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
添加糖蜜和尿素对象草青贮发酵品质的影响
荣 辉1,余成群2,李志华1,下条雅敬3,邵 涛1*
(1.南京农业大学动物科学技术学院 饲草调制加工与贮藏研究所,江苏 南京 210095;2.中国科学院地理科学
与资源研究所,北京 100101;3.九州大学生物资源与环境学部动物饲料生产与利用研究室,日本 福冈 812-8581)
摘要:为评价添加糖蜜和尿素对象草(PennisetumpurpureumSchumach.)青贮发酵品质的影响,试验设4个处理:
即无添加(对照)、4%糖蜜组(M)、0.4%尿素组(U)、4%糖蜜+0.4%尿素组(MU),添加比例以鲜重为基础。在青
贮后第3,7,14,30d开窖,取样分析其发酵品质。结果表明:对照发酵品质在青贮后期(14~30d)下降;U组主要
发酵产物是乙酸和丁酸,且pH和氨态氮/总氮值显著高于对照(P<0.05),发酵品质最差;M组和 MU组水溶性碳
水化合物和乳酸含量显著高于对照(P<0.05),保持高而稳定的乳酸/乙酸值和低的丁酸含量(<0.3g·kg-1
DM);与对照相比,仅 MU组粗蛋白质含量显著提高(P<0.05),M组和 MU组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量
显著降低(P<0.05)。综上所述,单独添加4%糖蜜或与0.4%尿素组合添加均能提高象草青贮饲料的发酵品质,
促进结构性碳水化合物的降解,组合添加4%糖蜜和0.4%尿素提高了象草青贮饲料的粗蛋白质含量。
关键词:象草;糖蜜;尿素;发酵品质
中图分类号:S143.14;S816.53 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)05-0940-07
EffectsofAddingMolassesandUreaonFermentationQualityofNapierGrassSilage
RONGHui1,YUCheng-qun2,LIZhi-hua1,SHIMOJOMasataka3,SHAOTao1*
(1.InstituteofEnsilingandProcessingofGrass,ColegeofAnimalSciencesandTechnology,
NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,JiangsuProvince210095,China;
2.InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,
Beijing100101,China;3.LaboratoryofAnimalFeedScience,DivisionofAnimalScience,Departmentof
AnimalandMarineBioresourceSciences,FacultyofAgriculture,KyushuUniversity,Fukuoka812-8581,Japan)
Abstract:Toevaluateeffectsofaddingmolassesandureaonthefermentationqualityofnapiergrass(Pen-
nisetumpurpureumSchumach.)silage,napiergrassharvestedat65days(elongationstage)wasensiledin
laboratorysilosfor3,7,14,and30daysattheambienttemperature.Fourtreatmentsincluded:noaddi-
tives(control),4% molasses(M),0.4%urea(U),and4% molasses+0.4%urea(MU).Sampleswere
takenforanalyzingfermentationqualityafterthesiloswereopened.Resultsshowedthatthecontrolde-
creasedfermentationqualityduringthelaterstage(14~30d)ofensiling.ThetreatmentUmainlypro-
ducedaceticacidandbutyricacid,andsignificantlyincreasedpHandNH3-N/totalnitrogenvaluescom-
paredwithcontrol(P<0.05).BothtreatmentMandMUsignificantlyincreasedwatersolublecarbohy-
drateandlacticacidcontents(P<0.05),maintainedalowlevelofbutyricacid(<0.3g·kg-1DM)and
constantlykepthighvalueoflacticacid/aceticacidoverthefermentationprocess.Infinalsilages,both
treatmentMandMUhadsignificantlylowerneutraldetergentfiberandaciddetergentfibercontents(P<
0.05),andtreatmentMUhadsignificantlyhighercrudeproteincontentcomparedwithcontrol(P<
0.05).Inconclusion,adding4% molassesorthecombinationof4% molasseswith0.4%ureaimproved
fermentationquality,whichpromoteddegradationofstructuralcarbohydrate,andthecombinationof4%
molasseswith0.4%ureaincreasedcrudeproteincontentofnapiergrasssilage.
