邵长一,吴明海,王祯,孙国君
(石河子大学动物科技学院,新疆石河子832000)
利用松针改善玉米青贮发酵品质初探
邵长一,吴明海,王祯,孙国君
(石河子大学动物科技学院,新疆石河子832000)
为研究松针对玉米青贮饲料发酵品质的影响,分别在玉米青贮饲料中添加0、1.0%、3.0%、5.0%的松针。结果表明,在玉米青贮饲料添加松针没有影响pH值和挥发性脂肪酸浓度,添加5.0%的松针可提高乳酸、可溶性碳水化合物和干物质含量,降低青贮饲料氨态氮含量。表明添加松针可改善玉米青贮发酵品质,本次试验中,松针添加量以5.0%效果较好。
松针;玉米青贮;发酵品质
目前,人们已经掌握了玉米青贮饲料的制作方法,但发现尚存在诸多问题,如青贮过程中易产生大量渗出液,营养物质渗出损失较大;青贮饲料由于微生物的作用,饲料蛋白质分解为非蛋白氮,蛋白质和干物质损失率大。如何抑制青贮过程中有害菌的作用,一直是人们关注的问题。松针不仅富含氨基酸、微量元素、维生素,还含有有黄酮、有机酸、精油等活性物质[1]。其所含松针精油具有杀菌、抑菌作用,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、青霉菌和黑曲霉菌均具有一定的抑制作用[2]。在畜牧生产上,松针粉已作为饲料添加剂或直接饲喂动物使用,饲喂奶牛和肉羊效果良好[3]。前苏联科研人员试验证明,在苜蓿青贮饲料中落叶松针叶与苜蓿按1∶1比例混合制成青贮饲料,pH值和产气量最低,在该青贮料中微生物区系的发酵过程和生命活动都受到极大的抑制[4]。谭秀丽等[5](2005)在苜蓿青贮饲料中仅添加10%、30%和50%的松针,也取得了良好效果。目前利用松针所含杀菌物质改善玉米青贮饲料品质的研究尚未见报道,为此本试验拟通过在玉米青贮中添加不同比例的松针,研究松针对青贮饲料主要发酵品质指标的影响,探索改善玉米青贮品质的新途径,并为松针饲料资源在反刍动物饲料中的应用提供参考依据。
表1 青贮饲料感官品质评价Table 1 Sensory Evaluation ofsilage quality
表2 松针对青贮饲料pH值、干物质及可溶性碳水化合物含量的影响Table 2 The effectofpine needle on pH,DM andWSC content in silage
1.1 青贮饲料的制作
试验于2016年9月在新疆石河子大学试验站进行。将刚收割的青贮玉米原料切短至1—2 cm,按鲜重计算分别添加不同比例的松针,每个处理3个重复。由于全株玉米属易于青贮原料,同时结合前期试验结果[5],本试验设置的松针添加比例分别为0、1.0%、3.0%、5.0%。松针采自樟子松,将松针加入原料中,混合均匀,填充到容积为1 L的青贮罐中,压实,密封,青贮30 d后开封。
1.2 青贮饲料感官品质评定
在青贮第30 d开罐取样,根据1996年我国农业部《青贮饲料质量评定标准》(试行)[6],从色泽、气味、质地和有无霉变对青贮饲料进行感官品质评定。
1.3 青贮饲料实验室指标测定
采用张增欣等[7](2009)提出的方法制备青贮饲料浸提液,将青贮饲料鲜样充分混和均匀后,取35 g,放入150mL锥形瓶中,加入70 g蒸馏水后,4℃条件下浸提24h,用双层纱布及滤纸过滤,浸提液放入-20℃保存备用,测定pH值、氨态氮(NH3-N)、乳酸(LA)及挥发性脂肪酸(VFA)含量。pH值用酸度计测定;氨态氮含量采用苯酚—次氯酸钠比色法测定;乳酸采用对羟基联苯法测定;挥发性脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)浓度测定采用气相色谱法。
取青贮样品200 g,在65℃烘箱中干燥60 h,测定干物质(DM)含量。样品粉碎后过1mm筛,用于测定可溶性碳水化合物(WSC),可溶性碳水化合物含量测定采用蒽酮比色法。
1.4 数据统计分析
采用Excel软件对试验数据进行整理,采用SPSS11.5进行单因子方差分析和Duncan多重比较,P<0.05为差异显著,试验数据用平均数±标准差表示。
2.1 松针对青贮饲料感官品质的影响
青贮第30 d开封后,未添加松针的对照组与添加0、1%、3%、5%松针的玉米青贮饲料颜色均呈黄绿色,质地松散,不粘手,具有酸香气味。除表层外,其余无明显霉变现象,烘干后呈淡褐色。由表1感官评分表明,青贮饲料品质符合我国玉米青贮饲料优等标准要求。
