不同青貯方式對水稻秸稈發(fā)酵品質(zhì)的影響

沈東珍

（中共日照市委黨校,山東日照 276800）

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年約有5億t農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生，稻秸占到46%，但稻秸的利用率只有50%左右，稻秸一般會(huì)被浪費(fèi)（丟棄、焚燒等），這不僅造成了稻秸作為動(dòng)物粗飼料資源的浪費(fèi)，不恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞揭矊Νh(huán)境造成一定的污染（唐阿梅，2015）。稻秸不僅含有大量難以被微生物分解的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，而且具有嚴(yán)密的表皮角質(zhì)，營養(yǎng)成分含量低（粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、礦物質(zhì)等），所以稻秸的適口性差，消化利用率低。因此，要提高稻秸的適口性和營養(yǎng)價(jià)值，提高其在動(dòng)物腸道內(nèi)的消化利用率，應(yīng)對其進(jìn)行合理加工。

青貯發(fā)酵是應(yīng)用最為廣泛、最生態(tài)化的提高秸稈類飼料營養(yǎng)價(jià)值的方法，其原理是有益菌乳酸等微生物以原料中可溶性碳水化合物為發(fā)酵底物，發(fā)酵產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸，降低青貯飼料pH，創(chuàng)造出不適合有害微生物生長繁殖的環(huán)境，同時(shí)加上青貯的厭氧環(huán)境，代謝產(chǎn)物乳酸等因素不僅使青綠飼料可以長期保存，也使青貯料營養(yǎng)成分和氣味結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而提高秸稈飼料的適口性和消化率（洪梅和刁其玉，2009）。常見的青貯方式有地上青貯（青貯倉、堆貯、袋式青貯等）和地下青貯（青貯窯、青貯壕）。如果對青貯原料的青貯方式選擇不當(dāng)，會(huì)造成青貯飼料干物質(zhì)、營養(yǎng)成分等的差異，過度呼吸作用、流質(zhì)損失以及氣生損壞是造成差異的主要原因（Oleskowiczpopiel等，2008；A.G.凱澤等，2008）。本試驗(yàn)研究桶裝青貯、青貯窖青貯、真空袋裝青貯、堆貯青貯4種常用青貯方式，通過感官評價(jià)和營養(yǎng)成分分析，綜合考慮每種青貯方式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，為不同養(yǎng)殖條件的養(yǎng)殖戶選擇青貯方式提供一定的依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料乳酸菌制劑粉，乳酸菌數(shù)量為1.0×1010cfu/g，購買于日本雪印公司，于冰箱冷藏保存；青貯原料稻秸收獲時(shí)間為蠟熟前期完熟后期；青貯袋、青貯桶、塑料薄膜等。

1.2青貯方式及試驗(yàn)設(shè)計(jì)將乳酸菌粉劑溶于去離子水中，噴灑于稻秸，添加量為0.02 g/kg。桶裝青貯：將收割的稻秸切短，裝入青貯桶中，注意每裝入一定厚度的稻秸時(shí)，要使用工具將稻秸壓實(shí)；青貯窖青貯：收獲的稻秸在切短后投入青貯窖中，在青貯厚度每上升30 cm左右時(shí)壓實(shí)，裝好后將塑料薄膜覆蓋其上，四周用土和磚壓實(shí)；真空袋裝青貯：將稻秸切短后直接裝入專門青貯用的塑料袋中，封口，然后進(jìn)行抽真空處理，使稻秸和青貯袋緊密接觸；堆貯：將稻秸切短，堆于地面上，逐層進(jìn)行壓實(shí)，用塑料薄膜將青貯堆的頂和四周覆蓋封嚴(yán)。

本試驗(yàn)共分為4組，桶裝青貯為試驗(yàn)Ⅰ組、青貯窖青貯為試驗(yàn)Ⅱ組、真空袋裝青貯為試驗(yàn)Ⅲ組、地面堆貯為試驗(yàn)Ⅳ組，常溫下貯存發(fā)酵45 d，青貯完畢后除去上層5 cm厚的青貯稻秸，每組取樣3份于塑封袋中于-20 ℃貯存，待處理檢測。

