朱寒冰,王朝陽,孫 維,周海燕,金 璟
(云南農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院,云南昆明 650201)
苜蓿作為多年生豆科牧草,蛋白質(zhì)含量高、營養(yǎng)價值豐富,是草食家畜最為喜愛的飼料。近年來,隨著國民對牛羊肉、禽蛋和奶制品等畜禽產(chǎn)品消費的持續(xù)增長,保障優(yōu)質(zhì)飼草的穩(wěn)定供給變得尤為重要。目前我國對苜蓿的加工往往以干草為主,導致其營養(yǎng)物質(zhì)流失嚴重,且在晾曬過程中易受天氣影響發(fā)生霉變,損害苜蓿干草品質(zhì)。苜蓿的緩沖能值高、可溶性碳水化合物含量低,不易青貯(王永新,2012)。乳酸菌、纖維素酶添加劑能提高苜蓿青貯的成功率,改善苜蓿青貯品質(zhì)(高海娟,2020)。在苜蓿青貯過程中,添加劑的種類和用量對其營養(yǎng)成分和發(fā)酵品質(zhì)均有很大影響。因此,本研究旨在探討不同添加劑不同用量對苜蓿青貯品質(zhì)的影響,為苜蓿青貯提供理論支持。
1.1 試驗材料 青貯原料:試驗選擇第三茬初花期的阿爾岡金苜蓿,來自黑龍江省大慶市林甸縣某農(nóng)戶種植的苜蓿大田。
試驗藥品及用品:乳酸菌、纖維素酶、蒸餾水、1500 mL 圓柱罐、塑料薄膜、烘箱等。
1.2 試驗設(shè)計 試驗采用完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計,在苜蓿DM 為38.35% 的條件下進行青貯,青貯添加劑分別為乳酸菌、纖維素酶、乳酸菌+ 纖維素酶,每種添加劑的用量如表1所示,不同添加劑、不同用量的處理組共計9 個,不含添加劑的對照組1 個,并對各組進行3 次重復試驗,取平均值,以確保試驗結(jié)果準確。
表1 添加劑及添加劑組合用量表
1.3 試驗方法
1.3.1 青貯飼料的制作 取初花期刈割的第三茬苜蓿,晾曬至干燥脫水后粉碎,采用烘干法測定DM 為38.35%。剩余青貯原料切割成3~4 cm的小段。將添加劑按照濃度配置好后溶于蒸餾水中,均勻噴在原料上,并裝入1500 mL 的圓柱罐中,封蓋后再用塑料薄膜封口,室溫下避光保存,青貯60 d 后開蓋測其營養(yǎng)成分和發(fā)酵品質(zhì)。
1.3.2 青貯飼料營養(yǎng)成分的測定 干物質(zhì)測定(DM):取100 g(M)苜蓿粉放置在稱量瓶中稱重m1,然后在110℃烘箱中烘烤24 h 稱重m2。
干物質(zhì)含量/%=(m1-m2)/M×100;
粗蛋白質(zhì)測定:稱取0.2 g 苜蓿樣品(M0)放入無沾污的消煮管內(nèi),加入5 mL 濃硫酸后放置在350℃的消煮爐上消煮50 min,滴入雙氧水至液體變?yōu)橥该?,取出后冷卻定容。在濃度分析儀上測定樣品含氮濃度(A)
粗蛋白質(zhì)含量/%=A/10 M0/10×6.25×10;
中性洗滌纖維測定:將耐溶劑濾袋稱重(M1)編號,并設(shè)置空白對照組(B1),將0.05 g(M0)樣品放入濾袋內(nèi),完全浸泡在盛有中性洗滌試劑的半自動纖維儀中,再加無水亞硫酸鈉和熱穩(wěn)定- 淀粉酶加熱至100℃ 80 min,排除廢液后沖洗冷卻風干,再用丙酮浸泡5 min 后進行烘干,完全烘干后稱重(M2)。
中性洗滌纖維/%=[M2-(M1×B1)]×100/M0/DM×100;
酸性洗滌纖維測定:測定方法同上。
乳酸、乙酸的測定:用高效液相色譜法測定青貯料浸提液中乳酸、乙酸含量(李友元,2002)。
揮發(fā)酸的測定:用氣相色譜法測定青貯料浸提液中丙酸、丁酸含量(黃森,1989)。
pH 的測定:將10 g 樣品加入90 mL 蒸餾水放入150 mL 錐形瓶中封口,在4℃下靜置24 h,過濾后用pH 計測定。
氨態(tài)氮采用苯酚- 次氯酸鈉比色法測定。
1.4 青貯飼料質(zhì)量評定方法 氨態(tài)氮與總氮的比例關(guān)系可以直接反應青貯過程中苜蓿中蛋白質(zhì)和氨基酸的分解狀況,該比值越高證明營養(yǎng)物質(zhì)流失越高,苜蓿青貯品質(zhì)越差。一般情況下,若氨態(tài)氮占總氮的10% 以下,則表明發(fā)酵過程良好,有機酸含量可以反應青貯發(fā)酵程度,成功青貯發(fā)酵過程中,主要是利用乳酸菌繁殖產(chǎn)生乳酸,因此,乳酸含量越高證明發(fā)酵情況越好;反之乙酸和丁酸含量越高則代表發(fā)酵情況越差(張新平,2005)。因此,可以通過評定有機酸和氨態(tài)氮的含量來量化青貯品質(zhì)。評分標準如表2、3 所示。
表2 有機酸評定青貯質(zhì)量標準
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 用excel 2019 和Spss 16.0 軟件對數(shù)據(jù)進行計算和方差分析。
