不同添加劑對玉米秸稈青貯料pH及粗蛋白質(zhì)含量的影響

韓紫燕，王忠艷，劉亞楠，楊尚諭，李施垚，陳麗軍

（東北林業(yè)大學野生動物資源學院，哈爾濱 150040）

黑龍江省位于中國的最北部，冬季漫長而寒冷。近年來，政府扶持畜牧業(yè)發(fā)展，飼料往往供不應求，畜牧業(yè)面臨嚴重的飼料不足及季節(jié)性飼料分配不均衡等問題，這嚴重制約了其可持續(xù)發(fā)展。同時，黑龍江省農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展，大量廢棄的玉米秸稈無法處理，堆積起來會浪費公共資源，焚燒又會造成嚴重的空氣污染。由于玉米秸稈的傳統(tǒng)收獲期比較晚，其本身具有的可溶性碳水化合物含量大為降低，直接貯藏會因植物呼吸作用、制作時機械作用及自然環(huán)境等因素而造成營養(yǎng)物質(zhì)含量的進一步下降[1-2]。與玉米秸稈飼料相比，青貯飼料適口性好、消化率高，能有效地減少動物對飼料糧食的消耗，同時滿足動物對各種營養(yǎng)物質(zhì)的需求[3]。

糖蜜和尿素都屬于青貯發(fā)酵促進劑，常用于青貯飼料生產(chǎn)中，尿素可以增加飼料中的粗蛋白質(zhì)含量[4]。添加糖蜜可增加飼料原料中可溶性碳水化合物含量，利于乳酸菌繁殖，從而可以有效抑制霉菌等有害微生物的活動，減少青貯飼料的營養(yǎng)物質(zhì)損失[5-6]。本試驗旨在研究不同比例的糖蜜和尿素對玉米秸稈青貯料中pH及粗蛋白質(zhì)含量的影響，從而找到最適比例，以獲得最大營養(yǎng)價值的青貯飼料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

青貯原料：玉米取自黑龍江省哈爾濱市順興達玉米種植合作社，收獲玉米籽實后于2018年9月8日收割秸稈。

添加劑：尿素（分析純，無色柱狀結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末）、糖蜜（廣西博華食品有限公司生產(chǎn)）。

1.2 試驗設計

本試驗共設9個添加劑處理組，每個處理4個重復，同時設1個空白對照組（無添加劑）。試驗設計見表1。

表1 試驗設計

1.3 試驗方法

1.3.1 青貯制作

先將玉米秸稈切碎成2~3 cm長的小段，各組按上述不同比例添加尿素和糖蜜，將飼料與添加劑混合均勻后分別裝袋（30 cm×40 cm，22絲），同時把原料壓實以排出空氣并利用尼龍繩進行密封。最后裝箱（56 cm×43 cm×35 cm規(guī)格的有色整理箱）密封發(fā)酵60 d。

1.3.2 青貯飼料品質(zhì)分析

pH測定：取飼料浸出液用筆式酸度計測量，并根據(jù)青貯飼料質(zhì)量評定標準（試行）中對pH的評價標準進行評定[7]。品質(zhì)等級：pH<4.0為優(yōu)秀，4.1~4.3為良好，4.4~5.0為一般，>5.0為劣等。

蛋白質(zhì)測定：發(fā)酵完成的飼料取樣50 g·份-1，在105℃的烘箱中烘干1 h后取出，用粉碎機粉碎后采用凱式定氮法測定。稱取約0.5 g試樣加入硫酸銅0.2 g，硫酸鈉3 g，與試樣混合均勻，再加濃硫酸10 mL，置于消煮爐加熱，待樣品焦化，泡沫消失，再加強火力（410℃）至溶液澄清則消化完畢。將試樣消化液冷卻后用蒸餾水用100 mL容量瓶定容。取2%硼酸溶液10 mL，并加混合指示劑2滴，將半微量蒸餾裝置的冷凝管末端浸入該液面下。準確移取試樣分解液5 mL注入蒸餾裝置的反應腔中，用少量蒸餾水沖洗進樣入口，塞好玻璃塞，并在入口處加水密封好。再在堿液入口緩慢加入40%氫氧化鈉溶液10 mL，亦使之流入反應腔中，并把堿液入口封存好。進行蒸餾。以錐形瓶中溶液變藍綠色開始計時3 min，然后將冷凝管末端離開錐形瓶液面，再蒸餾1 min，用少量蒸餾水沖洗冷凝管末端，洗液亦流入吸收液中。用硼酸吸收氨后，立即用HCl標準溶液0.05 mol·L-1進行滴定，溶液由藍綠色變?yōu)榛壹t色為終點。稱取蔗糖0.01 g，以代替試樣，按上述測定步驟進行空白測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米秸稈青貯飼料pH測定分析

