添加蔗糖和甲酸對(duì)紅麻青貯飼料品質(zhì)的影響

白杰，李德芳，陳安國(guó)，李建軍，黃思齊，李輝，唐慧娟

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長(zhǎng)沙 410205)

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添加蔗糖和甲酸對(duì)紅麻青貯飼料品質(zhì)的影響

白杰，李德芳*，陳安國(guó)，李建軍，黃思齊，李輝，唐慧娟

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長(zhǎng)沙 410205)

探討甲酸和蔗糖兩種添加劑對(duì)紅麻青貯的影響。以刈割后的紅麻為青貯原料，添加不同計(jì)量的蔗糖(10 g/kg，15 g/kg和20 g/kg)和甲酸(3 mL/kg，6 mL/kg和9 mL/kg)，并分別設(shè)空白對(duì)照，密封青貯60 d后分析。結(jié)果顯示，添加蔗糖或者甲酸能夠顯著提高粗蛋白含量(P<0.05)和可溶性碳水化合物含量(P<0.05)降低紅麻青貯飼料的PH值，實(shí)驗(yàn)組pH均小于4.0，乳酸含量顯著增加(P<0.05)，氨態(tài)氮含量顯著降低(P<0.05)，實(shí)驗(yàn)組均沒有檢測(cè)到丁酸含量，青貯發(fā)酵品質(zhì)良好；且在本實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)認(rèn)為，添加20 g/kg的蔗糖得到的紅麻青貯飼料的品質(zhì)優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組，添加9 mL/kg的甲酸得到的紅麻青貯飼料的品質(zhì)優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組。

紅麻；青貯飼料；添加劑

紅麻(HibiscuscannzzbinusL．)，一年生韌皮纖維植物，廣泛種植于東南亞、歐洲及中國(guó)南方部分地區(qū)。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)紅麻的飼用價(jià)值進(jìn)行了研究和探索，其具有較好的適口性和較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1-2]。紅麻作為高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的非糧型飼料原料，對(duì)中國(guó)優(yōu)質(zhì)蛋白飼料源的匱乏有重要作用。

蔗糖和甲酸作為最常見的青貯添加劑，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類青貯飼料的加工過程中。蔗糖作為一種營(yíng)養(yǎng)添加劑能夠促進(jìn)乳酸菌的發(fā)酵，進(jìn)而提高青貯品質(zhì)；甲酸作為一種抑制性添加劑能夠抑制青貯過程中無益微生物的生長(zhǎng)和繁殖，從而起到保存青貯原料營(yíng)養(yǎng)的作用。紅麻青貯飼料的加工研究在國(guó)內(nèi)外仍然處于初步探索階段，有關(guān)添加劑對(duì)紅麻青貯飼料品質(zhì)影響的研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過添加蔗糖和甲酸兩種添加劑，研究其對(duì)紅麻青貯飼料品質(zhì)的影響，為后續(xù)有關(guān)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 紅麻青貯飼料的制備

紅麻青貯原料來源于湖南省長(zhǎng)沙市中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地。紅麻生長(zhǎng)期65 d進(jìn)行刈割，于空曠處晾曬，使其水分降低至65%左右；然后粉碎機(jī)粉碎至1.0～1.5 cm段，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將添加劑添加至青貯料中并混勻，然后裝青貯罐(PE材質(zhì)，體積1000 mL，帶內(nèi)蓋，壁厚不低于1.5 mm，直徑11 cm)，壓實(shí)密封避光處青貯，青貯60 d后取出為紅麻青貯樣。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 添加蔗糖的紅麻青貯實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用單因子設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)組蔗糖添加量(添加量以青貯料鮮重計(jì)算)為10 g/kg，15 g/kg和20 g/kg，另設(shè)空白對(duì)照組；每處理組設(shè)三個(gè)重復(fù)。

1.2.2 添加甲酸的紅麻青貯實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用單因子設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)組甲酸添加量(添加量以青貯料鮮重計(jì)算)為3 mL/kg，6 mL/kg和9 mL/kg，另設(shè)空白對(duì)照組；每處理組設(shè)三個(gè)重復(fù)。

