全 文 ：第20卷 第5期
Vol.20 No.5
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 9月
Sep. 2012
糖蜜和乳酸菌对光叶紫花苕青贮品质的影响
程方方1,2,杨连玉1,许雪魁1,杨富裕2*
(1.吉林农业大学动物科技学院,吉林 长春 130118;2.中国农业大学草地研究所,北京 100193)
摘要:以光叶紫花苕(Viciavillosavar.glabrescens)为材料,探讨添加剂处理对其青贮品质的影响。试验设置对照
(CK)、添加20g·kg-1和50g·kg-1的糖蜜(M1和 M2)、添加5×105CFU·g-1和1×106CFU·g-1的乳酸菌
(L1和L2)、添加20g·kg-1+5×105CFU·g-1和20g·kg-1+1×106CFU·g-1的糖蜜与乳酸菌混合剂(M1L1
和 M1L2)、添加50g·kg-1+5×105CFU·g-1和50g·kg-1+1×106CFU·g-1的糖蜜与乳酸菌混合剂(M2L1
和 M2L2)共9个处理组,贮存60d后测定青贮的发酵品质与养分含量。结果表明:单独添加糖蜜组以及乳酸菌和
糖蜜混合添加组的粗蛋白、可溶性糖、乳酸、乙酸含量均明显高于对照组(P<0.05),且pH和氨态氮含量显著低于
对照组(P<0.05),其中 M2处理组显著降低了中性洗涤纤维含量(P<0.05),M2L1和 M2L2处理组显著降低了
中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量(P<0.05);单独添加乳酸菌除了对青贮饲料的pH有显著影响外(P<0.05),
对其他青贮指标没有显著影响。综合各项指标表明,乳酸菌和糖蜜混合添加剂能显著提升含糖量低的青贮饲料品
质。
关键词:光叶紫花苕;青贮品质;乳酸菌;糖蜜
中图分类号:S816.53 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)05-0947-05
EffectofAddingMolassesandLacticAcidBacteria
ontheSilageQualityofSmoothVetch
CHENGFang-fang1,2,YANGLian-yu1,XUXue-kui1,YANGFu-yu2*
(1.AnimalScienceandTechnologyofJilinAgriculturalUniversity,Changchun,JinlinProvince130118,China;
2.InstituteofGrasslandScience,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China)
Abstract:SmoothVetchwasselectedtoexploretheeffectsofadditivetreatmentsonsilagequality.Nine
treatmentgroupsincluded:controlgroup(CK);adding20g·kg-1and50g·kg-1molassesgroups(M1
andM2);adding5×105CFU·g-1and1×106CFU·g-1lacticacidbacteriagroups(R1andR2);and
addingthemixtureofmolassesandlacticacidbacteriagroups(M1L1,M1L2,M2L1andM2L2)with
threerepetitionseach.Silagefermentationqualityandnutrientcontentweremeasuredafter60d.Results
showedthatthecontentsofcrudeprotein,solublesugar,lacticacidandaceticacidinaddingmolassesand
themixtureoflacticacidbacteriaandmolassesgroupsweresignificantlyhigherthancontrolgroup(P<
0.05),whereasthepHandammonianitrogencontentwassignificantlylowerthancontrolgroup(P<
0.05).M2treatmentgroupssignificantlyreducedthecontentofneutralfiber(P<0.05).M2L1and
M2L2significantlyreducedthecontentofneutraldetergentfiberandaciddetergentfiber(P<0.05).
AddinglacticacidbacteriaaloneonlyhadasignificanteffectonsilagepH.Alindicatorsshowedthatthe
mixedadditivesoflacticacidbacteriaandmolasseshadadistinctroleinthesilagecontaininglowersugar.
