全 文 ：第 19 卷
第 2 期

Vol. 19
No. 2
草
地
学
报
ACTA AGRESTIA SINICA



2011 年
3 月

M ar.

2011
凋萎和添加绿汁发酵液对杂交狼尾草
青贮发酵品质的影响
郑
丹2 , 下条雅敬3 , 邵
涛1*
( 1.南京农业大学动物科学技术学院,饲草调制与加工研究室, 江苏 南京
210095;
2.南京师范大学泰州学院生物技术、园艺、制药工程系, 江苏 泰州
225300;
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: 为探讨凋萎、添加绿汁发酵液、凋萎+ 绿汁发酵液处理对杂交狼尾草( Pennisetum amer icanum
P. p ur p u-
r eum )发酵品质与水溶性碳水化合物的影响。试验设对照组 ( Cont rol)、凋萎组 ( W)、绿汁发酵液组( PF J)及凋萎
( W) + 绿汁发酵液组( PFJ) , 青贮 30天后开窖取样分析。结果表明: Cont rol 组有较低的 pH ( 4. 09)和较高的乳酸
含量( 79. 80 g
kg - 1 DM) , 青贮主要是受乳酸发酵支配; W组的 pH 值显著高于 Contr ol组(P < 0. 05) , 而乳酸含量
显著低于 Contro l组( P< 0. 05) , 说明尽管乳酸菌对较干燥的环境有一定的忍受力, 但是凋萎在一定程度上抑制了
乳酸菌的活性。PFJ 组和 W+ PFJ 组 pH 值、氨态氮/总氮、丙酸、丁酸、乙酸、总挥发性脂肪酸含量低于或显著低于
Cont rol组, 而乳酸、水溶性碳水化合物含量及乳酸/乙酸又显著高于 Contr ol组(P< 0. 05) ,表明添加绿汁发酵液后
促进同质乳酸菌的发酵,有效地抑制了丁酸菌及其他有害微生物活性,减少了蛋白质的分解, 提高了乳酸菌对水溶
性碳水化合物的利用效率及杂交狼尾草青贮发酵品质。综合考虑, 建议凋萎后添加绿汁发酵液处理效果更好。
关键词: 杂交狼尾草; 凋萎;绿汁发酵液; 发酵品质;水溶性碳水化合物
中图分类号: S816. 53



文献标识码: A




文章编号: 1007-0435( 2011) 02-0273-04
Effect of Wilting and Adding PFJ on Fermentation Quality of Hybrid
Pennisetum (Pennisetum americanum
P. purpureum ) Silage
ZHENG Dan2 , XIAT IAO Ya-jing3 , SHAO Tao1*
( 1. Laboratory of En siling and Processin g of Grass, College of Anim al Science and T echnology, Nanjin g Agricultural University,
Nanjing, Jiangsu Province 210095, China; 2. Department of Biotechnology, Hort iculture, Pharmaceu tical Engineering,
Tai zhou College of Nan jing Normal U nivers ity, T aizhou, J iang su Province, 225300, Ch ina;
3. Laboratory of An imal Feed Science, Division of Animal Science, Department of An imal and Marine Biores ou rce Sciences,
Facu lty of Ag riculture, Kyu shu University, Fu kuoka 812-8581, Japan)
Abstract: T his study w as car ried out to evaluate the ef fects of wilted, pre- fermented juice ( PFJ) of ep-i
phyt ic lact ic acid bacteria, and w ilted+ PFJ on the fermentat ion qualit ies and r esidual w ater soluble carbo-
hydrate ( WSC) of Hybrid Pennisetum ( Pennisetum amer icanum
P. pur p ur eum ) silag e. The t reatments
w ere as fo llow s: cont rol ( C) , w ilted ( W ) , PFJ addit ion, w ilted+ PFJ on fresh w eight basis of Hybr id
Pennisetum , respect iv ely . Based on r esults, cont ro l had low pH ( 4. 09) and high lact ic acid content ( 79. 80
g/ kg DM ) , and fermentation w as clear ly dominated by lactic acid bacteria. W treatment show ed signif-i
cant ly ( P< 0. 05) higher pH and signif icant ly ( P< 0. 05) low er lact ic acid than the contro l indicat ing that
although lact ic acid bacteria have a relat ively high tolerance to low moisture conditions, and lact ic acid fer-
mentation w as inhibited in W treatment silag e. Ammonia-N / to tal nit rog en ( A N/ TN) , buty ric acid, pro-
pionic acid, total volat ile fat ty acid ( VFAs) and pH decreased or decreased significant ly, w hereas lactic
acid / acet ic acid, lact ic acid, WSC increased signif icant ly in both PFJ and W+ PFJ treatments compar ed
w ith contr ol ( P< 0. 05) . These indicated that PFJ and W+ PFJ tr eatments not only inhibited the act ivity
of clost ridia and other undesired m icroo rganisms, but decr eased protein degradat ion. How ever, they also
收稿日期: 2009-05-25;修回日期: 2010- 11-29
基金项目:国家自然科学基金面上项目( 30771530)资助
作者简介:郑丹( 1981- ) ,女,黑龙江鹤岗人,硕士,助教, 主要从事饲草调制与加工研究, E-mail: zhengdan-1122@ 163. com; * 通讯作者
Auth or for correspon dence, E-mail: t aoshaolan@ yahoo. com. cn
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报 第 19卷
st imulated homo fermentat ive lact ic acid bacteria act ivity, w hich decreased the lo ss of WSC, g reat ly in-
creased the eff iciency of WSC utilizat ion by lact ic acid bacteria, and further improved the fermentat ion
quality. Wilted+ PFJ tr eatment is best for improving the fermentation quality of Hybrid Pennisetum silage
in this exper iment .
Key words: Hybrid Pennisetum; Wilted; Pr e-Fermented Juice; Fermentat ion Quality; Water So luble Car-
bohydrate


