不同添加剂对籽粒苋与油菜秸秆混合青贮品质的影响

陈东，李顺，曾宁波，穆麟，张志飞*，叶志刚

不同添加剂对籽粒苋与油菜秸秆混合青贮品质的影响

陈东1，李顺2，曾宁波2，穆麟2，张志飞2*，叶志刚3

(1.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南 长沙 410128；2.湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128；3.湖南中苋生态科技有限公司，湖南 长沙 410016)

在72%籽粒苋与28%油菜秸秆的混合青贮中分别添加糖蜜、乳酸菌、纤维素复合酶、糖蜜+乳酸菌、糖蜜+纤维素复合酶、乳酸菌+纤维素复合酶、糖蜜+乳酸菌+纤维素复合酶和水，青贮30 d后开包取样，并分析各项指标。结果表明：籽粒苋与油菜秸秆混合青贮时，与对照组和非添加糖蜜组相比，单独或组合添加糖蜜均能显著降低籽粒苋与油菜秸秆混合青贮的pH值、乙酸含量、洗涤纤维含量，并能显著提高其V–Score评分、粗蛋白含量、可溶性碳水化合物含量及相对饲用价值。籽粒苋与油菜秸秆混合青贮中单独添加糖蜜即可保证青贮品质效果。

籽粒苋；油菜秸秆；混合青贮；糖蜜；乳酸菌；纤维素复合酶；青贮饲料品质

目前，中国畜产品市场需求快速增长，草食畜牧业迅速发展，但是南方雨水多，青绿饲料保存较难，优质粗饲料短缺成为制约草食畜牧业经济发展的主要因素。如何解决粗饲料的供应引起了人们的关注。籽粒苋()为苋科、苋属一年生粮食和饲料兼用作物，已被应用到畜牧养殖业中。籽粒苋年鲜产量可达100 t/hm2以上，适应性强，其茎叶脆嫩，含水量高，刈割后必须及时加工处理，否则不仅会损失大量营养成分，还极易霉变腐烂。籽粒苋调制干草能耗过高，青贮能有效保存籽粒苋的营养价值和解决贮藏问题。2017年，中国油菜种植面积达720万hm2，按照每hm2油菜生产7 500 kg秸秆计算，每年产生油菜秸秆达5 400万t。然而油菜秸秆质地坚硬，木质素与纤维素镶嵌形成坚固酯键结构，动物对其消化率低，适口性差，限制了油菜秸秆的利用。混合青贮是目前常见的提高粗饲料利用价值的有效方式。研究发现，以全株玉米为主(比例超过50%)的青贮中添加籽粒苋进行混合青贮，青贮效果更好[1]。同时，合适的青贮添加剂可以促进青贮发酵，改善青贮饲料品质[2]。目前，籽粒苋的生产利用方式以青饲为主，青贮利用研究较少。籽粒苋与油菜秸秆混合青贮，既能解决籽粒苋由于水分过高难保存的困难，又能一定程度上增加秸秆的利用效率。本研究中，在籽粒苋与油菜秸秆混合青贮中单独或复合添加糖蜜、乳酸菌、纤维素复合酶，探究不同类型添加剂对籽粒苋与油菜秸秆混合青贮品质和营养价值的影响，旨在为提高籽粒苋混合青贮饲料的开发和利用提供依据。

1　材料与方法

1.1　试验材料

籽粒苋于2017年7月15日在湖南中苋生态科技有限公司常德试验地采集，属于结实期籽粒苋。采集时，留茬高度为10~20 cm，切碎至1~2 cm待用。油菜秸秆于2017年5月25日在湖南农业大学试验地刈割，属于成熟期油菜，秸秆为去籽实后的茎秆，粉碎待用。籽粒苋和油菜秸秆的干基含水量分别为86.11%和7.8%。籽粒苋的干基粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、可溶性碳水化合物质量分数分别为11.61%、45.53%、29.20%、3.75%、5.20%。油菜秸秆的干基粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、可溶性碳水化合物质量分数分别为2.48%、78.21%、58.31%、15.88%、0.68%。籽粒苋和油菜秸秆的相对饲用价值分别为135.16和51.71。糖蜜、乳酸菌、纤维素复合酶原料来源和添加量同文献[3]。

