贺连选
为了进一步探究不同处理方式对玉米秸秆青贮营养品质的影响,以青贮玉米秸秆为原料,设计4个处理组列分别命名为对照组、乳酸菌添加组(处理一组)、纤维素酶添加组(处理二组)以及乳酸菌+纤维素酶添加剂(处理三组)。通过感官判定和营养成分检测以及动物采食试验来评价不同处理方式对玉米秸秆青贮营养品质的影响。通过对发酵之后,青贮玉米秸秆的感官进行评价,能够发现处理一组处理三组青贮玉米秸秆的外观品质要略好于其他组别。通过对各个处理组别的玉米秸秆营养成分进行分析,可以发现处理一组和处理三组粗蛋白含量要略高于其他组别。从动物采食实验来看,四个不同处理模式之下生产出来的青贮饲料采食量最高的是处理一组和处理三组。结合试验结果可以看出不同处理方式对玉米秸秆青贮营养品质的影响相对较大,通过在玉米秸秆当中添加适量的纤维素酶和益生菌,能够促进秸秆的进一步转化,提高饲料的消化利用效果,其中将纤维素酶和益生菌有效搭配使用,能够大大提高玉米秸秆青贮的营养品质。
一、试验材料与方法
1、试验材料的选取
本次试验选择在青海省海东市互助县蔡家堡乡的一个规模化牦牛育肥养殖专业合作社当中进行,该养殖场建有标准化的玉米秸秆青贮窖,共养殖牦牛53头。青贮原料为乳熟期收获的玉米秸秆,含水率在77%-79%,通过对玉米秸秆的营养物质进行分析能够得知干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、可溶性碳水化合物的含量分别为20.16%、3.08%、62.86%、47.51%、12.68%。试验过程中所选择的纤维素酶来自广东康达生物科技有限公司、纤维素酶活性5万U/g。益生菌制剂是由农富康生物科技公司生产,主要成分为枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、粪肠球菌、产朊假酵母等多种益生菌。在进行动物试验过程中,从养殖场当中选择年龄和体重大致相同的育成牛12头按照随机原则将其划分成4个组别,分别命名为空白对照组,处理一组,处理二组和处理三组,每一组各3头。
2、试验方法
本次试验共涉及4个处理组别分别命名为空白对照组,处理一组,处理二组和处理三组,处理组在发酵原料当中添加乳酸菌处理。二组在原料当中添加纤维素酶,处理三组,在原料当中添加乳酸菌制剂和纤维素酶。处理二组纤维素酶的添加量为饲料总量的0.3%。益生菌在应用过程中,首先应该配制成菌液,取5kg的清水将1kg的红糖溶化之后,倒入剩下的15kg清水,等到温度降低到30-38℃左右,然后将100g的发酵益生菌制剂倒入到红糖水当中,并不断搅拌,装入到塑料桶当中,密封发酵3-5d。按照1kg菌液发酵200kg青贮原料的比例,将其均匀地喷洒到青贮原料上,确保湿度控制在50%左右。对照组的青贮饲料原料在进行发酵处理过程中不添加任何添加剂。
3、试验管理
将新鲜玉米秸秆收割后用青贮机切成2-3cm的小段,切割长度应根据青贮池的大小和养殖动物的咀嚼能力适当调整。处理一组到处理三组秸秆饲料在装填过程中,应该按照一层添加剂一层秸秆饲料进行逐一添加每层厚度约为20cm。然后使用压实设备将秸秆层压实,以排除空气。重复此过程,直到青贮池充满。用塑料薄膜或其他密封材料将青贮池覆盖严密,确保无空气进入。青贮池的顶部应设置排气孔,以防止发酵过程中产生的气体造成压力过大,池底设有渗液池,防止汁液渗出污染周边环境。在无氧条件下,微生物厌氧发酵作用将秸秆中的糖分转化为乳酸。发酵过程通常需要1-2周,温度控制在10℃-40℃。操作过程中要注意青贮前秸秆的含水量应控制在60%-70%,可通过喷水调节。秸秆层压实后的密度应达到0.3-0.5t/m3,以确保良好的发酵效果。密封覆盖材料应使用防水、耐磨、耐老化的材料。发酵完成之后将4个处理组别的青贮饲料取出,进行质量评价,对于符合质量要求的青贮饲料投喂牦牛,开展牦牛采食试验,按照循序渐进的原则进行添加,连续投喂5d,每天记录牛的采食量和剩余量,计算牛的平均采食量,依据牛的平均采食量来衡量发酵秸秆饲料的适口性。
4、指标分析
发酵完成之后,对各个组别的青贮玉米秸秆饲料的感官指标、含水率、pH值和有机酸含量进行分析,按照农业部颁布的《青贮饲料质量评定标准》开展质量评价。同时要对发酵完成之后,各个组别玉米青贮秸秆饲料的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤、维酸性木质素进行测定,通常选择使用范氏纤维测定法。氨态氮选择使用凯氏定氮法,乳酸菌菌落总数用生物计数的标准平面涂布法。粗蛋白含量选择使用GB64322-86法进行测定。有机酸含量测定主要选择使用GL-C610H型高效液相色谱仪进行测定。
