全 文 ：第 18 卷 第 6 期
Vol. 18 No. 6
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2010 年 11 月
Nov. 2010
不同添加剂对高粱青贮质量的影响
郭艳萍1 , 玉 柱1* , 顾雪莹1, 孙启忠2 , 朝克图3
( 1. 中国农业大学草地研究所, 北京 100193; 2. 中国农业科学院草原研究所, 内蒙古 呼和浩特 010010;
3.呼伦贝尔市草原科学研究所, 内蒙古 呼伦贝尔 021008)
摘要: 为探讨不同添加剂对不同高粱青贮饲料质量影响,以 4 个高粱品种的全株为青贮原料, 设清水对照和分别添
加乙酸( 0. 3% )、丙酸( 0. 3% )和尿素( 0. 5% ) 4 个处理,袋装青贮 60 天后取样, 测定其发酵品质与化学成分。结果
表明:添加乙酸处理显著提高青贮饲料的乳酸含量( P< 0. 05) ;添加丙酸处理显著降低青贮饲料的 pH 值和氨态氮
含量 ,却显著提高乳酸含量( P< 0. 05) ; 添加尿素处理显著提高青贮饲料的粗蛋白质及乳酸含量( P< 0. 05)。不同
品种高粱青贮饲料的发酵质量存在差异,添加剂和品种对青贮的发酵品质有交互作用。其中,品种大力士和乐食
青贮饲料品质优于天农青饲 1 号和乙醇高粱;添加乙酸、丙酸和尿素可以改善高粱青贮饲料发酵品质。
关键词:高粱; 添加剂;青贮; 发酵品质
中图分类号: S524; S816. 7 文献标识码: A 文章编号: 10070435( 2010) 06087505
Effects of Different Additives on Silage Quality of Sorghum
GUO Yanping 1 , YU Zhu1* , GU Xueying 1 , SUN Qizhong2 , CHAO Ketu3
( 1. Inst itute of Gras sland Science, Ch ina Agricu ltural U nivers ity, Bei jing 100193, China; 2.Grass lan d Research Inst itute, CAAS,
H uhh ot , Inner M ong ol ia 010010, Ch ina; 3. Gras sland Science Ins titute H ulu nbuir, H ulunbu ir, Inn er Mongolia 021008, China)
Abstract: T he silage qualit ies of four cultivars o f sorghum ( cult ivar Dalishi, Leshi, T iannong1 and Yi
Chun) w ith 0. 3% acet ic acid, 0. 3% pr opanoic acid and 0. 5% urea addit ives w ere studied. A ll sor ghum
cult iv ar s were placed in sealed vacuum plast ic bag s and ensiled for 60 day s. Results show that acet ic acid
addit ives significant ly increased the lact ic acid content of silage ( P< 0. 05) . Propanoic acid addit ives signif
icant ly decreased pH and ammonia nit ro gen content, and signif icant ly increased the lact ic acid content com
pared w ith contro l ( P< 0. 05) . Ur ea signif icant ly increased crude protein and lact ic acid contents ( P<
0. 05) . The fermentat ion qualit ies w ere signif icant ly af fected by both addit ives and so rghum cult ivars ( P<
0. 05) . In summary, acet ic acid, propanoic acid and urea had beneficial ef fects on improving the fermenta
t ion quality of sorghum silages. T he fermentat ion quality o f Dalishi and Leshi w ere bet ter than that of
T iannong1 and Yichun.