1.2　试验设计与青贮方法

完全随机设计8个处理组，即Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7和CK(对照组)，添加剂分别为糖蜜(4%青贮鲜质量)、乳酸菌(2 g/t青贮鲜质量)、纤维素复合酶(1 kg/t青贮鲜质量)、糖蜜+乳酸菌、糖蜜+纤维素复合酶、乳酸菌+纤维素复合酶、糖蜜+乳酸菌+纤维素复合酶、水，复合添加剂的量与单独添加的相同。每个处理组设4次重复，每个重复青贮鲜质量600 g左右。将各组籽粒苋与油菜秸秆按鲜重比72%∶28%充分混合后，将不同处理的添加剂溶于水，均匀地喷洒在青贮料上，充分混匀后含水量控制在60%左右。将混合青贮装入聚乙烯袋，用真空包装机(诺丰DZ400/2D)抽真空，模拟裹包青贮。室温条件下贮藏30 d后进行开包取样，并分析各项指标。

1.3　测定指标及方法

按文献[3]的方法测定青贮液的pH和氨态氮(NH3–N)、总氮(TN)、有机酸含量(数据均按鲜质量计算)。参照日本草地畜产协会(2001)制定的青贮饲料发酵品质V–Score评分标准[4]对青贮饲料发酵品质进行评分。参照文献[5]的方法计算相对饲用价值(relative feed value，RFV)。

按文献[3]的方法测定剩余青贮样品的干物质(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)和可溶性碳水化合物(WSC)含量。参照文献[6]的方法计算干物质损失率、总可消化养分、消化能和代谢能。除DM含量和干物质损失率按鲜物质基础计算外，其他数据均以干物质基础计算。

1.4　数据分析

试验数据运用Excel 2013整理，采用DPS 7.05进行方差分析。平均值间差异有统计学意义时，用Duncan氏法进行多重比较。

2　结果与分析

2.1　添加剂对籽粒苋与油菜秸秆混合青贮发酵品质的影响

如表1所示，发酵后各处理组pH值差异明显，Y1、Y4、Y5、Y7的均达到优质青贮饲料pH值在4.2以下的标准，其中Y7的最低，仅为4.05；Y2、Y3、Y6和CK的pH值均在4.55以上。Y2、Y3、Y6和CK的乙酸含量达0.60%以上，显著高于其他各处理的(0.21%~0.23%)(<0.05)。各处理的丙酸和丁酸含量均较低。Y3和CK的丙酸含量均为0.012%，显著高于其他各处理的(≤0.005%)(<0.05)。各处理的丁酸含量均小于0.000 4%，且各处理间的差异无统计学意义。NH3–N在TN中的占比在各处理间差异明显，Y3、Y4和Y7的显著低于其他各处理的(<0.05)，其中Y3的最低，为3.77%；CK的显著高于其他各处理的(<0.05)，达7.20%。各处理的V–Score评分均较高，Y1、Y4、Y5和Y7的评分在99.57以上，显著高于其他处理的(<0.05)，其中对照组评分最低，为92.00分。

表1　添加不同添加剂的籽粒苋与油菜秸秆混合青贮的发酵品质

同列数据后不同字母示处理间差异显著(＜0.05)。

2.2　添加剂对籽粒苋与油菜秸秆混合青贮前后营养成分的影响

如表2所示，各处理混合青贮后DM含量的差异无统计学意义。发酵后各处理的DM损失率均较低，Y4、Y5、Y6和Y7的为负值，其中Y5的最低，为–2.33%；Y2的显著高于其他各处理的，但也只有6.63%。各处理的CP、NDF、ADF、ADL和WSC含量均有明显差异。Y1、Y4、Y5和Y7的CP含量显著高于其他各处理的(<0.05)，各处理组中，Y1的最高，为4.54%，Y2、Y3、Y6和CK的CP含量均在3.94%以下；除Y1、Y5和Y7外，发酵后各处理的CP含量均显著低于发酵前混合原料的(<0.05)。Y1、Y2、Y4、Y5和Y7的NDF含量均显著低于其他各处理的，其中Y4的NDF含量最低，为62.83%。Y1、Y4、Y5和Y7的ADF含量均显著低于其他各处理的，其中Y1的ADF含量最低，为45.49%。Y1、Y2、Y4、Y5和Y7的ADL含量显著低于Y3、Y6和CK的，Y1的ADL含量最低，为9.13%。然而，青贮后，除CK、Y3和Y6的NDF含量、Y3和Y6的ADF含量与青贮前混合物料没有显著差异外，其余各组的NDF、ADF和ADL含量与青贮前混合物料相比显著降低(<0.05)。Y1、Y4、Y5、Y7和青贮前混合物料的WSC含量显著高于其他各处理的，其中Y1的最高，达2.49%，Y3的最低，仅为0.33%。各处理的RFV均较低，Y1、Y4、Y5和Y7的显著高于其他各处理的，但仍不大于79.00。Y3的RFV、总可消化养分、消化能和代谢能最低，仅为65.64%，49.51%，9.12 MJ/kg和7.49 MJ/kg，且低于青贮前混合物料原料。