1.3檢測項(xiàng)目及方法

1.3.1不同青貯方式青貯質(zhì)量的評定分別對不同青貯方式下的稻秸進(jìn)行氣味、顏色、結(jié)構(gòu)等方面的感官評定，通過打分的方式進(jìn)行比較，參照德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)（DLG）青貯品質(zhì)感官評分標(biāo)準(zhǔn)（Hristov和 Sandev，1998）。

1.3.2青貯品質(zhì)和營養(yǎng)成分的測定利用pH-酸度計(jì)對青貯稻秸pH進(jìn)行測定（Han等，2004）；氨態(tài)氮的測定是利用苯酚-次氯酸鈉的方法測定；采用蒽酮-硫酸比色法對稻秸的可溶性碳水化合物（WSC）進(jìn)行測定，乳酸的測定采用對羥基聯(lián)苯法（楊平平等，2013）；有機(jī)酸（乙酸、丙酸、丁酸）含量的測定利用氣相色譜儀進(jìn)行（顧擁建等，2016）；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）的測定利用全自動(dòng)纖維儀（HALL等，1998）；干物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）等參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》的方法進(jìn)行（張麗英，2007）。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)過WPS統(tǒng)計(jì)后，運(yùn)用SPSS17.0進(jìn)行方差分析和多重比較。

2　結(jié)果與分析

2.1不同青貯方式對稻秸感官品質(zhì)的影響通過發(fā)酵青貯的氣味、結(jié)構(gòu)、色澤比較不同青貯方式對稻秸感官品質(zhì)的影響，由表1可知，第Ⅰ組、第Ⅱ組、第Ⅲ組可評為優(yōu)良，而第Ⅳ組評為尚可。

表1　稻秸青貯后感官評定

2.2不同青貯方式對稻秸發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.2.1不同青貯方式對稻秸pH、氨態(tài)氮含量和氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量比的影響由表2可知，不同方式青貯pH由大到小分別是第Ⅳ組、第Ⅱ組、第Ⅰ組、第Ⅲ組，且第Ⅳ組pH比第Ⅲ組顯著高4.72%（P＜0.05），其他各組間差異不顯著（P＞0.05）；氨態(tài)氮值第Ⅳ組最大，其次是第Ⅱ組、第Ⅰ組，第Ⅲ組最小，第Ⅳ組與第Ⅰ組和第Ⅲ組差異顯著（P＜0.05），第Ⅰ組、第Ⅱ組和Ⅲ組之間差異不顯著（P＞0.05），第Ⅰ組和第Ⅲ組之間差異不顯著（P＞0.05）；氨態(tài)氮/總氮值第Ⅳ組最大，其次是第Ⅱ組、第Ⅰ組，第Ⅲ組最小，且各組之間差異顯著（P ＜ 0.05）。

表2　稻秸青貯pH、氨態(tài)氮含量和氨態(tài)氮與總氮質(zhì)量比

2.2.2不同青貯方式對稻秸有機(jī)酸含量的影響由表3可知，不同方式青貯對有機(jī)酸的影響不同，乳酸含量由大到小分別是第Ⅲ組＞第Ⅰ組＞第Ⅱ組＞第Ⅳ組，乳酸含量第Ⅲ組和第Ⅰ組差異不顯著（P＞0.05），但分別比Ⅱ、Ⅳ組顯著提高8.71%和36.84%（P＜0.05）；乙酸、丙酸含量，乙酸/總酸值由小到大第Ⅲ組＜第Ⅰ組＜第Ⅱ組＜第Ⅳ組，與第Ⅲ組相比，第Ⅳ組乙酸和丙酸含量分別提高15.63%和40%（P＜0.05），但第Ⅰ組、第Ⅱ組和第Ⅲ組差異不顯著（P＞0.05）；丁酸含量第Ⅰ組和第Ⅲ組未檢測到，第Ⅳ組丁酸含量顯著高于第Ⅱ組（P＜0.05）；乙酸/總酸第Ⅳ組與第Ⅰ組和第Ⅲ組差異顯著（P＜0.05），與第Ⅱ組差異不顯著（P＞0.05）；總酸含量第Ⅲ組最大，為3.67，其次是第Ⅰ組、第Ⅱ組，第Ⅳ組最小且與其他各組差異顯著（P＜0.05）。