Keywords:Napiergrass;Molasses;Urea;Fermentationquality
收稿日期:2012-02-20;修回日期:2012-05-10
基金项目:国家自然科学基金面上项目(30771530);江苏省普通高校研究生科研创新计划项目资助
作者简介:荣辉(1981-),男,河南正阳人,博士研究生,主要从事饲草调制与加工研究,E-mail:huir1891@yahoo.com.cn;*通信作者 Au-
thorforcorrespondence,E-mail:taoshaolan@yahoo.com.cn
第5期 荣辉等:添加糖蜜和尿素对象草青贮发酵品质的影响
象草(Pennisetumpurpureum Schumach.)原
产于非洲、澳大利亚和亚洲南部等地,是热带亚热带
地区普遍种植的一种多年生暖季型牧草,具有鲜嫩
多汁、产量高、适口性好等特点,是反刍动物的优质
青绿饲料,目前在江苏地区亦有种植,通常被用于青
贮饲料的生产,以缓解冬春季节粗饲料短缺问题。
暖季型牧草通常水溶性碳水化合物含量较低,结构
粗硬,青贮时不易压实,空气难以排出,往往造成植
物的呼吸作用和好氧性微生物活动时间的延长,导
致青贮早期水溶性碳水化合物大量损失,造成乳酸
菌发酵底物不足,乳酸生成量低,pH很难快速降到
4.2以下,不能有效抑制其他有害微生物的活性,使
青贮难以成功[1-3]。
添加水溶性碳水化合物含量高的材料是解决暖
季型牧草青贮发酵底物不足的有效措施之一。糖蜜
作为制糖工业的副产物,富含水溶性碳水化合物,经
常被作为青贮添加剂使用。添加糖蜜能够有效弥补
青贮原料发酵底物的不足,促进同型乳酸发酵[4],提
高青贮饲料的发酵品质[5-7]。此外,暖季型牧草粗纤
维含量较高,粗蛋白质含量较低,而尿素价格低廉又
能被反刍动物利用,经常作为一种营养型添加剂以
提高青贮饲料粗蛋白质含量[8]。Yunus等[9]研究表
明添加0.5%尿素能提高象草青贮饲料的粗蛋白质
含量,但会因氨的释放而增加象草的缓冲能,使pH
升高,导致梭菌生长增强,使青贮饲料的发酵品质下
降。如能将糖蜜和尿素进行组合添加既能提高象草
青贮饲料的粗蛋白质含量,又能改善其发酵品质。
但关于这方面的研究报道还比较少,尤其是添
加糖蜜和尿素对象草青贮发酵动态的影响尚未见
报道。
本试验通过测定单独添加糖蜜、尿素及组合添
加糖蜜和尿素后象草青贮过程中主要发酵品质指标
值及水溶性碳水化合物含量的动态变化,研究它们
对象草青贮发酵品质的影响,并对青贮饲料的粗蛋
白质和纤维成分进行分析,为糖蜜和尿素用于象草
的青贮饲料生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 青贮饲料的制作
象草种植于南京农业大学试验地,初次生长65
d(营养生长期),株高为1.4m左右时,于2007年8
月6日刈割,立即运回实验室,用铡刀切成2cm左
右,茎叶充分混匀后即为青贮原料。试验设4个处
理:即对照(control);4%糖蜜组(M);0.4%尿素组
(U);4%糖蜜+0.4%尿素组(MU),各组添加量均
以鲜重为基础。称取约800g青贮原料,按试验设
计分别添加相应比例的糖蜜和尿素,充分混匀,装填
至1L的实验室青贮窖(聚乙烯瓶),置于室温下(28
~32℃)保存,分别在青贮后第3,7,14,30d开窖,
每个处理各时间点设3个重复。
1.2 化学成分分析
象草切碎后立即称取一定量烘干后用于测定青
贮原料的干物质(drymatter,DM)、总氮(totalni-
trogen,TN)、水溶性碳水化合物(watersoluble
carbohydrate,WSC)、中性洗涤纤维(neutraldeter-
gentfiber,NDF)和酸性洗涤纤维(aciddetergent
fiber,ADF)。青贮窖打开后,取出全部青贮饲料,
混合均匀,取35g放入150mL锥形瓶中,加入70g
蒸馏水,于4℃浸提24h,通过双层纱布和定性滤纸
(杭州新华)过滤,滤液用于测定pH、乳酸(lactic
acid,LA)、氨态氮(ammonianitrogen,NH3-N)和
挥发性脂肪酸(volatilefattyacids,VFAs),剩余青
贮饲料烘干后用于测定DM,TN和 WSC含量。