Keywords:SmoothVetch;Silagequality;Lacticacidbacteria;Molasses
光叶紫花苕(Viciavillosavar.glabrescens)又
名苕子、光叶紫花苕子,是优质的豆科牧草,越年生
或一年生草本植物[1]。光叶紫花苕年产草量高,茎
叶茂盛、柔嫩多汁、营养物质丰富,粗蛋白含量高达
21%~29%,且维生素、氨基酸、矿物质都比较丰富,
是一种较好的饲草资源[2-5],紫花苕具有较强的耐寒
耐旱性,能在海拔较高的地方种植,在西部蛋白质饲
料资源短缺的情况下,种植光叶紫花苕这一优质豆
收稿日期:2012-03-01;修回日期:2012-04-05
基金项目:国家科技支撑计划课题(2011BAD17B02);公益性行业科研专项(201003023)资助
作者简介:程方方(1988-),女,山东菏泽人,硕士研究生,主要从事反刍动物营养研究,E-mail:fangfang19880406@126.com;*通信作者
Authorforcorrespondence,E-mail:yfuyu@126.com;Lyyang@yahoo.com
草 地 学 报 第20卷
科牧草可以较好地解决这一问题。我国西南部虽然
在广泛种植光叶紫花苕,但是人们习惯于将光叶紫
花苕晒成干草或者草粉来利用[3]。在干草制作的过
程中,由于机械作用、阳光照射、搂草、搬运等都会造
成养分的损失,尤其机械作用使得部分嫩枝、叶脱
落,一般叶片损失20%~30%,嫩枝损失6%~
10%,如果刈割后的牧草受到雨水淋湿,会使牧草中
的易溶性化合物,如矿物质、水溶性糖和部分蛋白质
严重损失,淋湿可使无机物损失67%,其中磷损失
达30%,碳酸钠损失65%,损失的部位主要在叶片
上发生[6]。这些直接和间接营养物质的损失,不能
充分发挥光叶紫花苕作为豆科牧草的优势。青贮则
可以有效的避免这些营养物质的损失,但是光叶紫
花苕属豆科牧草,它具有豆科牧草的特点:蛋白含量
高、可溶性碳水化合物含量低,缓冲容量高难以制作
常规青贮[7]。因此在青贮时需要添加其他添加剂来
提高青贮品质[8-10]。本试验是在同一干物质水平中
加入不同的添加剂,研究不同添加剂对光叶紫花苕
青贮水平的影响,以期为优质光叶紫花苕青贮饲料
的生产提供科学指导。
1 材料与方法
1.1 材料
光叶紫花苕来源于四川省西昌地区阿坝州,初
花期时,留茬10~15cm收割,剪短至3~5cm。添
加剂为青宝Ⅱ号和糖蜜。
1.2 试验设计与青贮调制
采用单因素随机试验设计,将青贮原料分为9个
添加剂处理组,分别为对照(CK)、添加20g·kg-1
和50g·kg-1的糖蜜(M1和 M2)、添加5×105
CFU·g-1和1×106CFU·g-1的乳酸菌(L1和
L2)、添加20g·kg-1+5×105CFU·g-1和20
g·kg-1+1×106CFU·g-1的糖蜜与乳酸菌混合
剂(M1L1和 M1L2)、添加50g·kg-1+5×105
CFU·g-1和50g·kg-1+1×106CFU·g-1的糖
蜜与乳酸菌混合剂(M2L1和 M2L2),每个处理3
次重复。将不同的添加剂均匀喷洒于青贮原料中,
混合均匀。采用塑料袋真空青贮的方法,每个规格
为240mm×300mm的塑料袋中装入200g左右的
青贮原料。然后用真空封口机抽气封口,青贮60d
后,开袋进行相关指标的测定。
1.3 测定分析
原料草和青贮饲料的干物质(drymater,DM)
含量用烘箱干燥法测定,65℃下烘干48h[11]。用
pH 测定仪测定pH[12]。氨态氮(ammonianitro-
gen,AN)采用苯酚-次氯酸钠比色法[13],采用高效
液相色谱SHI-MADZE-10A测定乳酸(lacticacid,
LA)、乙酸(aceticacid,AA)、丙酸(propionicacid,
PA)和丁酸(butyricacid,BA)[14]。
粗蛋白(crudeprotein,CP)的测定采用凯式定
氮法[15]。采用范式洗涤纤维方法测定中性洗涤纤
维(neutraldetergentfibe,NDF)和酸性洗涤纤维
(aciddetergentfiber,ADF)[16]。可溶性碳水化合
物(watersolublecarbohydrates,WSC)的测定采用
蒽酮-硫酸法[17]。
1.4 数据分析
先用Excel2007对原始数据进行处理,然后用
SAS16.0统计软件进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 光叶紫花苕的原料特性
光叶紫花苕的原料特性如表1所示。
2.2 添加剂对光叶紫花苕青贮饲料的影响
经过60d青贮发酵后,青贮饲料发酵品质如表
2所示。各添加剂处理组的pH与对照组相比均显
著下降(P<0.05),并且所有的乳酸菌和糖蜜混合
添加组的pH 显著低于乳酸菌单独添加组。L2组
的氨态氮含量与对照组没有显著差别,其他各处理
组的氨态氮含量显著低于对照组(P<0.05),L1组
除了与 M1组的氨态氮含量差异不显著,均显著高
于其他处理组(P<0.05)。除了单独添加乳酸菌组
的乳酸和乙酸含量与对照组没有显著差异外,其他
各添加剂组的乳酸和乙酸含量显著高于对照组(P
