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(安徽科技学院 动物科学学院,安徽 凤阳 233100)
甜高粱(Sorghumbicolor(L.) Meonch)是普通籽粒型高粱的一个变种。因其富含糖分较高,故而命名为甜高粱,也称为糖高粱[1]。甜高粱具有良好的抗逆性和适应性,具体表现在抗旱、抗涝、耐盐碱、耐瘠薄、耐高温、耐寒冷等特性,被称为农作物中的“骆驼”[2-3]。甜高粱生物产量高,是反刍动物的重要粗饲料资源,相比于普通高粱来说,营养价值更高,科学有效地开发甜高粱饲料用于反刍动物生产具有更高的饲喂价值和持续开发价值[4-5]。
青贮添加剂饲料对于加快青贮饲料发酵速度、效率和改善青贮饲料的青贮品质以及提高青贮饲料的养分含量等具有非常重要的意义,因而备受国内外学者关注。徐炜等、马春晖等的研究表明,添加剂能够明显降低青贮饲料的pH值,提高青贮的发酵品质和营养价值[6-7]。秦立刚等研究出了甜高粱在结实期间添加2%蔗糖或6 mL/kg甲酸青贮的效果[8];高粱成熟期添加0.3%乙酸或0.5%尿素或0.3%丙酸处理带来的效果[9],还研究出了不同品种高粱青贮饲料的发酵质量存在差异,添加剂对青贮的发酵品质有交互作用。本试验利用酶制剂、绿汁发酵液、乳酸菌制剂、酶制剂+乳酸菌制剂等青贮添加剂,通过其青贮感官和实验室评定,探讨不同青贮添加剂对甜高粱青贮品质的影响。
青贮原料:安徽吴山结实期的甜高粱。添加剂:酶制剂(ENZ,日本Snow Brand Seed公司);绿汁发酵液(50 g鲜玉米秸秆+水,破碎、搅拌、混匀,用2~4 层纱布过滤,发酵制备);乳酸菌制剂(LAB,百奥美,美国科·汉森有限公司,约1.8×1010CFU/g)。
甜高粱揉切为1~2 cm,与青贮添加剂充分混合均匀后用于试验,每袋60 kg。本试验共设5 个处理组(表1),其中无添加青贮添加剂的为对照组(Ⅰ组)、Ⅱ组(酶制剂,0.033 g/kg,FM)、Ⅲ组(绿汁发酵液,2 mL/kg,FM)、Ⅳ组(乳酸菌制剂,0.01 g/kg,FM)以及Ⅴ组(酶制剂+乳酸菌制剂,0.033 g/kg+0.01 g/kg,FM),密封,60 d开袋。每个处理组3个重复,青贮60 d取样进行青贮感官和实验室评定。
表1 甜高粱青贮试验设计
1.3.1 青贮甜高粱感官评定 青贮60 d开袋后,取各处理组甜高粱青贮饲料按照农业部《青贮饲料质量评定标准》和德国农业协会(DLG)青贮感官评分标准等级(表2),进行感官评定[10]。
表2 感官评价标准表
等级评定:气味、结构、色泽得分总和16~20分为1级优等;10~15分为2级良好;5~9分为3级中等;0~4分为4级腐败。
1.3.2 实验室评定
1.3.2.1 pH值测定 利用4分法各处理组取10 g样品加入烧杯中,加入90 mL去离子水,每组3 个重复,用保鲜膜密封后,放入4 ℃条件下浸提24 h,用S220-K型酸度计测pH值[11]。pH值评定标准等级(表3)。
1.3.2.2 营养成分测定 样品制备采用冷冻干燥法、40 目筛粉碎、混匀,分别测定干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)[12]。
表3 pH值评定青贮质量标准
采用SPSS 18.0 软件中的ANOVA单因素分析,并进行Duncan's多重比较,结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05 为差异显著性标准。
本试验对青贮饲料质量的评价指标按德国农业协会青贮质量感官评分标准评定为主,分别进行了色泽、气味、质地评价。由表4可知,Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组的感官品质都优于Ⅰ组。各处理组青贮料中甜高粱茎叶结构均受到轻微的破坏。Ⅴ组青贮感官品质表现为1级优等,黄绿色,芳香味浓,有淡淡的面包香。其余3 个试验与对照组综合评分均在10~15 分之间,感官品质为2级良好。但Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组均呈淡黄色,淡淡的芳香味。Ⅰ组青贮感官品质稍差,呈黄褐色,有微弱的丁酸味,酸香味弱。
表4 不同青贮添加剂甜高粱青贮的感官评定及评分
pH值是评定青贮饲料发酵品质的重要指标之一,较低的pH值可以有效的抑制不良微生物的发酵作用,从而有利于青贮饲料的保存。由表5可见,与Ⅰ组相比,添加青贮添加剂的青贮甜高粱的pH值普遍降低。Ⅳ组和Ⅴ组青贮料pH值分别为3.59和3.58,评定得分均为23,为优等,与Ⅰ组相比,下降幅度最大,分别下降了13.91%和14.15%。