1.3 品質(zhì)測(cè)定樣本制備

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定樣本制備

青貯發(fā)酵60 d后開罐，將青貯后的紅麻青貯飼料混合均勻，稱取100 g樣品于烘干袋中，然后置于鼓風(fēng)干燥箱中在65℃下烘干36 h～48 h至恒重；將烘干樣本放在高速粉碎機(jī)中粉碎，過40目篩后裝入自封袋，編號(hào)，用于營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定。

1.3.2 發(fā)酵品質(zhì)測(cè)定樣本制備

準(zhǔn)確稱取20 g紅麻青貯樣品于250 mL三角瓶中，加入200 mL蒸餾水，攪拌均勻；置于恒溫震蕩箱，震蕩24 h(4℃，120 r/min)；震蕩提取液用4層紗布過濾，再用定量濾紙過濾兩次即得紅麻青貯浸提液，可用于pH值的測(cè)定，保存需置于-20℃環(huán)境下。

2 青貯品質(zhì)分析

2.1 感官評(píng)定

青貯60 d后開罐取樣，參照德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(DLG)青貯質(zhì)量感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[3]。對(duì)青貯飼料質(zhì)量進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)定項(xiàng)目包括顏色、氣味、霉變、結(jié)構(gòu)分等項(xiàng)目(表1)。

表1 青貯質(zhì)量感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

Tab.1 Sensory evaluation standard of silage

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)氣味無丁酸臭,有芳香味或明顯的面包氣味14有微弱的丁酸臭味,或較強(qiáng)烈的酸味、芳香氣味弱10丁酸味頗重,或有刺鼻的焦糊臭或霉味4有很強(qiáng)的丁酸臭味或氨味,或幾乎無酸味2結(jié)構(gòu)莖葉結(jié)構(gòu)保持良好4莖葉結(jié)構(gòu)保持較差2葉子結(jié)構(gòu)保持極差或發(fā)現(xiàn)輕度霉菌或輕度污染1莖葉腐爛或污染嚴(yán)重0色澤與原料相似,烘干后變成淡褐色2略有變色,呈淡黃色或帶褐色1變色嚴(yán)重,墨綠色或褐色呈黃色,呈較強(qiáng)的霉味0總分16～2010～155～90～4等級(jí)1級(jí)優(yōu)等2級(jí)尚好3級(jí)中等4級(jí)腐敗

注：資料來源 蔡敦江1997

2.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

干物質(zhì)(DM)測(cè)定參考GB/T6435-2006，粗蛋白測(cè)(CP)定參考GB/T6432-1994，粗脂肪(EE)測(cè)定參考GB/T6443-2006，粗灰分(Ash)測(cè)定參考GB/T6438-2007，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)測(cè)定參考Van Soest方法，水溶性碳水化合物(WSC)采用蒽酮-硫酸法。

2.3 發(fā)酵品質(zhì)測(cè)定

2.3.1 有機(jī)酸的測(cè)定

參照白杰等的方法[2]，采用HPLC方法測(cè)定紅麻青貯飼料中的四種有機(jī)酸乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)。

2.3.2 氨態(tài)氮(NH3-N)含量的測(cè)定

采用苯酚-次氯酸鈉比色法[4]。

2.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)圖表的制作；采用SAS9.2統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行ANOVA單因子方差分析，顯著水平設(shè)為5%，采用Duncan多重比較方法。

3 結(jié)果與分析

3.1 感官評(píng)定分析

感官評(píng)定是通過綜合考量青貯飼料的氣味、結(jié)構(gòu)、色澤等外觀方面的項(xiàng)目來評(píng)定青貯飼料的好壞，是最方便而且最直觀的一種評(píng)定方法。優(yōu)質(zhì)的青貯飼料一般會(huì)有果香或者面包發(fā)酵的氣味，手感松軟不粘手，莖葉結(jié)構(gòu)分明，無丁酸臭味，無霉味。

表2 添加蔗糖的紅麻青貯飼料感官評(píng)定

Tab.2 Sensory evaluation quality of kenaf silage with added sucrose

蔗糖添加量(g/kg)氣味結(jié)構(gòu)色澤得分等級(jí)01132161101232171151232171201232171

表3 添加甲酸的紅麻青貯飼料感官評(píng)定

Tab.3 Sensory evaluation quality of kenaf silage with added formic acid

甲酸添加量(mL/kg)氣味結(jié)構(gòu)色澤得分等級(jí)01132161314422016144220191442201

由表2可知，添加不同水平蔗糖的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均達(dá)到了1級(jí)優(yōu)等水平。由表3可知，添加不同水平甲酸的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均達(dá)到了1級(jí)優(yōu)等水平。

