0 引 言自青貯技術(shù)推廣以來,玉米秸在青貯原料中始終占據(jù)著舉足輕重的地位,近年來,隨著生物技術(shù)在飼料行業(yè)的不斷滲透,人們對(duì)于微生物接種劑和酶制劑在秸稈青貯技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究和探索。作物貯存時(shí)接種乳酸菌是為了快速增加青貯料表面的乳酸菌數(shù)目,從而使乳酸在發(fā)酵中處于主導(dǎo)作用,更好地抑制有害微生物的活動(dòng)。而加入酶制劑則是想解決秸稈類飼料中可發(fā)酵底物不足、粗纖維過量等問題,希望以此促進(jìn)乳酸發(fā)酵,提高飼料利用率和動(dòng)物的生產(chǎn)性能[1]。目前,盡管國外關(guān)于這方面的研究報(bào)道很多,如Richard(1986)[2]、Zieliska(2002)[3]和Masuko(2002)[4]等,結(jié)論卻不很一致,而我國尚處于起步和認(rèn)識(shí)階段。本研究利用乳酸菌制劑與酶制劑單獨(dú)或聯(lián)合應(yīng)用處理全株玉米和青玉米秸,旨在探討其對(duì)青貯飼料質(zhì)量的影響。
1 材料與方法
1.1 青貯飼料的調(diào)制
原料選用:全株玉米(農(nóng)大107,乳熟期);青玉米秸(唐抗5號(hào),青刈);原料的成分含量見表1。原料揉切至1～4cm長,經(jīng)不同添加劑處理后,緊實(shí)裝填于約150L的青貯桶內(nèi),對(duì)照組不用添加劑,加工處理方法相同。試驗(yàn)設(shè)計(jì)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),2次重復(fù)(表2)。
供試添加劑及添加量為:乳酸菌制劑1(乳酸菌1,Pioneerbrand11A44,美國PioneerHi-BredInternational公司)(每g約為109菌落形成單位),添加量為0.5g/kg(FM);乳酸菌制劑2(乳酸菌2,百奧美青貯專用劑,美國科·漢森有限公司),添加量為0.01g/kg(FM);酶制劑1(主要含纖維素酶,日本SnowBrandSeed公司),添加量為0.033g/kg(FM);酶制劑2(主要含纖維素酶和木質(zhì)分解酶,芬蘭Finnfeed公司,保康生草料青貯劑),添加量為0.2mL/kg(FM);FM表示新鮮料。青貯桶在常溫20～25℃下貯存,兩個(gè)月后開封。
1.2 現(xiàn)場評(píng)定
按照我國1996年農(nóng)業(yè)部下發(fā)的《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》,開封時(shí)就全株玉米和青玉米秸青貯飼料的色澤、氣味和質(zhì)地等感官指標(biāo)以及pH值進(jìn)行現(xiàn)場評(píng)定。
1.3 實(shí)驗(yàn)室評(píng)定
測定指標(biāo)與方法:干物質(zhì)含量(干燥法);pH值(pH計(jì));有機(jī)酸含量:乳酸、乙酸(高效液相色譜法),揮發(fā)性脂肪酸(氣相色譜法[7]);纖維素含量:中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)(范氏纖維測定法);粗蛋白(GB6432-86法);氨態(tài)氮(凱氏定氮法)。
1.4 生物評(píng)定
進(jìn)行動(dòng)物消化試驗(yàn),采用體外(瘤胃微生物)消化試驗(yàn)法,測定干物質(zhì)消失率和中性洗滌纖維(NDF)瘤胃降解率。
1.5 二次發(fā)酵試驗(yàn)
開封后,取樣3.5kg左右于絕熱容器內(nèi)暴露在空氣中,通過檢測青貯飼料的溫度考察其二次發(fā)酵情況,即在室溫(24±0.5)℃下連續(xù)6天測試容器內(nèi)青貯飼料的溫度,當(dāng)溫度在室溫基礎(chǔ)上升高1.5℃時(shí)認(rèn)為呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。
