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Effects of different additives on the quality of Medicago sativa silage

不同青贮添加剂对紫花苜蓿青贮品质的影响



全 文 :书不同青贮添加剂对紫花苜蓿青贮品质的影响
马春晖,夏艳军,韩军,钱文熙,张玲,席琳乔,方雷
(塔里木大学动物科学学院 新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆 阿拉尔843300)
摘要:本试验从2006-2008年在塔里木大学选用天然发酵粉剂、绿汁发酵液、精准牌添加剂以及EM原液对苜蓿
进行青贮对比试验,结果表明,4种添加剂均能改善苜蓿青贮品质,经过气味、质地、色泽感官评定,天然发酵粉剂和
绿汁发酵液青贮苜蓿为优等青贮饲料,而且它们的pH值(4.16,4.28)、丁酸(0,0)、NDF(28.0%,27.56%)、ADF
(26.96%,26.83%)含量均较低,与对照组相比差异显著(犘<0.05);而天然发酵粉剂与精准牌添加剂青贮苜蓿的
乳酸含量分别为6.8333和8.4267,显著高于对照组的2.4133(犘<0.05),氨态氮含量则显著低于对照组(犘<
0.05)。4种添加剂在提高乳酸含量,降低氨态氮、pH值、乙酸、丙酸、丁酸、NDF和ADF含量等方面表现最好的是
天然发酵粉剂,均显著优于对照组(犘<0.05),其次是绿汁发酵液、精准牌添加剂。综合考虑,天然发酵粉剂和绿汁
发酵剂青贮效果优于精准牌添加剂和EM原液,天然发酵粉剂与绿汁发酵剂青贮效果相当。
关键词:紫花苜蓿;青贮;添加剂
中图分类号:S816.6;S551+.7  文献标识码:A  文章编号:10045759(2010)01012806
   紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)是世界上栽培面积最大的豆科牧草,素有“牧草之王”的美称。尤其是近些年来
由于奶业的发展,拉动了苜蓿草产业化的发展,并形成了一定的规模。目前我国苜蓿生产的主要产品是干草,但
在华北和东北等主产区,由于雨热同季,苜蓿调制干草过程中因雨淋造成的损失高达30%左右[13]。致使我国北
方苜蓿主产区刈割2、3茬苜蓿难以晒制优质干草,而采用烘干的办法生产脱水苜蓿,这不仅设备投入价格昂贵,
而且需要消耗大量能源,只能在有限的范围应用。
国外对青贮苜蓿研究的比较早,主要开展了苜蓿青贮剂的筛选、发酵效果及品质评价等方面的研究[46]。大
量研究表明,苜蓿青贮是解决干草调制过程中营养物质损失的有效措施,不仅可减少养分损失,而且能保持青绿
饲料的营养成分,适口性好,消化率高,且便于长期保存[7,8]。然而,苜蓿蛋白质含量高,可溶性碳水化合物和干
物质含量低,难于青贮成功[1,9,10]。目前,国外对添加剂在青贮中的应用进行了大量的试验研究和探索,研究热点
是发酵促进型添加剂,其中糖蜜在国外青贮中已广泛应用[10,11];在青贮苜蓿时添加生物菌剂可以显著改善青贮
品质[1,46]。Weinberg和 Muck[4]认为青贮菌剂优于化学添加剂(如添加氨水、甲酸、丙酸等),因其为无污染、使用
方便、对农用机械无腐蚀的天然产品。我国青贮菌剂的研究刚刚起步,只有少量的产品上市,多为进口发酵剂及
其分装品,其价格昂贵,而且对国内苜蓿生产与环境的适应性及效果还有待证实。因此,研究开发适合我国苜蓿
青贮条件、成本低、具有自主产权的菌剂,具有十分重要的现实意义。近年来,在青贮发酵剂中研究与应用中也存
在一些问题,如有的企业多采用糖或其他各种成分,这样做出来的青贮质量尽管非常好,但成本比较高,经济效益
差;而研制出的一种安全、有效、无污染、无公害、绿色的绿汁发酵液,因其使用有效期短,仅3~5d,而且不耐储
运,不能商品化等弊端导致发酵液不能广泛利用[1,10]。
为此,2006年7月-2008年6月在塔里木大学进行本试验,旨在用自己研制的天然发酵粉剂、绿汁发酵液与
购买的精准牌添加剂、EM原液在相同条件下做紫花苜蓿青贮对比试验,研究各种不同的添加剂对苜蓿青贮质量
的影响,以便将所筛选的具有良好效用的添加剂产品应用于生产中。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 青贮原料 青贮原料为第4茬初花期刈割的紫花苜蓿(含水量75.3%),取自于塔里木大学牧草试验地。