3.2 營(yíng)養(yǎng)成分分析

3.2.1 紅麻青貯原料的營(yíng)養(yǎng)成分

表4 紅麻青貯原料的營(yíng)養(yǎng)成分

Tab.4 Chemical composition of kenaf silage raw material

項(xiàng)目含量DM(%)37.68±0.29CP(%)15.56±0.14EE(%)5.45±0.10NDF(%)52.14±0.16ADF(%)25.68±0.09Ash(%)8.78±0.09WSC(%)14.07±0.15

紅麻青貯原料經(jīng)晾曬后，水分降低至65%左右，根據(jù)相應(yīng)的測(cè)定方法對(duì)原料進(jìn)行干物質(zhì)(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維、粗灰分(Ash)和可溶性性碳水化合物(WSC)的測(cè)定。

紅麻青貯原料中CP含量要高于蘇丹草，與多花黑麥草相當(dāng)，但是低于紫花苜蓿[5-7]；飼料中WSC含量達(dá)到14.07%，高于蘇丹草、大麥等常見牧草要；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均比蘇丹草、大麥低，但是比紫花苜蓿略高[8-10]。

3.2.2 添加蔗糖紅麻青貯的營(yíng)養(yǎng)成分分析

表5 添加蔗糖紅麻青貯的營(yíng)養(yǎng)成分

Tab.5 Nutrient content of kenaf silage with added sucrose

處理水平(%)0101520DM(%)37.43±0.24a38.07±0.75a37.51±0.72a37.40±0.97aCP(%)13.50±0.77b14.85±0.13a14.98±0.06a14.81±0.11aEE(%)5.30±0.34a5.51±0.37a5.48±0.35a5.20±0.14aNDF(%)50.76±2.67a51.82±1.19a51.34±0.25a51.32±0.82aADF(%)25.63±2.57a25.92±2.14a24.02±1.82a24.01±1.48aAsh(%)8.73±0.15a8.95±0.20a8.75±0.20a8.93±0.04aWSC(%)12.03±0.25d13.66±0.04c13.70±0.34b13.98±0.02a

注：不同字母間表示差異顯著(P<0.05)。

表5表明，隨著蔗糖添加量的增加，青貯飼料DM并沒有顯著變化(P>0.05)，并且與對(duì)照組無明顯區(qū)別(P>0.05)；粗蛋白含量方面，添加蔗糖的實(shí)驗(yàn)組明顯高于對(duì)照組(P<0.05)，這說明添加蔗糖有利于保存青貯飼料的蛋白質(zhì)，但是隨著蔗糖添加量的增加，各處理的CP含量差異不顯著(P>0.05)；添加蔗糖的各處理組和對(duì)照組的EE含量差異不顯著(P>0.05)，各處理組間差異不顯著(P>0.05)；添加蔗糖對(duì)青貯紅麻的NDF和ADF含量無顯著影響(P>0.05)，與原材料相比，含量差異不大；添加蔗糖對(duì)青貯紅麻的Ash含量無顯著影響(P>0.05)，且各處理組間無顯著差異(P>0.05)；WSC含量方面，添加蔗糖實(shí)驗(yàn)組含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，并且隨著蔗糖添加量的增加，WSC含量增加，并且各實(shí)驗(yàn)組間差異顯著(P<0.05)，這說明，添加蔗糖有助于保存青貯原料的WSC。

3.2.3 添加甲酸的紅麻青貯營(yíng)養(yǎng)成分分析

表6 添加甲酸紅麻青貯的營(yíng)養(yǎng)成分

Tab.6 Nutrient content of kenaf silage with added formic acid

處理水平(mL/kg)0369DM(%)37.43±0.24a38.06±0.95a38.25±0.83a37.47±0.80aCP(%)13.38±0.55d13.43±0.16c13.50±0.77b14.26±0.49aEE(%)5.30±0.34a4.25±0.14b4.30±0.17b4.11±0.01cNDF(%)50.76±2.67a48.16±1.36a49.84±3.32a46.39±0.82abADF(%)25.63±2.57a26.28±1.86a24.81±0.78a25.31±0.15aAsh(%)8.73±0.15a8.99±0.16a8.74±0.34a8.70±0.12aWSC(%)12.03±0.25d13.45±0.23c13.37±0.11b13.81±0.20a