表3 氨態(tài)氮評定青貯質(zhì)量標準
2.1 苜蓿青貯飼料營養(yǎng)成分 由表4可知,添加劑處理組的pH 值均低于對照組(P<0.05);添加乳酸菌后的青貯飼料,除了乳酸菌(106CFU/g)處理組外,其他組的粗蛋白質(zhì)含量均高于對照組,乳酸菌處理組中酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量略低于對照組;纖維素酶處理組中,隨著纖維素酶用量的增加,青貯飼料的粗蛋白質(zhì)含量也隨之降低,纖維素酶處理組間的酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維并無顯著差異(P>0.05);混合添加劑處理組中,粗蛋白質(zhì)含量均顯著高于對照組(P<0.05)。
表4 苜蓿在不同添加劑用量下的營養(yǎng)成分含量
2.2 苜蓿青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì) 由表5可知,添加劑處理組乳酸和乙酸含量均顯著高于對照組(P<0.05);添加劑處理組中,除乳酸菌(106CFU g/g)處理組、纖維素酶(0.025 g/kg)處理組和纖維素酶(0.1 g/kg)處理組外,其他處理組均未檢測到丁酸,說明青貯飼料發(fā)酵均以乳酸發(fā)酵為主;在乳酸菌處理組中,隨著用量的增加,氨態(tài)也隨之上升;在纖維素酶處理組中,用量最多的纖維素酶氨態(tài)氮占總氮比率最低,評分最好;混合添加劑處理組的氨態(tài)氮占總氮比率低于單一添加劑處理組,這表明使用混合添加劑能促進發(fā)酵罐內(nèi)乳酸菌發(fā)酵,在減少氨基酸及蛋白質(zhì)分解這一過程上優(yōu)于單一添加劑;混合添加劑處理組的質(zhì)量評定得分顯著高于單一添加劑,發(fā)酵品質(zhì)最好;纖維素酶處理組得分與乳酸菌處理組的質(zhì)量評分不相上下,說明在使用纖維素酶作為添加劑時,青貯效果與使用乳酸菌為添加劑時類似;添加劑處理組的質(zhì)量評定得分均高于對照組,說明使用添加劑能提高苜蓿青貯品質(zhì),且添加劑處理組青貯飼料品質(zhì)均為好。
表5 苜蓿在不同添加劑用量下的質(zhì)量評定得分
苜蓿具有緩沖能值高、可溶性碳水化合物含量低、兼具水分高和有害菌比例大等特點,直接對其進行青貯難以獲得優(yōu)良品質(zhì)(李光耀,2013)。在苜蓿青貯過程中,添加乳酸菌能擴大菌群數(shù)量,使其迅速進入乳酸發(fā)酵過程;添加纖維素酶能將苜蓿原料的結(jié)構(gòu)性碳水化合物轉(zhuǎn)化為單糖或雙糖,從而為乳酸發(fā)酵提供更多的可利用物。
青貯初期,苜蓿青貯飼料的pH 處于較高水平,乳酸含量和氨態(tài)氮占比均處于較低水平。青貯剛開始時,苜蓿青貯料仍可進行呼吸作用,罐中細菌進行耗氧活動,青貯料的糖類在酶和好氧細菌作用下轉(zhuǎn)化成氨基酸、乙酸等;1 周后,植物呼吸期結(jié)束,青貯罐中的氧氣含量極低,乳酸菌和其他厭氧細菌迅速繁殖,乳酸菌利用苜蓿原料和添加劑中的糖及水溶性碳水化合物產(chǎn)生乳酸,乳酸含量的增加使苜蓿青貯料的pH 降低,而由于蛋白質(zhì)在青貯過程中被分解,會導致氨態(tài)氮含量上升,直到發(fā)酵期結(jié)束,青貯罐內(nèi)環(huán)境逐漸處于介穩(wěn)狀態(tài),苜蓿青貯料的pH、乳酸含量、NH3-N 含量變化趨勢趨于平緩。
青貯飼料中氨態(tài)氮占氮比率越高,評分越低,青貯料發(fā)酵品質(zhì)越差;反之越高。采用添加劑處理的苜蓿青貯料,在發(fā)酵過程中由于添加劑的作用,使苜蓿青貯料pH、氨態(tài)氮占氮比率處于相對較低的水平,乳酸含量處于較高水平,品質(zhì)高于非添加劑處理組。
從試驗結(jié)果可以看出,添加劑能改變苜蓿青貯料的發(fā)酵環(huán)境,即降低苜蓿青貯料的pH 和氨態(tài)氮含量,提高苜蓿青貯飼料的乳酸和乙酸含量,進而提升苜蓿青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。其中,添加乳酸菌對苜蓿進行青貯處理能使粗蛋白質(zhì)含量得到顯著提高;添加纖維素酶對苜蓿進行青貯處理能使粗蛋白質(zhì)的含量隨其用量增加而減少;混合添加乳酸菌和纖維素酶對苜蓿進行青貯處理,粗蛋白質(zhì)含量增加最為明顯,其中添加乳酸菌(106CFU/g)+ 纖維素酶(0.05 g/kg)處理中的效果最好。另外,以氨態(tài)氮占氮比率作為評判苜蓿青貯效果的主要指標,并結(jié)合乳酸、乙酸、丁酸指標可以得出評分結(jié)果,各處理組的總體效果是DM 為38.35%的苜蓿青貯飼料在乳酸菌+纖維素酶(106CFU/g+0.05 g/kg)的條件下發(fā)酵品質(zhì)最佳。