制作青貯時pH越低，則青貯品質(zhì)越好，本試驗測定結(jié)果為試驗組的pH都為優(yōu)秀，且數(shù)值都優(yōu)于空白對照組。

玉米秸稈青貯飼料pH測定見表2。

表2 各試驗組玉米秸稈青貯飼料pH測定

對數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，不同比例糖蜜對pH影響極顯著。糖蜜含量越高pH越低，而不同添加劑量的尿素對青貯料的pH無影響，見附圖。

經(jīng)多重比較發(fā)現(xiàn)，添加糖蜜6.0%組pH極顯著優(yōu)于其他組，這是因為糖蜜促使乳酸菌產(chǎn)生更多乳酸進而降低了pH，并且當pH達到一定值后隨著糖的增加而降低程度變緩，由表2可知，其降低的極限值為3.835。

2.2 玉米秸稈青貯飼料蛋白質(zhì)測定分析

對數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，添加不同比例糖蜜對蛋白質(zhì)影響不顯著，但不同比例尿素對粗蛋白影響極顯著，各試驗組粗蛋白質(zhì)含量見表3。

圖1 各試驗組pH比較

通過多重比較，添加尿素0.6%組極顯著地優(yōu)于添加尿素0.4%組，添加尿素0.5%組極顯著地優(yōu)于添加尿素0.4%組，添加尿素0.6%組顯著地優(yōu)于添加尿素0.5%組。故尿素最適添加量為0.6%。與影響pH情況綜合分析，可確定添加尿素0.6%和糖蜜6.0%的青貯料品質(zhì)最佳。

表3 各試驗組粗蛋白質(zhì)含量

3 討論

在玉米秸稈青貯的過程中，充足的含糖量是一個必不可少的因素，而收獲玉米籽實后停留一段時間再進行青貯料制作時的秸稈中易發(fā)酵性糖含量則更低，并且氣溫較低，這些都使得發(fā)酵過程變的緩慢，如果青貯量較多，那么制作過程持續(xù)的時間會延長，這些都會嚴重影響青貯飼料的質(zhì)量[8-9]。因此，在切碎后的玉米秸稈中加入一定量的易被微生物利用的添加物，來改善發(fā)酵過程是可行的[10]。玉米秸稈青貯能否成功，在很大程度上也取決乳酸菌能否迅速大量繁殖。而大量乳酸菌活動會產(chǎn)生更多的乳酸，使飼料中pH降低抑制腐敗菌等雜菌的繁殖而達到成功青貯飼料的目的。

本試驗中，在添加尿素0.6%的各試驗組中，糖蜜添加量的逐漸提高，pH隨之下降。在添加糖蜜6.0%的各試驗組中，隨著尿素添加量的逐漸提高，粗蛋白質(zhì)的含量也有所提高。因此，添加尿素0.6%和糖蜜6.0%的青貯料組青貯效果較好。

本試驗與同類試驗相比，設立的變量組更多，對研究不同濃度尿素和不同濃度糖蜜對青貯玉米的pH和粗蛋白品質(zhì)的影響有一定參考價值[11-12]。直接補充尿素時，每頭動物實際攝入尿素量不好控制，而通過均勻地添加到青貯飼料中可以達到均衡采食量的作用。安娟研究表明，將尿素添加在精料中飼喂還是噴灑在秸稈中飼喂，均不顯著影響綿羊瘤胃內(nèi)各營養(yǎng)物質(zhì)的消化量[13]。玉柱等研究表明，添加尿素青貯，可以提高青貯飼料中粗蛋白質(zhì)含量，并降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，進而改善玉米秸青貯飼料的營養(yǎng)價值[14]。王慶雷研究表明，尿素可代替奶牛日糧中大多數(shù)豆餅用量且對牛奶品質(zhì)無不良影響[15]。本試驗結(jié)果表明，每增加0.1%的尿素可以增加約2%的粗蛋白質(zhì)。大豆粕的粗蛋白質(zhì)含量約為44%[16]。按當前市場價格計算，每增加1%的粗蛋白質(zhì)，添加豆粕所需金額為0.069元人民幣，遠高于添加尿素所需的金額0.008元人民幣。因此，添加尿素是提高青貯飼料營養(yǎng)價值更經(jīng)濟實惠的方法。

4 結(jié)論

在本試驗條件下，于收獲籽實后的玉米秸稈中添加糖蜜6.0%和尿素0.6%可使青貯飼料pH顯著降低，而青貯飼料中粗蛋白質(zhì)含量較高，值得在生產(chǎn)中進行推廣應用。