在65℃烘箱中烘60h以上至恒重,测定干物质
含量;pH值采用精密pH 计(HANNApH211型,
意大利)测定;乳酸含量采用对羟基联苯比色法测
定[3];水溶性碳水化合物含量采用蒽酮-硫酸比色法
测定[10];氨态氮含量采用苯酚-次氯酸钠比色法测
定[3];挥发性脂肪酸(VFA)即乙酸(aceticacid,AA)、
丙酸(propionicacid,PA)与丁酸(butyricacid,BA)采
用高效气相色谱仪(日本岛津GC-14B型,色谱柱为
30m×0.25mm×0.25μm毛细管柱)测定,色谱参
数:柱温140℃,汽化温度180℃,采用氢离子火焰检
测器,检测温度220℃,载气为氮气,压力为60kPa,氢
气压力为50kPa,氧气压力为50kPa;总氮含量采用
凯氏定氮法测定[3],粗蛋白质(crudeprotein,CP)含
量通过总氮含量乘以6.25计算得出;NDF和ADF采
用范式纤维分析法测定[11]。
1.3 数据统计分析
用SAS9.0软件进行单因子方差分析,并用
Fisher’sLSD法对处理间及青贮天数间平均数进
行多重比较。
149
草 地 学 报 第20卷
2 结果与分析
2.1 青贮原料的化学成分
象草原料含有较低含量的干物质和水溶性碳水
化合物(表1),中等含量的粗蛋白质,较高含量的中
性洗涤纤维和酸性洗涤纤维。
2.2 添加糖蜜和尿素对象草青贮过程中pH、乳
酸/乙酸值、干物质、乳酸和乙酸含量的影响
随着青贮的进行,U组干物质含量在3d后显
著下降(P<0.05)(表2),随后保持稳定,而其他组
均没有明显变化。U组干物质含量在3d后显著低
于对照(P<0.05),而 M组和 MU组始终显著高于
对照(P<0.05),M组和 MU组间差异不显著。
整个青贮过程中,乳酸含量的变化表现为对照
在7d后呈下降趋势,U组缓慢升高,M 组和 MU
组分别在青贮第7d显著升高后(P<0.05)保持稳
定。U 组乳酸含量始终显著低于其他组(P<
0.05),但 M 组和 MU 组始终显著高于对照(P<
0.05),而 MU组始终高于 M 组。相对应地pH值
和乳酸含量基本呈相反的变化趋势。对照pH值在
7d后呈升高趋势,U 组在3d后显著下降(P<
0.05),M组和 MU组有波动,但差异不显著。U组
pH值始终显著高于其他组(P<0.05),M 组在3d
后显著低于对照(P<0.05),MU组在3~7d内高
于对照,但在第30d显著低于对照(P<0.05)。
表1 象草青贮前的化学成分
Table1 Chemicalcompositionsofnapiergrassbeforeensiled
干物质
Drymatter
/g·kg-1FW
粗蛋白质
Crudeprotein
/g·kg-1DM
水溶性碳水化合物
Watersolublecarbohydrate
/g·kg-1DM
中性洗涤纤维
Neutraldetergentfiber
/g·kg-1DM
酸性洗涤纤维
Aciddetergentfiber
/g·kg-1DM
154.32±3.24 103.93±5.54 57.80±2.83 624.25±5.69 387.51±6.47
注(Note):FW:鲜重,freshweightDM:干物质,drymatter
表2 添加糖蜜和尿素对象草青贮pH、LA/AA值、DM、LA和AA含量的影响
Table2 EffectofaddingmolassesandureaonpH,LA/AAvalue,DM,LAandAAcontentsofnapiergrasssilages
测定项目
Item
处理
Treatments
青贮天数 Daysofensiling
3d 7d 14d 30d
干物质
Drymatter
/g·kg-1FW
Control 129.90±11.78B 134.88±7.12B 133.13±7.46B 121.80±13.15B
U 125.89±13.05aB 109.83±5.87bC 102.01±3.37bC 110.82±1.47bB
M 155.73±3.23A 170.46±7.37A 164.91±7.73A 156.48±15.31A