表5 不同青贮添加剂甜高粱青贮pH值及得分
表6 不同青贮添加剂甜高粱青贮营养成分含量
注:同行数据肩标小写字母不同表示差异性显著(P<0.05),相同表示差异性不显著(P>0.05)。
由表6可知,各处理组DM含量均在35%左右,无明显差异(P>0.05)。Ⅴ组CP含量最高,为8.34%,显著高于Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.05),极显著高于Ⅱ组和Ⅰ组(P<0.01),且Ⅱ组与Ⅰ组差异显著(P<0.05);与Ⅰ组相比,Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组青贮料中CP含量分别提高3.58%、2.43%和6.51%。Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组青贮料中NDF和ADF含量显著低于Ⅰ、Ⅱ(P<0.05),Ⅴ组青贮料中NDF含量最低为37.44%,均显著低于Ⅲ、Ⅳ组(P<0.05),极显著低于Ⅱ、Ⅰ组(P<0.01),Ⅱ组与Ⅰ组未有显著差异(P>0.05)。
Ⅲ组青贮料中Ca含量最高,为2.28%,显著高于Ⅰ、Ⅳ和Ⅴ组(P<0.05);极显著高于Ⅱ组(P<0.01)。Ⅳ组青贮料中EE含量最高,为3.13%,显著高于Ⅲ和Ⅴ组(P<0.05);极显著高于Ⅱ组和Ⅰ组(P<0.01)。Ⅱ组P含量最高,为0.31%,显著高于Ⅲ、Ⅴ组(P<0.05);极显著高于Ⅲ组和Ⅰ组(P<0.01)。
本试验在结实期甜高粱作为原料的青贮中添加酶制剂、绿汁发酵液、复合酶制剂以及乳酸菌制剂有助于改善青贮料感官品质。本试验中甜高粱青贮料进行综合感官评价,添加青贮添加剂的甜高粱青贮料的气味、结构和色泽等感官品质较好,对照组品质较差。这可说明青贮添加剂有利于青贮饲料中乳酸菌的活动,能够快速降低pH值,有效抑制有害微生物的存活,从而达到青贮饲料接近青贮原料的颜色,气味芳香。这与董妙音等、张苏江等研究结果相一致[13-14]。但本试验中青贮料的结构都受到轻微破坏,这可能是青贮制作中收割和切短机器造成的。
青贮饲料发酵品质受品种、青贮方式、添加剂以及pH值等因素影响[15]。王林等和刘佳莉等研究表明,混合搭配青贮原料的青贮方式有利于青贮原料之间的养分互补,均优于苜蓿单独青贮的发酵效果,且营养成分更加均衡[16-17]。武慧娟等通过研究甲酸、双乙酸钠与乳酸菌组合以及乳酸菌对苜蓿青贮发酵品质的影响,发现添加青贮添加剂能够有效改善青贮饲料的感官品质,乳酸菌通过提高酸菌基数,促进乳酸发酵,快速降低青贮料pH值,抑制有害微生物发酵,因而改善了青贮饲料的感官品质和营养价值[18]。
pH值是评价青贮饲料品质好坏最直观的重要指标之一,pH值越低,有机酸含量越多,青贮饲料越容易保存。许庆方等通过不同添加剂对全株玉米青贮品质的影响,试验结果表明添加剂均能降低全株玉米的pH值[19]。添加适量的复合酶制剂和乳酸菌制剂青贮甜高粱,青贮料的pH值均小于3.9,达优等质量,这可能与甜高粱青贮原料表面附着乳酸菌数量充足,且发酵底物丰富有关。本试验不同青贮添加剂均能降低青贮料的pH,这与云颖等的研究结果相同[20]。
青贮后营养物质越丰富,青贮品质越好[21-22]。粗蛋白含量是重要的营养指标,许多研究表明青贮饲料pH值快速降低,能够有效抑制青贮饲料中蛋白酶的活性,减少青贮料的蛋白损失;同时能有效抑制有害微生物的存活。赵政等、玉柱等研究显示添加复合乳酸菌制剂和乳酸菌制剂可以提高玉米秸秆青贮饲料CP含量,显著降低NDF和ADF含量(P<0.05)[23-24]。本试验结果也表明,添加剂可以改变青贮料中的营养成分。Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组甜高粱青贮料的CP含量与对照组差异显著(P<0.05),且Ⅴ组甜高粱青贮饲料中CP的含量最高,与Ⅰ组相比,提高6.51%。NDF是反映粗饲料中纤维质量好坏的最直观、最有效的指标。本试验结果表明,Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组中NDF和ADF含量均要低于Ⅰ组,说明添加剂在青贮过程中,快速降低pH值,为乳酸菌大量繁殖提供环境,有效抑制有害微生物存活。这与刘圈炜等研究结果相一致[25]。
本试验表明:在结实期甜高粱作为原料的青贮中添加酶制剂、绿汁发酵液、复合酶制剂以及乳酸菌制剂,有助于改善青贮料感官品质,有利于提高营养价值,降低青贮料的pH值;感官和实验室营养成分综合分析,添加乳酸菌制剂甜高粱青贮品质最佳,营养价值最高。