2 結(jié)果與討論
2.1 不同添加劑青貯飼料現(xiàn)場評(píng)定指標(biāo)
圖1表示全株玉米和青玉米秸青貯飼料的感官指標(biāo)、原料水分及pH值的綜合評(píng)定結(jié)果。可以看出,經(jīng)各添加劑處理后得到的全株玉米青貯飼料評(píng)定得分均高于75,為優(yōu)等青貯飼料,青玉米秸青貯飼料均為良好青貯飼料,且評(píng)定得分均在對(duì)照組的基礎(chǔ)上有所提高。因此,乳酸菌和酶制劑的添加都可以改善玉米青貯飼料的色澤、氣味和質(zhì)地,提高其發(fā)酵品質(zhì),其中乳酸菌1和酶制劑1的共同作用效果明顯優(yōu)于單獨(dú)作用,而且亦優(yōu)于乳酸菌2+酶制劑2處理組。
2.2 不同添加劑青貯飼料實(shí)驗(yàn)室評(píng)定指標(biāo)
1)有機(jī)酸含量及組成
有機(jī)酸總量及其構(gòu)成可以反映青貯發(fā)酵過程的壞,其中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸,表3即是它們自的含量、與總酸的比值以及基于Flieg法的評(píng)定果。
由表3可得,各處理組青貯飼料很少或未產(chǎn)生丁酸。兩個(gè)對(duì)照組青貯飼料的有機(jī)酸評(píng)定結(jié)果都較好,說明試驗(yàn)所用的兩種原料中含有足夠青貯發(fā)酵的乳酸菌和糖分,酶制劑1和乳酸菌2+酶制劑2兩組添加劑的加入也較好地保證了處理組青貯飼料中乳酸的發(fā)酵品質(zhì)。而乳酸菌1和乳酸菌1+酶制劑1處理組中,全株玉米青貯飼料的乳酸占總酸比例分別比對(duì)照組低34%、36%,青玉米秸青貯飼料相應(yīng)低25%、36%,乙酸占總酸的比例則成倍增加,明顯高于對(duì)照組,這表明乳酸菌1的添加使青貯飼料中的乳酸菌以異型發(fā)酵為主,產(chǎn)生乳酸的同時(shí)亦產(chǎn)生了大量乙酸和乙醇,由于各處理組的總酸含量之間無顯著差異(P>0.05),所以一定程度上抑制了乳酸的產(chǎn)生,降低了乳酸的發(fā)酵品質(zhì)。
2)纖維素成分含量
各處理組青貯飼料的纖維素成分含量如表4所示。
分析表4數(shù)據(jù)可得,添加乳酸菌1使全株玉米和青玉米秸青貯飼料中的中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量均有所增加,這可能是因?yàn)槿樗峋偈沽艘恍┘?xì)胞壁物質(zhì)的的降解,從而使NDF、ADF等不可消化組分的含量相對(duì)增加。而與對(duì)照組相比,乳酸菌制劑和酶制劑的混合作用則顯著降低了纖維素的含量(P<0.05),如乳酸菌1+酶制劑1使全株玉米和青玉米秸青貯飼料的NDF含量分別降低7%和5%,ADF含量相應(yīng)降低10%、6%,這說明只有乳酸菌和酶制劑共同作用時(shí),才能有效地降低NDF、ADF的含量,提高青貯飼料的營養(yǎng)價(jià)值。酶制劑1處理組青貯飼料的NDF、ADF含量和對(duì)照之間、各處理組之間的酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)含量差異均不顯著(P>0.05)。3)粗蛋白及氨態(tài)氮與總氮比值青貯飼料的粗蛋白、氨態(tài)氮含量,以及依照氨態(tài)氮與總氮(總氮(%FM)=粗蛋白(%FM)/6.25)比值的評(píng)定得分見表5。
