王 诚,董桂红,何荣彦,范秋苹,翟桂玉,刘德娟
(1.山东健源生物科技有限公司,山东泰安 271000;2.山东省畜牧总站,山东济南 250100;3.泰安市动物疫病预防控制中心,山东泰安 271000)
近年来随着人民生活品质不断提升,我国对牛羊肉和奶制品等畜产品的需求量大幅度增长,给畜牧业带来了巨大的挑战。畜牧业饲料主要以粗饲料和精料为主,目前饲料供给不足,粗饲料的产量和质量急需提高,玉米、大豆等大量依赖进口,饲料价格上涨,养殖成本增加,这些严重制约了畜牧业的生产与发展。因此充分开发利用我国的饲草资源和木本植物资源,研究新型饲料资源已成为畜牧业饲料研究的一大课题[1,2]。
紫花苜蓿是多年生饲草作物,因适应能力强,耐寒耐旱,分布非常广泛,而且产草量大,粗蛋白、干物质等营养成分较高,因此成为重要的青贮原料[3]。但苜蓿在大规模应用时有以下两个限制因素:①传统牧草加工过程中,采用晒干或烘干方法会导致营养成分大量流失,饲用价值降低,而且费时费力,增加人工和成本[4];②苜蓿本身可溶性糖含量较低、含水量高、缓冲能高、表面附着乳酸菌数量少,单独青贮时易造成好氧菌大量繁殖,腐败变质产生有害物质,难以制备优质青贮饲料。因此苜蓿青贮时必须要采用一定的青贮技术,众多研究表明采用混合青贮的方法能显著提高发酵品质,比如在苜蓿青贮过程中添加糖蜜、玉米粉、酒糟或可溶性糖含量较高的禾本科植物等,或者在苜蓿原料中添加对发酵有利的青贮添加剂,如乳酸菌、纤维素酶、甲酸等来制备优质的青贮饲料[3-5]。
饲料桑是多年生木本植物,与“牧草之王”的紫花苜蓿相比,具有粗蛋白、碳水化合物含量高、纤维素含量低、氨基酸种类丰富的特点,同时含有谷甾醇、异槲皮苷、黄酮类等多种生物活性物质,具有抗菌消炎、提高畜禽动物免疫力等功能[6,7]。因此桑叶可用来制备优质青贮饲料,青贮后不仅便于储存,还可以大幅度降低桑叶中的抗营养因子,显著提高桑叶青贮的营养品质,有利于畜禽的消化和吸收[8]。
因此,该试验通过研究不同比例紫花苜蓿与饲料桑制备的混合青贮在发酵指标和营养成分上的差异和变化,筛选出紫花苜蓿与饲料桑制备优质混合青贮的适宜比例,为扩大苜蓿与饲料桑青贮的应用,缓解畜牧业饲料短缺,寻找新型饲料资源提供参考依据。
布氏乳杆菌和植物乳杆菌均由山东健源生物科技有限公司自主分离,经发酵、冷冻干燥制得高活性菌粉,二者混合比例为1∶1,活菌数为2.0×1010CFU/g。
试验时间为:2021 年7 月5 日至2022 年8 月19日,苜蓿与饲料桑种植于山东省泰安市管理区试验地,将饲料桑的枝叶与刈割后的苜蓿晾晒24h,用铡草机将其切碎至3~5cm 备用。
1.2.1 青贮饲料制备
该研究采用单因素试验,紫花苜蓿与饲料桑按照鲜重比10∶0(CK 组)、7∶3(A 组)、5∶5(B 组)、3∶7(C 组)混合,共计4 组,每组重复3 次。将1kg 待青贮原料与1.0×107CFU/g 复合乳酸菌混合均匀,装入规格为24cm×40cm 的聚乙烯袋中,压实抽真空后封口,置于室温阴凉处厌氧发酵45d 后开袋,现场检测混合青贮的感官品质并进行发酵指标、营养成分测定。
1.2.2 青贮发酵指标及营养成分的测定
(1)青贮饲料感官评价
依据德国农业协会(DLG)青贮感官相关的评定标准,对紫花苜蓿与饲料桑混合青贮的色泽、质地和气味进行评定分级,并分为优、良、中、下4 个等级[9]。
(2)青贮饲料发酵品质测定
采用精密pH 计测定混合青贮的pH,苯酚-次氯酸比色法测定氨态氮含量,计算氨态氮/总氮,采用高效液相色谱仪检测乳酸含量,气相色谱仪检测乙酸、丙酸和丁酸含量[10]。
(3)青贮饲料营养成分测定
参照《饲料分析及饲料质量检测技术》相关检测方法,分别采用65℃烘干48h 方法和凯氏定氮法检测混合青贮中干物质和粗蛋白含量[11]。采用范氏法测定中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量[10,12]。
1.2.3 数据统计分析
试验数据通过Excel 2010 初步整理并计算平均值与标准差,再使用SPSS 26.0 对数据进行单因素方差分析(ANOVA)和多重比较(Duncan′s),P<0.05 表示差异显著[12]。
由表1 可知,各试验组青贮的色泽、质地和气味各方面表现良好,感官等级为优等,A 组的感官评分最高为19 分,而CK 组苜蓿单独青贮质地略黏稠,部分茎叶结构受损,有微弱的丁酸臭味。说明紫花苜蓿与饲料桑混合青贮能够显著提高青贮整体感官品质,且紫花苜蓿与饲料桑比例为7∶3 时混合青贮感官评分最高。