MU 162.60±7.50A 169.14±9.61A 172.41±10.86A 168.86±3.87A
pH值
pHvalue
Control 3.82±0.02bB 3.71±0.03bC 3.86±0.22bB 4.28±0.18aB
U 6.56±0.22aA 5.36±0.05bA 5.04±0.07cA 5.06±0.04cA
M 3.71±0.03abB 3.61±0.01bcD 3.56±0.08cC 3.72±0.07aD
MU 3.90±0.07abB 3.97±0.07aB 3.83±0.06bB 3.94±0.03aC
乳酸
Lacticacid
/g·kg-1DM
Control 61.01±11.36B 68.09±12.96B 61.91±15.11B 49.94±8.86C
U 1.76±0.40bC 1.30±0.14bC 3.45±0.57bC 6.93±2.30aD
M 88.57±19.33bA 116.28±9.32aA 124.78±7.70aA 119.07±12.55aB
MU 100.52±16.99bA 120.81±13.37abA 134.24±3.67aA 141.83±8.48aA
乙酸
Aceticacid
/g·kg-1DM
Control 6.44±0.45bB 9.92±6.08bB 14.49±6.38abB 22.04±5.78sB
U 32.96±1.26bA 83.31±7.90aA 89.14±12.66aA 96.67±13.08aA
M 8.58±1.18bB 9.29±1.31bB 15.01±3.62aB 11.18±4.15abB
MU 9.61±3.17B 11.54±2.33B 11.73±1.83B 12.44±3.53B
乳酸/乙酸
Lacticacid
/aceticacid
Control 9.42±1.08aA 8.00±2.81abB 5.03±2.60bcB 2.39±0.89cB
U 0.05±0.01abB 0.02±0.00cC 0.04±0.01bC 0.07±0.02aB
M 10.51±3.11A 12.60±0.86A 8.62±2.00A 11.88±5.09A
MU 10.90±1.91A 10.64±1.54AB 11.62±1.70A 11.95±2.91A
注:不同小写字母表示同一处理不同天数间差异显著;不同大写字母表示同一天内不同处理间差异显著;P<0.05。下同
Note:Differentsmallettersindicatesignificantdifferencebetweendifferentdaysofthesametreatment;differentcapitallettersindicate
significantdifferencebetweendifferenttreatmentsofthesameday;P<0.05.Thesameasbelow
整个青贮过程中,U组乙酸含量在3d后显著
升高(P<0.05),而其他组呈缓慢升高趋势。U组
乙酸含量始终显著高于其他组(P<0.05),而对照、
M和 MU这3组间差异不显著。整个青贮过程中,
乳酸/乙酸值除对照显著下降外(P<0.05),其他组
均保持稳定。U组乳酸/乙酸值显著低于对照(P<
249
第5期 荣辉等:添加糖蜜和尿素对象草青贮发酵品质的影响
0.05),而 M 组和 MU组高于对照,但 M 组和 MU
组间差异不显著。
2.3 添加糖蜜和尿素对象草青贮过程中丙酸、丁酸
和总挥发性脂肪酸含量及氨态氮/总氮值的影响
整个青贮过程中,对照和U组丁酸含量分别在
14d后和7d后显著升高(P<0.05)(表3)。U组
丙酸和丁酸含量显著高于其他组(P<0.05),而其
他组间无显著差异。总挥发性脂肪酸含量的变化与
乙酸含量变化一致。整个青贮过程中,对照氨态氮/
总氮值在7d后显著升高(P<0.05),U组在3d后
显著升高(P<0.05),随后保持稳定,M 组和 MU
组都有波动,但差异不显著。U 组和 MU 组氨态
氮/总氮值始终显著高于对照(P<0.05),但 MU组
显著低于U组(P<0.05),M组在7d后低于对照,
但差异不显著。
表3 添加糖蜜和尿素对象草青贮PA、BA和总VFAs含量及AN/TN值的影响