表2　添加不同添加剂的籽粒苋与油菜秸秆混合青贮的营养成分

同列数据后不同字母示处理间差异显著(＜0.05)。

3　结论与讨论

原料青贮成功主要受原料水分和糖分含量及制作过程中压实程度的影响[7]。籽粒苋鲜草水分含量较高，直接青贮成功率较低。而油菜秸秆质地坚硬，可溶性糖含量低，且纤维素含量高，其中木质素含量达15.88%，动物对其消化率低。结合籽粒苋和油菜秸秆的优势，以一定比例混合青贮有利于提高油菜秸秆的利用率和解决籽粒苋水分过高贮藏难的问题。

本研究中，收割的籽粒苋株高约2 m，留茬高度10~20 cm，枝叶幼嫩，干物质含量低，只有13.89%，水溶性碳水化合物含量为5.20%。乳酸菌快速繁殖需要原料含有105cfu/g以上乳酸菌[8]，同时要有充足的发酵底物；因此，在不利于青贮的原料青贮时，常添加糖蜜或乳酸菌，以增加发酵底物和乳酸菌数量，迅速降低青贮料的pH，抑制有害微生物的活动，减少营养物质的消耗，改善青贮品质[9]。本研究中，将籽粒苋与油菜秸秆进行混合，添加糖蜜、乳酸菌和纤维素复合酶，青贮混合物达到了青贮时水分含量65%左右的要求。单独或组合添加糖蜜显著降低混合青贮的pH值(4.2以下)，且V–Score评分在99分以上，这说明发酵底物充足的基础上，添加乳酸菌和纤维素复合酶都具有良好的青贮效果，这与李文杨等[10]和LI等[11]分别在杂交狼尾草苎麻混合青贮和王草青贮中添加糖蜜的结果一致。

青贮饲料中的氨态氮主要由植物酶和微生物对蛋白质的降解产生，NH3–N在TN中的占比反映了青贮饲料蛋白质的降解程度[12]。兴丽等[13]研究发现，共同添加乳酸菌和纤维素酶，可显著降低玉米青贮的NH3–N在TN中的占比。在多年生黑麦草与玉米秸秆混合青贮时，添加乳酸菌制剂可显著降低混合青贮的NH3–N在TN中的占比[14]。本研究结果与前人的研究结果一致，在籽粒苋与油菜秸秆混合青贮中，添加纤维素酶或糖蜜都能显著降低混合青贮中的NH3–N在TN中的占比，然而单独添加乳酸菌的效果不理想，这可能是在不添加外源糖的情况下，籽粒苋和油菜秸秆混合物料发酵底物不足，从而使发酵不充分，增加了青贮过程中植物蛋白酶和微生物对蛋白质和氨基酸的降解作用，从而增加了氨态氮的产生[15]。

青贮干物质的损失始于植物细胞的呼吸作用，需氧微生物利用碳源产生水、热量和二氧化碳，分解养分。在本研究的青贮中添加发酵底物，能更快促进有益微生物的繁殖，能更快完成pH的下降过程，进而抑制青贮过程中蛋白质和氨基酸的降解作用，减少干物质的损失，提高蛋白质的含量，添加糖蜜及复合添加糖蜜、乳酸菌和纤维素复合酶的处理组与对照组相比，干物质损失率降低，其中复合添加发酵底物和乳酸菌的试验组的干物质损失率出现了一定程度的负增长，可能是青贮添加剂的比例过高(糖蜜添加量达到4%)，这与董志浩等[16]在桑叶青贮中添加乳酸菌和发酵底物降低了NH3–N在TN中的占比，提高了干物质含量的结果一致。添加糖蜜处理组，CP含量显著高于对照组的，但是略低于青贮前混合物料的。这可能是由于添加糖蜜组pH值较低，一定程度地抑制了梭菌等有害微生物分解蛋白质[17]。杨永在等[18]研究发现，添加6%的糖蜜显著提高了马铃薯茎叶青贮的可溶性糖含量，本试验结果与其一致。这可能是由于较高的糖蜜添加量会导致在青贮后有部分糖蜜剩余，使得可溶性糖含量增高。