2.2.3不同青貯方式對稻秸營養(yǎng)成分的影響由表4可知，不同青貯方式下對稻秸營養(yǎng)成分影響不同，干物質(zhì)由小到大分別是第Ⅲ組＜第Ⅰ組＜第Ⅱ組＜第Ⅳ組，各組間差異不顯著（P＞0.05）；中性洗滌纖維含量第Ⅳ組最大，為60.20%，比第Ⅲ組顯著提高3.94%（P＜0.05），與其余各組差異不顯著（P＞0.05），第Ⅰ組、第Ⅱ組、第Ⅲ組之間差異不顯著（P＞0.05）；酸性洗滌纖維含量由小到大分別是第Ⅲ組＜第Ⅰ組＜第Ⅱ組＜第Ⅳ組，第Ⅳ組比第Ⅰ組和第Ⅲ組分別高3.55%和5.73%（P＜0.05），第Ⅰ組和第Ⅲ組差異不顯著（P＞0.05），第Ⅱ組比第Ⅲ組高3.62%（P＜0.05）；粗蛋白質(zhì)含量第Ⅲ組含量最大，為4.83%，比第Ⅳ組高12.06%（P＜0.05），第Ⅰ組＞第Ⅱ組＞第Ⅳ組，但各組間差異不顯著（P＞0.05）；可溶性碳水化合物第Ⅲ組＞第Ⅰ組＞第Ⅱ組＞第Ⅳ組，各組之間差異不顯著（P＞0.05）。

表3　稻秸青貯有機(jī)酸含量 mg/L

表4　稻秸青貯化學(xué)成分分析 %DM

3　討論

3.1青貯發(fā)酵的過程研究表明，青貯原料青貯發(fā)酵實(shí)際是各種微生物菌群活動(dòng)代謝，同時(shí)伴隨發(fā)生相應(yīng)生化反應(yīng)，改變青貯原料品質(zhì)的過程（吳曉杰，2006；張新平，2005）。青貯過程根據(jù)微生物種類及其代謝活性的變化可以分為預(yù)備發(fā)酵期、酸化成熟期和完熟保存期。預(yù)備發(fā)酵期主要是厭氧環(huán)境形成和青貯飼料pH下降過程，在剛開始青貯時(shí)，由于少量空氣殘留于原料間，霉菌、酵母菌、腐敗菌等好氣和兼性厭氧菌迅速消耗空氣，同時(shí)，伴隨微生物和酶的活動(dòng)，這些因素將殘留青貯原料間的氧氣迅速耗盡，進(jìn)而厭氧環(huán)境形成；微生物活動(dòng)伴隨著二氧化碳、氫氣及有機(jī)酸（乳酸、醋酸等）的形成，從而使青貯原料pH降低，腐敗菌、霉菌等的生長繁殖在酸性環(huán)境下被抑制，為乳酸菌成為優(yōu)勢菌群創(chuàng)造條件（余汝華等，2007）。酸化成熟期為優(yōu)勢菌群（乳酸菌）的形成和發(fā)酵過程的穩(wěn)定，青貯環(huán)境的厭氧狀態(tài)為乳酸菌利用WSC和其他營養(yǎng)物質(zhì)創(chuàng)造了良好條件，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)生大量使青貯飼料pH降低的乳酸，抑制其他微生物的增長繁殖，乳酸菌的活動(dòng)在pH小于4.2時(shí)會(huì)減緩下來，青貯飼料在此時(shí)發(fā)酵慢慢成熟穩(wěn)定。完善保存期是pH降低到一定程度，乳酸積累量達(dá)到穩(wěn)定。發(fā)酵后期，整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)處于低pH和厭氧狀態(tài)，當(dāng)乳酸菌的積累量達(dá)到1.5%～2.0%，pH在3.8～4.2時(shí)，乳酸菌活動(dòng)減弱，伴隨著部分乳酸菌的逐漸消亡（曲琪環(huán)和高學(xué)軍，1999），厭氧和酸性環(huán)境使青貯飼料得以長期保存。

