棉花秸稈和甜菜渣不同比例混貯對(duì)發(fā)酵品質(zhì)的影響

路立里，高麗，王晶，李浩

（新疆畜牧科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830011）

棉花秸稈和甜菜渣不同比例混貯對(duì)發(fā)酵品質(zhì)的影響

路立里，高麗，王晶，李浩

（新疆畜牧科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830011）

本文旨在探討棉花秸稈和甜菜渣不同比例混貯對(duì)發(fā)酵品質(zhì)的影響。試驗(yàn)以秸稈發(fā)酵活桿菌、棉花秸稈和甜菜渣為混貯原料，采用微生物固態(tài)發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行微貯發(fā)酵60 d。分析感官指標(biāo)和pH值、氨態(tài)氮、乙酸、丙酸及總酸等指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，棉花秸稈與甜菜渣混貯能顯著降低pH值和NH3-N/TN的百分比（P＜0.05）。結(jié)果說(shuō)明，當(dāng)棉花秸稈和甜菜渣比例為35：65和24：76時(shí)，混貯品質(zhì)較好。

棉花秸稈；甜菜渣；混貯；發(fā)酵

10.16863/j.cnki.1003-6377.2017.04.006

新疆是我國(guó)重要的棉花主產(chǎn)區(qū)，2015年棉花種植面積2 200千hm2，棉花產(chǎn)量429.8萬(wàn)t，棉花秸稈年產(chǎn)量約693余萬(wàn)t[1]。隨著新疆農(nóng)區(qū)牛羊養(yǎng)殖規(guī)模的增加，許多地區(qū)飼草料緊缺的現(xiàn)狀日益突顯，尤其是在南疆的部分地區(qū)，牛羊飼草產(chǎn)供需矛盾十分嚴(yán)重。為此，將棉花秸稈開(kāi)發(fā)成可用于牛羊養(yǎng)殖生產(chǎn)的粗飼料，已成為解決新疆部分地區(qū)飼草料緊缺現(xiàn)狀的重要途徑之一。新疆棉花秸稈中粗蛋白、纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的含量分別為6.5%、44.0%、10.7%和15.2%[2]。當(dāng)前影響棉花秸稈飼料化利用的主要因素之一是木質(zhì)素含量高，質(zhì)地比較堅(jiān)硬，適口性差，導(dǎo)致棉花秸稈的消化率和可消化能與其他農(nóng)作物秸稈相比最低[2-3]。甜菜渣因其豐富的營(yíng)養(yǎng)和良好的適口性等特點(diǎn)被人們用作家畜的飼料來(lái)源，其中所含有大量的可消化纖維可促進(jìn)瘤胃纖維分解菌數(shù)量的增加趨勢(shì)[4]。甜菜渣含水量、含糖量都較高，常溫下不能長(zhǎng)期貯存，制約了甜菜渣的廣泛利用。由于甜菜渣含水量一般在85%以上，單獨(dú)青貯容易腐敗變質(zhì)，變色嚴(yán)重，霉味較強(qiáng)，因此考慮用干物質(zhì)含量高的粗飼料與其混合青貯，以調(diào)和青貯原料含水量，提高青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失[5]。本研究通過(guò)加入秸稈發(fā)酵活桿菌，將棉花秸稈與甜菜渣配制成含水量不同的混貯，以提高發(fā)酵品質(zhì)，為獲得品質(zhì)優(yōu)良的混貯飼料提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

1.1.1 試驗(yàn)材料為棉花秸稈和甜菜渣，分別取自巴音郭楞蒙古自治州尉犁縣羅布平合作社和昌吉州昌吉寶利工貿(mào)養(yǎng)殖場(chǎng)。

1.1.2 菌劑為秸稈發(fā)酵活桿菌，主要成分由枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌、釀酒酵母按一定比例組成。對(duì)人畜安全無(wú)毒。由新疆海星資環(huán)生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.1.3 以棉花秸稈作為調(diào)節(jié)甜菜渣水分的物質(zhì)，根據(jù)棉花秸稈和甜菜渣的含水量，配制含水量為50%，60%和70%，即配制比例分別為47：53，35：65，24：76（以下分別用Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組表示）混貯。棉花秸稈和甜菜渣分別單貯（以下分別用Ⅰ、Ⅴ組表示），作為對(duì)照組。

1.2 混貯飼料的制作

采用揉絲粉碎機(jī)（型號(hào)：ZK-ZCJ50）將棉花秸稈切成1～2 cm長(zhǎng)，按1.1.3的含水量配制混貯，分別加入1.1.2菌劑，充分混勻后裝入1 000 mL玻璃瓶中，壓實(shí)，裝滿(mǎn)后擰緊瓶蓋并用封口膜密封，室溫條件下避光發(fā)酵60 d，每個(gè)樣做3個(gè)重復(fù)。