<0.05),M2L1组和 M2L2组的乳酸含量显著高于
L1和L2组,且 M2L1组的乙酸含量显著高于糖蜜
单独添加组和乳酸菌单独添加组(P<0.05);在整
个青贮过程中没有丙酸和丁酸的产生。
2.3 添加剂对光叶紫花苕青贮饲料营养成分的影响
光叶紫花苕经过60d的青贮发酵后,对其营养
物质含量的测定如表3所示。各处理组的粗蛋白
含量显著高于对照组(P<0.05),单独添加糖蜜组
849
第5期 程方方等:糖蜜和乳酸菌对光叶紫花苕青贮品质的影响
表1 原料的化学成分和缓冲值
Table1 Chemicalcompositionandbufferingcapacityofmaterial
干物质
Drymater/%
可溶性碳水化合物
Watersoluble
carbohydrates/%DM
粗蛋白
Crudeprotein
/%DM
中性洗涤纤
Neutraldeter-gent
fibe/%DM
酸性洗涤纤维
Aciddetergent
fiber/%DM
缓冲能
Buffering
capacity/ME·kg-1
27.08 3.7 25.1 43.1 30.8433.9
表2 添加剂对光叶紫花苕青贮饲料发酵品质的影响
Table2 EffectofadditiveonthesilagefermentationqualityofSmoothVetch
处理
Treatments
pH
氨态氮/总氮
AN/TN/%
有机酸 Organicacids/%DM
乳酸Lacticacid 乙酸 Aceticacid 丙酸Propionicacid 丁酸Butyricacid
CK 4.70±0.04a 13.25±0.00a 1.30±0.11a 0.29±0.02a 0 0
M1 4.12±0.01cd 8.13±0.01bc 1.71±0.12bcd 0.59±0.04bc 0 0
M2 4.09±0.01cd 7.64±0.01c 1.78±0.18bcd 0.63±0.04bc 0 0
L1 4.60±0.03b 9.36±0.01b 1.47±0.02ab 0.44±0.05ab 0 0
L2 4.62±0.04b 11.80±0.00a 1.54±0.03abc 0.45±0.07ab 0 0
M1L1 4.06±0.00d 6.80±0.01c 1.89±0.05d 0.61±0.02bc 0 0
M1L2 4.14±0.02c 7.05±0.00c 1.79±0.09cd 0.59±0.05bc 0 0
M2L1 4.05±0.01d 7.00±0.00c 2.07±0.07d 0.85±0.03d 0 0
M2L2 4.05±0.01d 6.90±0.00c 2.00±0.05d 0.77±0.06cd 0 0
注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05),下同
Note:Differentlettersinthesamecolumnindicatesignificantdifferences(P<0.05),thesameasbelow
表3 光叶紫花苕青贮饲料的营养成分
Table3 ThenutritionalcompositionofSmoothVetch
处理
Treatments
粗蛋白
Crudeprotein
/%DM
干物质
Drymater
/%
可溶性糖
Watersolublecarbohydrate
/%DM
中性洗涤纤酸性维
Neutraldetergentfiber
/% DM
酸性洗涤纤维维
Aciddetergentfiber
/%DM
CK 18.25±0.24a 24.90±0.79a 1.28±0.03a 39.27±0.28ab 29.47±0.72ab
M1 20.79±0.58bc 25.53±0.67ab 1.85±0.09b 38.21±1.11abc 28.37±0.77abc
M2 21.01±0.28bc 26.00±0.41ab 1.97±0.08bc 34.08±0.29cd 25.17±0.26bcd
L1 20.32±0.39b 24.88±0.51a 1.27±0.09a 40.67±1.63ab 30.36±1.27a
L2 20.37±0.13b 25.61±0.56ab 1.32±0.18a 42.71±0.51a 31.12±0.66a
M1L1 20.68±0.36bc 25.03±0.41ab 2.00±0.13bc 36.59±1.42bcd 26.90±1.39abcd
M1L2 21.56±0.58bcd 26.03±0.10ab 1.76±0.07b 36.87±1.39bcd 28.35±1.67abc
M2L1 21.93±0.31cd 26.98±0.00b 2.70±0.35d 33.02±1.13d 23.26±1.59d
M2L2 22.52±0.36d 27.35±0.01b 2.42±0.15cd 34.05±2.48cd 24.61±2.46cd
(M1和 M2)的粗蛋白含量显著高于单独添加乳酸
菌组(L1和L2)(P<0.05),且 M2L1和 M2L2组
的粗蛋白含量显著高于单独添加乳酸菌组(P<0.
