全 文 :第 17 卷 第 4 期
Vol. 17 No . 4
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2009 年 7 月
Jul. 2009
不同添加剂对小黑麦青贮饲料品质的影响
许庆方1 , 崔志文1 , 魏化敬1, 玉 柱2 , 张 翔1 , 刘 豪1 , 蒙淑芳1
( 1.山西农业大学动物科技学院 , 山西 太谷 030801; 2.中国农业大学动物科学院, 北京 100193)
摘要:为探讨不同添加剂对小黑麦( T r iticosecale Wittmack)青贮饲料发酵品质、养分及硝基化合物含量的影响, 分
别添加 6 mL / kg 甲酸或 2%蔗糖后,袋装青贮。经取样分析, 结果表明: 与对照相比, 添加甲酸可以显著降低小黑
麦青贮饲料的 pH 值 ,提高乳酸含量, 降低乙酸、丁酸、氨氮含量,添加蔗糖显著提高了小黑麦青贮饲料的 pH 值, 以
及乙酸、丁酸、氨氮的含量;不同添加剂处理间小黑麦青贮饲料的 CP、NDF、ADF 含量没有显著差异,青贮后硝酸盐
含量显著下降(P< 0. 05) ,亚硝酸盐含量显著增加( P< 0. 05)。
关键词:小黑麦; 青贮饲料;添加剂; 硝酸盐;亚硝酸盐
中图分类号: S541. 9 文献标识码: A 文章编号: 10070435( 2009) 04048005
Effect of Different Additives on the Quality of Triticale Silage
XU Qingfang1 , CUI Zhiwen1 , WEI Huajing1 , YU Zhu2 , ZHANG Xiang1 , LIU Hao1 , MENG Shufang1
( 1. College of Anim al Science and Veterinary M edicine, Shanxi Agricu ltural U nivers ity, T aigu, Sh anxi Province 030801, China;
2. College of Animal S cien ce an d T echnology, China Agricultural University, Beijing 100193, Ch ina)
Abstract: The fermentat iv e quality, nut rient , and nit rate and nit rite content of bagged trit icale silages w ith
addit ion of 6 mL kg- 1 formic acid o r 2% sucrose w ere studied. T he r esults show that , in compar ison
w ith CK, fo rmic acid signif icant ly decreased the pH value and incr eased the acet ic acid, butyr ic acid, and
ammonia nitro gen contents of t rit icale silag e, w hile sucrose significant ly increased the pH value, acetic
acid, butyric acid, and ammonia nit rog en contents. T her e w ere no signif icant dif ference in CP, NDF, o r
ADF content of tr it icale silages betw een different addit ives; the nit rate content decreased signif icantly after
ensilag ed and nit rite content increased signif icant ly ( P< 0. 05) .
Key words: T rit icale; Silage; Additives; Nit rate; Nit rite
小黑麦 ( Tr i ti cosecale Wittmack)是黑麦 ( Se
cale L. )和小麦( Tr i ti cum L. )属间杂交、应用染色
体工程育种技术人工创造的第一个异源多倍体新物
种[ 1] ,它结合了小麦的优质高产和黑麦的抗病、抗逆
及赖氨酸含量高等特性,具有适应性强, 分孽性强,
生长快、产量高的优势。小黑麦可作干草、青贮及籽
实饲料。庄益芬等研究表明, 小黑麦青贮的体外干
物质消化率( in vit ro dr y mat ter digest ibility, IVD
MD)优于黑麦草 [ 2]。Kho rasani等用蜡熟始期中期
的小黑麦青贮, 其干物质( dr y matter, DM)、粗蛋白
( cr ude pro tein, CP)、非蛋白氮( non protein nit ro
gen, NPN)、中性洗涤纤维( neut ral detergent f iber,
NDF)、酸性洗涤纤维( acid deter gent fiber, ADF)、
纤维素、木质素分别为 32. 3%、12. 7%、72%、54.
