不同添加劑對高水分一年生黑麥草青貯品質(zhì)的影響

戴永平

摘 要：研究了不同比例的麥麩和玉米粉對高水分一年生黑麥草青貯品質(zhì)的影響，試驗中的2種添加劑從0～30%各設(shè)有7個添加梯度，利用真空袋發(fā)酵30 d后，從青貯品質(zhì)和青貯發(fā)酵產(chǎn)物品質(zhì)兩方面來衡量發(fā)酵水平。試驗結(jié)果表明，在發(fā)酵品質(zhì)方面，添加不同量的玉米粉和少量麥麩對高水分一年生黑麥草青貯發(fā)酵的pH值有顯著的降低作用，麥麩可顯著提高乳酸含量達28%，大部分處理均具有良好的發(fā)酵品質(zhì)。在發(fā)酵產(chǎn)物方面，麥麩和玉米粉均能顯著提高發(fā)酵產(chǎn)物的干物質(zhì)含量，玉米粉能顯著提高WSC的含量，并降低酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的含量，增加適口性?？傮w來講，添加麩皮或玉米粉是高水分黑麥草成功青貯的有效方法，添加水平越高，對復(fù)合青貯料的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價值改善效果越好。

關(guān)鍵詞：一年生黑麥草；麥麩；玉米粉；青貯品質(zhì)

中圖分類號：S816.5+3 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.06.015

一年生黑麥草（Lolium multiflorum Lam.）是禾本科黑麥草屬植物，又名意大利黑麥草、一年生黑麥草，原產(chǎn)于歐洲南部、非洲北部及小亞細亞等地，現(xiàn)分布于世界溫帶與亞熱帶地區(qū)，在我國長江流域以南農(nóng)區(qū)有大面積栽培[1]。新鮮黑麥草柔嫩多汁、適口性好，易于消化吸收，豬對其中有機物質(zhì)的消化率為40%～50%[2]。黑麥草的粗蛋白含量高，約占干物質(zhì)的20%，蛋白質(zhì)生物學(xué)效價達80%以上[3]。此外，黑麥草中除維生素D外，其他維生素均很豐富，因而是動物維生素的良好來源。鈣磷含量也豐富，鈣約0.7%，磷約0.4%[4]。但其鮮草由于含水量較大，正常情況下易腐爛從而造成營養(yǎng)物質(zhì)大量損失[5]。由于黑麥草中碳水化合物含量較高，在調(diào)制青貯料時可產(chǎn)生足量的乳酸，故用以調(diào)制青貯飼料易于成功。

青貯是利用微生物的發(fā)酵作用，在厭氧條件下長期保存青綠飼料的營養(yǎng)成分、擴大飼料來源的一種簡單可靠、經(jīng)濟實用的貯存方法[6]。制作青貯飼料比堆垛同量干草要節(jié)省一半的占地面積，還有利于防火、防雨、防霉?fàn)€及消滅秸稈上的農(nóng)作物害蟲等[7]。禾本科牧草、豆科牧草、塊根塊莖、半灌木以及水生飼料和樹葉均可用來調(diào)制青貯飼料。其中禾本科牧草富含可溶性糖，易于青貯[8]。青貯不但可以最大限度地保留營養(yǎng)成分，而且不受季節(jié)的影響，可以穩(wěn)定均衡地為草食動物供應(yīng)粗飼料[9]。

在青貯添加劑上，目前國外針對此項研究己經(jīng)取得了很大進展，主要集中在發(fā)酵促進劑包括接種劑、酶制劑等方面[10]。國內(nèi)在黑麥草青貯研究方面使用的添加劑一般有微生物接種劑、酶制劑、酸制劑、復(fù)合添加劑等。何依群等[11]研究了微生物接種劑和酶制劑對黑麥草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響；蔡義民等[12]研究了乳酸菌劑對黑麥草青貯品質(zhì)的改善效果；張增欣等[13]研究了山梨酸對一年生黑麥草青貯品質(zhì)的影響；另外，國內(nèi)許多研究都是對萎蔫后的黑麥草進行青貯發(fā)酵的，對高水分黑麥草進行青貯研究的較少，楊杰等[14]研究了凋萎程度與復(fù)合添加劑處理對一年生黑麥草青貯品質(zhì)的影響；玉柱等[15]研究了萎蔫和玉米粉混合處理對紫花苜蓿袋裝式青貯品質(zhì)的影響。此外，黑麥草和其他牧草混合青貯也是國內(nèi)的研究熱點[16-17]。國外關(guān)于一年生黑麥草青貯的研究也是非常多的，例如Islam 等 [18]研究了糖蜜、尿素、纖維素、乳酸菌等不同添加劑處理后的黑麥草青貯飼料飼喂對山羊生長發(fā)育的影響；Henderson 等[19]研究了甲醛作為添加劑在不同的干物質(zhì)水平下對黑麥草發(fā)酵品質(zhì)的影響等。由此可見，如何通過添加劑來改善黑麥草青貯品質(zhì)在國內(nèi)外都是研究的熱點。

