■刘大钦 覃成毅 丁晨晨 陈 将 梁梦迪 陈 涛 王学梅
(海南大学农学院,海南海口570228)
黑籽雀稗与香蕉秸秆混合比例对混合青贮饲料品质的影响
■刘大钦覃成毅丁晨晨陈将梁梦迪陈涛王学梅
(海南大学农学院,海南海口570228)
试验以开发香蕉秸秆饲料资源为目的,探讨了香蕉秸秆与黑籽雀稗按一定比例混合青贮的效果,研究了混合青贮对青贮原料的发酵品质和其营养成分的影响。将收割后的黑籽雀稗和香蕉秸秆进行一定程度风干萎蔫,切碎成1~3 cm小段,分别按照100%黑籽雀稗、100%香蕉秸秆、75%香蕉秸秆+25%黑籽雀稗、50%黑籽雀稗+50%香蕉秸秆的比例设置4个处理,每个处理设3个重复,经过35 d青贮发酵处理后,对青贮饲料进行感官评定及试验室检测。结果表明:黑籽雀稗单独青贮感官评定最优,混合青贮处理稍次之,香蕉秸秆单青贮处理较低,但各处理青贮饲料感官鉴定均为优级。随着黑籽雀稗比例增加混合青贮饲料的pH值升高但乳酸菌菌落数降低(P<0.05),各组乳酸和乙酸含量均低于香蕉秸秆单独处理(P<0.05)。各处理组均检测出丁酸,但含量极低,对青贮品质影响不大;香蕉秸秆单独青贮初水分含量显著高于黑籽雀稗单独青贮(P<0.05),随着黑籽雀稗比例增加初水含量降低;各处理碳水化合物含量差异显著(P<0.05),而干物质、粗纤维、NDF、ADF等含量差异不显著(P>0.05)。综合感官评定与实验室检测结果可知,黑籽雀稗与香蕉秸秆混合可以降低香蕉秸秆水分含量,减少营养成分流失,有效提高香蕉秸秆青贮品质,黑籽雀稗混合青贮比例达到50%时青贮效果最好。香蕉秸秆单独青贮时最好经过萎蔫失水或与水分含量低的原料混合青贮,以提高青贮品质。
香蕉秸杆;黑籽雀稗;混合青贮;营养价值
香蕉(Musa paradisiacea var sapientum),芭蕉科植物,是多年生常绿大型草本单子叶植物,分布于热带、亚热带地区,在我国栽培面积较大,是仅次于苹果、柑桔、梨的第四大宗水果[1]。据报道,收香蕉后每亩香蕉茎叶产量达8~11 t,我国每年产香蕉茎叶4 400万吨以上[2]。香蕉茎叶具有产量高、生物量大、营养丰富等特点,适合作为饲料原料。而黑籽雀稗(Paspalum atratum)属于多年生禾本科雀稗属,是重要的栽培牧草,喜热带潮湿气候,适应性强,耐酸瘦土壤,耐涝并一定程度耐旱,适口性好[3],是畜禽良好的青饲料来源,其碳水化合物含量高,易于青贮加工,广泛分布于亚热带及热带地区,极有推广价值[4]。
本试验对香蕉秸秆和黑籽雀稗按照比例进行混合青贮,通过对青贮饲料进行感官、发酵品质及常规养分测定的研究,旨在为香蕉秸秆青贮加工提供技术支持,为开发秸秆饲料资源提供可行性方向。
1.1材料
1.1.1试验原料
香蕉秸秆和黑籽雀稗均由海南大学农学院校内实验基地提供。
1.1.2培养基配置
乳酸菌培养基(MRS培养基):取牛肉蛋白粉10 g、鱼肉汁10 g、酵母浸膏5 g、葡萄糖20 g、醋酸钠5 g、柠檬酸二铵2 g、吐温80 0.1 g、硫酸镁0.58 g、硫酸锰0.28 g、蒸溜水1 000 ml,用高压锅在121℃灭菌15 min,调节pH值至6.2~6.4。
1.1.3仪器与设备
LC-20AD型高效液相色谱(岛津公司,日本)、Venusil XBP色谱柱、电热式恒温烘箱、粉碎机、电炉、电子天平、消煮炉、凯氏定氮仪、高温电炉、消煮管等。
1.1.4药品与试剂
乙酸、丁酸、丙酸、丁二酸标样均为美国Sigma公司生产,试验用甲醇、牛肉蛋白粉、鱼肉汁、酵母浸膏、葡萄糖、醋酸钠、柠檬酸二铵、吐温80、硫酸镁、硫酸锰等试剂均为国产分析纯。
1.2试验方法
1.2.1试验设计
试验采用完全随机区组设计,试验分为4个处理,分别为100%香蕉秸秆(Ⅰ组)、100%黑籽雀稗(Ⅱ组)、75%香蕉秸秆+25%黑籽雀稗(Ⅲ组)及50%香蕉秸秆+50%黑籽雀稗(Ⅳ组)进行青贮,每个处理有3个重复。青贮5周后采样进行品质评定。