1.3 分析指標(biāo)及分析方法

1.3.1 感官評(píng)定

采用德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)分法，根據(jù)氣味、質(zhì)地、色澤3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，然后按得分分成優(yōu)良、尚好、中等、腐敗4個(gè)等級(jí)。

1.3.2 pH值的測(cè)定

精密稱(chēng)定青貯樣品100 g，用九陽(yáng)料理機(jī)打碎后放入500 mL具塞三角瓶中，加入蒸餾水200 mL，封口膜密封，放入4℃冰箱中，浸提24 h，其間搖晃3～5次，用三層醫(yī)用紗布過(guò)濾得提取液，提取液用定量濾紙過(guò)濾，濾液測(cè)定pH值[6]；氨態(tài)氮（NH3-N）含量測(cè)定：采用苯酚-次氯酸比色法進(jìn)行含量測(cè)定[7]；VFA的測(cè)定：取0.45 μm濾膜過(guò)濾，濾液于5 mL的離心管中，按提取液與25%偏磷酸體積比為5：1的比例，加入適量25%偏磷酸，靜置30 min，在15000轉(zhuǎn)/分，4℃狀態(tài)下離心30 min，取上清液，使用島津GC-2014氣相色譜儀測(cè)定乙酸、丙酸、丁酸、戊酸[8]。色譜柱為HP-2NNOWAX，檢測(cè)條件為：柱溫120℃，10℃/min至220℃，保持8 min；檢測(cè)器為氫火焰離子化檢測(cè)器，溫度280℃，進(jìn)樣口溫度250℃，載氣為高純氮，分流比10：1；載氣流速：1.5 mL/min，進(jìn)樣量5 μL。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007整理數(shù)據(jù)，應(yīng)用SPSS.16.0統(tǒng)計(jì)軟件，在P＜0.05水平對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析和Duncan多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)定

由表1可知，棉花秸稈和甜菜渣混合處理Ⅲ和Ⅳ混貯飼料感官評(píng)定等級(jí)均達(dá)到“優(yōu)良”等級(jí)，而處理Ⅱ則達(dá)到“尚好”等級(jí)。各混貯處理組飼料均無(wú)丁酸臭味，處理Ⅲ和Ⅳ均有較濃郁的酸香味，結(jié)構(gòu)質(zhì)地保持良好，隨著棉花秸稈混貯比例降低，混貯飼料棕黃色變淺。

表1 棉花秸稈和甜菜渣不同比例混貯后的感官評(píng)定

2.2 棉花秸稈和甜菜渣不同比例混貯對(duì)發(fā)酵品質(zhì)的影響

由表2可知，單一甜菜渣青貯pH值為3.98，顯著低于單一棉花秸稈青貯pH值為5.77，棉花秸稈與甜菜渣混貯，隨著混貯底物水分含量的上升，即棉花秸稈比例下降，各處理pH值呈下降趨勢(shì)，水分含量為70%時(shí)，pH值最低為3.87(P＜0.05)。

棉花秸稈與甜菜渣60%組混貯處理時(shí)，氨態(tài)氮占總氮顯著低于50%和70%混貯處理(P＜0.05)，氨態(tài)氮占總氮百分含量最低為0.80%，其它各組氨態(tài)氮占總氮百分含量均較低。表明棉花秸稈與甜菜渣含水量為60%混貯處理時(shí)，混貯的粗蛋白質(zhì)損失最少。

棉花秸稈單貯乙酸含量為6.3μmol/L，甜菜渣單貯乙酸含量為23.9μmol/L，棉花秸稈與甜菜渣混貯處理，60%水分處理組時(shí)乙酸含量最高，顯著高于其它各混貯處理組(P＜0.05)，而丙酸含量微量；50%和70%水分處理時(shí)丙酸含量較高，各處理組間丙酸含量差異極顯著(P＜0.01)。各處理均未檢出丁酸、戊酸，甜菜渣單貯總酸含量為27.55μmol/L，顯著高于其它混貯處理，棉花秸稈單貯總酸含量12.28μmol/L，顯著低于其它處理(P＜0.05)；棉花秸稈與甜菜渣水分含量為60%、70%處理時(shí)總酸含量介于2個(gè)單貯之間，以70%處理時(shí)較高。

