包 娜,劉瑞香

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

沙蘆草(Agropyron mongolicum)又名蒙古冰草,原產(chǎn)于我國(guó)北部沙漠以南邊緣地帶,內(nèi)蒙古、山西西北部、陜西北部、寧夏、甘肅均有分布,并在局部地區(qū)為建群種或優(yōu)勢(shì)種,是我國(guó)荒漠草原區(qū)的優(yōu)良多年生禾草種。因其抗旱、耐寒、耐風(fēng)沙、耐瘠薄,且生產(chǎn)年限較長(zhǎng),近年來(lái)在進(jìn)行人工栽培馴化的同時(shí),已成為我國(guó)北方地區(qū)生態(tài)建設(shè)和天然草地補(bǔ)播改良的主要草種〔1〕。目前,由于北方草原退化,優(yōu)質(zhì)飼草比例降低,草地承載能力下降,優(yōu)質(zhì)粗飼料的不足已成為制約畜牧業(yè)發(fā)展的主要因素之一,開(kāi)發(fā)新的粗飼料來(lái)源是解決這一問(wèn)題的重要措施。

青貯是通過(guò)微生物發(fā)酵作用,將青綠原料中的可溶性碳水化合物轉(zhuǎn)化成乳酸等有機(jī)酸,使原料的pH值降低,從而有效抑制不良微生物的生長(zhǎng)繁殖,獲得能夠長(zhǎng)期保存、降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失的貯存方法。青貯添加劑是為了抑制不良微生物繁殖,減少貯藏過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失和增加其飼喂價(jià)值,并能確保青貯飼料在預(yù)定范圍內(nèi)發(fā)酵而設(shè)計(jì)的物質(zhì)〔2〕。

鄂爾多斯有豐富的飼草資源,但目前對(duì)當(dāng)?shù)仫暡萸噘A性的研究還較少。本試驗(yàn)通過(guò)制備沙蘆草直接青貯與添加劑青貯,分析沙蘆草發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,研究如何獲得品質(zhì)優(yōu)良的沙蘆草青貯飼料,提出適宜當(dāng)?shù)靥烊荒敛莸那噘A方法,擴(kuò)大鄂爾多斯地區(qū)飼料來(lái)源,并為生產(chǎn)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 青貯原料

青貯原料為2009年7月末在鄂爾多斯市鄂托克旗天然草地采集的沙蘆草(N:39°45′907″,E:108°38′952″)。

1.2 添加劑

本實(shí)驗(yàn)使用的添加劑為采禾添加劑,由乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、木霉、白地霉、纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶、糖化酶、淀粉酶等微生物活菌及其生物活性物質(zhì)組成。添加量為1g/1000g。

2 試驗(yàn)方法

2.1 青貯飼料的調(diào)制

將沙蘆草的原料刈割后直接切短至 2cm左右,裝入聚乙烯袋,每袋草料0.5kg,分別進(jìn)行直接青貯與添加劑青貯,每個(gè)處理重復(fù)3次。

直接青貯直接將原料進(jìn)行真空包裝機(jī)抽真空并封口,室溫條件下貯存60d后開(kāi)啟。

添加劑青貯,將原料按比例均勻混入添加劑,裝入聚乙烯袋,用真空包裝機(jī)抽真空并封口,室溫條件下60d后開(kāi)啟。

2.2 發(fā)酵后的感官品質(zhì)評(píng)定

采用德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft)評(píng)分法,根據(jù)嗅覺(jué)、結(jié)構(gòu)、色澤 3項(xiàng)進(jìn)行評(píng)分,然后再按得分分成優(yōu)、可、中、下4等級(jí)進(jìn)行感觀評(píng)分〔3〕。

2.3 發(fā)酵后的品質(zhì)評(píng)定

德國(guó)科學(xué)家Flieg1938年曾提出青貯飼料的評(píng)分方法——弗氏評(píng)分法〔4〕,之后Zummer對(duì)弗氏法進(jìn)行了修改并一直沿用至今,世界各地均有采用。

2.4 青貯原料和青貯飼料實(shí)驗(yàn)室分析

2.4.1 pH值、有機(jī)酸含量和氨態(tài)氮的測(cè)定

有機(jī)酸測(cè)定:開(kāi)啟青貯后準(zhǔn)確稱取20g樣品,加入180m l蒸餾水,攪拌均勻,用組織搗碎機(jī)攪拌(JLL350-B型多功能攪拌機(jī),順德市科順?biāo)芰想娖鲗?shí)業(yè)有限公司,杭州)1min。四層粗紗布過(guò)濾,用pH測(cè)定儀測(cè)濾液pH值(雷磁S-3C精密計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司)。將濾液3 500g離心15m in,取上清液,0.45μm濾膜過(guò)濾后用 HPLC(KC-811column,Shodex;Shimadzu;日本 ;柱溫50℃;流速1m l/min;210nm處SPD檢測(cè)器)測(cè)定乳酸 、乙酸 、丙酸 、丁酸〔5〕