1.2.2青贮饲料的制作与样品采集
试验采用常规青贮法进行青贮,青贮期为5周。将刚收割的香蕉秸秆和黑籽雀稗经过一定时间风干萎蔫后,切成1.5~3 cm的小段,按照比例混匀后装入青贮塑料瓶内,压实,封严,青贮5周后取样,进行青贮品质评定,取样时首先除去上层发霉的青贮料,然后将青贮饲料混合均匀。
1.2.3青贮饲料感官评定
青贮饲料感官评定采用德国农业协会(DLG)感官青贮评分标准及等级进行评定。根据气味、质地、色泽3项进行评分,气味评定4个等级,为0~14分;色泽评分3个等级,为0~2分;质地评分4个等级,为0~4分,然后综合3项得分,评定为优(20~16分)、可(15~10分)、中(9~5分)、下(4~0分)4个等级。具体评定标准和等级见表1。
表1 德国DLG感官青贮评分标准及等级评定
1.2.4乳酸菌培养与计数
无菌条件下在3个平行样中各称取10 g青贮饲料样品,分别置于装有90 ml灭菌生理盐水的锥形瓶中震荡5 min后,浸泡2 h做成10-1的均匀稀释液。然后用1 ml灭菌移液枪吸取10-1稀释液1 ml,注入含有9 ml灭菌生理盐水的试管内,振摇试管混匀,做成10-2的稀释液,依次稀释成为10-4、10-5和10-6。然后分别吸取1 000 μl稀释液,滴在MRS培养基平板上,用涂布棒涂匀,每个稀释倍数3个重复,于37℃厌氧培养72 h后选取菌落数目在30~300的平板进行菌落计数。同时用稀释液作空白对照,以区别操作过程中是否有污染。
1.2.5pH值的测定
青贮瓶开封后称取混合均匀青贮饲料35 g青贮饲料放入锥形瓶中,加入70 ml去离子水,用保鲜膜密封后,放入冰箱中在4℃下浸提24 h,然后取出锥形瓶用双层纱布和滤纸进行榨取和过滤,取滤液用酸度计测定pH值。
1.2.6有机酸测定
①样品处理
准确称取剪碎的新鲜青贮饲料样品25 g于具塞三角瓶中,加入225 ml超纯水,于4℃冰箱中浸提24 h,用快速定量滤纸过滤,于EP管内-20℃保存备测。上样前用直径0.45 μm合成纤维素酯膜过滤。
②有机酸检测
采用LC-20AD型高效液相色谱进行,色谱条件为Venusil XBP C18(5 μm,100A,4.6×250 nm),流速1.0 ml/min,检测波长217 nm,柱温25℃,进样量10 μl;流动相:0.2 mol/l磷酸盐缓冲液(pH值2.8):甲醇= 60:40。
1.3数据统计分析
数据采用SAS软件GLM进行方差分析,采用邓肯氏进行多重比较,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。试验结果以“平均值±标准差”表示。
2.1感官评定
香蕉秸秆和黑籽雀稗不同比例混合青贮对感官评定结果的影响见表2。由表2可知,试验中所有处理的青贮饲料感官评定结果均为优等,但100%黑籽雀稗在感官评定为最优,评定分值达到20分,即第Ⅲ和第Ⅳ组与混合青贮两个处理随着黑籽雀稗比例增加品质提高,而香蕉秸秆单独青贮感官评定分值最低,为18分。因此可知,黑籽雀稗与香蕉秸秆混合青贮可有效地提升香蕉秸秆青贮感官品质,并且随着黑籽雀稗比例增加青贮饲料感官品质提高。
表2 青贮饲料感官评定
2.2pH值、乳酸菌与有机酸
香蕉秸秆和黑籽雀稗不同比例混合青贮对青贮饲料发酵品质的影响见表3。青贮饲料pH值随着香蕉秸秆在青贮料中成分增加而降低,黑籽雀稗单独青贮pH值最高,达到4.95,极显著高于香蕉秸秆和黑籽雀稗的混合处理组,即第Ⅲ和第Ⅳ组(P<0.01),香蕉秸秆单独青贮的pH值最低,为3.49,极显著低于其他处理组(P<0.01),第Ⅲ组与第Ⅳ组间差异不显著(P>0.05)。香蕉秸秆单独青贮时乳酸菌菌落数最少,极显著低于其它处理(P<0.01),随着香蕉秸秆比例的增加乳酸菌菌落数递减。黑籽雀稗单独青贮乳酸含量最低,并与其他处理组相比差异极显著(P<0.01),而其他处理组间差异不显著(P>0.05)。青贮饲料乙酸含量在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组处理间差异不显著(P>0.05),50%香蕉秸秆+50%黑籽雀稗混合处理组极显著高于其它处理组(P<0.01)。黑籽雀稗单青贮处理组、香蕉秸秆组单青贮处理组与50%香蕉秸秆+50%黑籽雀稗混贮组间丁酸含量差异不显著(P>0.05),但75%香蕉秸秆与25%黑籽雀稗混贮组丁酸含量显著高于黑籽雀稗独贮组和香蕉秸秆独贮组(P<0.05)。