Key words: Sorghum; Addit ives; Silag e; Fermentat ion quality
高粱( Sor ghum bicolor ( L inn. ) M oench)是适用
性强的一年生饲料作物之一, 其茎秆汁液丰富、甜度
高、秆脆、粉碎速度快、省工且质量好,青贮后质地细
软、适口性好,奶牛食用后利用率高, 营养成分相当
于或好于饲用玉米( Zea may s ) ,与青贮玉米相比可
在青贮产量增加的基础上增加产奶量, 具有较高的
经济效益。饲用高粱具有耐干旱、耐盐碱 、需肥较
少等优点, 这一点在半干旱地区尤其重要。但由于
高粱茎部皮厚,不能用于制作干草,而青贮是保存全
株高粱营养价值的重要措施。经过青贮调制以后,
能增进适口性、提高消化率、消除有毒物质,这是提
高饲料质量的一个重要方式[ 1~ 4] 。添加剂的主要作
用是增加青贮饲料的营养物质含量, 促进乳酸菌的
发酵作用, 抑制有害细菌和霉菌的生长, 防止腐烂
等。目前酸制剂及尿素作为添加剂已被广泛用于青
贮饲料生产中[ 5, 6] ,乙酸属于发酵抑制剂, 其主要作
收稿日期: 20100705;修回日期: 20101028
基金项目: 948 项目 饲草型发酵混合饲料加工技术 ( 2010C15 ) ; 国家科技支撑计划项目 牧草丰产技术集成与产业化示范
( 2006BAD16B08) ; 国家牧草产业技术体系资助
作者简介:郭艳萍( 1986 ) ,女,河北人,硕士研究生,研究方向为饲草加工贮藏与利用, Em ail : yan ping1816@ 163. com; * 通讯作者 Auth or
for correspondence, Email: yuzhu3@ sohu. com
草 地 学 报 第 18卷
用是降低青贮原料的 pH 值, 抑制不良微生物的生
长,以减少发酵过程中的营养损失;丙酸是有效的抗
真菌剂,在抑制青贮饲料好氧性腐败方面有良好的
效果;而属于营养型添加剂的尿素,可以提高青贮饲
料的粗蛋白质含量, 氨化后具有较好的防腐作用。
目前上述添加剂在高粱中的研究还较少, 因此研究
不同品种的高粱分别添加乙酸、丙酸和尿素后发酵
品质和养分含量的变化, 探讨不同添加剂的作用效
果具有实践意义。
1 材料与方法
1. 1 试验材料和添加剂
青贮原料均取自内蒙古赤峰市农业科学院于种
子成熟期刈割的全株高粱。添加剂乙酸、丙酸和尿
素均为市售普通化学纯试剂。
1. 2 试验设计
试验采用完全随机设计, 设 2个因子:添加剂和
品种。添加剂设对照、0. 3% 乙酸、0. 3% 丙酸和
0. 5%尿素 4个处理, 添加剂使用浓度为推荐添加
量。高粱品种为天农青饲 1号、乙醇高粱、大力士和
乐食。试验共 16个处理,每个处理重复 3次。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 青贮饲料调制 将原料用铡刀切至 2 cm
长,将切碎混匀的全株高粱分别添加 0. 3%乙酸、
0. 3%丙酸、0. 5%尿素溶液后, 装入聚乙烯塑料袋
中,抽真空封口,对照组添加等量蒸馏水, 加工处理
方法相同,然后置室内贮藏 60天。
1. 3. 2 取样与测定 在青贮饲料调制时,高粱全株
取样,在 65 条件下烘干 48 h测定初水分。样品经
粉碎后, 装入自封袋待测。用烘干法测定干物质
( Dry mat ter, DM ) 含量、凯氏定氮法测定粗蛋白
( Crude pro tein, CP)含量、范氏法测定中性洗涤纤
维( Neutral deterg ent f iber, NDF)和酸性洗涤纤维
( Acid detergent fiber , ADF)含量 [ 7] ; 蒽酮硫酸比
色法测定水溶性碳水化合物( Water soluble carbo
hydrate, WSC)含量[ 8] 。
1. 3. 3 高粱青贮饲料品质实验室评定 开封后,取
青贮饲料样品 20 g,加入 180 mL 蒸馏水,用榨汁机
将其榨碎,先后用 4 层纱布和定性滤纸过滤得到浸
出液,用 pH 计测定青贮饲料浸出液的 pH 值;取一
部分滤液 3500 r min- 1离心 15 min, 取上清液,
0. 45 m滤膜过滤后于- 20 冷冻保存, 用于有机
酸和氨态氮测定。将剩余的青贮样品置于信封中于
65 鼓风干燥箱中烘干 48 h, 测定初水分含量, 烘
干的样品用微型植物样粉碎机粉碎过 1 mm 筛, 用
于测定 DM , CP, NDF, ADF 等化学成分。
使用 SH IMADZE10A 型高效液相色谱仪测定
青贮饲料有机酸 (色谱柱: Shodex Rspak KC811 S
DVB gel co lumn, 日本; 检测器: SPDM10A VP, 流