注：不同字母間表示差異顯著(P<0.05)。

由表6可知，甲酸的添加量對(duì)DM含量并沒有產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)，且與原料的DM含量差異不大；添加甲酸有助于保存青貯紅麻的CP含量，且明顯高于對(duì)照組(P<0.05)，隨著甲酸添加量的增加，青貯飼料中CP含量呈上升趨勢(shì)，且當(dāng)甲酸添加量為9 mL/kg的實(shí)驗(yàn)組的CP含量顯著高于其他實(shí)驗(yàn)組(P<0.05)；與對(duì)照組相比，添加甲酸能夠顯著降低青貯飼料中的EE含量(P<0.05)，且隨著甲酸添加量的增加，EE含量呈下降趨勢(shì)，且當(dāng)甲酸添加量為9 mL/kg的實(shí)驗(yàn)組的EE含量顯著低于其他實(shí)驗(yàn)組(P<0.05)；甲酸的添加并沒有對(duì)青貯飼料中NDF和ADF的含量產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)；各處理實(shí)驗(yàn)組間的Ash含量與對(duì)照組間無顯著差異(P>0.05)；隨著甲酸添加量的增加，青貯飼料中WSC含量呈上升趨勢(shì)，各處理實(shí)驗(yàn)組間對(duì)產(chǎn)生了顯著差異，且當(dāng)甲酸添加量為9 mL/kg的實(shí)驗(yàn)組的WSC含量顯著高于其他實(shí)驗(yàn)組(P<0.05)。

3.3 發(fā)酵品質(zhì)分析

3.3.1 添加蔗糖紅麻青貯的發(fā)酵品質(zhì)分析

表7 添加蔗糖紅麻青貯的青貯品質(zhì)

Tab.7 Fermentation quality of kenaf silage with added sucrose

處理水平(%)0101520pH3.55±0.04a3.27±0.02b3.27±0.02b3.26±0.04bNH3-N(%)1.71±0.04a0.66±0.04b0.56±0.05c0.49±0.02dLA(%)0.86±0.01d1.11±0.01c1.22±0.01b1.41±0.01aAA(%)0.73±0.01a0.46±0.01b0.42±0.02c0.28±0.01dPA(%)0.28±0.01a0.26±0.00b0.21±0.01c0.17±0.01dBA(%)NANANANA

注：不同字母間表示差異顯著(P<0.05)。NA表示該項(xiàng)沒有檢測(cè)到。

由表7可知，與對(duì)照組相比，添加蔗糖能夠顯著降低紅麻青貯飼料的pH(P<0.05)，并且對(duì)照組和各處理實(shí)驗(yàn)組的pH值均小于4.0，說明各實(shí)驗(yàn)組的紅麻青貯飼料達(dá)到了優(yōu)等水平[11]，但隨著蔗糖添加的增加，青貯飼料的pH差異不顯著(P>0.05)；NH3-N含量隨著蔗糖添加量的增加，呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)(P<0.05)，說明添加蔗糖能夠降低NH3-N含量，有助于CP的保存；LA含量方面，蔗糖添加實(shí)驗(yàn)組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，隨著蔗糖添加量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且各處理實(shí)驗(yàn)組間差異顯著(P<0.05)；AA和PA含量，蔗糖添加實(shí)驗(yàn)組顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且隨著蔗糖添加量的增加，AA和PA含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，且各處理實(shí)驗(yàn)組間差異顯著(P<0.05)；對(duì)照實(shí)驗(yàn)組和添加蔗糖的實(shí)驗(yàn)組均沒有檢測(cè)到BA。

3.3.2 添加甲酸的紅麻青貯發(fā)酵品質(zhì)分析

表8 添加甲酸紅麻青貯的青貯品質(zhì)

Tab.8 Fermentation quality of kenaf silage with added formic acid

處理水平(mL/kg)0369pH3.55±0.04a3.29±0.02b3.24±0.03c3.20±0.03dNH3-N(%)1.71±0.04a1.46±0.04b1.17±0.04c0.97±0.04dLA(%)0.86±0.01d2.09±0.01c2.31±0.00b2.63±0.01aAA(%)0.73±0.01c1.03±0.01c1.27±0.01b1.59±0.01aPA(%)0.28±0.01c0.09±0.01c0.11±0.01b0.12±0.00aBA(%)NANANANA