在實際生產(chǎn)中，人們常采取控制原料草水分等方式提高青貯品質(zhì)[20]，而在我國南方，一年生黑麥草刈割后是梅雨季節(jié)，很難對其進行曬干或預(yù)干處理[21]，同時目前的青貯添加劑產(chǎn)品又無法解決青貯原料水分含量高的問題，這導(dǎo)致高水分黑麥草在青貯時極易霉?fàn)€，品質(zhì)嚴重降低。有研究表明，麩皮和玉米粉具有干物質(zhì)含量高、碳水化合物豐富等優(yōu)點[22]，不但可以降低青貯原料的水分含量，還可以增加乳酸菌生長所需的發(fā)酵底物，通過旺盛的乳酸菌發(fā)酵，快速降低青貯環(huán)境pH值，從而達到保存青貯飼料的目的[23]。

本試驗以高水分一年生黑麥草為原料，采用塑料袋青貯，分析添加玉米粉或麥麩處理對一年生黑麥草青貯品質(zhì)的影響，測定不同處理下發(fā)酵產(chǎn)物的pH值、干物質(zhì)、銨態(tài)氮、可溶性碳水化合物、粗蛋白以及揮發(fā)性脂肪酸等指標并通過比較找出最優(yōu)處理，以期為青貯技術(shù)推廣提供理論依據(jù)。本研究可操作性強，成本低，如能明顯提高黑麥草青貯品質(zhì)，并能投入實踐應(yīng)用，則不但能提高農(nóng)民收入，還對促進我國畜牧業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 青貯原料 黑麥草：于2012年10月播種于鹽城市綠茗花木有限公司實驗基地，2013年4月1日刈割時，一年生黑麥草處于抽穗初期，其化學(xué)成分見表1。

添加劑：麩皮和玉米粉的化學(xué)成分見表1。

1.1.2 青貯容器 采用實驗室青貯袋，裝上青貯料后進行抽真空、密封，袋長寬為30 cm×20 cm。

1.2 試驗設(shè)計

麥麩處理組：根據(jù)不同添加量設(shè)有6個處理，M1、M2、M3、M4、M5、M6（添加麥麩的量分別為樣品鮮質(zhì)量的5%，10%，15%，20%，25%，30%）；玉米粉處理組：根據(jù)不同添加量設(shè)有6個處理，Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6（添加玉米粉的量分別為5%，10%，15%，20%，25%，30%）；另外設(shè)有零添加的對照；處理組均添加鮮質(zhì)量300 g的黑麥草。每個處理設(shè)3個重復(fù)。在青貯第30 d打開，取樣分析。

1.3 試驗方法

1.3.1 青貯飼料的制作 將刈割后的黑麥草用鍘刀切割至1～2 cm左右，按試驗設(shè)計需要稱取相應(yīng)數(shù)量的添加劑以及黑麥草，混合均勻后，塞入青貯袋中，壓實抽真空密封后，在室溫條件下進行發(fā)酵。

1.3.2 樣品的預(yù)處理 青貯窖打開后，取出全部青貯飼料將其混勻，稱35 g放入100 mL的廣口三角瓶，加入70 g的去離子水（青貯飼料∶水=1∶2），在4 ℃的冰箱內(nèi)浸提24 h。然后對三角瓶內(nèi)青貯飼料進行過濾，將上清液用過濾漏斗通過二層紗布和濾紙過濾，保存濾液（-20 ℃冷凍箱保存）待測。濾液用來測定pH值、乳酸。將剩余的青貯飼料收集起來烘干，稱質(zhì)量粉碎，測定干物質(zhì)、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維以及水溶性碳水化合物含量。

1.4 青貯品質(zhì)分析

1.4.1 干物質(zhì)（Dry matter， DM）含量 將剩余的青貯飼料混勻放入信封內(nèi)，編號。放置于105 ℃的烘箱中烘2 h，然后將烘箱調(diào)至65 ℃的恒溫繼續(xù)烘60 h直至恒質(zhì)量，取出后立即放于干燥器中冷卻，稱量[24]。