动相: 3 mmoL 高氯酸, 流速 1 mL min- 1 ; 柱温
50 ;检测波长 210 nm,进样量 5 L) [ 9] ;采用苯酚
次氯酸钠比色法测氨态氮( NH 3N) [ 10]。
1. 4 数据分析
使用统计分析软件 SAS V8. 0对数据进行方差
分析与多重比较。
2 结果与分析
2. 1 高粱原料的养分含量
如表 1所示, 除天农青饲 1 号、乙醇高粱外, 另
外 2个高粱品种的 NDF 含量在 50%以下。除乐食
外,其他 3个高粱品种的WSC含量都达到10%以上。
表 1 高粱原料的化学成分
T able 1 Chemical composit ion of sor ghum materials befo re ensiling
高粱品种
Variety
干物质
DM, %
粗蛋白
CP, % DM
中性洗涤纤维
NDF, % DM
酸性洗涤纤维
ADF, % DM
水溶性碳水化合物
WSC, % DM
天农青饲 1号 T ian nong 1 30. 33 6. 33 54. 70 30. 40 11. 24
乙醇高粱 Yichun 32. 34 5. 10 51. 72 29. 99 11. 22
大力士 Dalishi 21. 14 7. 52 47. 12 22. 15 10. 79
乐食 Leshi 24. 50 4. 93 45. 26 24. 16 7. 60
注( Note) : DM : Dry matter; CP: C rude protein; NDF: Neut ral detergent f iber; ADF: Acid detergent f iber; WSC: Water s oluble carbohy
drate
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第 6期 郭艳萍等:不同添加剂对高粱青贮质量的影响
2. 2 高粱青贮发酵品质
高粱青贮饲料发酵品质见表 2。各品种全株高
粱青贮添加乙酸、丙酸和尿素对青贮饲料的 pH 值、
氨态氮及乳酸影响不同。其中, 各品种添加丙酸可
以显著降低青贮饲料 pH 值和氨态氮含量 ( P <
0. 05) , 添加乙酸青贮饲料的 pH 值有降低趋势( P
> 0. 05) , 添加丙酸的效果优于乙酸和尿素; 3 种添
加剂处理都显著提高了青贮饲料的乳酸含量( P<
0. 05) ,其中添加丙酸的处理组, pH 值和氨态氮含
量最低,乳酸含量较高, 发酵品质最好; 品种大力士
的乳酸含量最高, 品种间的差异对乳酸含量影响显
著( P< 0. 05) ; 品种乐食的 pH 值和氨态氮含量均
比其他 3个品种低, pH 值皆在 4. 0以下;所有处理
组都未检测到丁酸。从总的发酵结果看, 品种大力
士及乐食添加 0. 3%丙酸的处理效果较好。统计结
果表明,添加剂和品种在 pH 值和氨态氮上存在显
著的交互作用( P< 0. 05)。
表 2 高粱青贮饲料的发酵品质
T able 2 Fermentation quality o f silag e of so rghum
品种
Variety
处理
Treatments
pH 值
pH Vaule
乳酸 LA
%DM
乙酸 AA
%DM
丙酸 PA
%DM
氨态氮 NH 3N
% TN
天农青饲 1号 对照 C on tr ol 3. 99 b 6. 77 c 1. 12b 0. 00b 3. 07b
Tiannong 1 乙酸 0. 3% Acet ic acid 3. 96 b 7. 76 b 1. 54a 0. 00b 2. 87b
丙酸 0. 3% Propanoic acid 3. 86 c 8. 56 a 1. 22ab 0. 47a 1. 92c
尿素 0. 5% Urea 4. 23 a 7. 49 b 1. 16ab 0. 00b 18. 73a
标准误 SE 0. 03 1. 26 0. 21 0. 03 0. 02
乙醇高粱 对照 C on tr ol 3. 83 b 6. 27 c 2. 68ab 0. 00b 3. 58b
Yichun 乙酸 0. 3% Acet ic acid 3. 82 b 7. 13 b 2. 54b 0. 00b 4. 02b
丙酸 0. 3% Propanoic acid 3. 76 c 8. 90 a 2. 28b 0. 48a 2. 67c
尿素 0. 5% Urea 4. 12 a 8. 65 a 3. 56a 0. 00b 12. 44a
标准误 SE 0. 17 1. 67 0. 49 0. 03 0. 01
大力士 对照 Cont rol 3. 88 b 10. 05 c 1. 75 0. 00b 3. 74b
Dal ishi 乙酸 0. 3% Acet ic acid 3. 84 b 11. 09 b 2. 81 0. 00b 2. 65c