3%、31. 7%、28. 0%、3. 7% ,在奶牛日粮中可有效利
用[ 3 ] ,并研究得出, 小黑麦青贮具有低矿物质含量的
优势,可与苜蓿青贮搭配,满足反刍家畜最佳的矿物
质需要[ 4] 。许多青绿牧草和树叶类饲草等都不同程
度地含有硝酸盐。牧草中含有的硝酸盐, 对畜禽毒
性较低,但转化成亚硝酸盐后毒性增大, 而致使畜
禽中毒。当反刍动物食入的牧草饲料搭配不合理,
含硝酸盐饲料太多时, 亦会在瘤胃中被瘤胃微生物
转化成亚硝酸盐, 从而大量蓄积。许庆方等 [ 5]初步
探讨了抽穗期小黑麦青贮前后植株体内硝基化合
物的变化, 而不同添加剂对小黑麦青贮饲料硝基化
合物含量的影响至今未见报到。本文对结实期小
收稿日期: 20080627;修回日期: 20090430
基金项目:十一五国家科技支撑计划课题( 2006BAD16B0309) , ( 2007BAD56B02) ;山西农业大学博士后基金;山西农业大学博士基金
作者简介:许庆方( 1972 ) ,男,山西壶关人,博士,副教授,从事牧草栽培与加工利用的研究, Email: xqfsx@ sohu. com
第 4期 许庆方等:不同添加剂对小黑麦青贮饲料品质的影响
黑麦分别添加 6 mL/ kg 甲酸或 2%蔗糖后青贮, 探
讨其常规养分及硝基化合物的变化情况, 为小黑麦
青贮饲料的合理利用提供依据。
1 材料与方法
1. 1 实验地概况
试验地位于山西省太谷县山西农业大学动物科
技试验站( 3725N, 11223E,海拔 799 m)内, 属晋
中盆地。土壤为淡褐土, pH 值为 7. 5。年平均气温
9. 5~ 10. 5 ,月平均气温最高、最低月份分别是 7
月和 1月,最热月平均气温 23. 5~ 24. 0 , 最冷月
平均气温- 5. 0~ 6. 5 , 极端最高温 36. 5 , 极端
最低温- 18. 5 。> 0 总积温 3900~ 4100 ; 无
霜期 160- 165 d, 终霜期在 5 月初, 初霜期约在 10
月上旬; 全年太阳总辐射量 0. 56 M J/ cm2 , 年日照
2600- 2700 h, 5、6月份光能资源最丰富;年平均降
水量 450~ 490 mm, 但近几年不足 300 mm。光、热
资源较丰富,生长期较长,属温暖作物带 [ 6]。
1. 2 试验材料
2006年秋天开始种植小黑麦, 于 2007年 6 月
(处于蜡熟期间) ,从田间选取 5 个具有代表性的区
域取样刈割,切碎至 1~ 3 cm, 充分混合均匀, 按照
四分法选取适量样品用于试验,并进行适度凋萎。
1. 3 青贮调制
本试验设对照、添加甲酸、添加蔗糖 3 个处理。
无任何添加剂为对照,甲酸添加量为6 mL/ kg,蔗糖
添加量为 2%, 每个处理 3次重复。将切碎的样品
与添加剂混合均匀后,装入塑料袋内,每袋约800 g,
抽真空后密封,室温贮存 330 d。
1. 4 取样与测定
1. 4. 1 原料取样与测定 对随机选取区域刈割的
小黑麦原料进行取样, 鲜样在- 20 冰柜中保存。
样品解冻后, 65 48 h 烘干测初始水分含量。样品
过 40目粉碎后,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含
量,凯氏定氮法测定 CP,范氏法测 NDF 和 ADF,灰
化法测粗灰分( Ash) [ 7] ,蒽酮硫酸法测定水溶性碳
水化合物 ( w ater soluble carbohydrate, WSC ) 含
量[ 8 ] ,水杨酸浓硫酸法测定硝酸盐 [ 9] 含量, 盐酸萘
乙二胺法测定亚硝酸盐含量 [ 10]。
1. 4. 2 青贮饲料取样与测定 按照我国农业部下
发的青贮饲料质量评定标准, 开封时对小黑麦青
贮饲料的色泽、气味和质地等感官指标进行评
定[ 1 1]。取小黑麦青贮饲料样品测定 pH 值,液相色
谱法测定有机酸,苯酚次氯酸钠比色法测定 NH3
N 含量 [ 12]。同时测定小黑麦青贮饲料的其他营养
成分和硝酸盐与亚硝酸盐含量。
1. 5 数据处理
使用 SA S统计软件,采用单因素方差分析法进
行显著性检验;差异显著进行 SSR法多重比较 [ 13]。
表 1 不同添加剂处理小黑麦青贮饲料的感官评定
Table 1 Senso ry evaluation o f triticale silage w ith different additives
处理
Tr eatm ent
颜色
Color
气味
Odor
酸味
S ou rnes s
结构
T extur e
品质等级
Grade
空白 CK 褐色
Brow n
有霉味
Moldy
淡
Light
粘滑,部分结团
St ick s lip, part in conglomerat ion