128-133
2010年2月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第19卷 第1期
Vol.19,No.1
 收稿日期:20090119;改回日期:20090428
基金项目:新疆兵团科技局攻关项目(05GG001)和农业部公益性行业项目(nyhyzx07022)资助。
作者简介:马春晖(1966),男,新疆哈密人,教授,博士。Email:chunhuima@126.com
1.1.2 添加剂(液) 绿汁发酵液:把苜蓿切碎,用蒸馏水打浆,过滤,加氯化钠(0.5g/kg),密封,避光发酵72h
制得。
天然发酵粉剂:在绿汁发酵液基础上,添加保护剂脱脂奶粉(2%)等,冷冻干燥制得发酵粉剂。
精准牌微生物青贮添加剂:中国农业科学院饲料研究所北京精准牌动物营养研究中心荣誉出品,引进英国进
口技术,以下简称精准牌添加剂。
EM(effectivemicroorganisms)原液:购买于广州益邦生物技术有限公司。
1.2 方法
1.2.1 分组及青贮饲料制作 分5个试验组,CK:不加任何添加剂;A:天然发酵粉剂;B:绿汁发酵液;C:精准牌
添加剂;D:EM原液,重复3次;各添加剂均按照2g/kg(2mL/L)加入;对照组不加任何添加剂,只加入与试验组
等量的蒸馏水。添加剂与苜蓿(含水量52.5%)搅拌均匀后,分别装入容量2L塑料发酵瓶中。置于室内17~
23℃条件下,青贮60d。
1.2.2 现场评定 按照我国农业部1996年颁发的《青贮饲料质量评定标准》[12]和德国农业协会青贮质量感官
评分标准[12]进行评分,根据苜蓿青贮饲料的色泽(15分)、气味(15分)和质地(10分)感官指标[12]进行现场评定,
其中优等:40~31分;良好:30~21分;一般:20~11分;劣质:10分以下。
1.2.3 实验室评定 pH测定:采用PHS3C精密酸度计(上海红益仪器仪表有限公司)测定pH值。
乳酸测定:采用高效液相色谱法在Zorbax300SBC18色谱柱(5μm,4.6mm×150mm)上以0.01mol/L磷
酸缓冲液(pH值2.32)和甲醇的二元流动相梯度分离测定发酵液中的有机酸,温度35℃,流动相的流速为0.6
mL/min,紫外检测波长为210nm[13]。
挥发性脂肪酸含量(丙酸、乙酸、丁酸)测定采用气相色谱法。a)样品处理:青贮饲料样品10g,加入100mL
蒸馏水,在pH值为3,温度为3℃的密封情况下浸提样品中的挥发酸,浸提57h,吸取浸出液10mL,加入25%
(W/V)的偏磷酸2mL,混匀,在冰水浴中放置超过30min,然后在离心机上离心,在3500r/min离心10min,取
上清液上机分析。b)色谱条件:检测器为氢焰离子化监测器,色谱柱长为2000mm、内径3mm的填充柱,柱温
140℃,离子化室温度为230℃,氮气(载体)流速为45mL/min,氢气流速为35mL/min,空气流速为250
mL/min,灵敏度为101,衰减为2,进样量为0.6μL
[14]。
中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量测定采用范氏纤维测定法[15];可溶性糖(WSC)含量用蒽
酮比色法测定[15];氨态氮含量用苯酚-次氯酸纳比色法测定[16]。
2 结果与分析
2.1 青贮饲料感官评定
主要从色泽、质地和气味3方面进行评定,评分结果见表1。
天然发酵粉剂和绿汁发酵液试验组评分分别为32.7和34.0分,其青贮饲料品质达到优等水平(表1),而且
这2组苜蓿青贮饲料的气味、质地和色泽效果相当;精准牌添加剂和EM原液试验组评分分别为28.0和27.0
分,达到良好水平,对照组只有18.0分,说明饲料品质较差。
2.2 实验室评定
2.2.1 不同添加剂对紫花苜蓿青贮pH值的影响 青贮饲料的pH值与发酵好坏之间有着密切的关系[17,18]。
天然发酵粉剂、绿汁发酵液、精准牌添加剂、EM原液和对照组的pH值依次为4.16,4.28,4.41,4.58和5.00,天
然发酵粉剂<绿汁发酵液<精准牌添加剂<EM原液<对照,pH值越小,青贮效果越好。由此可见,天然发酵
粉剂和绿汁发酵液降低紫花苜蓿青贮的pH值效果比精准牌添加剂和EM原液的好。
2.2.2 不同添加剂对紫花苜蓿青贮的有机酸含量影响 有机酸总量及其构成可以反映青贮发酵过程的好坏,其