1.4.2 pH值 HANNA pH211精密pH計（意大利HANNA公司）對青貯樣品處理后的過濾液直接測定。

1.4.3 乳酸（Lactic acid， LA）含量 采用對羥基聯(lián)苯比色法測定[25]。青貯飼料浸提液1 mL用去離子水進行稀釋，稀釋濃度根據(jù)青貯料的乳酸含量決定；加入1滴20%硫酸銅溶液，搖勻；將試管置于冰水中，緩慢加入6 mL濃硫酸，并混勻；放入沸水浴中煮沸5 min；試管從沸水浴中取出后，用水冷卻至室溫，并加入0.2 mL的對-羥基聯(lián)苯試劑，小心搖勻試管內(nèi)容物；將試管放入30 ℃恒溫水浴中反應(yīng)30 min顯色，振蕩搖勻；為去除多余對-羥基聯(lián)苯試劑，將試管在沸水浴中再煮沸3 min；取出，冷卻后，分光光度計波長560 nm處比色測定OD值。

1.4.4 水溶性碳水化合物含量 采用硫酸-蒽酮比色法測定[26]。稱取粉碎的樣品0.2 g置于試管中，加10 mL蒸餾水，沸水浴30 min，過濾于25，50或100 mL容量瓶中，獲得糖提取液；取1 mL不同濃度的葡萄糖標準液或糖提取液，加入試管中，加蒽酮試劑5 mL，于沸水浴中煮沸10 min，取出冷卻，然后在620 nm波長處測定OD值；根據(jù)糖標準曲線計算樣品中的糖含量。

1.4.5 中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維 根據(jù)Soest和Roberston方法測定。在105 ℃下烘干濾袋至恒質(zhì)量，干燥器冷卻30 min，稱取濾袋質(zhì)量。稱取0.5～0.8 g樣品，置于濾袋中，封口。用粗纖維分析儀洗滌，加入中性洗滌劑，洗滌1 h，用熱水沖洗，取出后用丙酮泡10 min，在105 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量。繼續(xù)置于粗纖維分析儀中，加入酸性洗滌劑，洗滌1 h用熱水沖洗，取出后用丙酮泡10 min，在105 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量計算。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用IBM SPSS Statistics 20軟件，對試驗數(shù)據(jù)進行單因子方差分析（ANOVA）和LSD多重比較，并用Excel進行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 青貯原料的化學(xué)成分

黑麥草、麥麩、玉米粉的化學(xué)成分見表1。分析結(jié)果表明：黑麥草水分含量高，而麩皮和玉米粉的水分含量低，干物質(zhì)含量高，且玉米粉和麥麩的干物質(zhì)含量相當(dāng)；黑麥草的粗蛋白含量低于麥麩45%，略高于玉米粉；黑麥草的NDF的含量與麥麩相當(dāng)，是玉米粉的6.7倍；ADF含量均高于玉米粉和麥麩，玉米粉中幾乎無ADF；黑麥草和玉米粉的水溶性碳水化合物相當(dāng)，但高于麥麩的水溶性碳水化合物。

2.2 青貯發(fā)酵品質(zhì)的分析

2.2.1 麥麩組青貯發(fā)酵品質(zhì)的分析 添加不同比例麥麩的黑麥草青貯飼料在發(fā)酵過程中pH值和乳酸的變化如表2，添加5%麥麩的M5處理的pH值顯著低于對照（P<0.05），但隨著添加水平的提高pH值有上升的趨勢（P<0.05），其中M25和M30顯著高于其他處理（P<0.05）。

由表2還可以看出，麥麩處理的乳酸含量均顯著（P< 0.05）高于對照，其中M10處理具有乳酸含量的最高值，比對照的乳酸含量高28%，除M10處理之外的其他處理之間的乳酸含量無顯著差異（P >0.05）。

2.2.2 玉米粉組青貯發(fā)酵品質(zhì)的分析 添加不同比例玉米粉的黑麥草青貯飼料在發(fā)酵過程中pH值和乳酸的變化如表3，玉米粉處理的pH值含量均顯著（P<0.05）低于對照，除了Y5以外的其他處理隨著添加水平的提高pH值有下降的趨勢。

由表3還可以看出，玉米粉處理的乳酸含量除Y20（P<0.05）顯著低于對照以外，其他處理均與對照無顯著差異（P>0.05），且互相之間也無顯著差異（P>0.05）。