氨態(tài)氮與總氮的比值反映了青貯飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸分解的程度,由表5可以看出,本試驗(yàn)中全株玉米青貯飼料的氨態(tài)氮與總氮比值的評(píng)定得分均為滿分50分,青貯質(zhì)量優(yōu)良[5]。而酶制劑1和乳酸菌1+酶制劑1卻使青玉米秸青貯飼料的氨態(tài)氮與總氮比值分別比對(duì)照增加35%、24%,由于檢測到此兩處理的青貯桶有一定量的流出液,并且兩處理組青貯飼料中均檢測到了少量的丁酸,分析原因可能是潮濕的條件促使了一些梭菌的生長,從而一定程度上加大了蛋白質(zhì)水解。所選乳酸菌制劑和酶制劑對(duì)全株玉米和青玉米秸青貯飼料中粗蛋白含量都無顯著影響(P>0.05)。
2.3 不同添加劑青貯飼料生物評(píng)定指標(biāo)
青貯飼料的動(dòng)物消化指標(biāo):干物質(zhì)消失率和NDF瘤胃降解率如表6所示。
方差分析可知,不同添加劑處理后青貯飼料的干物質(zhì)消失率均明顯高于對(duì)照組(P<0.05),其中乳酸菌1+酶制劑1和乳酸菌2+酶制劑2作用效果最顯著,并同時(shí)使全株玉米和青玉米秸青貯飼料的NDF瘤胃降解率亦明顯高于對(duì)照組,而其他處理組的NDF瘤胃降解率與對(duì)照組之間無顯著差異(P>0.05)。酶制劑1雖然對(duì)降低青貯飼料的纖維素含量未達(dá)到顯著性效果,乳酸菌1甚至使纖維素含量高于對(duì)照組,但它們都提高了干物質(zhì)消失率,促進(jìn)了動(dòng)物對(duì)青貯飼料的消化。
2.4 不同添加劑抑制青貯飼料二次發(fā)酵的效果
試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,酶制劑1和乳酸菌2+酶制劑2處理組溫度升高1.5℃時(shí)的暴露存放時(shí)間與對(duì)照組之間無顯著差異(P>0.05)。而乳酸菌1處理組溫度升高1.5℃的平均時(shí)間比對(duì)照組滯后51.5h,乳酸菌1和酶制劑1的共同作用效果更顯著,青玉米秸青貯飼料在存放過程中始終未出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),所以,此兩種處理能有效地抑制乳酸、乙酸及可溶性碳水化合物的氧化和酵母及霉菌的生長,從而抑制青貯飼料的二次發(fā)酵。
3 結(jié) 論
四種添加劑處理都能顯著改善全株玉米和青玉米秸青貯飼料的色澤、氣味、質(zhì)地等感官品質(zhì),并提高青貯飼料的干物質(zhì)消失率;在降低青貯飼料的纖維素含量,提高動(dòng)物的消化率上,乳酸菌1和酶制劑1、乳酸菌2和酶制劑2混合作用時(shí)的效果最顯著;另外,只有乳酸菌1和乳酸菌1+酶制劑1能夠有效地抑制青貯飼料的二次發(fā)酵。
1 材料與方法
1.1 青貯飼料的調(diào)制
原料選用:全株玉米(農(nóng)大107,乳熟期);青玉米秸(唐抗5號(hào),青刈);原料的成分含量見表1。原料揉切至1～4cm長,經(jīng)不同添加劑處理后,緊實(shí)裝填于約150L的青貯桶內(nèi),對(duì)照組不用添加劑,加工處理方法相同。試驗(yàn)設(shè)計(jì)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),2次重復(fù)(表2)。
供試添加劑及添加量為:乳酸菌制劑1(乳酸菌1,Pioneerbrand11A44,美國PioneerHi-BredInternational公司)(每g約為109菌落形成單位),添加量為0.5g/kg(FM);乳酸菌制劑2(乳酸菌2,百奧美青貯專用劑,美國科·漢森有限公司),添加量為0.01g/kg(FM);酶制劑1(主要含纖維素酶,日本SnowBrandSeed公司),添加量為0.033g/kg(FM);酶制劑2(主要含纖維素酶和木質(zhì)分解酶,芬蘭Finnfeed公司,保康生草料青貯劑),添加量為0.2mL/kg(FM);FM表示新鮮料。青貯桶在常溫20～25℃下貯存,兩個(gè)月后開封。
1.2 現(xiàn)場評(píng)定