氨態(tài)氮的測(cè)定:苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)氨態(tài)氮〔6〕。

2.4.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

水分的測(cè)定:采用烘干法在(105±2)℃條件下烘干 ,測(cè)定干物質(zhì)〔7〕。

化學(xué)成分測(cè)定:先烘干樣品經(jīng)微型植物樣粉碎機(jī)粉碎,過(guò)1mm篩,再進(jìn)行測(cè)定。粗蛋白的測(cè)定:杜馬斯燃燒定氮法測(cè)粗蛋白含量〔7〕;中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)的測(cè)定:范式(Van Soest)纖維測(cè)定法〔7〕;粗脂肪的測(cè)定:用 FOSS 公司的全自動(dòng)脂肪儀進(jìn)行測(cè)定;粗灰分的測(cè)定:灼燒法〔7〕;磷的測(cè)定:鉬銻鈧比色法測(cè)定〔7〕;鈣的測(cè)定 :火焰法測(cè)定〔7〕;可溶性碳水化合物的測(cè)定:蒽酮比色測(cè)定法〔8〕。

2.5 鮮樣緩沖能值的測(cè)定

稱取2.0g的沙蘆草新鮮樣品,放入250m l的燒杯中,加入100m l的蒸餾水。邊攪拌邊測(cè)定pH值。用1.0N的NaOH溶液滴定pH至4.0;再用0.1N的NaOH溶液滴定至pH至6.0;記錄滴定pH從4.0至6.0所用的0.1N的NaOH溶液的毫升數(shù);用蒸餾水作空白。然后用以下公式計(jì)算緩沖能值〔9〕:

緩沖能值=(樣品滴定值-空白滴定值)×F/(樣品重量×DM含量)

F——0.1N NaOH 校正值

DM ——干物質(zhì)

2.6 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL和SAS進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)和方差分析。

3 結(jié)果分析

3.1 青貯原料的化學(xué)成分和緩沖能值

沙蘆草原料測(cè)定干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、可溶性糖、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗灰分、粗脂肪和緩沖能值數(shù)值分別為 45.35%DM、10.15%DM、2.38%DM 、7.44%DM 、1.08%DM 、38.94%DM 、58.23%DM 、0.27%DM 、0.335%DM 、325.6mE/kg 。

沙蘆草的化學(xué)成分和緩沖能值

3.2 沙蘆草青貯飼料的感官評(píng)定

根據(jù)德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft)評(píng)分法,沙蘆草的直接青貯和添加劑青貯在感官上的評(píng)價(jià)均較佳。顏色均為黃綠色,無(wú)明顯差別,酸味較弱;無(wú)霉變,莖葉結(jié)構(gòu)都保持良好,無(wú)粘手現(xiàn)象。綜合評(píng)定后得分均在16分以上,為1級(jí)優(yōu)良青貯飼料。

沙蘆草青貯飼料感官評(píng)價(jià)

3.3 沙蘆草青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)

沙蘆草青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)如表3所示。沙蘆草添加劑青貯顯著低于直接青貯的pH值(p＜0.05),分別為 5.55、5.87,pH 值下降 0.32;添加劑青貯乳酸含量為 0.61%DM,顯著高于(p＜0.05)直接青貯,但在乙酸、丁酸含量上沒(méi)有顯著差異(p＞0.05);2種處理均未檢測(cè)出丙酸。添加劑青貯總酸含量為0.94%DM,顯著高于直接青貯總酸含量(p＜0.05),總酸含量增加0.44%DM。添加劑青貯氨氮占總氮含量顯著低于直接青貯,下降0.16%DM。

沙蘆草青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)

3.4 沙蘆草青貯飼料的Flieg評(píng)分

根據(jù)弗氏青貯飼料評(píng)分法對(duì)不同處理沙蘆草青貯飼料進(jìn)行評(píng)分和等級(jí)劃分(見(jiàn)表4)。添加劑處理得68分,為“良”等青貯飼料;直接青貯得30分,為“中”等青貯飼料。