注：不同字母間表示差異顯著(P<0.05)。NA表示該項(xiàng)沒有檢測(cè)到。

表8表明，添加甲酸能夠顯著降低紅麻青貯飼料的pH值，且不同添加量實(shí)驗(yàn)組間產(chǎn)生了顯著差異(P<0.05)，對(duì)照組與添加甲酸實(shí)驗(yàn)組的pH值均小于4.0，達(dá)到了優(yōu)等水平，隨著甲酸添加量的增加，紅麻青貯飼料的pH值呈下降趨勢(shì)，且差異顯著(P<0.05)。隨著甲酸添加量的增加，NH3-N的含量呈下降趨勢(shì)，且各處理實(shí)驗(yàn)組間差異顯著(P<0.05)，同時(shí)處理組的NH3-N含量比對(duì)照組顯著降低(P<0.05)；與對(duì)照組相比，甲酸添加實(shí)驗(yàn)組的LA含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且LA含量隨著甲酸添加量的增加而呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，不同實(shí)驗(yàn)組間差異顯著(P<0.05)；AA和PA含量隨著甲酸添加量的增加而呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，且不同實(shí)驗(yàn)組之間產(chǎn)生了顯著差異(P<0.05)，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間差異顯著(P<0.05)；所有添加甲酸實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組間均沒有檢測(cè)到BA的產(chǎn)生。

4 討論

4.1 紅麻青貯原料特性

青貯飼料的品質(zhì)主要取決于原料的加工和調(diào)制過程，最大限度的保存青貯原料中的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是提高其品質(zhì)的重要前提[12]，這其中水分和可溶性糖含量對(duì)青貯飼料品質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)較大。有研究顯示當(dāng)青貯原料的干物質(zhì)量大于50%的時(shí)候，能夠有效降低原料中粗蛋白的分解，最大程度的保存原料中的粗蛋白[13]，但是有研究顯示，水分過低不利于降低青貯飼料的pH值，抑制微生物發(fā)酵，容易引起霉變[14-15]，質(zhì)地粗硬的原料含水量可達(dá)78%～82%[16]，因此，原料不同，青貯所需的適宜的水分含量也不同。本研究中青貯原料的干物質(zhì)量在37%～38%，青貯飼料的pH值均低于4.0，達(dá)到了優(yōu)等水平，說明 40%左右的干物質(zhì)對(duì)于紅麻青貯來說是合適的。

可溶性糖是乳酸菌發(fā)酵的物質(zhì)基礎(chǔ)，乳酸菌發(fā)酵在一定程度上決定青貯飼料的品質(zhì)[17]?？扇苄蕴呛扛邉t易于青貯，而可溶性糖含量低不利于青貯。研究顯示，玉米含有較高的可溶性糖，如果與其他可溶性糖含量較低的作物混合青貯，則能夠提高青貯品質(zhì)[18]；并且可溶性糖含量較高的青貯對(duì)家畜氮損失影響較小[19]。本研究中，紅麻青貯飼料的可溶性糖含量達(dá)到14%，低于玉米的可溶性糖含量，但是高于紫花苜蓿、多花黑麥草和大麥等作物[20]，能夠?yàn)槿樗峋l(fā)酵提供足夠的物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.2 添加蔗糖對(duì)紅麻青貯飼料品質(zhì)的影響