2.2 松针对青贮饲料pH值、干物质及可溶性碳水化合物含量的影响
由表2可见,在青贮30 d后开罐后,各组玉米青贮饲料的pH值随松针比例的增加各组间无显著变化(P>0.05)。对照组和1.0%松针组干物质含量差异不显著(P>0.05),两组干物质含量均低于3.0%松针组,但差异不显著(P>0.05);5.0%松针组干物质含量高于对照组和1.0%松针组,差异显著(P<0.05);5.0%松针组干物质含量高于3.0%松针组,但无显著差异(P>0.05)。5.0%松针组可溶性碳水化合物含量高于其他3组,差异显著(P<0.05);对照组、1.0%和3.0%松针组可溶性碳水化合物含量相近,各组间差异不显著(P>0.05)。
表3 松针对青贮饲料氨态氮、乳酸及挥发性脂肪酸含量的影响Table 3 The effectofpine needle on NH3-N,LA and VFA content in silage
2.3 松针对青贮饲料氨态氮、乳酸及挥发性脂肪酸含量的影响
由表3可知,在青贮30 d后开罐后,玉米青贮饲料中氨态氮含量随松针的增加而降低。对照组和1.0%松针组氨态氮含量差异不显著(P>0.05),两组氨态氮含量均高于3.0%松针组,但差异不显著(P>0.05);5.0%松针组氨态氮含量显著低于对照组和1.0%松针组(P<0.05);5.0%松针组氨态氮含量低于3.0%松针组,但无显著差异(P>0.05)。玉米青贮饲料中乳酸含量随松针的增加而升高。对照组和1.0%松针组乳酸含量差异不显著(P>0.05),两组氨态氮含量均低于3.0%松针组,但差异不显著(P>0.05);5.0%松针组乳酸含量显著高于对照组和1.0%松针组(P<0.05);5.0%松针组乳酸含量高于3.0%松针组,但无显著差异(P>0.05)。玉米青贮饲料中乙酸、丙酸含量各组间差异不显著(P>0.05);对照组和1.0%松针组丁酸含量差异不显著(P>0.05),在3.0%松针组和5.0%松针组未检测出丁酸含量。
前苏联学者发现,不用化学保护剂而用植物杀菌素保存青绿饲料,同样可以获得高营养价值的青贮饲料[8]。一般认为,植物中的杀菌物质主要是植物精油。研究表明,植物精油不但具有杀菌、抑菌及抗虫害的功效,且对微生物的作用具有选择性,可抑制有害菌的生长,促进有益菌的增殖。Kivnac等[9](1991)报道,茴香精油可刺激乳酸菌的增长和提高乳酸产量;松针能够使小鼠肠道乳酸杆菌菌落数增加[10]。并且,这些具有抑制发酵、抑菌、杀菌等特性的活性物质在厌氧条件下,可抑制青绿饲料中微生物的生活机能。Chaves等[11](2008)在大麦青贮饲料中分别添加肉桂精油、薄荷精油和柑桔精油,结果表明精油有抑制青贮饲料中酵母菌生长,提高乳酸菌数量的作用,且可提高青贮饲料的发酵品质和有氧稳定性。
本试验结果初步表明,添加不同比例松针对玉米青贮饲料的感官品质及挥发性脂肪酸无显著影响。在玉米青贮饲料中添加5.0%松针能够降低氨态氮含量,并提高乳酸、可溶性碳水化合物(WSC)和干物质含量,这主要是由于松针精油在青贮饲料中的作用所致,氨态氮含量是反映青贮饲料中蛋白质分解的程度,含量越高,说明蛋白质分解越多,青贮质量越差。由于松针精油可抑制有害菌的繁殖,因而使青贮过程中饲料蛋白质分解程度降低,氨态氮浓度下降。同时,精油可刺激乳酸菌的增长,乳酸菌数量增加,导致乳酸含量提高。研究表明,用具有杀菌特性的白芷和青刈玉米混合青贮,能使营养物质(糖)的分解损耗量大幅度降低。单一玉米青贮中糖损失达90%,而用25%白芷和75%玉米进行混合青贮,仅损失40%—45%[12]。与之结果相似,本试验也发现,与对照组比较,添加5.0%松针提高了玉米青贮饲料可溶性碳水化合物含量,表明由于松针精油抑制了微生物的发酵作用,糖的分解程度降低。由于粗蛋白质和可溶性碳水化合物损失减少,因而青贮饲料干物质含量增加。
由于本试验是探索性的初步研究,所设松针添加梯度较少,且幅度较小,尚未能确定适宜的松针添加比例。因此,如果继续增加玉米青贮饲料中松针的比例,其作用效果如何,还有待进行进一步的深入研究。
在玉米青贮饲料中添加5.0%的松针,降低了氨态氮含量,增加了乳酸、干物质及可溶性碳水化合物含量,表明在玉米青贮饲料中添加松针可改善青贮饲料品质。
[1]田建华.松针的组成成分及其主要生理功能[J].山西林业科技,2006(2):5-7.