表3 青贮饲料pH值、乳酸菌和有机酸(鲜样基础)
2.3营养物质
2.3.1香蕉秸秆和黑籽雀稗原料营养成分
表4 青贮原料营养成分含量(风干基础)(%)
由表4可知,香蕉秸秆原料初水分含量较高,达到87.4%,黑籽雀稗原料初水分含量为68.3%,两者混合青贮可均和水含量,有效提升原料可青贮性。黑籽雀稗原料粗蛋白质含量比香蕉秸秆高54.47%。香蕉秸秆和黑籽雀稗原料两者的干物质、粗纤维、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量相差不大。黑籽雀稗可溶性碳水化合物含量高达8.0%,高于香蕉秸秆,为青贮过程乳酸菌发酵提供基质。
2.3.2青贮饲料常规养分
由表5可知,青贮饲料初水分含量在各处理间随着黑籽雀稗在青贮料中成分增加而降低,青贮黑籽雀稗处理组初水分含量显著低于其它各处理(0.01<P<0.05)。初水分含量的降低可降低营养成分的流失,提升了青贮品质。青贮饲料干物质在各处理间差异不显著(P>0.05)。青贮黑籽雀稗处理组粗蛋白质含量显著高于其它各处理组(P<0.01),混合青贮处理组间差异不显著(P>0.05),即Ⅲ、Ⅳ处理组。青贮饲料粗纤维水平在各处理组间差异不显著(P>0.05),但也随着香蕉秸秆在青贮料中成分增加而略微增加。中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量在各处理组间差异不显著(P>0.05)。各处理间可溶性碳水化合物含量差异显著(0.01<P<0.05),Ⅰ组、Ⅱ组与Ⅲ组、Ⅳ组相比差异极显著(P<0.01),Ⅲ组和Ⅳ组间差异显著(P<0.05)。
表5 青贮饲料营养成分含量(风干基础)(%)
3.1青贮饲料感官评定
青贮饲料品质的好坏对家畜的采食量和生产性能有着重要的影响。感官鉴定法是评定青贮饲料品质的重要手段,具有简便、迅速、直观[5]的优点。依据德国DLG感官青贮评分标准进行等级评定,结果表明,所有处理组青贮饲料的气味、颜色、质地和结构等方面品质都在优等评定范围内。其中,黑籽雀稗单青贮处理评分最高,不同比例混合青贮处理稍次,香蕉秸秆评分最低。不同比例混合青贮处理中,随着黑籽雀稗比例增加,感官评定结果等级越高。由此可知,黑籽雀稗可有效提高混合青贮饲料的感官品质。
3.2青贮饲料pH值、乳酸菌和有机酸
对于一般青贮而言,pH值是反映青贮饲料品质优劣的重要指标值,pH值越低青贮品质越好[6]。一般pH值在4.2以下的青贮饲料质量是优等,4.2~4.5之间是良好,4.6~5.0是一般,5.0以上是劣等[7-8]。本次试验结果表明,100%青贮黑籽雀稗组别pH值偏高在良好之间,而混合组别和100%香蕉秸秆皆优等。感官评定中黑籽雀稗单青贮处理评分最高,而pH值却偏高,这是因为黑籽雀稗水分含量低,乳酸菌等微生物被抑制,乳酸产量降低,从而导致pH值偏高。
