庆方等[24]
的结果一致。这是因为乳酸菌发酵时以原料中的糖分为养料,添加蔗糖后,保证了乳酸菌的迅速发酵,从而改变
了高冰草青贮饲料的pH及乳酸含量,提高了青贮饲料的品质。
3.4 甲酸对高冰草青贮饲料的影响
添加有机酸能够显著改善青贮饲料的发酵品质,如丙酸等[25]。本研究表明,在青贮饲料中添加甲酸后,可以
降低pH,提高乳酸的生成,从而改善了高冰草青贮饲料的发酵品质。这与张文举等[3]、薛艳林等[8]、Broderica和
Kang[18]、杨富裕[26,27]、李大鹏[28]的结果一致。添加甲酸能提高高冰草青贮饲料的发酵品质,这是因为甲酸是强
还原性的有机酸,添加甲酸可迅速降低青贮饲料的pH,抑制梭菌的繁殖,降低氨态氮含量[8]。但Carpintero
等[29]认为只有在0.33%水平的甲酸能提高青贮饲料的乳酸含量,较高水平添加时,乳酸含量下降。导致这一结
果的原因可能与青贮原料的类型有关系。
除了发酵促进剂中的糖类与发酵抑制剂对青贮发酵品质有显著影响外,乳酸菌制剂对青贮发酵品质也具有
显著的影响[30,31],乳酸菌制剂对高冰草青贮饲料的影响还有待探讨。
4 结论
结实期高冰草植株的含水量约65%,WSC含量低于4%,缓冲能值约250mE/kgDM,表明高冰草在单独青
贮时不具有调制为优质青贮饲料的特征。
晾晒之后,高冰草水分含量下降,DM 含量增加,晾晒处理高冰草青贮饲料的pH较高,乳酸含量下降,氨态
氮含量减少。添加蔗糖或甲酸能够改善高冰草青贮饲料的发酵品质。
晾晒或添加剂处理对高冰草青贮饲料常规养分的影响不明显,青贮之后硝酸盐含量显著降低。
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犈犳犳犲犮狋狊狅犳犿狅犻狊狋狌狉犲犮狅狀狋犲狀狋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犃犵狉狅狆狔狉狅狀犲犾狅狀犵犪狋狌犿狊犻犾犪犵犲
LIULing1,CHENXin2,LIZhen1,HANMingming1,XUQingfang1,
HANJianguo
3,YUZhu3,BAIChunsheng4
(1.ColegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,
China;2.GrasslandGeneralStationofXinjiang,Urumqi830049,China;3.ColegeofAnimal
ScienceandTechnology,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China;4.Colege
ofHorticulture,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110866,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theeffectsofmoisturecontentandadditivesonthequalityof犃犵狉狅狆狔狉狅狀犲犾狅狀犵犪狋狌犿silageandthe
bestwaytoferment犃.犲犾狅狀犵犪狋狌犿silagewereinvestigated.Freshorwilted犃.犲犾狅狀犵犪狋狌犿attheseedingstage
wereensiledinbagsfor360dwithCK,sucrose(2%),orformicacid(6mL/kg).ThepHincreasedsignifi
cantlyinthewiltedsilage.Thewiltingtreatmentledtoareductioninlacticacidandammonianitrogencon
tents,buttoanincreaseinaceticacidcontent.TheformicacidtreatmentresultedinadecreaseinpHandthe
formationofaceticacid,butanincreaseinlacticacidcontent.AddingsugarledtoadecreaseinsilagepHand
aceticacidcontent,buttoanincreaseinlactateproduction.Wiltingoraddingacidorsucrosehadlittleimpact
onCP,NDF,ADF,Ash,EE,nitrate,andnitritecontent,anddrymatterrecoveryof犃.犲犾狅狀犵犪狋狌犿silage.
Thenitratecontentdecreasedby48%-53%,whilenitritecontentincreased.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犃犵狉狅狆狔狉狅狀犲犾狅狀犵犪狋狌犿;silage;moisturecontent;additive
702第20卷第6期 草业学报2011年