Tian JH.Composition ofpine needle and Itsmain physiological function[J].ShanxiForestry Science and Technology,2006(2):5-7.(in Chinese)
[2]徐丽珊,张萍华,张敏欢.松针提取物的抑菌作用初探.食品科学,2009,30(1):38-41.
Xu L S,Zhang PH,Zhang M H.Preliminary study on antimi crobial effects of pine needle crude extracts.Food Science,2009,30(1):38-41.(in Chinese)
[3]占今舜,张彬,赵越松.针粉在畜禽生产中的应用.中国饲料,2012(11):10-12.
Zhan JS,Zhang B,Zhao Y.Application of pine needles power in livestock and poultry production.China Feed,2012(11):10-12.(in Chinese)
[4]周维经.植物杀菌素保存青绿饲料.中国畜牧兽医,1983(4):10.
Zhou JW.Preserving feedergreen by Using phytocidin.China AnimalHusbandry&Veterinary Medicine,1983(4):10.(in Chinese)
[5]谭秀丽,黄嵘峥,孙国君.松针和苜蓿混合青贮对青贮品质动态变化的影响.黑龙江畜牧兽医,2015(10):156-158.
Tan X L,Huang R Z,Sun G J.The effectofmixed silage ofpine needles and alfalfa on the dynamic changes of silage quality.Heilongjiang Animal Science&Veterinary Medicine,2015(10):156-158.(in Chinese)
[6]农业部畜牧兽医司.《青贮饲料质量评定标准》(试行).中国饲料,1982(6):27.
The Ministry of Agriculture Animal Husbandry and Veterinary Department.Silage quality evaluation standards(trial imple mentation).China Feed,1982(6):27.(in Chinese)
[7]张增欣,邵涛.丙酸对多花黑麦草青贮发酵动态变化的影响.草业学报,2009,18(2):102-107.
Zhang ZX,Shao T.The effectof propionic acid addition on the dynamic fermentation changes of Ital ian ryegrass(Lolium mul ti f lorum)silage.Acta Prataculturae Sinica,2009,18(2):102-107.(in Chinese)
[8]俞世福.某些植物的杀菌素特性在青贮中的应用.草原与草坪,1996(21):5-7.
Yu SF.Application of certain phytocidins in silage.Grassland and Turf,1996(21):5-7.(in Chinese)
[9]Kivnac M,A.Akgulm,A.Dogan.Inhibitory and stimulatory ef fects of cumin,oregano and their essential oils on growth and acid production of Lactobacillus plantarum and Leugonstoc mesenteroides.International Journal of Food Microbiology,1991,13(1):81-85.
[10]钱江.马尾松松针通便功能研究及其通便功能饮料研制.广东广州:广州医学院,2012.
Qian J.Study on the purgative action of pine needles and function beverage development.Guang zhao:Guang zhao medcaluniversity,2012.(in Chinese)
[11]Chaves A V,Baah J,McAllister T A,etal.Effect of essential oilsused as inoculantson the nutritive value ofbarley silage.Proceedingsof the XXIInternationalGrassland Congress and the VIIIInternationalRangeland Congress(volumeⅡ),Ho hhot,China,2008.
[12]王尧.青饲料的植物杀菌素青贮法.饲料研究,1983(5):44.
Wang Y.Method ofensiling feeder green by Using phytocidin. Feed Research,1983(5):44.(in Chinese)
Prelim inary Study on Im proving the Fermetation Quality of Crop Silagew ith Pine Needle
SHAO Chang-yi,WUMing-hai,WANG Zhen,SUNGuo-jun
(Collegeofanimalscience and technology,ShiheziUniversity,Shihezi,832000,Xinjiang)
In this study,pine needle was added to give a series of different proportions(0,1.0%,3.0%and 5.0%)to investi gate the effect on fermetation quality ofwhole crop maize silage.The results showed that adding pine needle to the whole crop maize silage did not influence PH and content of VFAs.Adding 5.0%pine needle increased the lactic acid,WSC and DM,and the NH3-N content was decreased in the silage.These results prompted that pine needle can improve fermetation quality of silage,adding 5.0%pine needle was better for fermentation quality ofwhole crop maize silage in this experiment.
pine needle;crop silage;fermetation quality
2016-08-15
石河子大学年国家大学生创新创业训练计划项目(201610759015)
联系方式:邵长一(1994-),男,大学本科,电子信箱:1157576405@qq.com;通讯作者:孙国君(1965-),教授,主要从事动物营养与饲料学研究,电子信箱:sung j 2010@s ina.com