杂交狼尾草 ( Pennisetum americanum
P .
purp ur eum)是美洲狼尾草 ( Pennisetum amer ica-
num )和象草( Pennisetum purp ur eum )的杂交种, 具
有耐高温、抗逆性强的特性,是一种优质、高产暖季
型禾本科牧草, 目前在我国南方各省已有大面积种
植。由于其生长速度快、产量高,特别是在夏季 7

9月生长旺盛,其产量占全年的 62. 1% ,除鲜饲外往
往有剩余;而南方地区多雨潮湿,进行干草调制比较
困难,采取青贮可以使多余的杂交狼尾草贮藏,有效
地解决饲草生产季节性不均衡问题。通常适宜青贮
的干物质含量为 30% ~ 40% , 杂交狼尾草夏季生长
旺季水分含量较高, 一般可达到 80% ~ 85% , 高水
分青贮容易引起梭状芽孢杆菌( Clost ridium p r az-
mow sk i )的活动,造成丁酸型发酵, 使青贮难以获得
成功。凋萎可以降低杂交狼尾草的水分含量, 抑制
青贮过程中丁酸菌活性, 减少青贮饲料流汁和营养
物质的损失,降低由于流汁对环境造成的污染 [ 1, 2]。
青贮过程中乳酸的产生和 pH 降低的速率是抑制有
害微生物生长繁殖, 减少发酵损失的重要因素,这主
要依赖于青贮原料上附着的乳酸菌数量和种类; 绿
汁发酵液作为一种青贮添加剂, 含有大量的乳酸菌
数量及丰富的乳酸菌种群, 能有效地改善青贮发酵
品质,提高青贮饲料乳酸含量,降低 pH 值[ 3, 4]。
本试验旨在研究凋萎、添加绿汁发酵液或凋萎
与绿汁发酵液组合添加对杂交狼尾草青贮发酵品质
及残留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
杂交狼尾草于 2007年 6月移栽于南京农业大
学试验地, 2007年 9月上旬抽穗初期刈割后作为青
贮原料。绿汁发酵液采用与青贮原料相同的杂交狼
尾草,提前 3天制作。添加量为 10 mL 绿汁发酵液
( 1
106cfu
g- 1鲜草)。青贮采用实验室青贮窖,
容积为 1000 mL(内径 9 cm, 高 15. 7 cm )的塑料
容器。
1. 2
试验设计
试验处理:
对照( Control ) , 添加 10 mL 去离
子水;
凋萎( W) , 自然条件下凋萎 6 h;
绿汁发酵
液( PFJ) , 添加 10 mL 绿汁发酵液;
凋萎+ 绿汁发
酵液( W+ PFJ) , 自然条件下凋萎 6 h,添加 10 mL
绿汁发酵液, 各组添加量均以鲜重为基础。每个处
理设 3个重复。
1. 3
试验方法
1. 3. 1
青贮饲料的制作
将青刈的杂交狼尾草用
铡刀切割至 1~ 3 cm, 充分混合均匀后, 分别称取
800 g ( Control和 PFJ组)和 650 g ( W 和 W+ PFJ
组) ,将去离子水和绿汁发酵液分别喷洒于其中混匀
后,快速装填并压实于 1000 mL 的小型实验室青贮
窖中密封后, 置于室温条件下保存,青贮 30天后全
部打开,取样分析。
1. 3. 2
样品预处理
实验室青贮窖打开后,取出全
部青贮饲料充分混合均匀, 称 35 g 青贮饲料放入
100 mL 的广口三角瓶,加入 70 g 去离子水(青贮饲
料:水= 1
2) ,在 4
冰箱内浸提 24 h,然后对青贮
饲料进行榨汁,并用过滤漏斗通过二层沙布和滤纸
过滤, - 20
冷冻箱保存滤液待测。
1. 3. 3
测定项目及分析方法
原料草和青贮饲料
的干物质( DM)含量用烘箱干燥法测定, 65
下烘
72 h;用 pHS-3C精密 pH 计测定过滤液的 pH 值;
用对羟基联苯比色法测定乳酸含量[ 8] ; 水溶性碳水
化合物( WSC)采用蒽酮-硫酸比色法测定[ 9] ;氨态氮
( Ammonia-N)采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[ 10] ;
在岛津 GC-14型气相色谱仪上测定挥发性脂肪酸
( VFAs)含量 [ 11]。
1. 4
数据处理与统计
采用 SPSS 16. 0 统计软件进行单因素方差分
析,并用 Fisher
s ( LSD)进行多重比较。
2
结果与分析
2. 1
杂交狼尾草的化学成分
由表 1可知, 杂交狼尾草凋萎后提高了干物质、
274
