不同添加剂对夏河县紫花苜蓿青贮品质的影响
杨秀梅1,王新强1,倪长生2,于艺辉1,魏芬芬1,翟海静1,徐炜1*
(1酒泉市畜牧兽医局, 2 酒泉市肃州区畜牧兽医局,甘肃 酒泉 735000)
摘要:本研究以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为青贮原料,通过添加麸皮、红糖、甲酸、乙酸、乳酸菌制剂等,探讨了夏河县紫花苜蓿青贮发酵品质及添加剂对其的影响。结果表明:经添加剂处理的紫花苜蓿,发酵品质均有不同程度的提升,具体表现为pH值及氨态氮含量降低、乳酸含量升高;综合青贮饲料发酵品质、营养价值指标及感官评定,在120d的短期青贮中,芯来旺I号作为青贮添加剂在本次试验中效果最佳。
关键词:苜蓿青贮;青贮添加剂;发酵品质
甘肃省甘南州位于青藏高原东北部边缘高寒区,近年来,该地区通过多年引种筛选及品种改良,优质高产苜蓿品种种植面积不断扩大。甘南州夏河县具有青藏高原牧区和农牧过渡带的典型代表性,近年来苜蓿种植面积增长较快,产量不断上升,仅靠当地家畜难以完全转化利用。该地区传统做法是将富余的苜蓿鲜草晒制成干草后用于家畜冷季补饲或作为商品流通,但因技术欠缺和疏于管理等原因,在生产加工过程中往往由于日晒雨淋造成草产品营养损失严重,加之干草露天堆放,部分霉变发黑,质量变恶劣,严重影响了牧草生产和应用,同时制约了草产品作为商品的流通。研发适宜的豆科牧草草产品加工技术,以保证收获高质量牧草产品并获得理想产量与收益,已成为该地区亟需解决的技术难题。
本试验以探索我国青藏高原、尤其是甘肃省甘南州高寒牧区的紫花苜蓿青贮的关于技术与工艺条件为目的,通过在甘南州夏河县对紫花苜蓿青贮技术进行系统而全面的研究,提高并细化青藏高原高寒牧区草产品生产加工技术并优化草产品质量,从而为该地区草产品生产加工实践及增产增收提供理论依据与技术支持。同时,本试验针对适宜夏河县紫花苜蓿青贮添加剂的选择及青贮品质的研究,将有利于解决该地区秋冬季家畜日粮不足问题并缓解草畜矛盾。
1.材料与方法
本试验于2013年4-12月在甘肃省甘南藏族自治州夏河县王格尔塘镇和甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室进行。
1.1试验材料
1.1.1 青贮原料 青贮原料为初花期第一茬刈割的紫花苜蓿,取自于夏河县王格尔塘镇永杰草畜有限责任公司牧草试验地。
1.1.2 青贮添加剂 青贮过程所用麸皮由夏河县王格尔塘镇永杰草畜有限责任公司提供;红糖为市售;甲酸为市售,纯度85%;乙酸为市售,纯度36%;乳酸菌青贮剂芯来旺I号(Synlac;S)由北京厚德瑞商贸有限公司提供,活性乳酸菌含量为1×1011cfu g-1;青贮发酵益生菌max200由甘肃农业大学动物科学院提供,活性乳酸菌含量为1.5×105cfu g-1。
1.2 试验设计
本试验对供试紫花苜蓿进行麸皮、红糖、甲酸、乙酸、芯来旺I号和max200六种添加剂处理,同时设置对照组,共7个处理,每个处理设置3个重复,各处理添加量见表1。青贮原料与添加剂均匀混合后,采取裹包机裹包青贮方式,室温条件下贮藏120d后开封取样,用于发酵品质分析及营养成分测定。
处 理 Treatments | 添加剂添加量 Rate of additives(kg·t-1) |
麸皮 红糖 甲酸 乙酸 芯来旺I号 Max200 对照 | 50 2 5 5 0.002 0.0025 0 |
1.3 方法
1.3.1青贮饲料制作 试验采用全株裹包青贮方式。将添加剂溶液按试验设计分别均匀喷洒(添加)于青贮原料中,将经添加剂处理后的青贮材料分别用上海世达尔MRB0850型打捆机打捆,每捆35kg±2kg。用上海世达尔SWM0810型包膜机对打捆青贮材料进行包膜处理后,于室温条件下贮藏120d后开封取样,测定相关指标。
1.3.2青贮饲料品质感官评定 根据青贮饲料的质地、气味、结构、色泽和霉变情况等方面对青贮资料进行感官评定[5,6],随机取样测定相关指标,取样采用五点法:分三层每层随机确立五个点,每个样点取约10cm3的青贮饲料;每一处理取三次重复;混合均匀,装好待用。
1.3.3青贮饲料品质实验室评定 用pH值测定仪测定青贮饲料浸出液pH值。取20g样品加入180ml去离子水,过四层纱布过滤再以定性滤纸精滤。所得滤液过0.22μm滤膜,使用安捷伦1260型高效液相色谱分析青贮浸提液中乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量,色谱柱为安捷伦ZORBAX SB-AQ C18(46mm×250 mm),流动相为3%甲醇与0.01mol L-1(NH4)2HPO4,两者体积比为3:97,pH为2.70,流速为1 mL min-1,柱温25℃,检测波长为210 nm,进样量为20μL。