Table3 EffectsofaddingmolassesandureaonAN/TNvalue,PA,BAandtotalVFAscontentsofnapiergrasssilages
测定项目
Item
处理
Treatments
青贮天数 Daysofensiling
3d 7d 14d 30d
丙酸
Propionicacid
/g·kg-1DM
Control 0.84±0.71AB 0.74±0.43B 0.83±0.49B 0.77±0.51B
U 2.09±1.53A 2.64±1.63A 5.25±0.90A 5.33±3.40A
M 0.28±0.15B 0.43±0.25B 0.31±0.19B 0.17±0.10B
MU 0.19±0.04B 0.33±0.07B 0.21±0.05B 0.28±0.26B
丁酸
Butyricacid
/g·kg-1DM
Control 0.76±0.59bB 0.57±0.62bB 0.55±0.69bB 4.05±2.36aB
U 21.69±6.34bA 33.86±9.90bA 65.46±3.04aA 59.08±15.71aA
M 0.22±0.27B 0.06±0.05B 0.02±0.03B 0.09±0.05B
MU 0.07±0.10B 0.10±0.14B 0.04±0.06B 0.16±0.03B
总挥发性脂肪酸
TotalVFAs
/g·kg-1DM
Control 8.04±1.48bB 11.23±5.68bB 15.86±6.77bB 26.85±6.99aB
U 56.74±8.21cA 119.81±19.27bA 159.86±8.73aA 161.07±12.26aA
M 9.08±0.83bB 9.78±1.13bB 15.34±3.55aB 11.44±4.03abC
MU 9.87±3.21B 11.97±2.44B 11.98±1.81B 12.88±3.82BC
氨态氮/总氮
NH3-N/totalnitrogen
/g·kg-1TN
Control 49.56±6.63cC 51.40±5.72cC 74.10±11.39bC 106.39±15.35aC
U 447.86±29.46bA 625.50±7.24aA 677.97±19.43aA 642.66±51.19aA
M 56.04±24.33C 59.12±16.05C 52.67±3.49C 64.05±10.16C
MU 147.98±28.82B 183.59±33.87B 154.82±6.88B 193.30±23.77B
2.4 添加糖蜜和尿素对象草青贮过程中水溶性碳
水化合物含量的影响
整个青贮过程中,对照和U组水溶性碳水化合
物含量均缓慢下降(图1),而 M组和 MU组都在第
7d显著下降(P<0.05),之后保持稳定。U组水溶
性碳水化合物含量始终低于对照,而 M 组和 MU
组始终高于对照,M 组显著高于 MU 组(P<
0.05)。青贮结束时,对照、U组、M 组和 MU组的
水溶性碳水化合物含量分别为10.10,4.20,20.39
和15.44g·kg-1DM。
2.5 添加糖蜜和尿素对青贮30d的象草青贮饲料
营养品质的影响
经过30d的青贮,U组和 M 组粗蛋白质含量
均略高于对照(表4),但差异不显著,MU组显著高
于对照(P<0.05);U组中性洗涤纤维含量显著高
于对照(P<0.05),酸性洗涤纤维略高于对照(P>
0.05),而 M组和 MU组中性洗涤纤维和酸性洗涤
纤维含量显著低于对照(P<0.05),M 组又显著低
于 MU组(P<0.05)。
图1 添加糖蜜和尿素对象草青贮 WSC含量的影响
Fig.1 EffectsofaddingmolassesandureaonWSC
3 讨论
据Catchpoole等[12]报道,发酵品质好的青贮饲
349
草 地 学 报 第20卷
表4 添加糖蜜和尿素对象草青贮饲料营养品质的影响
Table4 Effectsofaddingmolassesandureaonnutritivequalityofnapiergrasssilages g·kg-1DM
处理
Treatments
粗蛋白