在青贮中添加纤维素酶有助于植物细胞壁的分解，使植物纤维成分含量下降，提高粗饲料的营养价值。本研究中，添加糖蜜或复合添加糖蜜、乳酸菌和纤维素复合酶显著降低籽粒苋与油菜秸秆混合青贮的纤维含量，提高了相对饲用价值，这与荣辉等[19]在象草青贮时添加4%的糖蜜的结果一致。这可能是由于添加发酵底物和纤维素酶有助于中性洗涤纤维的降解[20]，也有可能是由于较低的pH的酸性环境有利于细胞壁成分的降解。而在不添加糖蜜的情况下，添加纤维素复合酶或复合添加乳酸菌和纤维素复合酶的处理组与对照组和青贮前的物料NDF含量间的差异无统计学意义，这与Y3和Y6组的pH偏高及V–Score评分较低相一致，而这与汪磊等[21]和席兴军等[22]分别在青稞秸秆青贮和米秸秆青贮中添加纤维素酶的结果不一致，可能与油菜秸秆木质化程度有关系，需要选择针对性的酶制剂进行处理。

籽粒苋与油菜秸秆混合青贮时，单独或组合添加糖蜜能明显改善其发酵品质和营养品质，但CP含量仍较低，纤维素和木质素含量较高，相对饲用价值均不大于79，营养品质一般。添加糖蜜、糖蜜+乳酸菌、糖蜜+纤维素复合酶或糖蜜+乳酸菌+纤维素复合酶均可显著降低籽粒苋与油菜秸秆混合青贮的pH值和洗涤纤维含量，并能显著提高青贮V–Score评分和可溶性碳水化合物含量及相对饲用价值，且干物质损失率和NH3–N在TN中占比均较低。籽粒苋与油菜秸秆混合青贮中单独添加糖蜜即可保证青贮效果。

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Effect of different additives on fermentation quality of silage with different rations ofand rape straw

CHEN Dong1, LI Shun2, ZENG Ningbo2, MU Lin2, ZHANG Zhifei2*, YE Zhigang3

(1.College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China; 2.College of Agriculture, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China; 3.Hunan Zhongxian Ecological Science and Technology Co. Ltd, Changsha, Hunan 410016, China)

72% whole amaranth and 28% rape straw were mixed serving as raw materials with eight treatments including molasses group, lactic acid bacteria group, cellulose complex enzyme, molasses with lactic acid bacteria group, molasses with ellulose complex enzyme group, lactic acid bacteria with cellulose complex enzyme, molasses with lactic acid bacteria with cellulose complex enzyme group and only water as a blank control group. The sample were subject to fermentation for 30 d and then to analysis. The results showed as follows: compared with control group and without molasses groups, the PH, acetic acid content, washing fiber content in molasses groups significantly decreased(<0.05), and V-Score, crude protein content, water-soluble carbohydratecontent and relative feed value in molasses groups also significantly increased in the mixed silage of amaranth and rape straw(<0.05). Mixed silage quality of amaranth and rape straw could be significantly improved by adding molasses.

; rape straw; mixed silage; molasses; lactic acid bacteria; cellulose complex enzyme; silage quality

10.13,331/j.cnki.jhau.2020.01.017

S816.5+3

A

1007-1032(2020)01-0113-06

2019–05–03

2019–06–14

国家重点研发计划(2017YFD0502104)；湖南省科技重大专项(2017NK1020)；湖南省草食动物产业技术体系

陈东(1986—)，女，湖南娄底人，博士研究生，主要从事草食动物饲料与营养研究，chendong_326@126.com；

，张志飞，博士，教授，主要从事牧草加工研究，zhangzf@hunau.edu.cn

陈东，李顺，曾宁波，穆麟，张志飞，叶志刚．不同添加剂对籽粒苋与油菜秸秆混合青贮品质的影响[J]．湖南农业大学学报(自然科学版)，2020，46(1)：113–118．

CHEN D, LI S, ZENG N B, MU L, ZHANG Z F, YE Z G. Effect of different additives on fermentation quality of silagewith different rations ofand rape straw[J]．Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences), 2020, 46(1): 113–118.

http://xb.hunau.edu.cn

责任编辑：邹慧玲

英文编辑：柳正