沙蘆草青貯研究

包 娜,劉瑞香

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院,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)勢種,是我國荒漠草原區(qū)的優(yōu)良多年生禾草種。因其抗旱、耐寒、耐風沙、耐瘠薄,且生產(chǎn)年限較長,近年來在進行人工栽培馴化的同時,已成為我國北方地區(qū)生態(tài)建設(shè)和天然草地補播改良的主要草種〔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,開發(fā)新的粗飼料來源是解決這一問題的重要措施。

青貯是通過微生物發(fā)酵作用,將青綠原料中的可溶性碳水化合物轉(zhuǎn)化成乳酸等有機酸,使原料的pH值降低,從而有效抑制不良微生物的生長繁殖,獲得能夠長期保存、降低營養(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,減少貯藏過程中營養(yǎng)物質(zhì)損失和增加其飼喂價值,并能確保青貯飼料在預定范圍內(nèi)發(fā)酵而設(shè)計的物質(zhì)〔2〕。

鄂爾多斯有豐富的飼草資源,但目前對當?shù)仫暡萸噘A性的研究還較少。本試驗通過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)、營養(yǎng)價值,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?shù)靥烊荒敛莸那噘A方法,擴大鄂爾多斯地區(qū)飼料來源,并為生產(chǎn)應用提供科學依據(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

本實驗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,分別進行直接青貯與添加劑青貯,每個處理重復3次。

直接青貯直接將原料進行真空包裝機抽真空并封口,室溫條件下貯存60d后開啟。

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

2.2 發(fā)酵后的感官品質(zhì)評定

采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft)評分法,根據(jù)嗅覺、結(jié)構(gòu)、色澤 3項進行評分,然后再按得分分成優(yōu)、可、中、下4等級進行感觀評分〔3〕。

2.3 發(fā)酵后的品質(zhì)評定

德國科學家Flieg1938年曾提出青貯飼料的評分方法——弗氏評分法〔4〕,之后Zummer對弗氏法進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驗室分析

2.4.1 pH值、有機酸含量和氨態(tài)氮的測定

有機酸測定:開啟青貯后準確稱取20g樣品,加入180m l蒸餾水,攪拌均勻,用組織搗碎機攪拌(JLL350-B型多功能攪拌機,順德市科順塑料電器實業(yè)有限公司,杭州)1min。四層粗紗布過濾,用pH測定儀測濾液pH值(雷磁S-3C精密計,上海精密科學儀器有限公司)。將濾液3 500g離心15m in,取上清液,0.45μm濾膜過濾后用 HPLC(KC-811column,Shodex;Shimadzu;日本 ;柱溫50℃;流速1m l/min;210nm處SPD檢測器)測定乳酸 、乙酸 、丙酸 、丁酸〔5〕

氨態(tài)氮的測定:苯酚-次氯酸鈉比色法測氨態(tài)氮〔6〕。

2.4.2 營養(yǎng)成分測定

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

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

2.5 鮮樣緩沖能值的測定

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進行整理、統(tǒng)計和方差分析。

3 結(jié)果分析

3.1 青貯原料的化學成分和緩沖能值

沙蘆草原料測定干物質(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 。

沙蘆草的化學成分和緩沖能值

3.2 沙蘆草青貯飼料的感官評定

根據(jù)德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft)評分法,沙蘆草的直接青貯和添加劑青貯在感官上的評價均較佳。顏色均為黃綠色,無明顯差別,酸味較弱;無霉變,莖葉結(jié)構(gòu)都保持良好,無粘手現(xiàn)象。綜合評定后得分均在16分以上,為1級優(yōu)良青貯飼料。

沙蘆草青貯飼料感官評價

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、丁酸含量上沒有顯著差異(p＞0.05);2種處理均未檢測出丙酸。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評分

根據(jù)弗氏青貯飼料評分法對不同處理沙蘆草青貯飼料進行評分和等級劃分(見表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評分

3.5 沙蘆草青貯飼料化學成分

沙蘆草青貯飼料化學成分如表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成分

4 討論

沙蘆草青貯后無霉變腐臭現(xiàn)象,感官評定結(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)酵的營養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ),但原料含糖量未達到調(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)含糖量過低時,無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繁殖,可通過脫氫、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5.87,乳酸含量較低,在pH評分中為劣等〔11〕,但并未出現(xiàn)腐臭現(xiàn)象,感官評價和Fleig評價說明,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,說明沙蘆草直接青貯營養(yǎng)成分有一定損失,對提高沙蘆草營養(yǎng)價值無顯著作用。

使用采禾添加劑后,對青貯感官品質(zhì)無明顯改善,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%,說明使用采禾添加劑也可改善沙蘆草青貯的營養(yǎng)價值與適口性。

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?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,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養(yǎng)成分,提高飼料營養(yǎng)價值。

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,但直接青貯對保存飼料營養(yǎng)成分無顯著作用;添加劑青貯可明顯改進青貯發(fā)酵品質(zhì)及營養(yǎng)價值。

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