丙酸 0. 3% Propanoic acid 3. 75 c 14. 42 a 2. 57 0. 81a 2. 27c
尿素 0. 5% Urea 4. 04 a 11. 49 ab 2. 66 0. 00b 10. 95a
标准误 SE 0. 04 1. 93 1. 32 0. 05 0. 02
乐食 对照 Cont rol 3. 84 b 8. 20 c 2. 32a 0. 00b 2. 28b
L esh i 乙酸 0. 3% Acet ic acid 3. 74 b 9. 30 b 2. 79a 0. 00b 2. 07b
丙酸 0. 3% Propanoic acid 3. 70 c 10. 66 a 2. 55a 0. 56a 1. 80c
尿素 0. 5% Urea 3. 97 a 10. 77 a 1. 39b 0. 00b 10. 47a
标准误 SE 0. 03 2. 42 0. 39 0. 04 0. 01
品种 Variety ** ** * ** *
添加剂 Additive ** * NS ** **
品种 添加剂 Addit ive Variety * NS NS ** **
注:同列平均数标注不同字母为差异显著( P< 0. 05) , * P < 0. 05, ** P < 0. 01
Note: Different let ters in th e sam e colum n in dicate s ignif ican t dif feren ces ( P < 0. 05) . * P< 0. 05, ** P< 0. 01
2. 3 高粱青贮化学成分
由表3可以看出,各个添加剂处理和对照组之间
干物质含量变化不大,而品种间的 DM含量差异较大
( P< 0. 05) ,天农青饲 1号干物质含量最大;添加尿素
处理显著提高了青贮饲料的CP含量( P< 0. 05) , 4个
品种之间大力士青贮饲料的 CP 含量最高;在 4个品
种中,除了大力士和乐食中添加剂处理显著降低了中
性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量外,其他 2个品种中
添加剂处理的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量
与对照之间变化不大( P> 0. 05)。从统计结果可知,
添加剂和品种在中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋
白CP上存在显著的交互作用( P< 0. 05)。
3 讨 论
3. 1 添加剂处理对高粱青贮饲料品质的影响
全株高粱直接青贮后, 其 pH 值达到 3. 83~
3. 99, 乳酸含量高于其他有机酸,属于乳酸型发酵。
氨态氮在总氮中的比例较低, 所有处理的 pH 均在
4. 00左右,青贮后丁酸的检测值均为零, 表明青贮
饲料发酵品质较好。乳酸在总酸中的比例均较高,
这可能是由于本试验中高粱水溶性碳水化合物的含
量相对较高,可以给乳酸菌提供足够的底物,产生大
量的乳酸,从而快速降低 pH 值。
877
草 地 学 报 第 18卷
表 3 高粱青贮饲料的营养成分
Table 3 Nutr itiv e composition o f silag e of sor ghum
品种
Variety
处理
Treatments
干物质
DM, %
中性洗涤纤维
NDF, % DM
酸性洗涤纤维
ADF, % DM
粗蛋白
CP, % DM
天农青饲 1号 对照 C on tr ol 27. 25 54. 29 32. 75 6. 32c
Tiannong 1 乙酸 0. 3% Acet ic acid 28. 09 55. 35 33. 54 8. 25b
丙酸 0. 3% Propanoic acid 27. 87 57. 82 34. 40 6. 91c
尿素 0. 5% Urea 27. 48 58. 23 35. 25 11. 40a
标准误 SE 0. 85 1. 91 0. 38 0. 45
乙醇高粱 对照 Cont rol 24. 28 49. 23 27. 99 6. 66b
Yichun 乙酸 0. 3% Acet ic acid 24. 25 46. 31 24. 43 6. 31bc
丙酸 0. 3% Propanoic acid 24. 34 48. 77 25. 34 5. 48c
尿素 0. 5% Urea 23. 35 51. 73 29. 05 12. 47a
标准误 SE 0. 99 1. 87 1. 03 0. 46
大力士 对照 cont rol 18. 17 55. 88a 32. 62 a 7. 86b