按照我國1996年農(nóng)業(yè)部下發(fā)的《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》,開封時(shí)就全株玉米和青玉米秸青貯飼料的色澤、氣味和質(zhì)地等感官指標(biāo)以及pH值進(jìn)行現(xiàn)場評(píng)定。
1.3 實(shí)驗(yàn)室評(píng)定
測定指標(biāo)與方法:干物質(zhì)含量(干燥法);pH值(pH計(jì));有機(jī)酸含量:乳酸、乙酸(高效液相色譜法),揮發(fā)性脂肪酸(氣相色譜法[7]);纖維素含量:中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)(范氏纖維測定法);粗蛋白(GB6432-86法);氨態(tài)氮(凱氏定氮法)。
1.4 生物評(píng)定
進(jìn)行動(dòng)物消化試驗(yàn),采用體外(瘤胃微生物)消化試驗(yàn)法,測定干物質(zhì)消失率和中性洗滌纖維(NDF)瘤胃降解率。
1.5 二次發(fā)酵試驗(yàn)
開封后,取樣3.5kg左右于絕熱容器內(nèi)暴露在空氣中,通過檢測青貯飼料的溫度考察其二次發(fā)酵情況,即在室溫(24±0.5)℃下連續(xù)6天測試容器內(nèi)青貯飼料的溫度,當(dāng)溫度在室溫基礎(chǔ)上升高1.5℃時(shí)認(rèn)為呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。
2 結(jié)果與討論
2.1 不同添加劑青貯飼料現(xiàn)場評(píng)定指標(biāo)
圖1表示全株玉米和青玉米秸青貯飼料的感官指標(biāo)、原料水分及pH值的綜合評(píng)定結(jié)果。可以看出,經(jīng)各添加劑處理后得到的全株玉米青貯飼料評(píng)定得分均高于75,為優(yōu)等青貯飼料,青玉米秸青貯飼料均為良好青貯飼料,且評(píng)定得分均在對(duì)照組的基礎(chǔ)上有所提高。因此,乳酸菌和酶制劑的添加都可以改善玉米青貯飼料的色澤、氣味和質(zhì)地,提高其發(fā)酵品質(zhì),其中乳酸菌1和酶制劑1的共同作用效果明顯優(yōu)于單獨(dú)作用,而且亦優(yōu)于乳酸菌2+酶制劑2處理組。
2.2 不同添加劑青貯飼料實(shí)驗(yàn)室評(píng)定指標(biāo)
1)有機(jī)酸含量及組成
有機(jī)酸總量及其構(gòu)成可以反映青貯發(fā)酵過程的壞,其中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸,表3即是它們自的含量、與總酸的比值以及基于Flieg法的評(píng)定果。
由表3可得,各處理組青貯飼料很少或未產(chǎn)生丁酸。兩個(gè)對(duì)照組青貯飼料的有機(jī)酸評(píng)定結(jié)果都較好,說明試驗(yàn)所用的兩種原料中含有足夠青貯發(fā)酵的乳酸菌和糖分,酶制劑1和乳酸菌2+酶制劑2兩組添加劑的加入也較好地保證了處理組青貯飼料中乳酸的發(fā)酵品質(zhì)。而乳酸菌1和乳酸菌1+酶制劑1處理組中,全株玉米青貯飼料的乳酸占總酸比例分別比對(duì)照組低34%、36%,青玉米秸青貯飼料相應(yīng)低25%、36%,乙酸占總酸的比例則成倍增加,明顯高于對(duì)照組,這表明乳酸菌1的添加使青貯飼料中的乳酸菌以異型發(fā)酵為主,產(chǎn)生乳酸的同時(shí)亦產(chǎn)生了大量乙酸和乙醇,由于各處理組的總酸含量之間無顯著差異(P>0.05),所以一定程度上抑制了乳酸的產(chǎn)生,降低了乳酸的發(fā)酵品質(zhì)。
2)纖維素成分含量
各處理組青貯飼料的纖維素成分含量如表4所示。