蔗糖作為一種營(yíng)養(yǎng)添加劑，可以促進(jìn)乳酸菌的發(fā)酵，其本身和一些富含糖的添加劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用在青貯飼料的調(diào)制過程中[25]。由數(shù)據(jù)分析可知，添加蔗糖對(duì)紅麻青貯飼料的DM、EE、NDF、ADF和Ash的含量沒有顯著影響，這與多項(xiàng)針對(duì)蘇丹草、大麥、小黑麥、苜蓿和沙打旺的研究結(jié)果基本一致[26-28]。數(shù)據(jù)分析顯示，在紅麻青貯飼料中添加蔗糖有助于保存青貯飼料的CP，這與許慶方等的研究結(jié)果不同，與楊富裕等對(duì)草木樨的研究結(jié)果相反，楊富裕等認(rèn)為不良細(xì)菌也有可能利用蔗糖等可溶性糖進(jìn)行繁殖，促進(jìn)CP的降解[29]。但是報(bào)道稱紅麻葉的pH較低，呈強(qiáng)酸性，認(rèn)為紅麻葉不經(jīng)過乳酸發(fā)酵也可青貯成功[30-31]，紅麻青貯飼料中的較低pH會(huì)抑制不良細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，所以在紅麻青貯料中添加蔗糖將會(huì)更加有助于乳酸菌的繁殖發(fā)酵，減少CP的降解，有助于CP的保存。WSC為青貯料中乳酸菌發(fā)酵的碳源，添加一定比例的可溶性糖對(duì)于乳酸菌的發(fā)酵來說是有益的，本研究添加蔗糖的實(shí)驗(yàn)組WSC含量提高，有助于乳酸菌的發(fā)酵，與Henderson 等和白春生等的研究報(bào)道基本一致[28,32]，較高的WSC濃度能夠促進(jìn)乳酸菌的活動(dòng)，增加青貯飼料中的乳酸菌含量，提升青貯飼料品質(zhì)。

在發(fā)酵品質(zhì)方面，乳酸的產(chǎn)生和pH的下降是抑制梭狀芽孢桿菌繁殖，減少發(fā)酵損失的主要因素，較低的pH 值說明青貯飼料得到了較好的保存，且腐敗分解程度低[33]。本研究數(shù)據(jù)顯示，添加蔗糖能夠顯著降低紅麻青貯飼料的pH值，這是由于作為乳酸菌發(fā)酵的物質(zhì)基礎(chǔ)，蔗糖加速了乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖，使得青貯飼料的pH值降低，這與秦立剛等、薛艷林等的研究結(jié)果一致[5,34]。有研究指出，青貯飼料中的pH值青貯原料化學(xué)成分的影響，不同的原料會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。有報(bào)道指出，理想的青貯發(fā)酵pH值應(yīng)該不高于4.20[35]，本研究數(shù)據(jù)顯示，對(duì)照組和添加蔗糖組的pH均低于4.20，說明紅麻青貯飼料達(dá)到了理想的發(fā)酵條件，青貯飼料得到了較好的保存，且腐敗分解度低。常規(guī)青貯飼料評(píng)定體系中，將NH3-N(氨態(tài)氮占總氮的比例)的值作為一項(xiàng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N的值越大，說明蛋白質(zhì)分解的越多，意味著青貯品質(zhì)變差[36-37]。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析顯示，添加蔗糖能夠顯著降低青貯飼料中的NH3-N含量，說明添加蔗糖能夠降低飼料蛋白質(zhì)的分解，有助于保存飼料營(yíng)養(yǎng)，這與劉建新等和Inteaz A等的研究結(jié)果一致[15,38]。LA(乳酸)作為青貯過程中乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物，能夠有效降低青貯飼料的pH值，抑制青貯飼料的二次發(fā)酵，抑制酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，促進(jìn)有氧穩(wěn)定性，改善青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[39-41]。數(shù)據(jù)分析顯示，添加蔗糖能夠顯著提高紅麻青貯飼料中的LA含量，說明添加蔗糖有助于改善紅麻青貯飼料的品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同時(shí)顯示，添加蔗糖使得AA和PA的含量降低，提高乳酸在有機(jī)酸組成中的比例，能夠改善青貯品質(zhì)。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組均沒有檢測(cè)到BA的生成，說明紅麻青貯飼料腐敗分解程度很低。

添加蔗糖能夠降低紅麻青貯飼料的pH值，乳酸含量明顯增加，氨態(tài)氮含量顯著降低，青貯發(fā)酵品質(zhì)良好。本研究結(jié)果與其他針對(duì)玉米、棉花屑、高粱添加蔗糖或糖蜜青貯后的結(jié)果一致[42-45]。

綜上所述，本研究認(rèn)為添加蔗糖能夠改善紅麻青貯飼料的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)，能夠提高紅麻青貯發(fā)酵品質(zhì)；且在本實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)認(rèn)為，添加20g/kg的蔗糖得到的紅麻青貯飼料的品質(zhì)優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組。

