笋壳与稻壳混合青贮品质动态变化研究

姜俊芳，柳俊超，吴建良，郑会超，黄 新，郑开之，蒋永清

(浙江省农业科学院 畜牧兽医研究所，浙江 杭州 310021)

笋壳是竹笋加工过程中产生的副产物，每年4月份春笋集中上市，大量笋壳多被堆积或丢弃在路边及山地，造成了严重的环境污染问题和竹类资源的极大浪费。笋壳营养价值高于秸秆，是反刍动物较好的饲料来源[1]。笋壳在动物瘤胃中较易分解消化，鲜笋壳和蒸煮笋壳在奶牛瘤胃中48 h干物质降解率分别达到57.4%和71.9%[2]，竹笋壳在羊瘤胃中48 h干物质降解率为38.17%，高于稻草和小麦秸，与玉米秸秆相当[3]。由于笋壳为集中上市，且含水量较高，不易保存，青贮可以长期贮存并最大限度保留原料的营养，而且发酵过程中还可以减少笋壳中单宁的含量，增加适口性。由于笋壳单独青贮难以成功，前人通过添加不同种类的青贮剂进行笋壳青贮[4-5]，通过添加氨水、尿素、碳酸氢铵进行氨化青贮[6]。为了合理利用笋壳资源，本研究以笋壳和稻壳为原料，分析不同混合比例对青贮饲料营养成分及发酵品质的影响，旨在找出合理的混合青贮方案，为大力开发利用笋壳资源提供技术支持和依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

青贮原料熟笋壳取自浙江省宁波市鄞州海龙竹笋加工厂，稻壳由浙江省宁波市象山县养牛场提供。经检测，熟笋壳中干物质含量为10.13%，粗蛋白含量为18.90%，可溶性碳水化合物含量为7.39%；稻壳中干物质含量为87.72%，粗蛋白含量为2.50%，可溶性碳水化合物含量为2.16%。

1.2 试验设计

混合青贮试验共设5个处理，每个处理4个重复。A组：60%笋壳+40%稻壳；B组：70%笋壳+30%稻壳；C组：80%笋壳+20%稻壳；D组：85%笋壳+15%稻壳；NC组：100%笋壳。青贮采用青贮瓶法，在宁波市象山县养牛场完成青贮制作。

1.3 测定指标和方法

分别于青贮1、7、14、30和45 d打开青贮瓶，称取新鲜的青贮样品10 g于三角瓶中，加入90 mL超纯水，封口膜封口，4 ℃冰箱中浸提24 h，用快速定量滤纸抽滤，收集样品浸提液于塑料样品瓶内，用于测定pH值、氨态氮和有机酸。剩余青贮样品，一部分用于测定水分，一部分在65 ℃烘箱内烘48 h后，粉碎过40目筛孔，保存于封口塑料袋中备用。其中，干物质(dry matter，DM)采用烘干法测定，粗蛋白和氨态氮(ammonia nitrogen，AN)含量采用凯氏定氮法测定，可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrates，WSC)采用蒽铜—硫酸比色法测定，酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)和中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)采用范氏洗涤纤维测定法，乳酸(lactic acid，LA)、乙酸(acetic acid，AA)、丙酸(propionic acid，PA)、丁酸(butyric acid，BA)含量采用高效液相色谱法测定。

1.4 数据分析

数据用SPSS 19.0进行单因素方差分析，采用最小显著极差法对差异显著的数据进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 混合青贮对青贮饲料干物质及可溶性碳水化合物含量的影响

由表1可知，青贮期间，A、C、D、NC组青贮饲料中干物质含量均无显著变化(P>0.05)。青贮7 d时，B组青贮饲料中干物质含量显著下降(P<0.05)。不同青贮时间，混合青贮组干物质含量均显著高于对照组(P<0.05)。随着笋壳比例的增加，混合青贮组干物质含量逐渐下降。各处理可溶性碳水化合物含量均随着青贮天数增加显著降低(P<0.05)。混合青贮组可溶性碳水化合物含量在各青贮时间点上均显著(P<0.05)低于对照组。

