全 文 ：第20卷　第6期
　Vol.20　 No.6
草　地　学　报
ACTA AGRESTIA SINICA
　　　　　2012年 11月
　 Nov.　　2012
添加甲酸对象草青贮发酵品质的影响
荣　辉1,陈　杰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:为评价甲酸对象草(PennisetumpurpureumSchumach.)青贮发酵品质的影响,分别设置添加量为0(对照),
2.2,4.4和6.6mL·kg-1FM处理,在青贮0.5,1,2,3,5,7,14,30d开窖,测定青贮饲料发酵品质的动态变化。结
果表明:对照发酵品质良好,未见丁酸生成;与对照相比,添加甲酸能够快速酸化青贮饲料,明显提高水溶性碳水化
合物含量(P<0.05),且添加量越高效果越好;添加2.2mL·kg-1甲酸组氨态氮/总氮值在2d后快速升高,且在3
d后显著高于对照(P<0.05),并从第7d开始检测到丁酸;添加4.4和6.6mL·kg-1甲酸组整个青贮过程中无乳
酸和挥发性脂肪酸产生,氨态氮/总氮值维持在很低的水平(<12g·kg-1TN)。综上所述,添加2.2mL·kg-1甲
酸的处理在青贮后期酸化作用减弱,使象草的发酵品质和营养品质变差,而添加4.4mL·kg-1以上甲酸能够有效
地保存象草的营养物质。
关键词:象草;甲酸;青贮;发酵品质
中图分类号:S816.53　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1007-0435(2012)06-1105-07
EffectofAddingFormicAcidonFermentationQualityofNapierGrass
RONGHui1,CHENJie1,YUCheng-qun2,LIZhi-hua1,SHIMOJOMasataka3,SHAOTao1∗
(1.InstituteofEnsilingandProcessingofGrass,ColegeofAnimalSciencesandTechnology,NanjingAgriculturalUniversity,
Nanjing,JiangsuProvince210095,China;2.InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,Chinese
AcademyofSciences,Beijing100101,China;3.LaboratoryofAnimalFeedScience,DivisionofAnimalScience,Department
ofAnimalandMarineBioresourceSciences,FacultyofAgriculture,KyushuUniversity,Fukuoka812-8581,Japan)
Abstract:Toevaluateeffectofaddingformicacidonfermentationqualityofnapiergrass(Pennisetumpur-
pureumSchumach.),itwasensiledinlaboratorysilosfor0.5,1,2,3,5,7,14,and30daysattheambi-
enttemperature.Theformicacidwasaddedatlevelsof0(control),2.2,4.4and6.6mL·kg-1onfresh
weightbasis,respectively.Samplesweretakenforanalyzingfermentationqualityafterthesiloswere
opened.Resultsshowedthatcontrolattainedagoodfermentationqualitywithnobutyricacidproduced.
Comparedwiththecontrol,formicacidadditionquicklyacidifiednapiergrasssilage,andsignificantlyin-
creasedwatersolublecarbohydratecontent(P<0.05),andtheeffectsincreasedastheadditionvolumein-
creased.NH3-nitrogen/totalnitrogenofsilagetreatedwith2.2mL·kg-1formicacidincreasedrapidlyaf-
ter2daysofensilingandsignificantlyhigherthancontrolafter3days(P<0.05),andbutyricacidbegan
tobedetectedfromd7ofensiling.Therewerenolacticacidandvolatilefattyacidsproducedandthelow-
estNH3-N/totalnitrogenvalue(<12g·kg-1TN)inbothsilagestreatedwith4.4and6.6mL·kg-1
formicacid.Inconclusion,adding2.2mL·kg-1formicacidhadadecreasingacidificationwhichlowered
thefermentationqualityandnutritivevalueinthelaterensilingperiod,whereasadding4.4mL·kg-1for-
micacidwassufficientlyhightoeffectivelyconservenutrientsofnapiergrass.