中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸,乳酸所占比例越大越好,丁酸所占比例则越小越好[14,6]。
对照组的乳酸含量(2.4133)显著低于天然发酵粉剂和精准牌添加剂乳酸含量(犘<0.05)(表2),天然发酵
粉剂与精准牌添加剂之间差异不显著(犘>0.05),4种添加剂都能增加乳酸含量,且以天然发酵粉剂与精准牌添
加剂效果最好。对照组乙酸含量最高(9.1233),各添加剂组乙酸含量均显著低于对照组(犘<0.05)。4种添加
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剂都可以降低紫花苜蓿青贮饲料的乙酸含量。对照组丙酸含量与其他各添加剂组差异显著(犘<0.05),对照组
丙酸含量最高。丁酸发酵的程度是鉴定青贮饲料好坏的重要标志,丁酸含量越高,青贮饲料品质越低。4个添加
剂处理丁酸含量都极显著低于对照(犘<0.01);天然发酵粉剂、绿汁发酵液试验组中丁酸含量显著低于精准牌添
加剂、EM原液试验组(犘<0.05),天然发酵粉剂和绿汁发酵液组间差异不显著(犘>0.05)。本试验天然发酵粉
剂和绿汁发酵液处理组中均未检测到丁酸存在,其含量显著低于精准牌添加剂、EM原液处理组(犘<0.05)。
表1 不同添加剂青贮苜蓿饲料的感官评定
犜犪犫犾犲1 犜犺犲狊犲狀狊犻犫犾犲犲狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅犳犕.狊犪狋犻狏犪狊犻犾犪犵犲犳狅狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪犱犱犻狋犻狏犲狊
项目
Item
指标得分Scoreofindex
气味Odor(15) 质地Texture(10)色泽Colour(15)
总分
Score
等级
Rank
对照CK 5.7±0.6 6.3±0.5 6.0±0.6 18.0±0.6 一般Common
天然发酵粉剂Crudeyeastpowder 14.0±1.0 9.0±0.4 9.7±0.2 32.7±0.5 优等Excelent
绿汁发酵液Previousfermentedjuice 13.7±0.9 8.0±0.5 12.3±0.4 34.0±0.7 优等Excelent
精准牌添加剂Standardbrandadditive 11.3±1.1 7.0±0.6 9.7±0.1 28.0±0.8 良好Good
EM原液EMoriginalliquor 9.7±0.8 9.0±0.9 8.3±1.0 27.0±0.9 良好Good
表2 不同添加剂对青贮紫花苜蓿有机酸质量分数的影响
犜犪犫犾犲2 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀狇狌犪犾犻狋狔犳狉犪犮狋犻狅狀狅犳狅狉犵犪狀犻犮犪犮犻犱狅犳犕.狊犪狋犻狏犪狊犻犾犪犵犲
处理Treatment 乳酸Lacticacid 乙酸Aceticacid 丙酸Propionicacid 丁酸Butyricacid
对照CK 2.4133±0.7422b 9.1233±0.6839a 0.180±0.0374a 3.7800±0.4175Aa
天然发酵粉剂Crudefermentedpowder 6.8333±0.9367a 5.4000±0.4520bc 0.000±0.0000b 0.0000±0.0000Bc
绿汁发酵液Previousfermentedjuice 4.8533±0.8612ab 5.5200±0.2021bc 0.108±0.0299b 0.0000±0.0000Bc
精准牌添加剂Standardbrandadditive 8.4267±0.9127a 3.9633±0.3823bc 0.115±0.0364b 0.0233±0.0075Bb
EM原液EMoriginalliquor 4.6500±0.7639ab 3.1900±0.3977c 0.096±0.0106b 0.0300±0.0062Bb
 注:表中同列小写字母不同表示差异显著(犘<0.05),大写字母不同表示差异极显著(犘<0.01)。下同。
 Note:Themeansinthesamecolumnwithdifferentcapitalletter(smalletter)indicatesignificantdifferenceat0.01(0.05)level.Thesamebelow.