Crudeprotein
中性洗涤纤维
Neutraldetergentfiber
酸性洗涤纤维
Aciddetergentfiber
Control 69.71±4.03b 623.53±12.71b 402.81±11.26a
U 80.46±2.30b 641.19±3.76a 411.95±8.51a
M 78.92±7.40b 462.32±0.29d 286.04±0.60c
MU 103.60±9.41a 488.24±5.58c 308.62±5.80b
注:不同小写写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
Note:Differentsmallettersindicatesignificantdifferencebetweendifferenttreatments(P<0.05)
料,其 pH 值应不高于 4.2,丁 酸 含 量 小 于 2
g·kg-1DM,氨态氮/总氮值小于110g·kg-1TN,
乳酸含量介于30~130g·kg-1DM之间,且超过挥
发酸的总量。根据这一评价标准,从pH 和乳酸含
量看,无论单独添加4%糖蜜还是与0.4%尿素组合
添加都获得了发酵品质良好的青贮饲料,且从乳酸/
乙酸值看,整个青贮过程中呈稳定的乳酸型发酵。
象草自然青贮虽然也以乳酸型发酵为主,但在青贮
后期发酵品质下降。单独添加0.4%尿素组,主要
发酵产物是乙酸和丁酸,仅有少量乳酸生成,pH和
氨态氮/总氮值均显著提高,发酵品质最差。
暖季型牧草的水溶性碳水化合物含量通常较
低,青贮过程以乙酸型发酵为主[12]。但在本研究
中,象草自然青贮时,在青贮早期乳酸大量生成,pH
持续下降到第7d达最低值(3.71),青贮过程以乳
酸型发酵为主。这可能是因为生长65d的象草相
对比较幼嫩,较易于压实,加之较高的青贮密度(800
kg·m-3)和切短(2cm左右)亦有利于排出空气和
植物汁液的渗出[13],因此汁液中的水溶性碳水化合
物能被青贮早期的同型乳酸菌有效利用。此外,象
草的高水分(84%以上)为微生物活动提供了高水活
性环境,有可能促进了青贮早期的乳酸菌活动[14],
因而青贮早期乳酸发酵活动旺盛,乳酸生成量较大。
但在青贮3d后乳酸/乙酸值就逐渐下降,乳酸含量
在14d后显著降低,在青贮末期,pH值显著升高并
超过4.2,丁酸含量和氨态氮/总氮值均显著增加,
表明在青贮后期象草自然青贮的发酵品质不稳定,
这与荣辉等[15]的报道一致。Zhang等[16]研究表明
青贮饲料的水溶性碳水化合物含量存在一个临界
值,当总的水溶性碳水化合物含量低于或高于临界
值时将分别促进或抑制丁酸发酵,而临界值的大小
与青贮条件如缓冲能、水分和温度等有关。因此,本
研究中象草自然青贮时发酵品质在后期变差可能是
因为象草本身的水溶性碳水化合物含量不充足,加
上青贮早期的有氧活动和乳酸发酵活动对水溶性碳
水化合物的消耗量较大,造成在青贮后期水溶性碳
水化合物(尤其是葡萄糖)的剩余量较低,而在低糖
的情况下某些植物乳杆菌能够发酵乳酸生成乙
酸[14],由于乙酸较弱,使pH值升高,为梭菌等有害
微生物活动提供了有利条件,导致蛋白质分解增加,
发酵品质变差。
充足的糖分是保证乳酸型青贮饲料形成的前
提[17],糖蜜经常被用于青贮饲料生产以弥补发酵底
物的不足,其在暖季型牧草中的添加水平一般在
4%~5%(鲜重基础)以上[18]。许多研究者发现添
加糖蜜能提高青贮饲料的干物质、乳酸和水溶性碳
水化合物含量,降低pH 值,抑制丁酸发酵,改善青
贮饲料的发酵品质[4,6,19]。本研究中,添加4%糖蜜
也获得类似结果,明显提高了乳酸/乙酸值及乳酸和
水溶性碳水化合物含量,降低了丁酸含量,表明添加
糖蜜为象草提供了充足的发酵底物,促进同型乳酸
菌的生长[4],提高乳酸发酵效率,因而生成更多的乳
酸,并在整个发酵期内保持稳定的同型乳酸发酵。
但从pH和氨态氮/总氮值看,添加糖蜜后pH值在
发酵初期(0~3d)并没有显著低于对照,氨态氮/总
氮值在发酵前7d内甚至略高于对照。这可能与糖
蜜中含有的少量粗蛋白(多属于非蛋白氮类,如氨、
酰胺及硝酸盐等)的分解有关[14],蛋白质分解产氨
一方面提高氨态氮含量,另一方面提高了缓冲能,造
成发酵初期pH降低效果不明显。