Keywords:Napiergrass;Formicacid;Ensilage;Fermentationquality
　　象草(Pennisetumpurpureum Schumach.)又
名紫狼尾草,原产于非洲,广泛分布于热带和亚热带
地区,具有产量高、鲜嫩多汁、适口性好等特点,是我
国南方草食家畜重要的青绿饲料。目前象草在江苏
收稿日期:2012-06-10;修回日期:2012-07-16
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,主要从事饲草调制加工与贮藏研究,E-mail:huir1891@yahoo.com.cn;∗通信作者
Authorforcorrespondence,E-mail:taoshaolan@yahoo.com.cn
草　地　学　报 第20卷
地区也有种植,其生产期主要集中在6-9月,饲草
剩余量大,因此在生产旺季,将剩余的象草调制成青
贮饲料对调节优质青绿饲草供应余缺具有重要意
义[1]。
一般来说,青贮是依靠乳酸菌发酵水溶性碳水
化合物生成乳酸来保存牧草或饲料作物的一种方
法,当乳酸发酵占优势时,pH 下降至4.2以下,并
抑制有害微生物活动时就可以获得优质的青贮饲
料[2-4]。但是当水溶性碳水化合物含量低时,乳酸发
酵因底物不足生成的乳酸含量低,pH下降缓慢,就
不能有效地抑制青贮过程中有害微生物的活性,尤
其是牧草水分含量高时易发生丁酸发酵[5],造成营
养物质的大量损失。为了快速酸化青贮饲料,抑制
有害微生物的活性,减少青贮发酵过程中营养物质
的损失,一些酸类添加剂如乙酸和丙酸已经在青贮
中应用[5]。甲酸的酸性更强,20世纪70年代开始
作为青贮添加剂使用,据文献报道添加甲酸能够抑
制植物呼吸作用和好氧性微生物的活性[6],提高水
溶性碳水化合物含量,降低pH 及有机酸和氨态氮
的含量[7],抑制蛋白质的降解[8-9]。甲酸在青贮生产
中已被广泛应用,特别是对干物质和水溶性碳水化
合物含量低的牧草保存效果更佳[10]。但是在添加
剂量方面,甲酸添加效果却不一致。管武太等[11]
报道添加6mL·kg-1甲酸青贮凋萎的多年生黑麦
草(LoliumperenneLam.)效果最好,明显减少了干
物质损失。Chamberlain 和 Quig[12]添加 2 和 6
L·t-1甲酸都能使多年生黑麦草青贮饲料保存良
好,但添加4L·t-1甲酸使发酵品质变差。因此,调
制青贮饲料时确定甲酸的添加量尤为重要,对于难
青贮的牧草如鸭茅(DactylisglomerataLam.)和豆
科牧草,甲酸添加量通常要达到6mL·kg-1时鲜草
才能获得理想的保存效果[6]。目前,国内添加甲酸
对象草青贮发酵品质的影响报道较少,其作用效果
尚不明确。因此,本试验旨在研究不同添加量的甲
酸对象草青贮发酵品质及水溶性碳水化合物含量的
影响。
1　材料与方法
1.1　试验材料
2010年9月24日收割株高1.8m左右的二茬
象草为青贮原料(种植在南京农业大学试验地,营养
生长期,生长76d)。添加剂为甲酸(浓度为88%,
国药集团化学试剂有限公司生产)。
1.2　试验设计
试验按甲酸添加量设4个处理,即对照(无添
加)、添加2.2,4.4,6.6mL·kg-1甲酸组(以鲜重为
基础)。分别在青贮0.5,1,2,3,5,7,14,30d开窖,
每组处理各时间点3个重复。
1.3　试验方法
1.3.1　青贮饲料的调制　将收割的象草切短至2
cm左右,茎叶混合均匀,称取约720g,按试验设计
分别添加相应比例的甲酸,充分混匀后,装填到1L
的实验室青贮窖(聚乙烯瓶),在室温条件下(24~
28℃)保存。
1.3.2　青贮饲料化学成分分析　象草切短后立即
称取一定量烘干后用于测定青贮原料的干物质、总
氮、水溶性碳水化合物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤
维。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、氨态氮和挥发性
脂肪酸,剩余青贮饲料烘干后用于测定干物质、总氮
和水溶性碳水化合物含量。
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[1];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(乙酸、丙酸和丁酸)采用高效气
相色谱仪测定(日本岛津 GC-14B型,色谱柱为30