将青贮饲料于70℃烘干48小时,经粉草机粉碎后、过1mm筛筛除未完全粉碎青贮饲料后密封保存,用于营养成分测定。其中,采用苯酚-次氯酸比色法[7]测定氨态氮(ammoniacal nitrogen, NH3-N)、用烘干法测定干物质(dry matter, DM)、用蒽酮-硫酸比色法[8测定可溶性碳水化合物(water soluble contents, WSC)、用全自动凯氏定氮仪测定粗蛋白(crude protein, CP)、用Van Soest法[9]测定中性洗涤纤维(neutral detergent fibre, NDF)与酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)、用灰化法[10]测定粗灰分(crude ash, Ash)。
1.4数据处理与分析
试验数据采用Excel 2007与SPSS 16.0软件进行统计分析,多重比较采用Duncan法,结果用平均值表示。
2.结果
2.1 紫花苜蓿原料的营养成分
供试紫花苜蓿青贮原料CP、WSC、NDF、ADF、EE、HC、Ash含量分别为15.45%,1.27%,35.88%,22.53%,2.81%,13.35%和9.34%(表2)。
表2 紫花苜蓿青贮原料营养成分
测定项目 Items | DM % | CP %DM | WSC %DM | NDF %DM | ADF %DM | EE %DM | HC %DM | Ash %DM |
紫花苜蓿Alfalfa | 25.68 | 15.45 | 1.27 | 35.88 | 22.53 | 2.81 | 13.35 | 9.34 |
注:DM:干物质; CP:粗蛋白;WSC:可溶性碳水化合物; NDF:中性洗涤维;ADF:酸性洗涤纤维;EE:粗脂肪; HC:半纤维素; Ash:粗灰分。
Note: DM: dry matter; CP: crude protein; WSC: water soluble carbohydrate; NDF: neutral detergent fiber; ADF: acid detergent fiber; EE: ether extract; HC: hemicelluloses; Ash: crude ash.
2.2紫花苜蓿青贮饲料感官鉴定结果
表3紫花苜蓿青贮饲料感官鉴定结果 (120d)
Table 3 The sensory characteristics of alfalfa silages (120d)
处理Treatments | 质地Texture | 颜色color | 气味odor | 发霉状况Moldy |
麸皮 红糖 甲酸 乙酸 芯来旺I号 max200 对照 | 好 good 一般Ordinary 好 good 好 good 好 good 好 good 一般Ordinary | 黄绿Yellow-green 褐黄绿Lurid-green 黄绿 Yellow-green 黄绿 Yellow-green 黄绿 Yellow-green 黄绿 Yellow-green 褐黄绿Lurid-green | 酸香Acid flavor 淡酸香Light sour 酸香Acid flavor 酸香Acid flavor 面包香Bread flavor 酸香Acid flavor 淡酸香Light sour | 未发霉No mould 顶层发霉 Top mould 未发霉No mould 未发霉No mould 未发霉No mould 未发霉No mould 顶层发霉 Top mould |
紫花苜蓿青贮饲料贮藏120d后,其感官鉴定结果见表3。结果显示,除BS和CK出现青贮饲料粘滑或粘结成块现象外,其它各处理的茎叶结构都保存完好;基于感官判断,BS和CK处理呈褐黄绿色,其它各处理均呈黄绿色;嗅觉上,S处理的青贮饲料均具有面包香,其它各处理均具有酸香或淡酸香味;BS和CK处理出现浅表层霉斑,其它各处理均保存较好。
2.3添加剂处理对紫花苜蓿青贮饲料发酵品质的影响
表4 添加剂处理对紫花苜蓿青贮饲料发酵品质的影响(120d)
Table 4 Effect of the additives on the fermentation quality of alfalfa silages(120d)
处理Treatments | pH | LA (%DM) | AA (%DM) | PA (%DM) | BA (%DM) | AN/TN (%) | |
麸皮 红糖 甲酸 乙酸 芯来旺I号 max200 对照 | 5.18±0.20b 4.94±0.41bc 4.70±0.33cd 4.56±0.39d 4.45±0.16d 5.08±0.51b 5.55±0.23a | 0.55±0.06c 0.54±0.10c 0.97±0.30b 1.11±0.23ab 1.32±0.57a 0.86±0.24b 0.38±0.05c | 0.62±0.21b 0.56±0.07b 0.84±0.39a 0.97±0.28a 0.84±0.18a 0.59±0.16b 0.60±0.11b | — — --- — — --- --- | — — — — — — — | 5.59±0.56b 3.88±0.65de 3.79±0.70de 4.50±0.42cd 3.55±0.40e 5.09±1.61bc 6.92±1.20a |