表4 沙蘆草青貯飼料Flieg評(píng)分

3.5 沙蘆草青貯飼料化學(xué)成分

沙蘆草青貯飼料化學(xué)成分如表5所示。添加劑青貯干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量分別為49.86%DM 、10.19%DM 、3.44%DM 、9.49%DM,顯著高于直接青貯(p＜0.05),分別上升3.80%DM 、0.36%DM 、2.03%DM 、1.47%DM;2 處理在可溶性碳水化合物含量及酸性洗滌纖維含量上無(wú)顯著性差異(p＞0.05);但中性洗滌纖維含量有顯著差異(p＜0.05),添加劑青貯相對(duì)于直接青貯中性洗滌纖維含量下降2.41%DM。添加劑青貯處理的鈣、磷含量為0.57%DM 和0.338%DM,顯著高于直接青貯處理(p＜0.05),分別高0.09%DM和0.046%DM。

表5 沙蘆草青貯飼料化學(xué)成分

4 討論

沙蘆草青貯后無(wú)霉變腐臭現(xiàn)象,感官評(píng)定結(jié)果良好;沙蘆草原料的緩沖能值大為325.6m E/kg?DM;原料中可溶性碳水化合物含量為1.08%DM,適宜的含糖量是乳酸菌發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ),但原料含糖量未達(dá)到調(diào)制優(yōu)質(zhì)禾本科牧草青貯飼料所需要范圍(8%～10%,干物質(zhì)含量)。青貯發(fā)酵干物質(zhì)含糖量過(guò)低時(shí),無(wú)法滿足乳酸菌繁殖所需的底物,所形成的乳酸含量低,青貯料pH值很難迅速降低到4.2以下,從而梭狀芽孢桿菌可能生長(zhǎng)繁殖,可通過(guò)脫氫、脫羧和氧化還原等方式使蛋白質(zhì)發(fā)生腐敗,引起青貯飼料異常發(fā)酵,造成變質(zhì)〔10〕;但沙蘆草直接青貯的pH值雖然高達(dá)5.87,乳酸含量較低,在pH評(píng)分中為劣等〔11〕,但并未出現(xiàn)腐臭現(xiàn)象,感官評(píng)價(jià)和Fleig評(píng)價(jià)說(shuō)明,沙蘆草直接青貯可以作為家畜飼料使用。

沙蘆草直接青貯與原料相比,酸性洗滌纖維含量下降7.75%DM,中性洗滌纖維含量下降2.00%DM,可改善沙蘆草飼料的適口性;但粗蛋白、粗脂肪、可溶性碳化合物、磷的含量均降低,分別下降0.32%DM 、0.97%DM 、0.03%DM 、0.43%DM,說(shuō)明沙蘆草直接青貯營(yíng)養(yǎng)成分有一定損失,對(duì)提高沙蘆草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值無(wú)顯著作用。

使用采禾添加劑后,對(duì)青貯感官品質(zhì)無(wú)明顯改善,但青貯pH 值有明顯下降,乳酸含量增多;氨態(tài)氮/總氮含量也低于直接青貯,說(shuō)明使用采禾添加劑能顯著改善沙蘆草青貯發(fā)酵品質(zhì);2種青貯處理中,可溶性碳水化合物無(wú)明顯變化,但添加劑青貯的粗蛋白、粗脂肪、鈣、磷等含量明顯高于直接青貯,且中性洗滌纖維含量也下降2.41%,說(shuō)明使用采禾添加劑也可改善沙蘆草青貯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與適口性。

但是,2種處理的pH值都在4.8以上,可能是由于原料含水量較低,僅為45.35%。李海〔12〕對(duì)錫林郭勒地區(qū)天然牧草散草青貯研究中得出,含水量為70%～65%范圍內(nèi)青貯,較有利于乳酸的發(fā)酵,其青貯料感官品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)較好。當(dāng)?shù)刈詵|向西表現(xiàn)為典型草原、荒漠化草原和草原化荒漠亞地帶的逐漸過(guò)渡,年降雨量較少;所以天然牧草水含量可能都較低。李向林〔13〕報(bào)道,適宜水平可溶性碳水化合物含量是克服高的緩沖度,確保青貯發(fā)酵品質(zhì),獲得優(yōu)質(zhì)青貯的前提條件。因此在沙蘆草青貯時(shí),可以考慮使用糖蜜等添加劑,增加可溶性碳水化合物含量,并適當(dāng)添加水分,便于成功獲得沙蘆草的高品質(zhì)青貯飼料。

5 結(jié)論

5.1 沙蘆草調(diào)制青貯飼料可有效保存其營(yíng)養(yǎng)成分,提高飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

5.2 沙蘆草直接青貯與添加劑青貯均可改善青貯飼料適口性,但直接青貯對(duì)保存飼料營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)顯著作用;添加劑青貯可明顯改進(jìn)青貯發(fā)酵品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

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