m×0.25mm×0.25μm毛细管柱),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50kPa;总氮含量采用凯
氏定氮法测定[3],粗蛋白质含量通过总氮含量乘以
6.25计算得出;中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维采用
范式纤维分析法测定[13]。
1.4　数据统计
用SAS9.0软件进行方差分析(ANOVA),并
用Fisher’sLSD法对处理间及青贮天数间平均数
进行多重比较。
2　结果与分析
2.1　青贮原料的化学成分
象草原料含有较低的干物质和粗蛋白质含量、
6011
第6期 荣辉等:添加甲酸对象草青贮发酵品质的影响
中等的水溶性碳水化合物含量,以及较高的中性洗
涤纤维和酸性洗涤纤维含量(表1)。
2.2　添加甲酸对象草青贮过程中pH、干物质和乳
酸含量的影响
整个青贮过程中,对照组的干物质含量有微弱
的下降趋势(表2),2.2mL·kg-1甲酸组有明显的
下降趋势(P<0.05),而4.4和6.6mL·kg-1甲酸
组则无太大的变化(P>0.05)。青贮结束时,2.2
mL·kg-1甲酸组干物质含量略低于对照(P>
0.05),而4.4和6.6mL·kg-1甲酸组略高于对照
(P>0.05)。
表1　青贮前象草的化学成分
Table1　Chemicalcompositionsofnapiergrassbeforebeingensiled
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
184.53 80.57 82.73 605.44 357.17
　　注(Note):FW:鲜重freshweight;DM:干物质drymatter
表2　添加甲酸对象草青贮pH、干物质和乳酸含量的影响
Table2　EffectsofaddingformicacidonpHvalue,drymatterandlacticacidcontentsofnapiergrasssilage
测定项目
Items
青贮天数
Daysofensiling
甲酸处理Formicacidtreatments
对照CK 2.2mL·kg-1 4.4mL·kg-1 6.6mL·kg-1
干物质
Drymatter
/g·kg-1FW
0.5 178.43±5.26AB 187.23±4.32AB 184.61±7.55 186.63±7.22
1 177.53±7.31AB 183.37±1.52B 186.92±7.93 178.23±3.42
2 178.19±2.30AB 183.20±0.94B 180.54±1.95 181.63±8.89
3 185.41±2.59Aab 189.10±1.12Aa 181.15±3.68b 181.85±3.88b
5 178.02±4.71ABb 173.66±1.06Cb 184.20±4.05a 185.01±1.49a
7 179.58±8.51AB 181.62±0.50B 179.34±2.49 180.95±5.61
14 174.06±2.34Bbc 173.07±1.31Cc 180.91±7.18ab 185.68±2.67a
30 172.60±6.78Bab 170.89±7.63Cb 181.14±1.18a 178.23±2.97ab
pH
0.5 5.58±0.05Aa 4.12±0.02Cb 3.73±0.05c 3.52±0.03d
1 4.63±0.02Ba 4.14±0.04Cb 3.71±0.06c 3.50±0.03d
2 4.33±0.10Ca 4.16±0.02Cb 3.75±0.01c 3.52±0.03d
3 4.16±0.04Db 4.35±0.03Ba 3.70±0.01c 3.51±0.03d
5 4.01±0.06Eb 4.62±0.04Aa 3.75±0.02c 3.47±0.14d
7 3.97±0.03EFb 4.69±0.07Aa 3.72±0.03c 3.51±0.02d
14 3.89±0.09Fb 4.37±0.07Ba 3.73±0.03c 3.53±0.02d
30 3.97±0.05EFb 4.17±0.10Ca 3.75±0.04c 3.50±0.04d
乳酸
Lacticacid
/g·kg-1DM
0.5 4.26±0.49Ea 0.00±0.00Db 0.00±0.00b 0.00±0.00b