紫花苜蓿青贮饲料贮藏120d后,其发酵品质鉴定结果见表4。青贮120d后,经添加剂处理的青贮饲料pH值、AN/TN含量均显著低于对照(P<0.05);除麸皮、红糖处理外,其它各处理LA含量显著高于对照(P<0.05);甲酸、乙酸、芯来旺I号处理较其它处理保持了较高的AA含量;乙酸、芯来旺I号处理较其它处理保持了较低的pH值、较低的AN/TN含量及较高的LA、AA含量;本次试验各处理均未检测出BA;除甲酸、max200、对照处理的其它各处理均未检测出PA。
2.4添加剂处理对紫花苜蓿青贮饲料营养成分的影响
表5添加剂处理对紫花苜蓿青贮饲料营养成分的影响 (120d)
Table 5 Effect of the additives on the nutrients content of alfalfa silages (120d)
处理 Treatments | DM (%) | CP (%DM) | WSC (%DM) | NDF (%DM) | ADF (%DM) | EE (%DM) | Ash (%DM) | |
麸皮 红糖 甲酸 乙酸 芯来旺I号 max200 对照 | 24.78±1.20a 24.02±1.09a 24.84±0.91a 24.47±0.91a 23.85±0.98a 24.92±1.43a 24.21±0.67a | 12.35±1.22ab 12.32±1.19ab 11.08±0.67c 11.91±0.72b 12.91±0.64a 12.73±0.59ab 10.45±0.45c | 0.55±0.22bc 0.52±0.14bc 0.46±0.13c 0.52±0.20bc 0.82±0.12a 0.67±0.16ab 0.46±0.13c | 42.92±0.87cd 42.60±0.78de 44.50±0.84a 43.54±1.10bc 41.90±0.41e 41.81±0.70e 43.99±1.01ab | 32.04±1.03ab 32.39±1.04ab 31.79±1.27b 32.55±1.71ab 31.72±0.90b 31.45±1.35ab 33.05±1.00a | 2.30±0.62bc 2.88±0.30ab 2.40±1.02ab 2.44±0.65ab 2.82±0.40ab 2.97±0.55a 1.74±0.60c | 9.68±0.38b 10.04±0.31ab 10.24±0.58a 9.66±0.29b 9.70±0.44b 9.61±0.42b 9.94±0.39ab |
紫花苜蓿青贮饲料贮藏120d后,其营养品质鉴定结果见表5。青贮120d后,各处理间DM含量差异不显著;甲酸处理在试验中保持了最高的Ash含量及较低的CP、WSC含量;芯来旺I号处理在试验中保持了最高的CP、WSC含量、最低的NDF含量及较低的ADF、Ash含量。
2.5供试青贮添加剂经济效益评价结果(成本核算)
紫花苜蓿青贮添加剂经济效益评价结果见表6,处理1t青贮饲料所需添加剂价格麸皮和甲酸最高,为120RMB,芯来旺I号最低,为8RMB。青贮成本比价排名为麸皮=甲酸>乙酸>max200>红糖>芯来旺I号>对照。
表6紫花苜蓿青贮添加剂经济效益评价
Table 6 The cost of alfalfa silages
添加剂 Additives | 添加剂单价 (RMB·kg-1) | 添加剂添加量 Rate of additives (kg·t-1) | 每吨青贮成本 Cost of silage (RMB t -1) | 青贮成本排名 Price comparison ranking |
麸皮 红糖 甲酸 乙酸 芯来旺I号 max200 对照 | 2.4 10 24 18 4000 9000 0 | 50 2 5 5 0.002 0.0025 0 | 120 20 120 90 8 22.5 0 | 1 4 1 2 5 3 6 |
3.讨论
随着人们环保意识的不断提高及对动物日粮安全问题的广泛关注,传统青贮添加剂如甲酸、乙酸等化学添加剂的使用安全性问题正受到广泛质疑,近年来,各类青贮研究中更倾向于使用高效、环保的生物添加剂;研究发现,添加乳酸菌及其它发酵益生菌可解决青贮原料中菌群数量不足的问题,并可有效抑制有害微生物活动、快速降低青贮饲料pH值 [11]。本次试验结果表明:经芯来旺I号处理的青贮饲料pH值、AN/TN、NDF、ADF含量较低, LA、AA、CP、WSC含量较高;经芯来旺I号处理的青贮饲料不仅与青贮原料原色接近、茎叶结构保持完好,在气味上具有其它处理所不具备的面包香;综合环保因素、感官品质、营养品质及成本核算,芯来旺I号为本次试验最优添加剂。
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