分析表4數(shù)據(jù)可得,添加乳酸菌1使全株玉米和青玉米秸青貯飼料中的中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量均有所增加,這可能是因?yàn)槿樗峋偈沽艘恍┘?xì)胞壁物質(zhì)的的降解,從而使NDF、ADF等不可消化組分的含量相對(duì)增加。而與對(duì)照組相比,乳酸菌制劑和酶制劑的混合作用則顯著降低了纖維素的含量(P<0.05),如乳酸菌1+酶制劑1使全株玉米和青玉米秸青貯飼料的NDF含量分別降低7%和5%,ADF含量相應(yīng)降低10%、6%,這說明只有乳酸菌和酶制劑共同作用時(shí),才能有效地降低NDF、ADF的含量,提高青貯飼料的營養(yǎng)價(jià)值。酶制劑1處理組青貯飼料的NDF、ADF含量和對(duì)照之間、各處理組之間的酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)含量差異均不顯著(P>0.05)。3)粗蛋白及氨態(tài)氮與總氮比值青貯飼料的粗蛋白、氨態(tài)氮含量,以及依照氨態(tài)氮與總氮(總氮(%FM)=粗蛋白(%FM)/6.25)比值的評(píng)定得分見表5。
氨態(tài)氮與總氮的比值反映了青貯飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸分解的程度,由表5可以看出,本試驗(yàn)中全株玉米青貯飼料的氨態(tài)氮與總氮比值的評(píng)定得分均為滿分50分,青貯質(zhì)量優(yōu)良[5]。而酶制劑1和乳酸菌1+酶制劑1卻使青玉米秸青貯飼料的氨態(tài)氮與總氮比值分別比對(duì)照增加35%、24%,由于檢測到此兩處理的青貯桶有一定量的流出液,并且兩處理組青貯飼料中均檢測到了少量的丁酸,分析原因可能是潮濕的條件促使了一些梭菌的生長,從而一定程度上加大了蛋白質(zhì)水解。所選乳酸菌制劑和酶制劑對(duì)全株玉米和青玉米秸青貯飼料中粗蛋白含量都無顯著影響(P>0.05)。
2.3 不同添加劑青貯飼料生物評(píng)定指標(biāo)
青貯飼料的動(dòng)物消化指標(biāo):干物質(zhì)消失率和NDF瘤胃降解率如表6所示。
方差分析可知,不同添加劑處理后青貯飼料的干物質(zhì)消失率均明顯高于對(duì)照組(P<0.05),其中乳酸菌1+酶制劑1和乳酸菌2+酶制劑2作用效果最顯著,并同時(shí)使全株玉米和青玉米秸青貯飼料的NDF瘤胃降解率亦明顯高于對(duì)照組,而其他處理組的NDF瘤胃降解率與對(duì)照組之間無顯著差異(P>0.05)。酶制劑1雖然對(duì)降低青貯飼料的纖維素含量未達(dá)到顯著性效果,乳酸菌1甚至使纖維素含量高于對(duì)照組,但它們都提高了干物質(zhì)消失率,促進(jìn)了動(dòng)物對(duì)青貯飼料的消化。
2.4 不同添加劑抑制青貯飼料二次發(fā)酵的效果
試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,酶制劑1和乳酸菌2+酶制劑2處理組溫度升高1.5℃時(shí)的暴露存放時(shí)間與對(duì)照組之間無顯著差異(P>0.05)。而乳酸菌1處理組溫度升高1.5℃的平均時(shí)間比對(duì)照組滯后51.5h,乳酸菌1和酶制劑1的共同作用效果更顯著,青玉米秸青貯飼料在存放過程中始終未出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),所以,此兩種處理能有效地抑制乳酸、乙酸及可溶性碳水化合物的氧化和酵母及霉菌的生長,從而抑制青貯飼料的二次發(fā)酵。
3 結(jié) 論
四種添加劑處理都能顯著改善全株玉米和青玉米秸青貯飼料的色澤、氣味、質(zhì)地等感官品質(zhì),并提高青貯飼料的干物質(zhì)消失率;在降低青貯飼料的纖維素含量,提高動(dòng)物的消化率上,乳酸菌1和酶制劑1、乳酸菌2和酶制劑2混合作用時(shí)的效果最顯著;另外,只有乳酸菌1和乳酸菌1+酶制劑1能夠有效地抑制青貯飼料的二次發(fā)酵。
