乳酸菌和纤维素酶对早籼稻秸秆青贮饲料品质的试验

赵政 李旭

水稻秸秆是我国长江以南广大地区最为丰富的农作物秸秆资源，年产量可达1.92亿吨以上，占农作物秸秆总量的29.93%[1]。水稻秸秆中又以早籼稻秸秆为主，早籼稻是南方地区的主要粮食作物。由于早籼稻秸秆的营养含量不高，饲用价值较低，造成大量的浪费和积压，因此，如何利用稻草秸秆资源发展草食动物生产具有特别重要的现实意义。

稻草秸秆茎坚、中空，与玉米等常规饲料作物秸秆相比内部空气含量较高，青贮时容易腐烂，青贮能否成功很大程度上取决于乳酸菌能否迅速而大量增殖。添加乳酸菌与酶制剂可促进乳酸菌快速繁殖，产生大量有机酸，使青贮稻草秸秆的pH值迅速下降，并且有效抑制有害微生物的活动和繁殖，减少干物质损失，提高青贮质量[2-3]。为解决水稻秸秆青贮难的问题，近年来，国外学者研制开发出水稻秸秆专用青贮的乳酸菌制剂，并作为商品投入市场。在我国有关水稻秸秆青贮的研究报道较少[4-5]，有关水稻秸秆添加乳酸菌和酶制剂对青贮品质的影响方面未见报道。本试验的目的旨在研究乳酸菌制剂和纤维素酶制剂对稻草秸秆青贮饲料发酵品质的影响，以期寻求适合南方草食动物生产实际的稻草青贮工艺。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 青贮材料

由广西农业职业技术学院生物工程系提供特优838早籼稻脱谷后的秸秆。

1.1.2 乳酸菌制剂

采用日本Snow Brand Seed公司生产的乳酸菌制剂（3.6×109cfu/g）。

1.1.3 纤维素酶制剂

由广西农业职业技术学院食品科学系提供。

1.2 试验设计

试验设对照组、试验1组（乳酸菌）、试验2组（纤维素酶）和试验3组（乳酸菌+纤维素酶）4个处理组，按原料干物质重量分别添加经用水稀释后的乳酸菌制剂150 ml、纤维素酶制剂150 ml和乳酸菌制剂+纤维素酶制剂（75+75）ml/kg。为了控制水分含量，各组添加剂用水稀释成相同体积，对照组添加等量的水，均匀地喷洒在稻桔上，装入塑料桶中，随机区组设计，每个组3次重复（见表1）。

表1 早籼稻秸秆青贮试验设计

1.3 试验方法

1.3.1 青贮稻草的加工调制

首先将稻草秸放入揉搓机内揉搓一遍,然后铡切成3 cm左右长度，按添加不同比例的乳酸菌制剂和纤维素酶制剂处理后，以25 kg为单位装入塑料桶中，压实排除空气密封，置于常温下贮藏35 d后开封检测。

1.3.2 青贮稻草的品质检测

pH值的测定用pHS-3C型酸度计测定；干物质（DM）采用65℃干燥法测定；粗蛋白（CP）按GB6432—86进行测定；氨态氮（TBN）采用直接蒸馏法；中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）和酸性木质素（ADL）采用范氏纤维法测定；有机酸采用GL-C610H型高效液相色谱仪测定；可溶性碳水化合物采用蒽酮-硫酸法测定。

1.3.3 数据处理

用SPSS软件中的ANOVA方差分析对照组和试验各组玉米青贮料中的营养成分及乳酸菌菌落总数的差异,对差异显著的数据采用最小LSD法。

2 结果与分析

2.1 青贮稻草秸饲料的感官指标评定

一般青贮原料的含水量为65%～75%时最适宜乳酸菌生长繁殖；含水量＞80%时，将导致汁液流失并促进腐败菌发酵；含水量＜60%，则会使收获损失及青贮饲料温度升高[6]。对照组与各试验组稻草青贮料在色泽、质地上差异不大，均呈黄褐色，质地松软，不粘连，但对照组表面有少量霉变。试验各组青贮料比对照组有比较浓的酸香味，感官评定属于优质青贮料，表明添加乳酸菌制剂和纤维素酶制剂处理后能促进稻秸乳酸菌发酵，产生大量的有机酸，这一点通过试验测定数据证实，见表2。

表2 青贮稻草秸饲料的感官指标评定

2.2 青贮稻秸的化学成分和DMR（见表3）

表3 青贮稻草秸秆的化学成分和DMR（%）

由表3可知，试验各组青贮稻秸料中的NDF和ADF含量都比对照组降低，试验1组、试验2组和试验3组中的ADF含量分别比对照组降低5.18%、20.29%和19.76%（P＜0.01）,ADF的含量以试验2组降低最多,达20.29%。试验各组青贮稻秸料中的DM、CP、WSC含量无显著差异，但试验1组的WSC和CP含量最高而比值最低。说明添加乳酸菌制剂和纤维素酶制剂可以显著降低稻草秸秆的NDF和ADF含量，提高WSC的含量。表明纤维素酶能有效的降解植物细胞壁，对稻草秸秆纤维素产生降解作用，为青贮过程中乳酸菌的发酵提供更多的底物，同时使青贮料中残余的WSC含量提高，这一点与国外学者的研究结果相一致。