2.3 青貯發(fā)酵產(chǎn)物的分析

2.3.1 麥麩組青貯發(fā)酵產(chǎn)物的分析 添加不同比例麥麩的黑麥草青貯飼料在發(fā)酵過程中，干物質(zhì)、WSC、NDF和ADF的變化如表4，麥麩處理的干物質(zhì)含量均顯著（P<0.05）低于對照，且（除M20以外）隨著添加水平的提高干物質(zhì)有增大的趨勢，其中M25的干物質(zhì)含量達到了對照的2倍；除M5處理以外，麥麩處理的WSC含量均顯著低于對照，且麥麩添加量在10%～25%之間的處理WSC含量相當(dāng)；麥麩處理組的NDF與對照均無顯著差異（P>0.05），且不同處理間也無顯著差異（P>0.05）；麥麩處理組的ADF均顯著低于對照（P <0.05）。

2.3.2 玉米粉組青貯發(fā)酵產(chǎn)物的分析 添加不同比例玉米粉的黑麥草青貯飼料在發(fā)酵過程中干物質(zhì)、WSC、NDF和ADF的變化如表5，玉米粉處理的干物質(zhì)含量均顯著（P<0.05）低于對照，并隨著添加水平的提高干物質(zhì)有增大的趨勢，其中Y30的干物質(zhì)含量高于對照77.4%。

由表5可以看出，除Y25處理以外，玉米粉處理的WSC含量均顯著高于對照，且玉米粉添加量在5%～20%之間的處理WSC含量無顯著差異（P >0.05）。

由表5還可以看出，玉米粉處理組中Y10和Y15的NDF與對照無顯著差異（P>0.05）， Y5的NDF顯著高于對照（P<0.05），而Y20、Y25和Y30的NDF顯著低于對照（P<0.05）；玉米粉組除Y5以外其他處理的ADF均顯著低于對照（P<0.05），且隨著添加水平的提高ADF有下降的趨勢。

3 討 論

3.1 高水分原料青貯的適應(yīng)性

有關(guān)研究報道，適宜做青貯的原料應(yīng)具有以下幾點特性[27]：（1）含有適當(dāng)水平并以水溶性碳水化合物形式存在的發(fā)酵底物；（2）具有較低的緩沖能力；（3）干物質(zhì)的含量應(yīng)在200 g· kg-1以上；（4）具有一種理想的物理結(jié)構(gòu)，即這種結(jié)構(gòu)使作物在發(fā)酵袋里容易壓實。

一般情況下，如果青貯水分含量太高，單獨青貯時就不能有效地抑制腐敗菌一梭狀芽苞稈菌的生長發(fā)育，并且容易造成養(yǎng)分的流失。另外，青貯原料的WSC濃度應(yīng)為2%～3%（鮮樣）[28]，因為一定水平的WSC含量是乳酸發(fā)酵所必需的。青貯原料的緩沖能力或抗pH值變化的能力也是影響青貯的重要因素[27]，植物的高蛋白質(zhì)含量將提高青貯飼料的緩沖性，而緩沖性高，在青貯過程中pH值下降速度慢，可導(dǎo)致酸度偏低，易引起酪酸發(fā)酵。青貯原料的切碎程度也是影響發(fā)酵品質(zhì)的一個因素。切的過長不易壓實，過短易造成汁液損失。因此，為了制作優(yōu)質(zhì)青貯料，就必須保證原料中的水分和水溶性碳水化合物的含量。

黑麥草水分太高，一般情況下，單獨青貯很難成功。由于麩皮和玉米粉的DM含量高，吸水性強，所以黑麥草中加入麩皮或玉米粉后青貯，可調(diào)節(jié)青貯料的水分，促進青貯發(fā)酵。

3.2 青貯原料的化學(xué)成分

青貯原料中含有適量水分，是保證乳酸菌正?；顒拥闹匾獥l件。水分含量過高或過低，均會影響青貯發(fā)酵過程和青貯飼料的品質(zhì)。而本試驗中采用的青貯原料是新鮮的一年生黑麥草，含水量很高，未進行凋萎處理，所以添加了含水量很低的玉米粉和麥麩作為吸收劑來降低青貯原料的含水量，盡量避免養(yǎng)分隨著細胞汁液而流失，同時避免高水分使酪酸菌發(fā)酵，導(dǎo)致青貯料變臭、品質(zhì)變壞。

粗蛋白含量是青貯飼料的重要營養(yǎng)指標，試驗中添加的玉米粉和麥麩均可適當(dāng)補充原料中粗蛋白的不足，保證青貯料的營養(yǎng)價值。

玉米粉的纖維含量明顯低于黑麥草，兩者一起青貯可降低青貯料的纖維含量，提高青貯料的消化率，而麥麩與黑麥草的纖維含量相差不大。

為保證乳酸菌的大量繁殖，產(chǎn)生足量的乳酸，青貯原料中必須有足夠數(shù)量的可溶性糖。本試驗中黑麥草具有較高的含糖量，添加的玉米粉和麥麩的含糖量也較高，為發(fā)酵提供了充足的底物，是保證優(yōu)良發(fā)酵的前提。

