糖蜜添加對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜?；旌锨噘A發(fā)酵品質(zhì)的影響

王堅(jiān)，王亞琴，聞愛友，邵濤*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，江蘇 南京210095；2.海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，海南 ?？?70228；3.寧波市畜牧獸醫(yī)局，浙江 寧波315102）

飼料資源短缺是制約動(dòng)物生產(chǎn)發(fā)展的重要因素之一，開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、可健康利用的飼料是進(jìn)一步大力發(fā)展動(dòng)物生產(chǎn)的必要前提。農(nóng)作物在收獲時(shí)會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的季節(jié)性農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，這些農(nóng)副產(chǎn)品大部分或是當(dāng)作燃料焚燒，或是作為廢棄物殘留在田間任其腐敗，引起環(huán)境污染。若采用有效的技術(shù)手段將這些農(nóng)副產(chǎn)品充分轉(zhuǎn)化為動(dòng)物飼料，既可為動(dòng)物提供充足的飼料來源，又可減輕環(huán)境污染［1］，是獲取經(jīng)濟(jì)和生態(tài)雙贏的最理想途徑之一。

西蘭花（Brassica oleracea）莖葉為西蘭花收獲后的副產(chǎn)品，粗蛋白含量在20%以上，是一種潛在的植物蛋白飼料資源［2-3］。但西蘭花莖葉含水量高，不宜長(zhǎng)時(shí)間保存，導(dǎo)致其大量被棄之田間地頭，浪費(fèi)大，污染嚴(yán)重［3］。青貯是高水分農(nóng)副產(chǎn)品長(zhǎng)期保存利用的一種適合方法［4-6］，將高水分的原材料與高干物質(zhì)的材料如稻秸進(jìn)行混合青貯，是減少滲出液、避免營養(yǎng)損失的有效途徑［7］。優(yōu)質(zhì)牧草紫花苜蓿（Medicago sativa）蛋白質(zhì)含量高，但其含水量高、含糖量低、緩沖度大，不易青貯，添加劑青貯及混合青貯可改善其青貯效果［8］。糖蜜是甜菜（Beta vulgaris）和甘蔗（Saccharum sinense）工業(yè)的副產(chǎn)品，含有豐富的碳水化合物，在青貯中添加可補(bǔ)充發(fā)酵所需要的碳水化合物，有研究表明，糖蜜添加可提高青貯發(fā)酵品質(zhì)［9-14］。目前，有關(guān)西蘭花莖葉稻秸和苜蓿混合青貯的報(bào)道較少，本研究旨在探討糖蜜對(duì)西蘭花莖葉稻秸和紫花苜蓿混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響，以便為季節(jié)性的農(nóng)副產(chǎn)品利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2010年4月22日在浙江寧海利豐牧場(chǎng)進(jìn)行，稻秸、紫花苜蓿、西蘭花莖葉由浙江寧海利豐牧業(yè)有限公司提供，各材料成分見表1。添加劑：糖蜜。青貯容器：采用實(shí)驗(yàn)室青貯罐，容積為250 m L的塑料容器。

表1 青貯材料化學(xué)成分Table 1 Chemical composition of rice straw，alfalfa and broccoli residues before ensiling

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

糖蜜添加量按鮮重的0（對(duì)照），2.5%，5.0%添加，在青貯后的第1，3，5，7，14和30天打開青貯罐。每個(gè)處理各時(shí)間點(diǎn)3個(gè)重復(fù)，測(cè)定青貯飼料的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 青貯飼料的制作

將青貯材料切短至1～2 cm后，按西蘭花莖葉∶稻秸∶紫花苜蓿＝40∶50∶10（鮮重）比例充分混勻，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)將糖蜜添加，再混勻，然后將混勻料裝填到實(shí)驗(yàn)室青貯罐中，壓實(shí)后蓋上內(nèi)外蓋，膠帶密封，室溫條件保存。

1.4 青貯飼料指標(biāo)測(cè)定

在青貯后的第1，3，5，7，14和30天分別打開青貯罐，取出青貯飼料充分混勻，從中取出35 g樣品，放入200 m L的廣口三角瓶中，加入70 m L水，置于4℃冰箱內(nèi)浸提24 h。然后通過2層紗布和濾紙過濾，將濾液保存于50 m L的塑料瓶置于－20℃冰箱中冷凍保存待測(cè)。濾液用來測(cè)定p H值、乳酸（lactic acid，LA）、氨態(tài)氮（ammonia nitrogen，AN）、揮發(fā)性脂肪酸（volatile fatty acids，VFAs）。將剩余部分的青貯飼料收集起來烘干稱重，測(cè)定干物質(zhì)（dry matter，DM）、總氮（total nitrogen，TN）以及水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate，WSC）。其中：干物質(zhì)（風(fēng)干重）65℃烘干60 h測(cè)定。乳酸采用對(duì)羥基聯(lián)苯法測(cè)定［15］。氨態(tài)氮采用苯酚－次氯酸鈉比色法測(cè)定［16］。水溶性碳水化合物采用蒽酮－硫酸比色法測(cè)定［17］。揮發(fā)性脂肪酸采用高效氣相色譜儀（日本島津GC-14B）測(cè)定，包括乙酸（acetic acid，AA）、丙酸（propionic acid，PA）與丁酸（butyric acid，BA），測(cè)定條件：柱溫140℃，汽化室溫度180℃，氫氣檢測(cè)器溫度220℃?？偟坎捎脛P氏定氮法測(cè)定［18］。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用Van Soest分析法測(cè)定［19］。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 15.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和Duncan多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 糖蜜添加對(duì)西蘭花莖葉稻秸紫花苜?；旌锨噘A的p H值、乳酸和干物質(zhì)含量的影響