2.2.3 可溶性糖含量的测定 可溶性糖是乳酸菌发酵的物质基础,是青贮过程的能量来源,原料中要有一定量
的可溶性糖,才能保证青贮的成功[1,9]。发酵过程与可溶性糖占饲草鲜重的百分率存在相关性,认为在不使用添
加物的情况下要使青贮成功,青贮原料中糖分含量不宜低于鲜重的1.0%~1.5%[1]。
4种添加剂组的可溶性糖含量均显著低于对照组(犘<0.05)(图1),这说明对照组中乳酸菌的发酵最弱。其
中以天然发酵粉剂(0.162%)和标准牌发酵剂(0.157%)试验组可溶性糖的含量较低,但4组添加剂组间差异不
显著(犘>0.05)。
2.2.4 氨态氮含量的测定 氨态氮与总氮的比值是反映青贮饲料中蛋白质及氨基酸分解的程度,比值越大,说
明蛋白质分解越多,意味着青贮质量不佳[9,17]。
4种不同添加剂试验组氨态氮的含量都显著低于对照组(犘<0.05)(图2),而天然发酵粉剂、精准牌添加剂
与绿汁发酵液、EM原液处理组之间相比差异显著(犘<0.05)。说明各添加剂都能显著降低紫花苜蓿青贮氨态
氮的含量(犘<0.05),其中以天然发酵粉剂处理组效果最好。
2.2.5 中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维含量的测定 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维是目前反映纤维质量好坏的
最有效的指标,ADF与动物消化率呈负相关,其含量越低,饲草的消化率越高,饲用价值越大[8,9,19]。
031 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.1
图1 不同添加剂对青贮苜蓿可溶性糖含量的影响
犉犻犵.1 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪犱犱犻狋犻狏犲狅狀犠犛犆
犮狅狀狋犲狀狋狅犳犕.狊犪狋犻狏犪狊犻犾犪犵犲
图2 不同添加剂对苜蓿青贮氨态氮含量的影响
犉犻犵.2 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪犱犱犻狋犻狏犲狅狀犖犎3-犖
犮狅狀狋犲狀狋狅犳犕.狊犪狋犻狏犪狊犻犾犪犵犲
 CK:对照CK;A:天然发酵粉剂Crudefermentedpowder,CFP;B:绿汁发酵液Previousfermentedjuice,PFJ;C:标准牌发酵剂Standardbrandad
ditive,SBA;D:EM原液EMoriginalliquor;柱图上不同小写字母表示差异显著(犘<0.05)Thedifferentsmalletteronthedifferentcolumnindi
catessignificantdifferenceat0.05level.下同Thesamebelow
  天然发酵粉剂、绿汁发酵液和精准牌添加剂显
著降低了青贮料中 NDF的含量,NDF值显著低于
对照组(35.53%)和EM原液(34.93%)处理组(犘
<0.05);天然发酵粉剂、绿汁发酵液组的ADF分别
为26.96%和26.83%,显著低于对照组的31.06%(犘
<0.05),而精准牌添加剂(30.56%)、EM原液
(30.00%)与对照组相比差异不显著(表3)。但天
然发酵粉剂和绿汁发酵液处理间 NDF和 ADF差
异不显著(犘>0.05)。这表明天然发酵粉剂和绿汁
发酵液青贮过程中显著增加中性洗涤可溶物(NDS)
和酸性洗涤可溶物(ADS)的含量,从而增加了饲料
养分的利用效率。
表3 不同添加剂对青贮苜蓿中性洗涤纤维
与酸性洗涤纤维含量的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪犱犱犻狋犻狏犲狅狀犖犇犉牔犃犇犉
犮狅狀狋犲狀狋狅犳犕.狊犪狋犻狏犪狊犻犾犪犵犲 %
处理
Treatment
中性洗涤
纤维NDF
酸性洗涤
纤维ADF
对照组CK 35.53±0.29a 31.06±0.56a
天然发酵粉剂Crudeyeastpowder 28.00±0.25bc26.96±0.28bc
绿汁发酵液Previousfermentedjuice 27.56±0.34bc26.83±0.09bc
精准牌添加剂Standardbrandadditive31.53±0.06b 30.56±0.25ab
EM原液EMoriginalliquor 34.93±0.12a 30.00±0.26ab
3 讨论
从气味、质地和色泽3个方面对苜蓿青贮饲料进行感官的总体评分来看,天然发酵粉剂和绿汁发酵液试验组
青贮苜蓿品质均达到优等水平,精准牌添加剂和EM原液良好,对照组最差。天然发酵粉剂优于精准牌添加剂
和EM原液,完全可以取代绿汁发酵液和精准牌添加剂用于青贮苜蓿,而且天然发酵粉剂体积小,单位重量菌种
含量高,生产中使用方便、有效。
添加天然发酵粉剂的pH值降得最低,与对照组相比,差异极显著(犘<0.01)。pH值在3.9以下的青贮饲
料,质量优等;pH值在4.1~4.3,质量良好;pH值在4.4~4.7,质量一般;pH值在4.7以上,质量劣等[12]。添
加天然发酵粉剂和绿汁发酵液的试验组pH值均在4.1~4.3,符合良好青贮料的标准。添加精准牌添加剂和