二、结果分析
1、不同青贮方法对玉米秸秆青贮饲料腐败率感官指标pH值的影响
对各个组别的青贮玉米秸秆饲料的感官指标、含水率、pH值和有机酸含量进行分析,按照农业部颁布的《青贮饲料质量评定标准》开展质量评价:对照组pH值4.81,含水量73.82%,色泽青褐色,气味淡酸味,质地:有少量出现腐烂,质地结构黏腻并呈现结块状,腐败率10%以上,评定结果一般;处理一组pH值4.20,含水量73.81%,色泽黄绿色,气味浓酸香味,质地:茎叶花部分保持原状柔软,水分含量较多,腐败率1.4%以下,评定结果优;处理二组pH值4.20,含水量74.00%,色泽黄绿色,气味浓酸香味,质地:青贮发酵原料湿润紧密茎叶花保持原状容易分离,腐败率1.4%以下,评定结果优;处理三组pH值4.22,含水量73.92%,色泽黄绿色,气味浓酸香味,质地:青贮发酵原料湿润紧密茎叶花保持原状结构容易分离,腐败率1.4%以下,评定结果优。
根据以上数据可以看出,处理一组到处理三组,各项评价指标比对照组都高,通过在青贮饲料当中添加益生菌制剂或者纤维素酶青贮玉米发酵之后,腐败率均明显下降,而对照组玉米秸秆青贮的覆盖率在10%以上,三个处理组别的腐败率均维持在1.4%以下。这表明在玉米秸秆青貯处理过程中,通过添加乳酸菌和纤维素酶可以显著降低青贮饲料的腐败率,同时有效改善和提高青贮饲料的气味色泽等指标。
2、不同青贮方法对玉米秸秆青贮料营养成分和含量的影响
根据表1数据可以看出处理一组到处理三组的粗蛋白含量均比对照组高,相较于对照组增加率达到了11%以上,其中处理三组的增加率最好,粗蛋白含量达到了3.49%,这种情况可能是乳酸菌制剂和纤维素酶的双重作用,有效抑制了腐败菌利用蛋白质生长,从而增加了青贮饲料当中发酵后的粗蛋白含量。此外,对照组的氨态氮和总氮质量比要比其他组别高,达到了16以上,而其他组别均低于7.0以下。通过对发酵之后,各个组比乳酸菌菌落数量进行分析,能够发现通过添加益生菌制剂或者纤维素酶,发酵之后的青贮原料中益生菌菌落的数量要显著高于对照组,其中处理二组最高。详细情况如表1所示。
3、不同处理方法对玉米青贮秸秆饲料有机酸组成和含量的影响
根据表1数据,可以看出各个处理组别当中,乳酸含量差异性不显著,一般在2.35-2.57之间,而添加微生物制剂处理的乙酸含量呈现出不同程度的变化,各个处理组别的含量均比对照组高,其中以处理二组的含量最高达到了9.61mg/kg。而对照组青贮饲料当中丁酸含量要远远高于其他处理组别,青贮饲料在青贮发酵处理过程中,丁酸有利于各种有害微生物的繁殖生长,容易造成秸秆在发酵过程中出现腐败。由此可以得知,通过在饲料当中添加益生菌制剂或者纤维素酶能够更好地降低发酵饲料当中丁酸的含量,以此降低秸秆在发酵处理过程中的腐败率,大幅提升青贮秸秆饲料的品质。
4、不同处理方法对玉米秸秆青贮饲料中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的影响
通过对不同组别青贮饲料当中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量指标进行统计分析能够得知,处理一组和处理三组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量呈现出不同程度的下降趋势,其中以处理二组的下降指标最好,出现这种情况主要是因为通过在发酵玉米秸秆饲料当中添加纤维素酶制剂能够更好地降低植物细胞壁的含量,对玉米秸秆纤维产生了有效的降解作用,这为青贮过程中乳酸菌的繁殖提供了多种能量物质,同时使青贮饲料当中残余的可溶性碳水化合物含量显著提高。
5、动物采食实验结果分析
经过检测质量合格的青贮饲料可以投喂牲畜类动物,本次试验以育成牦牛为试验对象,开展了5d的集中试验。其中,对照组采食量为4.41kg/d,处理一组采食量为4.69kg/d,相较于对照组采食增加量0.28kg/d;处理二组采食量为4.88kg/d,相较于对照组采食增加量0.47kg/d;处理三组采食量为5.84kg/d,相较于对照组采食增加量1.43kg/d。
可以看出处理一组到处理三组的牦牛采食量要高出对照组,其中以处理三组的采食量最高。通过在玉米秸秆饲料当中添加益生菌制剂和纤维素酶,能够更好地改善秸秆饲料的口感,增强牛的采食欲望,大大改善了青贮秸秆饲料的适口性,对提高消化利用率有着很大帮助。