低劣
Inferior
蔗糖
Sucros e
黄绿色
Kelly
酸味不刺鼻,给人舒适感
Non i rrit ant an d pleasing sourness
浓
St rong
茎叶保持原状,湿润
Stem and leaf in origin al stage, moistening
优良
Excellent
甲酸
Form ic acid
黄绿色
Kelly
芳香酒酸味
Sw eet scented and w iny sourness 浓St rong 茎叶保持原状,湿润Stem and leaf in origin al stage, moistening 优良Excellent
2结果与分析
2. 1不同添加剂处理青贮饲料的感官评定
由表 1可知,在小黑麦青贮时添加蔗糖或甲酸,
经长期贮藏后, 青贮饲料的感官评定要优于对照组,
添加蔗糖和添加甲酸效果相似。由于感官评定只能
通过色、香、味、形等表观特征进行评价, 故仅作参
考,没有评定分值。
2. 2 不同添加剂处理青贮饲料的 pH值
在小黑麦青贮时添加甲酸, 经长期贮藏后, 其
pH 值显著低于对照组 ( P< 0. 05) (图1)。添加蔗
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草 地 学 报 第 17卷
图 1 不同添加剂处理小黑麦青贮饲料的 pH值
Fig . 1 The pH value of triticale silage with different additiv es
图中不同字母表示差异显著( P< 0. 05) ,下图同此注
Bars w ith diff erent letters are signif icant ly dif f erent
at th e 0. 05 level ; s ame as below f igures
糖处理组小黑麦青贮饲料的 pH 值, 显著高于对照
组( P< 0. 05)。由于原料经过晾晒,小黑麦青贮饲
料的发酵较弱, 其 pH 值都较高。
2. 3 不同添加剂处理青贮饲料的有机酸含量
与对照相比, 添加甲酸,可以显著提高长期贮藏
小黑麦青贮饲料的乳酸含量( P< 0. 05) , 降低乙酸、
丙酸与丁酸含量( P< 0. 05)。添加蔗糖, 则显著增
加乙酸和丁酸含量( P< 0. 05) , 显著降低丙酸含量
( P< 0. 05)。与小黑麦青贮饲料的 pH 值变化相一
致,本试验中,小黑麦原料经过凋萎处理, DM 含量
较高,故总体发酵较弱,对照、蔗糖、甲醇处理组小黑
麦青贮饲料的总酸含量分别只有5. 28%、4. 36%和
4. 67%。通过有机酸分析, 结合小黑麦青贮饲料
pH 值,表明添加甲酸可以显著改善小黑麦青贮饲
料的发酵品质,而添加蔗糖则无法达到此效果。
与对照相比, 添加甲酸,可以显著降低长期贮藏
小黑麦青贮饲料氨氮含量( P< 0. 05) , 添加蔗糖则
显著增加了氨氮含量( P< 0. 05) (图 2)。氨氮是对
青贮饲料蛋白质分解程度的评价, 添加甲酸可以抑
表 2 不同添加剂小黑麦青贮饲料的有机酸含量( DM%)
T able 2 The o rg anic acid content o f tr iticale silag e w it h differ ent additives, DM%
乳酸 Lact ic acid 乙酸 Acet ic acid 丙酸 Propionic acid 丁酸 Butyric acid
对照 CK 1. 65 0. 84b 1. 41 0. 46b 2. 06 0. 97a 0. 16 0. 09b
蔗糖 Su crose 1. 66 0. 83b 1. 96 0. 77a 0. 08 0. 04c 0. 66 0. 32a
甲酸 Formic acid 3. 43 0. 40a 0. 97 0. 10c 0. 21 0. 18b 0. 06 0. 02c
注:同列字母不同表示差异显著( P< 0. 05)
Note: Mean s with dif feren t let ters in the same column ar e signif icant ly dif f erent at th e 0. 05 level
制蛋白质降解, 而添加蔗糖有可能使梭菌在较高
DM 含量时具有一定程度的繁殖能力, 则表现为较
高的氨氮含量和丁酸含量。
图 2 不同添加剂处理小黑麦青贮饲料的氨氮含量
Fig. 2 The ammonia nit rog en content of t riticale
silage w ith different additives
2. 4 不同添加剂处理青贮饲料的养分含量