单独添加0.4%尿素使象草青贮饲料的干物
质损失较多,显著提高了整个青贮过程的pH和氨
态氮/总氮值及乙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸的含
量,而显著降低了乳酸含量,导致发酵品质很差,
这与Yunus等[9,20]的研究结果一致。在发酵初始
阶段,pH接近中性,添加的尿素很容易因植物酶
和微生物酶以及脲酶的作用而 分 解 成 氨[20],
Stephanie和 Simon[21]在刀豆(Canavaliaensifor-
mis)中发现脲酶活动的最适pH为7~8,而在pH
为4.6时开始受抑制。本研究中,单独添加尿素
449
第5期 荣辉等:添加糖蜜和尿素对象草青贮发酵品质的影响
使象草的pH始终保持在5.0以上,为脲酶的活动
提供了有利条件,导致尿素因脲酶作用而分解释
放出大量氨,在很大程度上提高了象草的缓冲能。
另外添加尿素后象草的大部分水溶性碳水化合物
被其他杂菌所消耗,而乳酸发酵效率较低,导致乳
酸生成量很低,更难使pH降到理想水平。因此,
为抵消因添加尿素而升高的缓冲能,额外添加糖
分是必要的。本研究中,在添加0.4%尿素基础
上,再添加4%糖蜜保证了发酵底物的充足,因而
能生成大量的乳酸,足以抵消尿素作用所提高的
缓冲能,使青贮饲料的pH值降到4.2以下,并在
发酵过程中有效抑制了梭菌活动,但由于尿素的
分解产氨作用,致使氨态氮/总氮值一直保持在
147.98~193.30g·kg-1TN范围内。
实践中常通过添加尿素来提高粗蛋白质含
量,但Yunus等[20]研究表明添加尿素仅对成熟象
草和经凋萎处理的幼嫩象草青贮饲料的粗蛋白质
含量有提高作用,对未凋萎幼嫩象草作用不大。
本研究以生长65d(幼嫩)的象草为青贮原料,单
独添加0.4%尿素对粗蛋白质含量仅略有提高。
这主要归因于幼嫩象草的高水分适宜脲酶的活
动,添加的尿素在脲酶作用下分解产氨量较大,使
缓冲能升高,而发酵底物的不足又造成乳酸生成
量较低,难以降低pH,进一步促进了梭菌等有害
微生物的活动,最终导致尿素和植物蛋白质分解
释放出大量氨,造成氮源以氨的形式挥发损失严
重。而0.4%尿素和4%糖蜜组合添加明显提高
了粗蛋白质含量,表明添加糖蜜是抵消尿素不利
影响的有效措施。此外,单独添加0.4%尿素显著
提高了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量,这归
因于尿素处理pH值高(5.0以上)造成有害微生
物的活动旺盛,导致象草青贮饲料中易分解的营
养物质(如蛋白质、水溶性碳水化合物、淀粉等)被
大量分解,造成结构性碳水化合物含量相对提高。
无论是单独添加4%糖蜜还是与0.4%尿素组合
添加都显著降低了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维
含量,表明添加糖蜜促进了象草青贮饲料的结构
性碳水化合物的降解。这主要是因为添加糖蜜补
充了发酵底物,生成较多的有机酸,尤其是乳酸含
量提高,增加了对结构性碳水化合物的酸解[14]。
Arbabi等[22]和Baytok等[23]也报道添加糖蜜增加了
结构性碳水化合物的降解。添加糖蜜后结构性碳水
化合物降解量的增加有可能在提高象草青贮饲料的
消化率上具有潜在作用,这有待进一步研究。
4 结论
综上所述,单独添加0.4%尿素未能有效提高
象草青贮饲料的粗蛋白质含量,且使发酵品质变坏,
而单独添加4%糖蜜或与0.4%尿素组合添加能提
供充足的发酵底物,使象草保持稳定的同型乳酸发
酵,有效提高象草青贮饲料的发酵品质,并促进结构
性碳水化合物的降解,尤其是糖蜜和尿素组合添加
有效提高了粗蛋白质含量。建议4%糖蜜和0.4%
尿素组合添加是提高象草青贮饲料发酵品质和营养
品质的有效措施。
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(责任编辑 刘云霞
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《草业科学》2013年征订启事
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