三、讨论
1、玉米秸秆青贮处理概述
玉米秸秆青贮处理是一种将新鲜玉米秸秆通过无氧发酵转化为高营养价值饲料的方法。青贮处理可以解决家畜在冬、春季节缺乏多汁饲料的问题,同时减轻焚烧秸秆对环境造成的污染。青贮处理过程中,秸秆中的糖分被微生物发酵转化为乳酸,使饲料呈香草味,柔软多汁,易于消化吸收。青贮饲料的营养价值接近于新鲜饲料,家畜喜食。原料无氧条件下进行发酵,能有效抑制有害微生物的生长,延长饲料的保存时间。经过青贮处理的秸秆饲料可在半年至一年内保持其营养价值和口感。通过开展秸秆青贮处理将农副产物转化为优质饲料,降低了饲料成本,提高了养殖业的经济效益。同时玉米秸秆青贮处理技术操作简便,易于掌握。只需将秸秆切碎、添加发酵剂、压实、密封和发酵,即可制成高价值的饲料。另外,青贮处理适用于各种规模的家庭养殖和专业养殖场,可根据实际情况调整发酵条件和饲料配方,满足不同养殖动物的需求。
2、玉米秸秆青贮处理后的质量评定标准
玉米秸秆青贮是将玉米秸秆进行发酵储存的一种饲料制作方法。这种方法能有效保存秸秆中的营养成分,延长饲料的使用期限。青贮处理后的玉米秸秆质量评定通常根据以下标准进行:首先,外观和感官评价。优质的青贮饲料通常呈现绿色或黄绿色,颜色若变为褐色或黑色可能表明发生了厌氧发酵或其他不良发酵。发酵完成之后饲料应该有清新或稍微酸味的发酵气味,若有臭味、霉味或其他异味,则可能表明发酵过程中产生了不良菌。同时,青贮饲料应该保持一定的水分,不应过于干燥或过于湿润,应有良好的颗粒结构。其次,化学成分分析。优质青贮饲料的干物质含量应该在30%-35%之间,干物质含量太低或太高都不利于发酵质量。理想的pH值应该在4.0-4.5范围内,这表明有良好的乳酸发酵。挥发性脂肪酸的含量较低是优质青贮的标志,高含量可能表示有不良发酵。乳酸是有效的青贮发酵的主要产物,高乳酸含量通常与优质青贮相关。氨态氮占总氮的比例应较低,过高可能说明蛋白质降解过多。再次,微生物分析。高数量的乳酸菌有助于进行有效的青贮发酵。霉菌和酵母菌数量应尽可能低,因为它们会导致青贮品质下降和营养损失。最后,营养价值。青贮作为饲料的一个重要指标,应保证一定的蛋白质水平。掌握粗纤维、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量,依次衡量青贮饲料质量。
3、纤维素酶和微生态制剂对玉米秸秆青贮饲料品质的影响
纤维素酶和微生态制剂在玉米秸秆青贮饲料中具有重要的应用价值。纤维素酶可以有效降解秸秆中的纤维素,提高饲料的可消化性,而微生态制剂则可以调节发酵过程中的微生物平衡,提高青贮饲料的品质。纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶,主要通过水解纤维素链,将其转化为小分子糖类物质。这些小分子糖类物质可以为发酵微生物提供能量,促进秸秆的发酵过程。微生态制剂是一种包含有益微生物的制剂,主要包括益生菌、益生元和抗生素等。在青贮过程中,微生态制剂中的有益微生物可以与发酵过程中的微生物竞争营养物质,抑制有害微生物的生长,从而保持微生态平衡。此外,有益微生物还可以产生多种有益代谢产物,如抗生素、维生素和酶等,进一步改善青贮饲料的品质。纤维素酶降解纤维素,使秸秆中的营养物质得以释放,提高饲料的营养含量。同时,有益微生物的生长和代谢产物有助于提高饲料的营养价值。微生态制剂中的有益微生物可以抑制有害微生物的生长,降低饲料的腐败变质速度,延长饲料的保存时间。通过本次研究可以看出玉米青贮原料当中添加纤维素酶和益生菌制剂,能够大大改善秸秆原料的营养品质,其中益生菌和纤维素酶联合应用,能够切实发挥两者的双重效用,生产出来的青贮饲料口感更好,品质更加优良,更有利于牲畜动物的采食,对改善青贮饲料的适口性,增加动物的采食量以及降低有害物质的产生,有着很大帮助,值得生产中推广应用该种添加方式。
综上所述,发酵饲草料在畜牧生产中发挥着重要的作用,特别是随着现代畜牧养殖业的迅猛发展,对优质饲草饲料的需求量逐渐增大,再加上粮食短缺以及人畜争地的问题日益严重,积极地拓展饲料来源,是现阶段畜牧养殖领域需要重点解决的问题。在今后畜牧养殖产业发展过程中,要充分地利用当地的农作物废弃物,尤其是农作物秸秆,并研发和采用有效的方法和工艺,因地制宜地推廣微生物发酵饲料,以此来推动畜牧养殖业的稳定健康发展。
(作者单位:810599青海省海东市互助县畜牧兽医站)