05)。除了 M2L1和 M2L2组的干物质含量与对照
组相比差异显著外(P<0.05),其余组与对照组均
不显著。除了单独添加乳酸菌组(L1和L2)的可溶
性糖与对照差异不显著外,其他各处理组的可溶性
糖含量显著高于对照组(P<0.05),M2L1组的可
溶性糖显著高于其他处理组,T2R2组的可溶性糖
含量显著高于 M1L2组和 M1组(P<0.05)。除了
单独添加乳酸菌组(L1和L2)和 M1组的中性洗涤
纤维含量与对照组差异不显著外,其他各处理组显
著低于对照组(P<0.05)。除了 M2L1组和 M2L2
组的ADF含量显著低于对照组外(P<0.05),其他
各组与对照组差异不显著。
3 讨论
3.1 糖蜜对青贮饲料的影响
糖蜜属于发酵促进剂,原料中添加糖蜜可增加
原料中的糖分,促进微生物(乳酸菌)活动,产生大量
有机酸快速降低pH,从而控制青贮的整个发酵过
程[17]。大量的青贮试验研究表明[18-20]:添加糖蜜可
使青贮饲料的干物质和乳酸含量增加,pH 和氨态
氮含量明显下降。本研究结果表明:经糖蜜处理的
光叶紫花苕青贮饲料的pH和氨态氮含量显著低于
949
草 地 学 报 第20卷
对照组(P<0.05),粗蛋白和有机酸等青贮品质显
著优于对照组(P<0.05)。刘贤等[21]在对苜蓿
(MedicagosativaL.)进行青贮试验时发现,添加
糖蜜可提高苜蓿青贮饲料的发酵品质,促进乳酸发
酵,同时还可以降低氨态氮的含量,本试验结果与此
结果一致。本试验结果表明,随着单独添加糖蜜量
的增加,青贮饲料的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维
变化不显著,但是糖蜜和乳酸菌混合添加组青贮饲
料中的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维变化与对照相
比显著降低。陶莲等[22]研究不同添加剂对红三叶
(TrifoliumpretenseL.)青贮品质的影响,结果表
明:与对照相比,所有糖蜜处理组pH均显著降低,
中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量都具有随着糖蜜
含量的增加而降低的趋势,氨态氮含量显著下降。
韩立英等[23]研究不同添加剂对青贮新麦草(Psathy
rostachys)的影响,结果与本试验不一致,杨桂英[24]
研究添加糖蜜对燕麦(Avenasativa)青贮品质的影
响,结果表明酸性洗涤纤维含量随糖浓度的增加而
减少,中性洗涤纤维含量随糖浓度的增加而增加,与
Khan等[25]的研究结果一致,这些研究与本试验结
果都不一致,可能是由于原料不同引起的差异。李
改英等[26]向青贮饲料中添加不同的糖蜜,研究表明
随着添加量的增加,青贮发酵速度越快,青贮发酵质
量越好。本试验中虽然随着添加量的增加,青贮发
酵品质之间没有显著差异,但是有增加的趋势。糖
蜜这一制糖的副产物,添加到青贮原料中不仅对蛋
白降解具有抑制作用,还能提高青贮品质。由此可
见,糖蜜可作为青贮饲料可溶性糖分的重要来源,能
够在青贮饲料制作过程中作为常用的营养性添加剂
来应用。
3.2 乳酸菌对青贮饲料的影响
一般来说,成功调制青贮饲料的关键在于是否
能够促进乳酸菌的大量繁殖[27],通常情况下由于牧
草表面附着的乳酸菌数量有限,远低于每克牧草