表2 棉花秸稈和甜菜渣不同比例混貯對(duì)發(fā)酵品質(zhì)的影響

3 討論

感官評(píng)定青貯、黃貯和微貯等發(fā)酵飼料品質(zhì)的好壞，是發(fā)酵飼料品質(zhì)初步評(píng)定的常見(jiàn)方法之一，評(píng)定指標(biāo)主要包括顏色、氣味和質(zhì)地結(jié)構(gòu)等。本研究中采用德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)分法對(duì)比分析不同比例棉花秸稈和甜菜渣混貯發(fā)酵的氣味、質(zhì)地和色澤，結(jié)果表明棉花秸稈單貯或甜菜渣單貯的評(píng)分均較低，而混貯發(fā)酵后評(píng)分均優(yōu)于單貯。于蘇甫·熱西提等人在研究不同混合比例及時(shí)間對(duì)番茄渣與苜蓿干草混貯效果的影響時(shí)同樣也發(fā)現(xiàn)混貯發(fā)酵優(yōu)于單貯[9]，這可能由于一定比例的棉花秸稈和甜菜渣混貯后，棉花秸稈和甜菜渣中碳源、氮源、維生素和礦物質(zhì)在一定程度上起到了互補(bǔ)的作用，有利于乳酸菌等有益青貯發(fā)酵的微生物快速繁殖，致使棉花秸稈和甜菜渣混貯發(fā)酵的飼料品質(zhì)優(yōu)于棉花秸稈或甜菜渣單獨(dú)發(fā)酵的品質(zhì)。

pH、氨態(tài)氮與總氮比值和有機(jī)酸是實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)青貯、黃貯和微貯等發(fā)酵飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)[10]。pH值大小可以直接反映青貯飼料酸性的強(qiáng)弱，從而間接反映青貯產(chǎn)酸的多少。本研究中混合發(fā)酵飼料的pH值隨棉花秸稈比例減少甜菜渣比例增加而pH值降低，且pH值維持在4左右。說(shuō)明棉花秸稈和甜菜渣混合發(fā)酵，其pH值能達(dá)到青貯發(fā)酵pH為4左右的要求。青貯飼料中氨態(tài)氮/總氮值是影響飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)，反映飼料中的蛋白質(zhì)被微生物分解程度的客觀(guān)度量[11-12]。氨態(tài)氮/總氮值越高，青貯過(guò)程中蛋白氮降解的越多，發(fā)酵品質(zhì)越差，過(guò)高不利于動(dòng)物的采食和利用[13-14]，本研究中棉花秸稈與甜菜渣比例為35：65時(shí)，氨態(tài)氮/總氮的百分最低，說(shuō)明棉花秸稈與甜菜渣比例為35：65時(shí)，發(fā)酵過(guò)程中的蛋白氮降解較少，混貯品質(zhì)較好。有機(jī)酸作為確定飼料發(fā)酵特性和評(píng)價(jià)飼料發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)，其是青貯飼料中可溶性糖厭氧發(fā)酵的主要產(chǎn)物，酸的含量由于微生物的活性密切相關(guān)。本研究混貯的棉花秸稈和甜菜渣的乙酸和丙酸含量均低于甜菜渣單貯的乙酸和丙酸含量，說(shuō)明相對(duì)于甜菜渣單貯，棉花秸稈和甜菜渣混貯的效果較好。

4 結(jié)論

在本研究條件下，棉花秸稈單獨(dú)貯存窖貯效果一般，雖然結(jié)構(gòu)質(zhì)地持完整，但僅有淡淡的酸香味，顏色同原料很接近，適口性較差，pH值較高，是一種較難發(fā)酵貯存的原料。當(dāng)棉花秸稈和甜菜渣混貯時(shí)可增加飼料的酸味和香味，pH值較低，總酸含量較單貯時(shí)明顯增加，氨態(tài)氮/總氮的含量降低，當(dāng)棉花秸稈和甜菜渣比例為35：65、24：76時(shí)，混貯的品質(zhì)較好。

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Effects of Different Mixture Proportion of Cotton Straw and Beet Residue on Silage Fermentation Quality

LU Li-li，GAO Li，WANG Jing，LI Hao
(Xinjiang Academy of Animal Science,Urumqi 830011)

This objective of this paper was to evaluate the effects of different mixture proportion of cotton straw and beet residue on silage fermentation quality.This silage experiment was carried out by using cotton straw, beet residue as fermentation substrate and supplement with fermentation agent for 60 days.The indexs were analyzed including sensory index and pH,ammonia nitrogen,acetic acid,propionic acid and total acid.The results showed that the mixture of cotton straw and beet residue could significantly decrease pH value and the percentage of NH3-N/TN(P＜0.05).This experiment indicated that the silage fermentation quality was better when the mixture ratio of cotton straw and beet residue was 35：65 and 24：76.

cotton straw;beet pulp;mixed silage;fermentation

S816.6

A

1003－6377（2017）04－0028-05

新疆畜牧科學(xué)院青年人才培養(yǎng)項(xiàng)目資助（KY2015013）

并列第一作者：路立里（1975-），男，新疆塔城人，碩士，副研究員，主要從事家畜遺傳育種研究，E-mail：xmsbgs2005@163.com高麗（1976-），女，新疆奇臺(tái)人，碩士，助理研究員，從事飼料檢測(cè)工作。E-mail：1093713151@qq.com

2017-04-09，

2017-04-15