不同比例糖蜜添加對(duì)西蘭花莖葉稻草紫花苜蓿混合青貯的p H值、乳酸和干物質(zhì)含量的影響見表2。在青貯的前14 d，對(duì)照組和2.5%及5.0%糖蜜添加組的干物質(zhì)含量變化無顯著差異，但在第30天對(duì)照組的干物質(zhì)含量顯著低于處理組（P＜0.05）。

從青貯的第3天開始對(duì)照組p H值顯著降低，第7天時(shí)降低趨勢(shì)放緩，第14天p H值最低（4.29），但青貯至第30天時(shí)，顯著上升到4.96（P＜0.05）。而從第3天開始2.5%和5.0%糖蜜添加組的p H值一直呈顯著性下降，且從第5天開始2.5%和5.0%糖蜜添加組的p H值顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），但添加2.5%和5.0%糖蜜處理組之間無顯著差異。

從第3天開始，各組乳酸含量顯著增加（P＜0.05），對(duì)照組的乳酸含量在青貯至14 d時(shí)達(dá)到其最高值（50.82 g／kg DM），但在第30天時(shí)顯著下降到20.51 g／kg DM（P＜0.05）。在青貯前7 d，2.5%和5.0%糖蜜添加組的乳酸含量一直顯著增加（P＜0.05），在青貯的第14天和第30天，2.5%和5.0%糖蜜添加組乳酸含量分別達(dá)到其最高（分別為81.85，86.64 g／kg DM）。30 d青貯后糖蜜添加組乳酸含量略有下降，與第14天相比無顯著差異，但均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.2 糖蜜添加對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜?；旌锨噘A揮發(fā)性脂肪酸含量的影響

不同比例糖蜜添加對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜?；旌锨噘A揮發(fā)性脂肪酸含量的影響見表3，對(duì)照組和處理組的乙酸含量變化趨勢(shì)相似，即隨青貯時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸上升，在第30天乙酸含量均達(dá)到最高，分別為39.27，23.89，22.6 g／kg DM，對(duì)照組與處理組相比差異顯著（P＜0.05）。對(duì)照組的乙酸含量從第14天開始顯著增加，而2.5%和5.0%糖蜜添加組則從第3天開始，一直持續(xù)上升到試驗(yàn)結(jié)束。

表2 添加糖蜜對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜?；旌锨噘Ap H值、乳酸和干物質(zhì)含量的影響Table 2 Effect of applying molasses on p H，LA and DM contents of broccoli residues，rice straw and alfalfa mixed silage

在青貯發(fā)酵的前14 d，對(duì)照組和處理組的丙酸含量很低，甚至在第3，5和7天都沒有檢測(cè)到，但在第30天所有組的丙酸含量有所增加，且對(duì)照組和2.5%糖蜜添加組增加顯著。青貯發(fā)酵前14 d對(duì)照組的丁酸含量很低或檢測(cè)不到，但在第30天含量顯著增加（P＜0.05），而糖蜜處理組在整個(gè)青貯試驗(yàn)中丁酸含量很低甚至沒有檢測(cè)到。隨青貯時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照組和2.5%糖蜜添加組乳酸／乙酸逐漸增加，比值均在第7天達(dá)到最高（分別為3.65，4.34），在第30天對(duì)照組乳酸／乙酸顯著下降到0.54（P＜0.05）。5.0%糖蜜添加組在前14 d青貯乳酸／乙酸逐漸增加，比值在第14天達(dá)最高（4.83），在第30天有所下降。對(duì)照組和處理組揮發(fā)性脂肪酸含量變化與乙酸相似，在第30天均達(dá)到最高（分別為44.91，24.98，22.89 g／kg DM），對(duì)照組與糖蜜處理組之間差異顯著（P＜0.05）。

2.3 糖蜜添加對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜?；旌锨噘A氨態(tài)氮／總氮和水溶性碳水化合物的影響

不同比例糖蜜添加對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜?；旌锨噘A氨態(tài)氮／總氮和水溶性碳水化合物的影響見表4。從表4可以看出，添加糖蜜組的氨態(tài)氮／總氮的值均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），在第30天對(duì)照組的氨態(tài)氮／總氮值幾乎是糖蜜添加組的15倍。