1 13.02±1.00Da 0.00±0.00Db 0.00±0.00b 0.00±0.00b
2 18.95±3.31CDa 0.00±0.00Db 0.00±0.00b 0.00±0.00b
3 23.86±3.44BCa 1.55±0.01CDb 0.00±0.00b 0.00±0.00b
5 24.46±3.31BCa 1.80±0.38CDb 0.00±0.00b 0.00±0.00b
7 27.95±4.48Ba 2.87±0.39Cb 0.00±0.00b 0.00±0.00b
14 39.86±8.20Aa 9.01±0.07Bb 0.00±0.00c 0.00±0.00c
30 38.41±4.75Aa 26.83±3.90Ab 0.00±0.00c 0.00±0.00c
　　注:同一列不同大写字母表示同一处理不同天数间差异显著(P<0.05);同一行不同小写字母表示同一天内不同处理间差异显著(P<
0.05),下同
Note:Valuesfolowedbydifferentcapitallettersinthesamecolumnshowsignificantdifferencesbetweendifferentdaysofthesametreat-
ment(P<0.05);Va1uesfolowedbydifferentlittlelettersinthesamerowshowsignificantdifferencesbetweendifferenttreatmentsofthe
sameday(P<0.05).Thesameasbelow
　　青贮0.5d,各甲酸组pH显著低于对照,且随
着甲酸添加量的增加而显著降低(P<0.05)。随着
发酵的进行,对照pH 呈下降趋势(P<0.05),2.2
mL·kg-1甲酸组2d后显著升高至第7d达峰值
(4.69)(P<0.05),之后显著下降(P<0.05),而
4.4和6.6mL·kg-1甲酸组保持稳定。青贮结束
时,2.2mL·kg-1甲酸组pH显著高于对照,而4.4
和6.6mL·kg-1甲酸组显著低于对照(P<0.05)。
随着发酵的进行,对照乳酸含量呈升高趋势(P
<0.05),2.2mL·kg-1甲酸组在前2d乳酸未生
7011
草　地　学　报 第20卷
成,第3d开始生成少量的乳酸,并在7d后显著升
高(P<0.05),但仍显著低于对照(P<0.05),而
4.4和6.6mL·kg-1甲酸组整个青贮过程中未见
乳酸生成。
2.3　添加甲酸对象草青贮过程中乳酸/乙酸值、乙
酸、丙酸和丁酸含量的影响
随着发酵的进行,对照乙酸含量缓慢升高(表
3),2.2mL·kg-1甲酸组在前2d无乙酸生成,第3
d开始生成微量的乙酸,并缓慢升高至青贮结束时
达最大值,但仍显著低于对照(P<0.05),而4.4和
6.6mL·kg-1甲酸组未见乙酸生成。整个青贮过
程中,仅2.2mL·kg-1甲酸组从第7d开始生成少
量的丁酸,其他各组均无丙酸和丁酸生成。随着发
酵的进行,对照乳酸/乙酸值在0.5d后显著升高至
第2d达峰值(21.14)(P<0.05),之后呈下降趋势
(P<0.05),而2.2mL·kg-1甲酸组在第3d为
5.83,之后显著下降(P<0.05),但7d后开始显著
升高(P<0.05)。青贮结束时,2.2mL·kg-1甲酸
组乳酸/乙酸值略低于对照(P>0.05)。
表3　添加甲酸对象草青贮乳酸/乙酸值、乙酸、丙酸和丁酸含量的影响
Table3　Effectsofaddingformicacidonlacticacid/aceticacidvalue,andthecontentsofaceticacid,
propionicacidandbutyricacidofnapiergrasssilage
测定项目
Items
青贮天数
Daysofensiling
甲酸处理Formicacidtreatments
对照CK 2.2mL·kg-1 4.4mL·kg-1 6.6mL·kg-1
乙酸
Aceticacid
/g·kg-1DM
0.5 0.90±0.23Ea 0.00±0.00Db 0.00±0.00b 0.00±0.00b
1 0.77±0.12Ea 0.00±0.00Db 0.00±0.00b 0.00±0.00b
2 0.92±0.27Ea 0.00±0.00Db 0.00±0.00b 0.00±0.00b
3 1.18±0.05DEa 0.27±0.03Db 0.00±0.00c 0.00±0.00c