乳酸菌是能将葡萄糖等碳水化合物在厌氧条件下发酵产生大量乳酸的细菌总称[9]。在常规青贮过程中乳酸菌利用可溶性碳水化合物发酵产生乳酸,乳酸积累可降低青贮饲料pH值,控制青贮发酵过程[10],提高乳酸含量,从而缩短发酵时间并且能够提高饲料品质,所以乳酸菌数量尤为重要。本试验混合青贮处理组随着香蕉秸秆比例的增加乳酸菌数量显著下降,当香蕉秸秆单独青贮时,乳酸菌数量最低,这一结果是因为香蕉秸秆水分含量高,单独青贮时pH值下降快,抑制乳酸菌增殖。有机酸含量检测中单青贮黑籽雀稗处理组乳酸含量极显著低于其它各处理组(P<0.01),其原因是黑籽雀稗水分含量低,乳酸菌增殖较慢,乳酸、乙酸等有机酸产量不高,对乳酸菌抑制能力减弱。混合青贮处理组中随着黑籽雀稗比例增加乳酸增加,乙酸含量Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组间差异不显著(P>0.05),50%香蕉秸秆与50%黑籽雀稗混合青贮处理极显著高于其它三组(P<0.01)。丁酸含量越高说明青贮饲料品质腐败程度越高,各处理组丁酸含量都极低,对青贮饲料品质无影响。乳酸菌、pH值及有机酸是青贮饲料的重要指标,三者互为因果,相互影响。综上可知黑籽雀稗与香蕉秸秆混合青贮能有效的提升青贮饲料发酵品质。
3.3青贮饲料营养成分
青贮原料水分和水溶性碳水化合物是影响青贮的主要成分。优质青贮的含水量不宜过高,青贮原料水分含量过高不仅影响发酵品质,甚至造成汁液渗出及养分的损失[11]。青贮原料含水率的降低能减少青贮中蛋白质、干物质等的损失,相对提高营养成分含量[12],有效增加家畜采食干物质的摄取量,这对提高养殖效益具有积极意义[13]。Ward等[14]指出的常规青贮适宜水分范围68%~75%,本试验青贮香蕉秸秆原料含水量高达87.4%,而黑籽雀稗水分含量较低,二者混合青贮时随着黑籽雀稗的比例增加青贮饲料含水量降低,青贮品质提高。
可溶性碳水化合物是青贮饲料发酵过程中乳酸菌繁殖发酵的基质,在原料中足够的可溶性碳水化合物可确保乳酸菌快速大量地产生乳酸,促使pH值迅速下降,有效地抑制不良发酵,提高青贮的品质和成功率[15]。原料中可溶性碳水化合物含量充足,青贮后可溶性碳水化物被大量消耗而明显降低。粗蛋白质是一项青贮饲料发酵是否良好的重要指标[16],一般用氨态氮/粗蛋白来衡量[17]。从本研究结果可知,各处理组青贮后粗蛋白质水平均低于原料,导致这一原因的产生应该是青贮前期降解蛋白质微生物活动导致粗蛋白质降解[18-20]。本试验各处理有机物、粗纤维、NDF、ADF等含量差异不显著(P>0.05)。从原料与各青贮处理的营养成分测定数据对比中可知,其它各营养成分含量变化不大,在青贮过程中营养成分的损失较小,有效地保存了饲草原料的营养价值,提高饲料青贮品质。
综合黑籽雀稗和香蕉秸秆混合青贮饲料感官指标及实验室检测结果可知,在香蕉秸秆中混入黑籽雀稗可以提高混合青贮的品质,并且黑籽雀稗混合青贮比例达到50%时青贮效果最好。
综合本研究结果可知,黑籽雀稗与香蕉秸秆混合青贮可以降低香蕉秸秆水分含量,有效地提高香蕉秸秆青贮品质,黑籽雀稗混合青贮比例达到50%时青贮效果最好。香蕉秸秆单独青贮时最好经过萎蔫失水或与水分含量低的原料混合青贮,以提高青贮品质。
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(编辑:高雁,snowyan78@163.com)
Effect of different mixing ratio of banana stalk and sunspots nutans on quality of mixed silage
Liu Daqin,Qin Chengyi,Ding Chenchen,Chen Jiang,Liang Mengdi,Chen Tao,Wang Xuemei