3.3 青貯發(fā)酵的品質(zhì)

pH值是衡量青貯飼料品質(zhì)好壞的重要指標之一，添加5%的麥麩將pH值降低到4.2以下，具有良好的發(fā)酵品質(zhì)，而其他處理對pH值的下降作用較小，甚至pH值高于對照，但從乳酸含量來看，麥麩是可以提高青貯品質(zhì)的，麥麩處理下乳酸含量均顯著高于對照，乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸，這與吳躍明等[29]的研究結(jié)果相一致。添加玉米粉后各組pH值均低于對照，且pH值都控制在了4.3以內(nèi)，提高了發(fā)酵品質(zhì)，而玉米粉的添加對乳酸含量的提高沒有明顯作用。本試驗中，青貯前草料被切成長1～2 cm的草段，并且在裝填入青貯袋的擠壓過程中有大量的植物汁液流出，這為乳酸發(fā)酵提供了前提條件。

3.4 青貯發(fā)酵的產(chǎn)物

添加不同比例麥麩或玉米粉的黑麥草青貯飼料在發(fā)酵過程中干物質(zhì)的含量明顯低于對照，說明添加麥麩或玉米粉可有效降低青貯料的含水量，改善發(fā)酵品質(zhì)，這與孔凡德等[5]的報道一致。青貯原料中含有較高的水溶性碳水化合物，保證了乳酸菌發(fā)酵所需的底物，這一點可以從對照組青貯結(jié)束后仍有少量的殘留水溶性碳水化合物存在得到證實。青貯飼料中殘留的WSC是好氧微生物生長所需要的主要能量來源，在本試驗中添加麥麩可明顯降低WSC的殘留量，抑制好氧微生物的生存，而玉米粉對WSC的降低效果較小。另外黑麥草的高水分青貯中含水量過高也可以通過玉米粉和麥麩的添加得到有效的改善，顯著提高了干物質(zhì)的量，降低了腐敗率，提高了發(fā)酵品質(zhì)。

總結(jié)前人[20]在高水分青貯料中，添加稻草、干草、報紙、谷物、膨潤土和干甜菜渣的研究結(jié)果：添加高纖維性物質(zhì)如稻草，雖然能夠吸水，但對發(fā)酵品質(zhì)影響不大，而且顯著降低營養(yǎng)價值，沒有太大的實際應(yīng)用價值。添加物的選擇受經(jīng)濟利益和操作實用性等諸多因素的影響，應(yīng)具體情況具體分析。在黑麥草中添加麩皮或玉米粉，有利于青貯發(fā)酵，是獲得優(yōu)質(zhì)青貯料的實用科學(xué)方法。添加麩皮和玉米粉都能顯著降低黑麥草青貯飼料在發(fā)酵過程中的NDF和ADF，提高了青貯料的適口性和可消化率，這與吳躍明等[29]的研究結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

（1）黑麥草DM含量低，NDF含量適中，而且具有較高的CP含量，屬于優(yōu)質(zhì)的青綠多汁飼料。黑麥草雖然具有較高的可溶性糖分含量，但水分含量很高，單一青貯時青貯品質(zhì)較差。

（2）添加麩皮或玉米粉后，青貯黑麥草發(fā)酵品質(zhì)明顯改善，干物質(zhì)顯著提高，乳酸含量增加，大部分處理可降低pH值，添加麩皮或甜菜粕可顯著降低青貯料的NDF和ADF，提高青貯料的適口性和可消化性。

（3）添加麩皮或玉米粉是高水分黑麥草成功青貯的有效方法，添加水平越高，對復(fù)合青貯料的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價值改善效果越好，其適宜的添加水平則取決于各自的資源狀況。

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[7] 徐楊.一天內(nèi)不同收獲時間對象草、雜交狼尾草和一年生黑麥草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

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[16] 聞愛友，原現(xiàn)軍，王堅，等. 紫花苜蓿與意大利黑麥草混合青貯發(fā)酵品質(zhì)研究[J].安徽科技學(xué)院學(xué)報，2011（6）：10-14.

[17] 燕志宏，陳擁軍，文藝.不同比例的黑麥草與白三葉青貯試驗[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報，2003（4）：304-305.

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[21] 張玉，白史且，張建波.牧草加工實用技術(shù)[M].成都：天地出版社，2008：184.

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