如表 3所示, 小黑麦干物质含量为 60%左右,
在青贮过程中, 可能由于操作顺序的原因,造成对照
处理组干物质含量低于蔗糖处理组和甲酸处理组,
但是总体都在 50% ~ 60% , 属于低水分的青贮饲
料。由于较高的 DM 含量, 小黑麦青贮饲料的 pH
值较高,发酵酸生成量较低,总体表现为发酵较弱。
与原料相比, 长期贮存后, 小黑麦青贮饲料的
NDF 和 ADF 含量都显著下降( P< 0. 05) , 并分别
下降 14%和 20%。不同添加剂处理对小黑麦青贮
饲料的 NDF 和 ADF 含量没有显著影响。
青贮后 CP 含量增加 15% , 青贮时添加蔗糖或
甲酸,可显著提高小黑麦青贮饲料的粗蛋白含量( P
< 0. 05)。添加蔗糖处理组小黑麦青贮饲料的 CP
含量高于添加甲酸处理组,添加甲酸处理组小黑麦
青贮饲料的 CP 含量高于无添加剂处理对照组, 但
差异不显著。
小黑麦原料的 WSC 含量达 16. 67%。青贮后,
小黑麦青贮饲料的WSC含量都显著下降( P< 0. 05)。
蔗糖处理组小黑麦青贮饲料的 WSC含量显著低于
甲酸处理组( P< 0. 05)。对照组小黑麦青贮饲料的
WSC含量与添加甲酸组、蔗糖组差异不显著。
与原料相比, 对照组小黑麦青贮饲料的 Ash含
量在青贮后显著增加( P< 0. 05) , 而添加蔗糖或甲
酸处理组青贮饲料的 Ash含量无显著增加。
482
第 4期 许庆方等:不同添加剂对小黑麦青贮饲料品质的影响
表 3 小黑麦原料及不同添加剂处理小黑麦青贮饲料的营养成分(%)
Table 3 The nutr ient contents of tr iticale raw material and silage w ith different addit ives, %
原料 Raw material 对照 CK 蔗糖 Sucrose 甲酸 Formic acid
干物质 DM 60. 81 0. 80a 50. 61 1. 87c 57. 33 0. 47b 58. 91 0. 93b
中性洗涤纤维 NDF 60. 06 1. 06a 50. 31 0. 61b 51. 84 0. 53b 52. 06 1. 16b
酸性洗涤纤维 ADF 36. 08 1. 02a 29. 48 0. 82b 28. 24 0. 71b 28. 36 0. 69b
粗蛋白 CP 13. 99 0. 39b 15. 30 0. 46ab 16. 99 0. 75a 16. 24 0. 33a
水溶性碳水化合物 WSC 16. 67 0. 21a 12. 58 0. 65bc 11. 72 0. 41c 13. 96 0. 47b
粗灰分 Ash 6. 29 0. 31b 7. 39 0. 10a 6. 82 0. 02b 6. 55 0. 09b
注:同行字母不同表示差异显著( P< 0. 05)
Note: Mean s with dif feren t let ters in the same row are signif icantly dif f erent at the 0. 05 level
2. 5 不同添加剂处理青贮饲料的硝基化合物含量
与小黑麦原料相比, 青贮后,小黑麦青贮饲料的
硝酸盐含量显著下降( P< 0. 05) , 下降达 80%。不
同添加剂处理小黑麦青贮饲料的硝酸盐含量差异不
显著(图 3)。
图 3 小黑麦原料与不同添加剂处理小黑麦青贮
饲料的硝酸盐含量与亚硝酸盐含量
F ig . 3 The nitrate and nitr ite contents of tr iticale
raw material and silage w ith different addit ives
注:不同大字字母表示硝酸盐含量差异显著( P< 0. 05) ,不同小写
字母表示亚硝酸盐含量差异显著( P < 0. 05)
Note: Bars w ith dif f erent capital let ter s in dicate s ignifi can t def
eren ce in nit rate content at the 0. 05 level; bar s with dif f erent small
let ter s indicate signif icant deference in nit rit e conten t at th e 0. 05
level
与小黑麦原料相比, 青贮之后,青贮饲料的亚硝
酸盐含量显著增加( P< 0. 05) , 青贮饲料中的亚硝
酸盐含量提高 3. 8倍。添加蔗糖处理组小黑麦青贮
饲料的亚硝酸盐含量显著高于甲酸处理组与对照组
( P< 0. 05)。
3 讨论