EM原液各试验组青贮料的pH值在4.4~4.7,符合一般青贮料的标准。
4种添加剂组的可溶性糖含量均显著低于对照组(犘<0.05),其他各组间均差异不显著(犘>0.05),这说明
对照组中乳酸菌的活动最弱,消耗掉的可溶性糖相对最少,产生的乳酸量也最少,反之亦然。此结论和乳酸的测
定结果一致。
在青贮中添加乳酸菌可以降低氨态氮的含量[6,7]。试验组添加天然发酵粉剂后显著降低了氨态氮含量,分
别比绿汁发酵液、精准牌发酵剂、EM原液和对照降低了21.31%,12.50%,23.44%和32.88%,与绿汁发酵液、
EM原液和对照差异显著(犘<0.05)。添加4种添加剂都能提高苜蓿青贮的发酵品质,显著提高乳酸含量,降低
131第19卷第1期 草业学报2010年
乙酸、丙酸、丁酸含量,尤其是天然发酵粉剂效果最好。这与张涛等[7]、Cai等[5]的研究结果相同。添加天然发酵
粉剂和绿汁发酵液显著降低了青贮饲料的NDF和ADF含量,这与田瑞霞等[20]研究结论相一致。绿汁发酵液和
精准牌添加剂对苜蓿青贮有一定的效果,但综合来看天然发酵粉剂的青贮效果要优于绿汁发酵液和精准牌添
加剂。
4 结论
4.1 天然发酵粉剂、绿汁发酵液处理组通过感观和pH值评定,青贮效果好,均优于对照、EM原液和精准牌添
加剂。
4.2 添加天然发酵粉剂、绿汁发酵液、精准牌添加剂和EM原液均能改善苜蓿青贮品质,尤其是天然发酵粉剂
在提高乳酸含量,降低氨态氮、乙酸、丙酸、丁酸、NDF和ADF含量等方面均极显著优于对照(犘<0.01)。
综合考虑,天然发酵粉剂和绿汁发酵液使用效果优于精准牌添加剂,天然发酵粉剂与绿汁发酵液青贮效果
相当。
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231 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.1
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪犱犱犻狋犻狏犲狊狅狀狋犺犲狇狌犪犾犻狋狔狅犳犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪狊犻犾犪犵犲
MAChunhui,XIAYanjun,HANJun,QIANWenxi,ZHANGLing,XILinqiao,FANGLei
(ColegeofAnimalScience,TarimUniversity;KeyLaboratoryofTarimAnimalHusbandryScience
andTechnologyofXinjiangProduction&ConstructionCorps,Ala843300,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Acomparisonof犕.狊犪狋犻狏犪silagesupplementedwithcrudeyeastpowder,previouslyfermentedjuice,
Jingzhunpaiadditive,orEMdopeandwater(CK)wasstudiedatTarimUniversityfrom2006to2008.The
qualityofthesilagewasimprovedbyalfourkindsofadditives.The犕.狊犪狋犻狏犪foragesfermentedbycrude
yeastpowder(CYD)andpreviouslyfermentedjuice(PFJ)werevaluedasexcelentanditspH (4.1-4.3),
butyricacid,NDFandADFwerethelowerthanthoseoftheCK.Howeverthelacticacidandammonium
nitrogencontentsofthesilagesfermentedbyCYDandJingzhunpaiadditiveswerethehighestandthelowest,
respectively(犘<0.05).ThecrudeyeastpowderadditivewasthebestbycomparisonwiththeCK,withanin
creasedlacticacidcontent(犘<0.05),butsignificantly(犘<0.05)reducedammoniumnitrogen,pHvalue,
aceticacid,propionicacid,butyricacid,neutraldetergentfiber,andaciddetergentfiber.Inconclusion,the
qualityof犕.狊犪狋犻狏犪silagesmadewithCYDandPFJwereequalygoodandwerebetterthanthosemadewith
theotheradditives.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪;silage;additive
331第19卷第1期 草业学报2010年