青贮稻草秸秆中氨态氮占总氮量的百分比（NH3-N/TN）是评定青贮饲料质量的一项重要指标之一，它不仅反应青贮过程中粗蛋白质分解的多少，而且氨态氮的含量与青贮料的饲用价值有很大关系。根据我国青贮饲料质量评定标准[5]，本次试验各组青贮稻草秸秆中NH3-N/TN比值均优于对照组。

试验各组青贮稻草秸秆的干物质回收率均低于对照组，说明试验各组采用添加乳酸菌制剂和纤维素酶制剂后，青贮料内部的发酵作用加强，水解作用增加，从而使渗出物损失增加。本试验中各试验组青贮稻秸料中的DMR降低，可能与青贮原料稻秸中DM的含量相对较低有关。

2.3 不同处理对青贮稻草秸秆的pH值和有机酸的影响（见表 4）

表4 不同处理对青贮稻草桔秆的pH值和有机酸的含量

从表4中的试验数据可以看出，添加乳酸菌和纤维素酶制剂可以使青贮稻草饲料的pH值降低，并随着添加量的增大pH值降低的幅度增大（P＜0.05）。各种有机酸与总酸的质量之比表明青贮稻草饲料的发酵品质，对青贮发酵过程影响较大的是乳酸、乙酸和丁酸的含量及与总酸的质量之比。乳酸菌制剂和纤维素酶制剂的添加对试验各组中的乳酸、乙酸和总酸的质量分数均有显著的差异（P＜0.05）。

青贮稻草饲料中乳酸的质量分数呈梯度上升，这与乳酸菌制剂和纤维素酶制剂添加量有关；试验1组、2组、3组与对照组相比，乳酸的质量分数分别上升239.7%、51.5%、101.5%；乙酸的质量分数呈现出不规则的变化，从总体上呈现下降的趋势，其中以试验1组和试验2组最为明显，试验1组乙酸质量分数比对照组减少了27.78%；总酸的质量分数以试验1组最高，与对照组、试验2组和试验3组相比，分别高出30.52%、73.75%和41.12%；丙酸的质量分数变化也呈现不规律，但试验各组与对照组相比均有不同程度降低，其中试验1组相差最大。

2.4 不同的青贮处理方法对青贮稻草饲料品质的影响

水稻因品种、栽培环境、收获季节、收割方式及贮藏方法的不同，其品质有较大差异，这些差异对水稻秸秆青贮饲料品质有较大影响[6]。在不考虑添加乳酸菌制剂和纤维素酶制剂对稻草秸秆饲料影响的前提下，对稻草秸秆青贮饲料中pH值、有机酸和总酸及化学成分等进行分析，结果见图1、图2、图3和图4。

图1 试验1组与对照组青贮饲料中pH值、有机酸及总酸

图2 试验2组与对照组青贮饲料中pH值、有机酸及总酸

对三种稻草秸秆青贮饲料中的ADF、NDF和CA的质量分数进行比较，试验1组最高,分别为45.05%、65.09%和12.76%；DM的质量分数以试验2组为最低,试验1组最高；CP的质量分数以试验2组为最高。通过添加乳酸菌制剂和纤维素酶制剂青贮稻草原料的化学成分综合分析结果表明：添加纤维素酶制剂青贮稻草的品质最好，其次是添加乳酸菌制剂和纤维素酶制剂青贮。

图3 试验3组与对照组青贮饲料中pH值、有机酸及总酸质量分数的比较

图4 试验各组与对照组青贮中化学成分的质量分数比较

3 结论

3.1 南方早籼稻秸秆青贮过程中采用添加乳酸菌制剂和纤维素酶制剂不仅能有效抑制有害菌的繁殖,而且可以降低稻草秸秆中细胞壁物质及氨态氮与总氮的比值,改善稻草青贮饲料的发酵品质；随着乳酸菌制剂和纤维素酶制剂添加量的增加青贮稻草饲料品质得到显著提高。

3.2 与对照组相比纤维素酶处理使稻草秸秆青贮饲料中丁酸与总酸的摩尔比和氨态氮与总氮质量比分别降低100%和24.9%，pH值降低了11.24%,极大地改善和提高了稻草秸秆青贮饲料的发酵品质和营养价值。

3.3 在稻草秸秆青贮过程中同时添加乳酸菌制剂和纤维素酶制剂,使稻草秸秆青贮饲料中的氨态氮与总氮质量比降低27.05%,丁酸与总酸的摩尔比降低32.6%，同时使NDF和ADF的质量分数分别下降了11.66%和19.8%,明显提高了稻草秸秆青贮饲料的发酵品质和营养价值。

[1]韩鲁佳，阎巧娟，刘向阳，等.中国农作物秸秆资源及其利用现状[J].农业工程学报，2002，18（3）：87-91.

[2]蔡义民，熊井清雄，等.乳酸菌制剂对青贮饲料发酵品质的改善效果[J].中国农业科学，1995，28（2）：73-82.

[3]田允波.生物性青添加剂[J].中国饲料，1998（5）：25-26.

[4]罗军，王斌，刘强，等.微贮、氨化稻秸饲喂西镇牛效果分析[J].黄牛杂志，2004，30（1）：19-21.

[5]兴丽.乳酸菌与纤维素酶制剂对不同青贮饲料质量影响的试验研究[D].中国农业大学，2004.

[6]李桂荣.影响青贮发酵的几个因素[J].当代畜牧，2000（2）：39-40.

[7]徐庆国，贺建华，黄丰.早籼稻饲料营养价值的品种间差异研究[J].湖南农业大学学报，2000，26（1）：20-23.