第 2期 郑丹等:凋萎和添加绿汁发酵液对杂交狼尾草青贮发酵品质的影响
水溶性碳水化合物和中性洗涤纤维含量, 但降低了
酸性洗涤纤维含量, 粗蛋白含量凋萎前后无太大
变化。
2. 2
不同处理对杂交狼尾草青贮饲料发酵品质的
影响
如表 2所示,与 Contro l组相比,各处理组 DM
含量有提高趋势,其中 W 和 W+ PFJ组显著高于
Contro l和 PFJ组( P< 0. 05)。
W 组 pH 值明显高于Control组外( P< 0. 05) ,
其他各组与 Control 组相比差异不显著, 但低于
Control组。PFJ和W+ PFJ组乳酸含量显著高于
Control组( P< 0. 05) ,而W 组显著低于 Control组
( P< 0. 05)。乙酸含量各处理组明显低于 Contro l
组( P< 0. 05) ,但各处理组间差异不显著, PFJ和 W
+ PFJ组的乙酸含量与 W组相比有降低趋势。
表 1
青贮前杂交狼尾草的化学成分
Table 1
Chemical compositions of H ybr id Pennisetum prio r to ensiling
杂交狼尾草
Hyb rid Pennisetum
干物质
Dry m at ter
g
kg- 1 FW
粗蛋白
Crude protein
g
kg- 1 DM
水溶性碳水化合物
Water solu ble carbohydrate
g
k g- 1 DM
中性洗涤纤维
Neu tra-l detergent f iber
g
kg- 1 DM
酸性洗涤纤维
Acid- detergent fib er
g
kg- 1 DM
鲜草
Fresh grass
208. 3 123. 02 87. 9 701. 6 471. 0
凋萎
Wilted grass
298. 41 120. 17 107. 1 713. 8 457. 3
表 2
不同处理对杂交狼尾草青贮发酵品质的影响
T able 2
Effect of different tr eatments on fermentation qualit y of H ybr id Pennisetum silages
项目
Item
对照组
Cont rol
凋萎
W
绿汁发酵液组
PFJ
凋萎+ 绿汁发酵液组
W+ PFJ
干物质
Dry mat ter, g
kg- 1 FW 184. 90
3. 83c 257. 39
2. 97a 201. 22
6. 06c 225. 47
7. 58b
pH 值
pH value
4. 09
0. 1b 4. 95
0. 18a 3. 83
0. 05b 4. 07
0. 02b
乳酸
Lact ic acid, g
kg- 1DM 9. 80
7. 64b 56. 28
0. 87c 105. 45
7. 63a 88. 81
3. 60a
乙酸
Acet ic acid, g
kg- 1DM 33. 70
6. 38a 16. 10
3. 06b 9. 36
0. 23b 12. 59
2. 11b
丙酸
Propionic acid, g
kg- 1DM 3. 08
0. 78a 4. 18
0. 55a 0. 27
0. 00b 0. 21
0. 06b
丁酸
Butyric acid, g
kg- 1DM 7. 56
0. 35a 6. 79
1. 01a 2. 72
1. 04b 0c
总挥发性脂肪酸
Total VFAs, g
k g- 1DM 44. 93
5. 52a 27. 08
4. 60b 12. 35
1. 22c 12. 80
2. 08c
乳酸/乙酸
Lact ic acid/ acet ic acid
2. 77
0. 61c 3. 72
0. 59c 11. 26
0. 70a 6. 93
1. 97b
氨态氮/总氮
Ammonia-N / T otal nit rogen, g
kg- 1T N 69. 43
2. 87b 97. 10
8. 22a 54. 33
3. 96c 53. 25
1. 86c
水溶性碳水化合物
Water soluble carbohyrates, g
kg- 1DM 8. 85
0. 13b 8. 46
0. 13b 10. 31
0. 66a 11. 37
0. 47a