4.3 添加甲酸對(duì)紅麻青貯飼料品質(zhì)的影響

甲酸是一種常用的青貯添加劑，其作為抑制性添加劑廣泛應(yīng)用于各類作物的青貯技術(shù)研究和青貯飼料開發(fā)[46-47]。甲酸能夠抑制好氧微生物的活力及不良微生物的發(fā)酵，防止青貯腐敗，有效改善青貯發(fā)酵飼料的品質(zhì)。本研究數(shù)據(jù)分析顯示，添加甲酸對(duì)青貯飼料的DM、CP、NDF、ADF和Ash沒有顯著影響，這和秦立剛等的研究結(jié)果一致[5]；但是，與其他研究不同的是，添加甲酸后，青貯飼料的EE含量明顯低于對(duì)照組，原因有待研究。添加甲酸的實(shí)驗(yàn)組WSC含量顯著高于對(duì)照組，且隨著甲酸添加量的增多而增高，這是由于較高的甲酸含量抑制了微生物的活動(dòng)，所以甲酸處理后青貯飼料的WSC高于對(duì)照，這與Aksu等和張曉慶等的研究是一致的[48-49]。

發(fā)酵品質(zhì)方面，本研究數(shù)據(jù)分析顯示，甲酸作為強(qiáng)酸能夠顯著降低紅麻青貯飼料的pH值，對(duì)改善紅麻青貯飼料品質(zhì)有重要作用。添加甲酸的實(shí)驗(yàn)組，NH3-N含量顯著低于對(duì)照組，說明甲酸能夠抑制青貯過程中的不良發(fā)酵，從而抑制蛋白質(zhì)的分解，降低發(fā)酵損失，這與Shao T等、和Nadeau等的研究結(jié)果一致[50-51]。添加甲酸的實(shí)驗(yàn)組中LA含量和AA含量顯著高于對(duì)照組，說明添加甲酸能夠提高乳酸和乙酸含量，乙酸作為一種抑制劑同樣能夠抑制不良發(fā)酵，這與Hiraoka等的研究結(jié)果一致[52]。添加甲酸的各實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組沒有檢測(cè)到BA的含量，說明紅麻青貯飼料的腐敗分解度很低。

添加甲酸能夠降低紅麻青貯飼料的pH值，乳酸含量明顯增加，氨態(tài)氮含量顯著降低，青貯發(fā)酵品質(zhì)良好。本研究結(jié)果與其他對(duì)麻葉蕁麻、甘蔗梢、多年黑麥草和鮮稻草添加甲酸青貯后的研究結(jié)果一致[49,53-54]。

綜上所述，本研究認(rèn)為添加甲酸能夠改善紅麻青貯飼料的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)，提高紅麻青貯的發(fā)酵品質(zhì)；且在本實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)認(rèn)為，添加9mL/kg的甲酸得到的紅麻青貯飼料的品質(zhì)優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組。

4.4 紅麻青貯飼料品質(zhì)的分析

通過本研究數(shù)據(jù)分析可知，紅麻原料富含WSC，能夠?yàn)榍噘A飼料中微生物的生長(zhǎng)繁殖提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)；但是有報(bào)告顯示，當(dāng)青貯飼料的pH下降到3.80以下后，包括乳酸菌在內(nèi)的許多微生物的活動(dòng)會(huì)受到抑制，此時(shí)青貯飼料的生物化學(xué)過程也將逐漸停止，進(jìn)入穩(wěn)定期[55-57]。紅麻青貯飼料的pH很低，大約在3.20～3.50，低于包括玉米、紫花苜蓿、蘇丹草和大麥等在內(nèi)的許多作物青貯飼料的最終pH值，抑制了包括多數(shù)乳酸菌種類在內(nèi)的絕大部分微生物的活動(dòng)；但是，添加蔗糖后的紅麻青貯飼料的pH顯著低于對(duì)照，這說明在紅麻青貯飼料中可能天然存在某種耐酸性較強(qiáng)的乳酸菌，其耐酸值可能約為3.20～3.50，所以接種一般的乳酸菌可能不會(huì)有助于紅麻青貯飼料品質(zhì)的改善這需要?jiǎng)討B(tài)檢測(cè)來進(jìn)行考證；添加甲酸的實(shí)驗(yàn)組不能用來說明這一點(diǎn)，因?yàn)榧姿岜旧硎怯袡C(jī)強(qiáng)酸。