表1 笋壳与稻壳混合青贮中干物质及可溶性碳水化合物含量变化Table 1 Change of dry matter and water soluble carbohydrates content in mixed silage of bamboo shoot shell and rice hull

2.2 混合青贮对青贮饲料CP、NDF和ADF含量的影响

由表2可见，青贮7 d后，饲料中粗蛋白含量显著下降(P<0.05)。不同青贮时间，混合青贮组中粗蛋白含量均显著小于对照组(P<0.05)，且随着笋壳比例的增加，混合青贮样品中粗蛋白含量也逐渐增加。各组青贮样品中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量随着青贮天数的增加而逐渐降低。青贮45 d后，A组样品的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量显著(P<0.05)高于其他组，且随着笋壳比例的增加，混合青贮样品中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量显著(P<0.05)降低。

2.3 混合青贮对青贮饲料pH及氨态氮含量的影响

由表3可知，青贮过程中混合青贮组青贮料pH值呈下降趋势，青贮7 d时pH值显著下降(P<0.05)，14、30 d时呈轻微波动变化，45 d时混合青贮组pH值均降到4.2以下；整个青贮过程对照组pH值变化不显著(P>0.05)。青贮结束时，混合青贮组pH值显著(P<0.05)低于对照组。青贮过程中，各混合青贮组AN/TN在各时间点均显著上升(P<0.05)。青贮结束时，B组和C组AN/TN显著(P<0.05)低于其他组。

2.4 混合青贮对青贮饲料有机酸含量的影响

由表4可知，青贮7 d时，各混合青贮组乳酸含量均显著增加(P<0.05)；青贮14 d时，乳酸含量显著增加(P<0.05)，此后乳酸含量基本趋于稳定，并略有降低。青贮45 d后，B、C组乳酸含量显著(P<0.05)高于对照组。各处理中乙酸含量随着青贮时间的增加逐渐增加，B、C、D组乙酸含量显著(P<0.05)低于其他处理。青贮30 d时，各处理组中丙酸含量均显著(P<0.05)高于青贮1 d时；青贮结束时，D组丙酸含量显著(P<0.05)高于其他处理。

表4 笋壳与稻壳混合青贮中有机酸含量变化Table 4 Change of organic acid content in mixed silage of bamboo shoot shell and rice hull

3 讨论

3.1 笋壳与稻壳混合青贮对青贮饲料营养成分含量的影响

混合青贮各组干物质含量均显著高于对照组，这是由于笋壳中水分含量远高于稻壳，导致各混合青贮组随着稻壳比例增加干物质含量显著增加。不同青贮时间青贮料干物质含量变化不明显，说明青贮对干物质影响不大。随着青贮天数的增加，各组青贮样品中粗蛋白含量降低，青贮7 d后下降趋势减缓。由于青贮前期有害微生物活动强烈，青贮原料中的蛋白质等营养成分被迅速分解。青贮一段时间后，乳酸菌大量繁殖，导致饲料pH值下降，抑制了有害微生物的活动，从而减缓了蛋白质的降解。

青贮30 d时，各混合青贮组样品中NDF、ADF含量显著降低，可能是由于青贮发酵过程中酶解和酸解细胞壁导致青贮饲料半纤维素、纤维素、木质素被部分降解，这些纤维素被降解后可增加动物对其消化利用率[7]。青贮过程可降低饲料原料中的半纤维素、纤维素含量，并将其转化为更易吸收的营养成分，提高适口性。笋壳单独青贮时，纤维素、半纤维素也被部分降解，但效果与混合青贮相比较差。

3.2 笋壳与稻壳混合青贮对青贮饲料发酵品质的影响

饲料青贮的原理是乳酸菌利用原料中葡萄糖、果糖等可溶性碳水化合物，厌氧发酵产生有机酸(主要是乳酸)，降低饲料pH，进而抑制各种微生物的活性与增殖。当pH降到4.2以下，乳酸菌活性也受到了抑制，从而达到长期保存青贮饲料的目的[8]。