注:表中不同小写字母表示各处理之间的显著性差异( P< 0. 05)
Note: Dif feren t let ters in the same row show signif icant dif feren ces ( P < 0. 05)


W组的丙酸、丁酸含量与 Contro l组差异不显
著, PFJ和W+ PFJ 组显著低于 Contro l组和 W 组
( P< 0. 05) , 总挥发性脂肪酸含量各处理组明显低
于 Contro l组( P< 0. 05) , PFJ和W+ PFJ组又明显
低于 W 组( P < 0. 05) , PFJ 和 W+ PFJ 的乳酸/乙
酸值显著高于 W 组与 Contro l组( P< 0. 05) , W 组
与 Control组差异不显著。氨态氮/总氮值 PFJ和
W + PFJ 组显著低于 Contro l组( P< 0. 05) , 但 W
组明显高于 Contro l组( P< 0. 05) ,且是最高的值。
残留水溶性碳水化合物含量, PFJ 和W+ PFJ组显
著高于 Control组和W 组( P< 0. 05) , W 组与 Con-
trol组差异不显著。
275
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3
讨论


W和W+ PFJ的干物质含量显著高于 Control
和 PFJ组( P< 0. 05) ,这主要是由于凋萎提高了青
贮原料的干物质含量, 相应地也使青贮饲料的干物
质含量提高。Control 组有较低的 pH ( 4. 09) 和较
高的乳酸含量( 79. 80 g
kg- 1 DM ) , 说明对照组青
贮发酵主要是受乳酸菌支配, 这也许是由于青贮原
料中含有较高的水溶性碳水化合物( 87. 9 g
kg- 1
DM) [ 3~ 5] ,对乳酸菌而言有足够的发酵底物,产生乳
酸、降低 pH , 这一点也可以从 Contr ol组在青贮结
束时仍有一定的水溶性碳水化合物( 8. 85 g
kg- 1
DM)剩余得到证实。W 组 pH 值显著高于 Control
组( P< 0. 05) , 而乳酸含量又显著低于 Control 组
( P< 0. 05) , 说明尽管乳酸菌对干物质含量高的环
境有一定的忍受力,但是凋萎在一定程度上也抑制
了乳酸菌的活性 [ 1, 2] , 导致较低的乳酸含量, 较高的
pH 值。PFJ和W+ PFJ组 pH 值、氨态氮/总氮、丙
酸、丁酸、乙酸、总挥发性脂肪酸含量低于或明显( P
< 0. 05)低于 Control 组, 而乳酸含量及乳酸/乙酸
又显著高于 Contro l组( P< 0. 05) ,这是由于添加绿
汁发酵液后增加了乳酸菌的数量和种类, 保证了青
贮过程中旺盛的乳酸发酵,产生大量的乳酸,使 pH
快速降低[ 12] ,有效地抑制了丁酸菌及其他有害微生
物的活性,减少了蛋白质分解,提高了杂交狼尾草的
青贮发酵品质。另外, W+ PFJ 组的丁酸含量未被
检出,说明凋萎与绿汁发酵液组合处理对丁酸菌的
抑制效果优于绿汁发酵液单独添加,本试验结果与
Shao 等[ 4] 在多花黑麦草 ( Lol ium mult if lor um
Lam. )中添加绿汁发酵液的试验结果一致。W 组
与 Contro l组比较丙酸、丁酸含量无明显差异, 表明
在本试验中凋萎处理并没有有效地抑制丁酸菌和其
他有害微生物的活性,这也反映在W 组与其他各组
相比氨态氮/总氮值明显较高( P< 0. 05)。W 组残
留的水溶性碳水化合物与 Control组比较差异不显
著,但乳酸含量低于 Control组,显示有更多的水溶
性碳水化合物被除乳酸菌以外的其他有害微生物利
用。PFJ组和W+ PFJ组残留的水溶性碳水化合物
显著高于 Control与W 组( P< 0. 05) , 进一步说明
绿汁发酵液的添加提高了青贮窖中乳酸菌对发酵底
物水溶性碳水化合物的利用效率,这一点也能够从
PFJ组和W+ PFJ组乳酸含量显著高于 Contr ol与
W组得到证实 [ 5~ 8] ( P< 0. 05)。
4
结论
添加绿汁发酵液能促进同质乳酸菌发酵,快速
产生乳酸降低 pH 值, 有效地抑制丁酸菌及其他有
害微生物的活性, 减少蛋白质的分解和对水溶性碳
水化合物的消耗, 提高了杂交狼尾草青贮发酵品质;
而凋萎降低了杂交狼尾草的水分含量, 减少青贮时
的流汁损失,从而避免环境污染,但在本试验中对提
高杂交狼尾草发酵品质无明显作用, 综合考虑, 建议
凋萎后添加绿汁发酵液处理效果更好。
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(责任编辑
李美娟)
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