在青貯發(fā)酵的前5 d，對(duì)照組和糖蜜處理組的WSC含量下降速度較快，第5天的水溶性碳水化合物含量顯著低于第1天的水溶性碳水化合物含量（P＜0.05），對(duì)照組、2.5%和5.0%糖蜜添加組可溶性碳水化合物含量降幅分別為44.40%，48.82%和40.12%。隨后各處理的水溶性碳水化合物含量下降較為緩慢，在第30天時(shí)各處理水溶性碳水化合物含量均達(dá)到最低，分別為11.04，13.72，22.04 g／kg DM。

表3 添加糖蜜對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜?；旌锨噘A揮發(fā)性脂肪酸含量的影響Table 3 Effect of applying molasses on VFAs contents of broccoli residues，rice straw and alfalfa mixed silage

表4 添加糖蜜對(duì)西蘭花莖葉稻秸苜?；旌锨噘A氨態(tài)氮／總氮和水溶性碳水化合物的影響Table 4 Effect of applying molasses on AN／TN and WSC contents of broccoli residues，rice straw and alfalfa mixed silage

3 討論

牧草飼料作物適宜于制作青貯飼料必須含有適當(dāng)水平的并以水溶性碳水化合物（WSC）形式存在的發(fā)酵底物（≥10%DM）［20］，本試驗(yàn)所有材料的水溶性碳水化合物含量均很低（分別為84.95，42.96，50.97 g／kg DM），決定其青貯很難成功，因此本試驗(yàn)添加了富含發(fā)酵底物的糖蜜進(jìn)行青貯。

根據(jù)Catchpoole和Henzell［21］的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，好的青貯飼料應(yīng)該具有的特點(diǎn)：p H值≤4.2，乳酸含量3%～13%DM，丁酸含量＜0.2%DM，氨態(tài)氮／總氮＜11%DM。在青貯第30天，2.5%和5.0%糖蜜組p H值都在4.0以下，乳酸含量分別為81.85和83.81 g／kg DM，氨態(tài)氮／總氮分別為16.1和15.75 g／kg TN，微量的丙酸和丁酸，本試驗(yàn)結(jié)果表明糖蜜的添加對(duì)提高青貯的發(fā)酵品質(zhì)是有效的。

與對(duì)照組相比，添加糖蜜后，乳酸含量增加，且增加量隨糖蜜水平的增加而增大，該結(jié)果與一些學(xué)者對(duì)其他原料青貯的研究結(jié)果相一致［22-24］。在青貯的第5天，糖蜜添加組的p H值快速降到4.2以下，主要是添加糖蜜后，乳酸菌有充足的發(fā)酵底物，從而迅速大量產(chǎn)生乳酸，降低p H［20］。30 d青貯后對(duì)照組干物質(zhì)含量顯著降低，而糖蜜添加組干物質(zhì)含量無顯著變化，這是因?yàn)樘敲厶砑哟龠M(jìn)了發(fā)酵降低了p H值，抑制了有害微生物的活性，從而減少 DM 的損失［25-26］。

青貯過程中，有2個(gè)主要途徑生成乙酸［27-29］，隨著青貯發(fā)酵的進(jìn)行，p H逐漸降低，乙酸含量逐漸增加，表明發(fā)酵由同型發(fā)酵轉(zhuǎn)向異型發(fā)酵，與對(duì)照組相比糖蜜添加減少了乙酸產(chǎn)生的含量，與Donmez等［30］，Van Niekerk等［24］的結(jié)果相一致，但與Alli等［31］的結(jié)果相反，Chase［32］認(rèn)為糖蜜處理后青貯飼料含有較高的乙酸是因?yàn)楫愋腿樗峋鷮⑷樗徂D(zhuǎn)化為乙酸，在酸性條件和低p H下異質(zhì)型乳酸菌比同質(zhì)型乳酸菌更具有耐受性［33］。在第30天對(duì)照組的丁酸含量顯著增多，氨態(tài)氮／總氮值顯著升高，而糖蜜處理組的丁酸含量未檢測(cè)到，氨態(tài)氮／總氮值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)照組，說明添加糖蜜后梭狀芽孢桿菌的活性已被有效抑制。梭狀芽孢桿菌能夠分解糖分和蛋白質(zhì)，產(chǎn)生丁酸和氨，青貯飼料高含量的氨和高含量的丁酸相聯(lián)系，丁酸含量高表明丁酸發(fā)酵已經(jīng)發(fā)生［34］。

2.5 %與5.0%糖蜜添加后，除殘留的水溶性碳水化合物有顯著差異外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均無明顯差異，表明2.5%糖蜜添加量就已經(jīng)很好改善青貯發(fā)酵品質(zhì)。Weinberg等［35］也認(rèn)為青貯時(shí)糖蜜的添加量最好在3%（鮮重）以內(nèi)，糖蜜添加量越高，越促進(jìn)酵母發(fā)酵和青貯發(fā)酵損失的增加。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在西蘭花莖葉、稻秸和苜?；旌锨噘A中添加糖蜜后，水溶性碳水化合物增多，促進(jìn)了乳酸發(fā)酵，降低了p H值、氨態(tài)氮和總揮發(fā)性脂肪酸含量，提高了青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)中，從提高發(fā)酵品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益兩方面綜合考慮，2.5%糖蜜的添加量較為適宜。