本研究中，整个青贮过程中各青贮混合组青贮料中可溶性碳水化合物含量均下降，原因可能是混合青贮过程中乳酸菌微生物活动消耗了一定量的可溶性碳水化合物。青贮7 d时，饲料中可溶性碳水化合物含量明显下降，7 d后下降幅度缓慢，说明在青贮前期乳酸菌微生物发酵较剧烈，待pH降到4以下时，乳酸菌微生物活性受到抑制，可溶性碳水化合物含量减少也趋于稳定。

各处理组青贮料中AN/TN在前7 d时增加迅速，第14天、第30天仍有所增加但幅度不大，第45天时已趋于稳定。原因是青贮前7 d产生的乳酸量少，pH值较高，有害菌滋生和繁殖较多，分解蛋白质，使青贮样品的AN/TN快速上升；后面当青贮环境的酸度下降后，抑制菌类发挥作用，使青贮料的AN/TN上升逐渐趋于稳定。AN/TN是衡量青贮饲料优劣的重要标准，一般认为优质青贮饲料AN/TN应低于10%[9-10]，本试验中，B、C组青贮45 d后AN/TN显著低于其他组，说明青贮品质较好。

pH是青贮饲料能否成功的重要指标，能反映青贮饲料是否得到很好的保存和被腐败菌分解的程度[11]。在青贮第7天时，所有青贮料pH均显著下降，这主要是由于乳酸菌利用充足的水溶性碳水化合物快速生长繁殖[12]，第30天时青贮料pH基本稳定，因为pH下降到一定程度，酸性环境同样抑制乳酸菌的活动。B组和C组pH下降迅速，说明70%笋壳+30%稻壳和80%笋壳+20%稻壳是较适宜的混合青贮组合。

有机酸含量是饲料青贮质量的重要指标，直接反映青贮过程中微生物数量和活动情况[13]。青贮前7 d，所有处理组乳酸含量均显著上升，表明乳酸菌在发酵前期快速生长繁殖，产生了足够的乳酸，抑制了有害微生物的生长繁殖。发酵30 d以后，乳酸含量有轻微的降低，表明同型乳酸菌受到一定的抑制，而对乙酸及异型乳酸菌开始占据主导地位，发酵由同型乳酸菌发酵逐步转变为异性乳酸菌发酵[14]。当青贮发酵到一定程度，pH较低时会抑制乳酸菌本身的发酵，同时青贮饲料中可能存在的某些厌氧微生物，对乳酸进行分解而产生乙酸、丙酸等有机酸，导致乳酸含量有下降的趋势。研究表明，青贮后期酪酸菌活力增强，酪酸菌可以分解乳酸和乙酸，产生丁酸[15]。青贮第45天，C组青贮料乳酸含量最高，C组青贮料青贮品质最好。

青贮过程中各组乙酸含量在前7 d显著增加，此后缓慢增加，说明乙酸菌在青贮前期活动较强烈，青贮稳定后，pH较低，同样抑制乙酸菌及异型乳酸菌的活动。青贮第45天时，B、C、D组乙酸含量显著低于A组和对照组。青贮过程中各组丙酸含量极低，在第30天时各组青贮料丙酸含量显著增加，说明丙酸杆菌在发酵第30天时活动较强烈，分解部分乳酸产生丙酸；在第45天时丙酸含量又有所下降，具体原因尚不明确，有待进一步研究。A、B、C组青贮料整个青贮过程都没有丁酸生成。丁酸是由腐败菌和酪酸菌分别降解蛋白质、葡萄糖和乳酸而生成的产物，青贮饲料中丁酸含量过多，酸味减少并有明显的臭味，会严重影响动物的采食量[16]。青贮饲料不含丁酸说明青贮饲料的品质较好。青贮结束时，70%笋壳+30%稻壳和80%笋壳+20%稻壳处理组氨态氮/总氮比值低，乳酸含量增加明显，pH低于4.2，青贮过程未产生丁酸，青贮品质优。

4 结论

稻壳与笋壳混合青贮可行，最优组合为20%稻壳与80%笋壳混合青贮，该处理水分、酸度适宜，营养成分含量高，未出现腐败变质现象，青贮品质优。稻壳是稻谷碾米时产出的副产品，资源丰富，两者混合青贮既利用了笋壳也利用了稻壳。