表5　不同青貯方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較

3.2不同青貯方式感官鑒定及優(yōu)缺點(diǎn)比較感官評定可以直觀的顯示出青貯飼料的優(yōu)劣，本試驗(yàn)中，第Ⅰ組、第Ⅱ組和第Ⅲ組青貯稻秸無丁酸臭味，而是可以聞到芳香果味，并且莖葉結(jié)構(gòu)比較完整，顏色與青貯之前稻秸差別不大，而第Ⅳ組的青貯發(fā)酵稻秸有微弱的丁酸氣味，芳香味不明顯，但莖葉基本保持完整，顏色與原有顏色相比，略有變色。

3.3不同青貯方式對稻秸發(fā)酵品質(zhì)的影響在制作青貯飼料時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)青貯飼料最關(guān)鍵的一個(gè)控制點(diǎn)就是將青貯原料間的空氣降到最低，殘留有空氣會(huì)降低乳酸菌的活動(dòng)，增加某些好氧菌的呼吸作用和活動(dòng)，致使青貯飼料營養(yǎng)物質(zhì)損失，乳酸發(fā)酵底物缺失。

因此，青貯前可以通過降低青貯原料間的空氣，使發(fā)酵環(huán)境盡快達(dá)到厭氧環(huán)境，使乳酸菌盡快成為優(yōu)勢菌，從而得到良好的青貯飼料。青貯原料的壓實(shí)程度對青貯飼料的品質(zhì)有顯著影響，對青貯原料的壓實(shí)程度越高、封閉性越好，青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)越好（王坤龍等，2014；毛玉霞，2012）。任杰等（2005）研究表明，如果在制作青貯飼料時(shí)的透氣、滲水等不利因素會(huì)使氧氣進(jìn)入青貯原料，延長植物的呼吸時(shí)間，發(fā)酵溫度會(huì)因好氣性微生物旺盛的生長代謝不斷升高，進(jìn)而使乳酸菌大量生長繁殖優(yōu)勢減弱，破壞青貯營養(yǎng)成分，最終導(dǎo)致青貯飼料品質(zhì)下降，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致青貯失敗。田瑞霞等（2005）研究紫花苜蓿青貯過程中pH和營養(yǎng)物質(zhì)變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，青貯早期空氣的存在會(huì)使植物細(xì)胞破裂和酸度降低速度減緩，使呼吸作用增強(qiáng)，加快青貯飼料干物質(zhì)和能量的損失速度，最終會(huì)使青貯飼料的品質(zhì)降低。Kung等（2001）研究發(fā)現(xiàn)，在制作青貯時(shí)，操作緩慢或者青貯原料的壓實(shí)程度低，會(huì)使青貯飼料的有氧穩(wěn)定性降低。

在本試驗(yàn)中，由于堆貯青貯很難壓實(shí)，而其他青貯方式壓實(shí)程度較高，所以堆貯營養(yǎng)損失較大；采用堆貯，青貯堆中殘留部分空氣，不利于乳酸菌的生長繁殖，其他方式青貯由于壓實(shí)程度較高，殘留空氣較少，尤其真空袋裝青貯，有益于乳酸菌的生長繁殖，青貯飼料品質(zhì)相對堆貯要好一些。

4　結(jié)論

稻秸堆貯青貯因壓實(shí)難度大、殘留空氣多，所以其品質(zhì)與真空袋裝青貯、桶裝青貯、青貯窖青貯相比質(zhì)量較差，而且不利于機(jī)器取料，對于規(guī)?；B(yǎng)殖場不建議采用此種方法進(jìn)行青貯；真空袋裝青貯發(fā)酵品質(zhì)最好，適宜資金實(shí)力較大的規(guī)?；B(yǎng)殖場；桶裝青貯、青貯窖青貯發(fā)酵品質(zhì)一般，適宜養(yǎng)殖規(guī)模較小、資金實(shí)力一般，有放牧基礎(chǔ)的養(yǎng)殖戶采用。

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