本试验在聚乙烯袋内, 采用切碎与抽真空的方
法调制青贮,在感官鉴定时只有评价,没有以分值进
行统计分析。
pH 值是反映常规青贮饲料品质优劣的重要指
标。pH 值主要随着乳酸发酵而降低, 丁酸菌和腐
败菌的活动会导致 pH 值升高。一般 pH 值越低,
青贮材料品质越好。Davit 等[ 14] 、Kennedy[ 1 5]、孙娟
娟等[ 16]、杨富裕等 [ 17]的研究都表明,在牧草青贮时
添加甲酸等有机酸,可显著降低青贮饲料的 pH 值,
从而改善青贮饲料的发酵品质, 与本试验结果相同。
本试验中,小黑麦原料的 DM 含量约 60% ,属于低
水分的青贮饲料,故添加甲酸处理组的 pH 值也高
达 4. 71, 而对照处理组为 5. 08, 蔗糖处理组为
5. 25。在较高 DM 水平下,小黑麦青贮饲料发酵较
弱,虽然感官评定都属于优良, 但经实验室分析其
pH 值较高。表明在低水分、高 DM 含量情况下,青
贮饲料其发酵品质评定应与常规适宜水分条件下的
青贮饲料发酵品质区别对待, 不能单从 pH 值高低
衡量其发酵品质。
在原料青贮时添加蔗糖, 可为乳酸菌发酵提供
更多底物,从而促进发酵,在 20世纪 40年代已将富
糖原料作为添加剂在青贮中使用 [ 18]。Seale等 [ 19]研
究表明,在 DM 含量 15%、WSC含量 10%的禾本科
原料中添加 1%蔗糖, 即可获得理想的乳酸发酵型
青贮饲料。在本试验中, 添加 2%蔗糖处理组 pH
值最高,原因可能是小黑麦青贮饲料在发酵过程中,
pH 值未达到降低至完全抑制梭菌发酵的程度, 造
成乳酸与残留的大量 WSC转化为乙酸、丁酸, 从而
具有较高的 pH 值。分析表明,添加蔗糖处理组小
黑麦青贮饲料的乙酸和丁酸含量最高, 与 pH 值最
高的结果一致。这与 McHan( 1996) [ 20]对海岸狗牙
根( Cynodon dacty lon ( L . ) Pars. )青贮时的研究结
果相似,最早 McDonald 和 Edw ards[ 21] 就曾提到在
部分青贮饲料中, 乳酸和残留的WSC 可以转化为
丁酸,使 pH 值升高至 5- 6。所以在富含 WSC 的
原料青贮时,添加更多的 WSC是否有益,还有待进
一步深入研究。
青贮过程中, 受微生物发酵的作用, WSC 被降
解,相对提高 NDF 与 ADF 含量。如 Kleinschmit
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草 地 学 报 第 17卷
等[ 22]的试验结果, 测定对照组玉米( Zea may s L. )
青贮后 NDF 和 ADF 含量分别比原料提高 8. 2%和
18. 2%。另外 NDF 与 ADF 也可能被降解为WSC,
参与微生物发酵过程, 从而 NDF 和 ADF 含量可能
下降。Dean 等 [ 23] 测定狗牙根青贮之后, NDF 和
ADF 含量分别降低 4%和 1%。在本试验中, 对照
组、添加蔗糖组、添加甲酸组 NDF 含量分别比原料
降低 16. 2%、13. 7%、13. 3% , ADF 含量分别降低
18. 3%、21. 7%、21. 4%。虽然本试验原料 DM 含
量较高,发酵过程可能较弱,但是经过 330 d贮藏,
长期的动态发酵有可能造成 NDF 和 ADF 含量下降。
青贮之后, 由于其他养分在青贮过程中的降解
相对提高了 CP 含量, Kleinschm it等[ 2 2]在试验中测
定对照组玉米青贮后 CP 含量提高了 20. 3%。而在
本试验中,与原料相比,添加蔗糖处理组和添加甲酸
处理组小黑麦青贮饲料的 CP 含量显著提高, 分别
提高了 21. 4%、16. 0% ,对照组也提高 9. 4%。
植物中硝酸盐含量达到 0. 9%以上,会对牛产
生致命影响, 植物中硝酸盐含量达 0. 5% ~ 1. 5%
时,为亚致死剂量[ 24]。本试验中, 通过青贮,小黑麦
植株中的硝酸盐含量显著下降。青贮饲料较原料硝
酸盐含量分别降低 78. 4%、71. 2%、95. 4% ,极大程
度地降低了转变成对动物有毒害作用的亚硝酸盐的
可能性。虽然青贮后亚硝酸盐含量显著增加, 但其
含量甚微,不足以危害动物健康。
4 结论
添加甲酸可以显著提高小黑麦青贮饲料的发酵
品质,显著降低小黑麦青贮饲料的 pH 值。青贮之
后,小黑麦 NDF、ADF、WSC 含量显著下降, CP 含
量显著增加,硝酸盐含量显著下降。
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(责任编辑 李 扬)
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