表1 紫花苜蓿与饲料桑混合青贮的感官评定
由表2 可知,与紫花苜蓿单独青贮相比,三组混合青贮的乳酸、乙酸含量显著增加(P<0.05),pH、丁酸、氨态氮/总氮含量显著降低(P<0.05)。其中乳酸含量分别增加了0.58%、0.53%和0.46%;乙酸含量分别增加了0.59%、0.55%和0.47%;pH 分别降低了0.39、0.36 和0.26;氨态氮/总氮含量分别降低了1.25%、1.15%和0.97%;A 组的丁酸含量未检出,B组和C 组的丁酸含量分别降低了0.08%和0.05%;A组和B 组的丙酸含量分别增加了0.11%和0.10%,与CK 组差异显著(P<0.05),C 组混合青贮的丙酸含量增加了0.08%,与CK 组差异不显著。以上数据表明,紫花苜蓿与饲料桑混合青贮的发酵品质要显著优于紫花苜蓿单独青贮,当紫花苜蓿与饲料桑比例为7∶3时混合青贮发酵品质最好。
由表3 可知,随饲料桑添加比例的增加,A 组、B 组与C 组混合青贮的粗蛋白含量显著高于CK 组(P<0.05),干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量显著低于CK 组(P<0.05)。其中三组混合青贮的粗蛋白含量分别提高了2.95%、3.32%和3.59%;干物质含量分别降低了2.86%、6.44%和9.48%;中性洗涤纤维含量分别降低了4.12%、4.91 和5.65%;酸性洗涤纤维含量分别降低了3.47%、4.43%和4.95%。三组混合青贮之间的粗蛋白含量无显著性差异,C 组的干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量显著低于A组(P<0.05)。结果表明采用不同比例紫花苜蓿与饲料桑制备的混合青贮各营养成分有不同程度的变化,添加饲料桑能够明显改善混合青贮的营养品质。
表3 紫花苜蓿与饲料桑混合青贮的营养成分测定结果
紫花苜蓿与饲料桑混合青贮的感官品质主要采用物理学评价方法,对色泽、质地和气味三个方面进行评分。从试验结果看,试验组的青贮感官品质要显著优于苜蓿单独青贮,可能原因是紫花苜蓿中可溶性糖含量低,单独青贮时乳酸菌发酵进程较慢,导致有害菌增殖,引起部分青贮腐败,也证明了紫花苜蓿难以单独青贮的特点。添加饲料桑后,青贮中可溶性糖含量有所提高,乳酸菌快速繁殖使pH 降低,抑制了有害菌的增殖,从而改善混合青贮的整体感官品质。
该研究主要将pH 值、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸和氨态氮含量作为衡量青贮发酵品质的指标,pH 值越低说明青贮发酵品质越好,乳酸是降低pH 的主要物质,乙酸有利于降低pH 且延长有氧稳定性,少量丙酸能有效抑制霉菌和酵母菌繁殖。该研究中除CK组,其余各组的pH 均在4.2 以下,表明青贮发酵效果较好。各试验组的乳酸和乙酸含量显著高于CK组,丁酸含量显著低于CK 组,这与万江春、李龙兴等[13,14]的研究结果基本一致,主要因为饲料桑中可溶性糖含量较高,能够促进乳酸菌快速繁殖,植物乳杆菌大量产生乳酸,布氏乳杆菌生成乳酸和乙酸等物质,有效抑制梭菌、酵母菌等繁殖活动[15,16]。
氨态氮含量用来指示青贮中粗蛋白质的分解程度,其含量越低代表蛋白分解越少,发酵品质越好[9,17]。各试验组的氨态氮含量显著低于CK 组,主要原因是混合青贮中乳酸菌迅速繁殖,产生乳酸降低了pH,抑制了梭菌、酵母菌、霉菌的增殖和蛋白酶的活性,减少了粗蛋白的分解[18]。但随着饲料桑添加比例增大,青贮中粗蛋白含量升高,氨态氮的生成量会相对增多,所以C 组的氨态氮含量显著高于A 组,这与付锦涛等[19]的研究结果一致。
各试验组的CP 含量显著高于CK 组,而干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均显著低于CK组,随着饲料桑添加比例增大,混合青贮的干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量逐渐降低,粗蛋白含量逐渐上升,这与众多混合青贮研究的结果一致[20-22],原因是饲料桑相对于紫花苜蓿具有粗蛋白含量高、纤维含量低的特点。因此,采用紫花苜蓿和饲料桑混合青贮,既解决了紫花苜蓿单独青贮效果不佳的问题,又能改善混合青贮营养品质,提高青贮饲料的消化率和利用率。
将紫花苜蓿与饲料桑进行混合青贮,显著提高了青贮饲料的整体感官品质和发酵品质,明显改善了混合青贮的营养品质,综合考虑混合青贮的发酵品质和营养品质,以苜蓿与饲料桑鲜重比7∶3 为宜。