5 1.88±0.02Ca 1.53±0.53Ca 0.00±0.00b 0.00±0.00b
7 1.83±0.51CDa 1.96±0.43Ca 0.00±0.00b 0.00±0.00b
14 4.89±0.91Ba 3.13±1.22Bb 0.00±0.00c 0.00±0.00c
30 7.37±0.13Aa 5.24±1.02Ab 0.00±0.00c 0.00±0.00c
丙酸
Propionicacid
/g·kg-1DM
0.5 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
1 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
2 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
3 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
5 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
7 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
14 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
30 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
丁酸
Butyricacid
/g·kg-1DM
0.5 0.00±0.00 0.00±0.00C 0.00±0.00 0.00±0.00
1 0.00±0.00 0.00±0.00C 0.00±0.00 0.00±0.00
2 0.00±0.00 0.00±0.00C 0.00±0.00 0.00±0.00
3 0.00±0.00 0.00±0.00C 0.00±0.00 0.00±0.00
5 0.00±0.00 0.00±0.00C 0.00±0.00 0.00±0.00
7 0.00±0.00b 0.36±0.16BCa 0.00±0.00b 0.00±0.00b
14 0.00±0.00b 0.59±0.49Ba 0.00±0.00b 0.00±0.00b
30 0.00±0.00b 1.30±0.34Aa 0.00±0.00b 0.00±0.00b
乳酸/乙酸
Lacticacid
/Aceticacid
0.5 4.84±0.70F - - -
1 17.13±1.30BC - - -
2 21.14±2.43A - - -
3 20.17±2.00ABa 5.83±0.53Ab - -
5 13.05±1.93Da 1.23±0.29Cb - -
7 15.68±2.03CDa 1.54±0.55Cb - -
14 8.56±3.33Ea 3.23±1.39Bb - -
30 5.21±0.55EFa 5.16±0.26Aa - -
2.4　添加甲酸对象草青贮过程中总挥发性脂肪酸
含量和氨态氮/总氮值的影响
总挥发性脂肪酸含量的变化与乙酸含量的变化
结果一致(表4)。青贮前2d,各甲酸组氨态氮/总
氮值显著低于对照(P<0.05),各甲酸组间差异不
大(P>0.05)。青贮2d以后,对照氨态氮/总氮值
逐渐升高(P<0.05),2.2mL·kg-1甲酸组快速升
高(P<0.05),而4.4和6.6mL·kg-1甲酸组保持
8011
第6期 荣辉等:添加甲酸对象草青贮发酵品质的影响
缓慢的升高(P<0.05)。到整个青贮结束时,2.2
mL·kg-1甲酸组氨态氮/总氮值显著高于对照
(P<0.05),而4.4和6.6mL·kg-1甲酸组显著低
于对照(P<0.05)。
表4　添加甲酸对象草青贮总挥发性脂肪酸含量和氨态氮/总氮的影响
Table4　Effectsofaddingformicacidontotalvolatilefattyacidscontentandammonianitrogen/totalnitrogenofnapiergrasssilage
测定项目
Items
青贮天数
Daysofensiling
甲酸处理Formicacidtreatments
对照CK 2.2mL·kg-1 4.4mL·kg-1 6.6mL·kg-1
总挥发性脂肪酸
Totalvolatilefattyacids
/g·kg-1DM