105CFU的水平[28],同时还有大量霉菌、酵母菌和丁
酸菌等不良微生物。添加乳酸菌制剂,可大大提高
青贮发酵初期乳酸菌基数,加快乳酸菌的繁殖,使青
贮饲料的pH迅速降低[29]。陶连等[22]试验表明,经
过乳酸菌处理的红三叶青贮饲料的pH值均显著低
于对照组,本试验结果与此一致。在发酵过程中,氨
态氮的产生主要是由于蛋白质水解酶的活性及梭菌
等微生物将氨基酸进一步分解代谢所致。Davies
等[30]报道,用只含有植物乳杆菌的乳酸菌添加剂降
低青贮中蛋白质的降解,直接表现就是氨态氮含量
比对照组低(P<0.05)。本试验结果显示添加组
L1的氨态氮含量显著低于对照,L2组的氨态氮/总
氮值与对照没有显著差别,与Davies等[30]的报道存
在不同。可能是由于光叶紫花苕中可溶性含糖量
低,缓冲能高造成的;也可能是由于青宝Ⅱ号中矿质
元素促进了青贮原料中某种有害菌的生长有关,但
具体原因还有待进一步研究。
在青贮饲料中单独添加乳酸菌,青贮饲料中的中
性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量与对照组差异不
显著,且有上升的趋势,这与席应军等[31]的研究结果
一致。乳酸、乙酸、干物质的含量与对照组没有显著
差异,这与薛艳林等[32]的试验结果相同。Rcoke
等[33]指出,如果青贮原料中可溶性糖含量过低,即使
添加乳酸菌也不能使青贮饲料的品质得到改善,本试
验结果与此一致。而与Uchida和Kitamura[34]指出接
种乳酸菌到可溶性糖含量低的牧草中对改善发酵品
质有显著效果的结论不一致。
3.3 混合添加剂对青贮饲料的影响
研究表明,当2种或2种以上的添加剂同时配
合使用时,会出现协同作用和拮抗作用:当出现协同
作用时,其功效会加强;当出现拮抗作用时,则功效
会减弱[35]。本试验结果表明乳酸菌和糖蜜混合添
加组与对照组相比显著提高了粗蛋白以及可溶性糖
含量,且显著降低了pH 和氨态氮含量,与薛艳林
等[32]研究乳酸菌和蔗糖混合处理以及乳酸菌和玉
米(Zeamays)粉混合处理苜蓿草渣的结果一致。
本试验结果中糖蜜和乳酸菌混合添加后,青贮饲料
的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量均比对照组
降低,这与席应军等[31]的研究结果一致。
本试验中添加糖蜜和乳酸菌显著改善了光叶紫
花苕的青贮品质和营养价值,其效果优于单独添加
乳酸菌,这与李静[36]的研究结果一致,可能是由于
光叶紫花苕的可溶性糖含量低,糖蜜的添加为乳酸
菌的发酵提供了充足的底物,促进了乳酸菌的快速
发酵。McDonald等[37]曾建议在青贮的同时添加乳
酸菌和糖类以改善青贮发酵品质,本试验结果与其
一致。
4 结论
采用乳酸菌制剂对光叶紫花苕进行青贮发酵,
不能有效地改善其青贮发酵品质;糖蜜、糖蜜和乳酸
059
第5期 程方方等:糖蜜和乳酸菌对光叶紫花苕青贮品质的影响
菌混合添加处理可显著改善光叶紫花苕青贮饲料的
发酵品质,且以糖蜜和乳酸菌混合添加时效果最佳。
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(责任编辑 李美娟)
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