This experiment is to exploit stalk feed resources,the results of different mixing ratio of banana stalk and sunspots nutans were recorded to explore the effects on ferment quality and nutrients.Harvested sunspots nutans and banana stalk were dired properly,chopped into 1~3 cm.Four treatment groups were set according to the propor- tion of sunspots nutans,100%sunspots nutans,100%stalks of bananas,75%of banana stalk+sunspot Brome and 50%sunspot Brome+50%banana stalk.Each treatment contains 3 replicates.After 35 days of fermentation,the sensory evaluation and laboratory test of silage were carried out.The results showed were observed among all groups(P<0.05);However,the content of dry matter,crude fiber,NDF,ADF did not have significant differences(P>0.05).The sensory evaluation score of sunspot brome is the best,the mixed silage treatment is lower,the banana stalk is the lowest,but all groups were excellent.The value of pH were elevated and the number of Lactobacillus were depressed with the promoting ratio of sunspots nutans(P<0.05),the content of lactic acid and acetic acid is lower than the 100%banana stalk group(P<0.05),butyric acid is barely few in all groups,no significant differences in fermentation quality due to the content;The content of water is reduced with the promoting ratio of sunspots nutants;With the sensory evaluation and laboratory tests,mixture of banana stalk and sunspots nutanscan reduce the water content and the loss of nutrients,improves the fermentation quality of banana stalk,with the best ratio of 50%.Fermenting the banana stalk should reduce the water content first or mix with other material which contains fewer water,to get better quality.
banana stalk;sunspots nutans;mixed silage;nutritional value
10.13302/j.cnki.fi.2016.05.007
S816.32
A
1001-991X(2016)05-0029-06
刘大钦,研究方向为动物生产。
王学梅,硕士,副教授。
2015-02-03
中西部高校提升综合实力工作资金项目;卓越农村人才教育培养计划-复合应用型项目