0.5 0.90±0.23Ea 0.00±0.00Eb 0.00±0.00b 0.00±0.00b
1 0.77±0.12Ea 0.00±0.00Eb 0.00±0.00b 0.00±0.00b
2 0.92±0.27Ea 0.00±0.00Eb 0.00±0.00b 0.00±0.00b
3 1.18±0.05DEa 0.27±0.03DEb 0.00±0.00c 0.00±0.00c
5 1.88±0.02Ca 1.53±0.53CDa 0.00±0.00b 0.00±0.00b
7 1.83±0.51CDa 2.32±0.59BCa 0.00±0.00b 0.00±0.00b
14 4.89±0.91Ba 3.72±1.71Ba 0.00±0.00b 0.00±0.00b
30 7.37±0.13Aa 6.53±1.36Aa 0.00±0.00b 0.00±0.00b
氨态氮/总氮
Ammonianitrogen
/totalnitrogen
0.5 17.75±1.50Ea 6.30±1.46Fb 6.75±1.48BCDb 4.32±1.25Eb
1 24.23±4.17Da 6.27±1.26Fb 5.91±2.05Db 6.46±1.57DEb
2 25.28±0.74Da 9.33±0.72Fb 8.66±0.69Bb 6.42±0.15DEc
3 27.49±0.89Da 21.59±0.32Eb 6.38±1.12CDc 7.15±1.87CDc
5 26.05±3.68Db 39.92±3.02Da 8.38±1.26BCc 8.34±1.67BCDc
7 35.73±3.75Cb 53.34±1.24Ca 8.12±0.18BCDc 9.82±1.26ABCc
14 42.73±5.73Bb 66.76±2.87Ba 8.90±1.92ABc 10.36±1.34ABc
30 54.98±4.34Ab 83.42±9.66Aa 11.02±0.51Ac 11.54±2.42Ac
2.5　添加甲酸对象草青贮过程中水溶性碳水化合
物含量的影响
青贮前2d,对照水溶性碳水化合物含量迅速下
降(P<0.05),各甲酸组则变化不大,但显著高于对
照(P<0.05),且随着甲酸添加量的增加而呈升高
趋势(P>0.05)。随着发酵的进行,对照水溶性碳
水化合物含量持续下降(P<0.05),7d后保持稳
定,2.2mL·kg-1甲酸组在2d后迅速下降(P<
0.05),但仍显著高于对照(P<0.05),而4.4和6.6
mL·kg-1甲酸组无大的变化(P>0.05)。
图1　添加甲酸对象草青贮水溶性碳水化合物含量的影响
Fig.1　Effectsofaddingformicacidonwatersolublecarbohydratecontentofnapiergrasssilage
3　讨论
3.1　象草自然青贮的发酵特点
青贮依靠乳酸菌发酵水溶性碳水化合物生成乳
酸来保存牧草或饲料作物,乳酸含量较高时有害微
生物活动被抑制,牧草或饲料作物得到良好保存。
Wang等[14]报道牧草成功青贮理论上所需的最低水
溶性碳水化合物含量为60~70g·kg-1DM。本试
验中,经过30d的发酵,对照乳酸含量为38.41
g·kg-1DM,pH小于4.0,乙酸含量为7.37g·kg-1
9011
草　地　学　报 第20卷
DM,检测不到丙酸和丁酸,氨态氮/总氮值为54.98
g·kg-1TN,根据Catchpoole和 Henzel[15]报道的
评价标准,可认为象草自然青贮获得了较好的发酵
品质。这主要归因于本试验所用象草的水溶性碳水
化合物含量较高(82.73g·kg-1DM),超过了成功
青贮的最低理论需要量,能够满足乳酸菌的生长,因
而生成较多的乳酸,使pH下降到抑制丁酸发酵的
水平,蛋白质降解较少。但象草自然青贮时乙酸含
量和乳酸/乙酸值分别在3d后显著升高和显著下
降,说明异型乳酸菌的活性开始增强。这与荣辉
等[1]的研究结果一致。Shao等[16]也报道同型乳酸
菌启始并支配青贮早期的乳酸发酵,到后期向异型
乳酸发酵转变,青贮后期异型乳酸菌占优势归因于
其对乙酸有更强的耐受力[1,16]。此外,青贮过程中
葡萄糖是第一发酵底物,优先被利用[16],青贮后期
当葡萄糖不足时,青贮微生物区系受到影响,异型乳
酸菌的活性可能被促进[6]。
3.2　添加甲酸对象草青贮过程中微生物发酵的
影响
研究发现添加甲酸可快速酸化青贮饲料,并能
抑制有害菌的活性。甲酸的抑菌作用主要取决于两
方面:一是氢离子浓度效应,二是未离解酸的选择性