Dal ishi 乙酸 0. 3% Acet ic acid 17. 38 45. 02b 21. 19c 7. 68b
丙酸 0. 3% Propanoic acid 18. 75 48. 74b 27. 56b 7. 61b
尿素 0. 5% Urea 18. 05 48. 55b 26. 92b 14. 69a
标准误 SE 0. 85 1. 43 1. 64 0. 73
乐食 对照 cont rol 19. 53 56. 38a 32. 10a 6. 52b
L esh i 乙酸 0. 3% Acet ic acid 21. 06 53. 65b 33. 98a 5. 51c
丙酸 0. 3% Propanoic acid 21. 37 53. 83b 30. 87ab 6. 37b
尿素 0. 5% Urea 20. 85 48. 71c 26. 23b 12. 95a
标准误 SE 1. 08 1. 48 1. 97 0. 34
品种 Variety ** ** ** **
添加剂 Additive NS ** ** **
品种 添加剂 Addit ive Variety NS ** ** **
注:同列平均数标注不同字母为差异显著( P< 0. 05) , * P < 0. 05, ** P < 0. 01
Note: Different let ters in th e sam e colum n in dicate s ignif ican t dif feren ces ( P < 0. 05) . * P < 0. 05, ** P < 0. 01
添加乙酸后,青贮饲料的乳酸含量显著增加( P
< 0. 05) , pH 值有所降低,但未达到显著水平, 表明
添加乙酸后高粱青贮饲料的发酵品质得到改善。与
许庆方等[ 11] 对全株玉米研究中添加乙酸可显著降
低青贮饲料 pH 值的结果不一致, 李晓霞 [ 12]认为不
同青贮原料成分不一样, 造成添加剂所产生的作用
也不一样。全株玉米原料成分中的水溶性碳水化合
物( WSC)含量高于高粱, 两者水溶性碳水化合物含
量的差异可能是造成上述结果的原因。
添加丙酸后, 高粱青贮饲料乳酸含量升高, pH
值、氨态氮的含量降低, 其中乳酸含量有所增加, 说
明丙酸能够有效地抑制有害微生物如酵母菌、霉菌
及酪酸菌的活性,减少它们对水溶性碳水化合物的
消耗,为乳酸菌提供了更多的发酵底物,促进乳酸发
酵[ 13~ 15] , 这与 Kung 等 [ 16, 17]研丙酸添加到高水分玉
米和整株大麦( H ordeum valgare )青贮结果一致。研
究指出添加甲酸会抑制乳酸菌的活性,导致乳酸含量
降低[ 18]。试验结果表明丙酸可能更适合作为青贮添
加剂,投入使用的条件有待进一步探究。
尿素处理后提高了青贮饲料粗蛋白质含量, 显
著高于对照组和其他处理组, 这表明使用尿素添加
剂可以改善高粱青贮饲料的营养价值, 另外青贮时
添加尿素,可弥补青贮饲料氮元素的不足,同时在尿
素酶的作用下,可分解成 CO 2 和 NH 3 , 提高氨态氮
含量。添加尿素后高粱青贮饲料的乳酸含量高于对
照组,表明使用尿素添加剂可以提高乳酸含量, 这与
Singh等 [ 19]用尿素处理得到的结果类似, 原因可能
是尿素在一定程度上抑制了有害微生物的繁殖, 为
乳酸菌提供了更多底物,从而提高了乳酸含量。
3. 2 品种对高粱青贮饲料品质的影响
品种对高粱青贮饲料的发酵质量影响较大。其
中乐食的 pH 值和氨态氮含量比其他 3个品种低,
大力士的乳酸、粗蛋白及含量比其他 3个品种高,而
NDF 含量比其他 3个品种低。与原料相比,青贮后
粗蛋白含量有所升高,而粗蛋白含量高, 说明饲料营
养价值高。酸性洗涤纤维 ADF 与动物消化率有关,
不同品种间 ADF 的含量有差异, 说明不同品种高粱
青贮后影响动物对青贮饲料的消化率。另外高粱青
贮后不同品种间 NDF 和 ADF 的含量不同,与高粱青
贮原料不同有关。综合评价,大力士和乐食青贮饲料
的发酵质量优于天农青饲 1号、乙醇高粱品种。
878
第 6期 郭艳萍等:不同添加剂对高粱青贮质量的影响
4 结论
4. 1 全株高粱不使用添加剂也可制作良好青贮。
从 pH 值来看, 4 个高粱品种均适合青贮; 从有机
酸、氨态氮含量及养分分析来看,大力士及乐食优于
天农青饲 1号和乙醇高粱。
4. 2 乙酸、丙酸及尿素作为添加剂均可改善高粱青
贮品质及养分含量, 以降低 pH 值为标准, 丙酸的效
果优于乙酸。
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(责任编辑 刘云霞)
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