日本學(xué)者研究指出，紅麻葉片的pH值約為3.10～3.30，呈強(qiáng)酸性，認(rèn)為不經(jīng)過乳酸發(fā)酵也能青貯成功，因?yàn)榍噘A的目的是將飼料長(zhǎng)期保存，保持其青綠鮮嫩，提高適口性等特點(diǎn)[58]，大部分飼料青貯是通過乳酸菌發(fā)酵降低其pH來實(shí)現(xiàn)的，乳酸菌發(fā)酵只是達(dá)到青貯目的的方法，不是必要途徑，因此，當(dāng)青貯原料本身的特性能夠?qū)^大多數(shù)的對(duì)青貯不利的生物化學(xué)過程起到抑制作用，最終能達(dá)到青貯目的的時(shí)候，乳酸菌發(fā)酵過程就不再重要。本研究對(duì)照組的數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，紅麻原料直接青貯的品質(zhì)達(dá)到了較好水平，但是其在青貯過程中的青貯損失依然比添加蔗糖或甲酸的實(shí)驗(yàn)組大，這是因?yàn)榧t麻青貯原料包括了葉片和莖稈，其初始的pH值可能會(huì)比葉片的pH值要大，而青貯過程中pH的下降是動(dòng)態(tài)的過程，在此過程中可能會(huì)導(dǎo)致青貯損失，不過這需要進(jìn)一步的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析考證。

綜上，結(jié)合本研究的數(shù)據(jù)分析，紅麻因其含有較高的WSC和其葉片pH較低而適合直接青貯，并且直接青貯的品質(zhì)優(yōu)良。

5 結(jié)論

添加蔗糖或甲酸能夠顯著提高粗蛋白含量(P<0.05)和可溶性碳水化合物含量(P<0.05)降低紅麻青貯飼料的pH值，實(shí)驗(yàn)組pH均小于4.0，乳酸含量顯著增加(P<0.05)，氨態(tài)氮含量顯著降低(P<0.05)，實(shí)驗(yàn)組均沒有檢測(cè)到丁酸含量，青貯發(fā)酵品質(zhì)良好，在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，隨著蔗糖添加量的增加，青貯飼料的品質(zhì)逐漸提高，因此添加蔗糖能夠改善紅麻青貯飼料的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)，提高紅麻青貯飼料品質(zhì)；且在本實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)認(rèn)為，添加20 g/kg的蔗糖或9 mL/kg的甲酸得到的紅麻青貯飼料的品質(zhì)優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組。

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Effects of Formic Acid and Sucrose on Kenaf (Hibiscuscannabinus) Silage

BAI Jie, LI Defang*, CHEN Anguo, LI Jianjun, HUANG Siqi, LI Hui, TANG Huijuan

(Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410205, China)

Experiments have been conducted to evaluate the quality of the kenaf silage with addition of sucrose and formic acid in this paper. Harvesting the kenaf after 65-days growth, ensilage it with sucrose (10 g/kg，15 g/kg and 20 g/kg) or formic acid(3 mL/kg，6 mL/kg and 9 mL/kg) and set control groups. The silage was analyzed after 60-days storage. The results showed that adding the sucrose or formic acid can significantly increase the crude protein content (P<0.05) and soluble carbohydrate content (P< 0.05). The pH of the kenaf silage of all the treatments was less than 4.0, and lactic acid content increased significantly (P<0.05), ammonia nitrogen content decreased significantly (P<0.05), butyric acid was not detected in all of the treatments; the silage fermentation quality was in good condition. Hence, the fermentation quality and nutritive value of kenaf silage were improved with additives of sucrose. The quality of kenaf silage with 20 g/kg of sucrose added is better than other groups and the quality of kenaf silage with 9 mL/kg of formic acid added is better than other groups in the range of this study.

kenaf ; silage; additives

1671-3532(2016)05-0212-10

2016-08-08

國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-19-E07)；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(ASTIP-IBFC03)；國(guó)家青年自然科學(xué)基金(31300240)

白杰(1989-)，男，碩士研究生，研究方向：紅麻飼用品種選育。E-mail：baijie5266@163.com

*通訊作者：李德芳(1962-)，男，博士生導(dǎo)師，二級(jí)研究員，主要從事一年生麻類作物育種。E-mail:chinakenaf@126.com

S563.5

A