抑菌效应[6]。当添加量较低时,未离解酸的选择性
抑菌效应占主导,甲酸只抑制某些菌,而当添加量较
高时,由于酸化作用较强,pH 较低,氢离子浓度效
应占主导,甲酸表现出对所有菌的抑制。因此,不同
添加量的甲酸可能对发酵的影响也不一样。研究表
明高添加量甲酸能够完全抑制微生物的活性,中等
添加量甲酸对乳酸菌的抑制程度比对肠杆菌更
大[12],而低添加量甲酸可促进乳酸发酵[12,17],但极
低添加量甲酸可能会促进有害微生物的生长[7]。本
试验中,与对照相比,2.2,4.4和6.6mL·kg-1甲
酸组在青贮前2d都检测不到乳酸和挥发性脂肪
酸,但都能显著降低pH,且添加量越高pH越低,说
明各添加量甲酸都能快速酸化青贮饲料,而且酸化
作用随着添加量的增加而增强。这归因于甲酸的抑
菌作用在青贮初期以氢离子浓度效应为主,完全抑
制了微生物的活性。但2.2mL·kg-1甲酸组从青
贮第3d开始有乳酸和乙酸产生,从第7d开始有丁
酸产生,说明青贮2d后低添加量甲酸不能完全抑
制微生物的活性,甚至促进了梭菌的生长。这主要
是因为低添加量甲酸的酸化作用随着青贮时间的延
长而减弱[17],使pH升高,氢离子浓度效应减弱,而
少量的未离解甲酸的选择性抑菌作用开始凸显。虽
然2.2mL·kg-1甲酸组乳酸含量逐渐增加,但其含
量显著低于对照,且乳酸/乙酸值低于对照,说明低
添加量甲酸对同型乳酸菌的抑制作用更强,造成乳
酸发酵效率较低,生成少量的乳酸,尽管能使最终青
贮饲料的pH下降到4.2以下,但在高水分(80%以
上)条件下不足以抑制梭菌的活性[5],导致发酵品质
变差。4.4和6.6mL·kg-1甲酸组在青贮2d后仍
检测不到有机酸,主要归因于高添加量甲酸的酸化
作用更强,pH更低,抑菌作用始终以氢离子浓度效
应为主,完全抑制了整个青贮过程中微生物的活性。
3.3　添加甲酸对象草青贮过程中蛋白质降解的
影响
青贮过程中植物自身的酶和微生物活动都会造
成蛋白质降解,尤其是在高pH和梭菌活动条件下,
蛋白质降解程度更大[6],而pH 的快速下降能够有
效地抑制蛋白质的降解[4]。氨态氮/总氮值是衡量
青贮饲料蛋白质降解的主要指标,氨态氮/总氮值越
低,意味着蛋白质的降解程度越小,青贮品质越好。
许多研究者证实添加甲酸能降低氨态氮/总氮值[7],
抑制青贮饲料蛋白质的降解[8-9]。本试验中,与对照
相比,4.4和6.6mL·kg-1甲酸处理显著降低了氨
态氮/总氮值,且维持在很低水平(<12g·kg-1
TN),而2.2mL·kg-1甲酸组氨态氮/总氮值虽然
在青贮前2d显著低于对照,但2d后快速增加,且
在3d后显著高于对照。这主要是因为高添加量甲
酸对象草的酸化效果更好,pH更低,有效地抑制了
植物酶和有害微生物对蛋白质的降解,而低添加量
甲酸虽然在青贮初期也有较好的酸化效果,并抑制
了蛋白质的降解,但在青贮后期促进了梭菌的活动,
导致蛋白质的降解程度增大。
3.4　添加甲酸对象草青贮过程中水溶性碳水化合
物消耗的影响
青贮0.5d后,对照的总有机酸生成量为5.16
g·kg-1 DM,而水溶性碳水化合物的消耗量为
24.62g·kg-1DM,说明在最初的12h内水溶性碳
水化合物的消耗主要源于植物呼吸作用和好氧性微
生物(如酵母菌和霉菌)的活动[3-4]。在青贮前2d
0111
第6期 荣辉等:添加甲酸对象草青贮发酵品质的影响
各甲酸组水溶性碳水化合物含量都显著高于对照,
说明添加甲酸减少了水溶性碳水化合物的损失。这
归因于甲酸的快速酸化作用抑制了青贮初期的植物
呼吸和微生物发酵活动对水溶性碳水化合物的消
耗[6]。随着青贮时间的延长,2.2mL·kg-1甲酸组
水溶性碳水化合物含量在2d后显著下降,主要是
因为低添加量甲酸的酸化作用随着青贮时间的延长
而减弱,pH 升高,对微生物的抑制作用下降,一些
有害微生物(如梭菌)的活动开始消耗水溶性碳水化
合物。
4　结论
再生76d的象草自然青贮能获得发酵品质较
好的青贮饲料。添加2.2,4.4和6.6mL·kg-1甲
酸都能快速酸化象草,减少了青贮初期水溶性碳水
化合物和蛋白质的损失,但添加2.2mL·kg-1甲酸
由于在青贮后期酸化作用减弱,促进了梭菌的活动,
使发酵和营养品质变差。认为添加4.4mL·kg-1
以上甲酸能有效地保存象草的营养物质。
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(责任编辑　李美娟)
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