筍殼與稻殼混合青貯品質(zhì)動態(tài)變化研究

姜俊芳，柳俊超，吳建良，鄭會超，黃 新，鄭開之，蔣永清

(浙江省農(nóng)業(yè)科學院 畜牧獸醫(yī)研究所，浙江 杭州 310021)

筍殼是竹筍加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，每年4月份春筍集中上市，大量筍殼多被堆積或丟棄在路邊及山地，造成了嚴重的環(huán)境污染問題和竹類資源的極大浪費。筍殼營養(yǎng)價值高于秸稈，是反芻動物較好的飼料來源[1]。筍殼在動物瘤胃中較易分解消化，鮮筍殼和蒸煮筍殼在奶牛瘤胃中48 h干物質(zhì)降解率分別達到57.4%和71.9%[2]，竹筍殼在羊瘤胃中48 h干物質(zhì)降解率為38.17%，高于稻草和小麥秸，與玉米秸稈相當[3]。由于筍殼為集中上市，且含水量較高，不易保存，青貯可以長期貯存并最大限度保留原料的營養(yǎng)，而且發(fā)酵過程中還可以減少筍殼中單寧的含量，增加適口性。由于筍殼單獨青貯難以成功，前人通過添加不同種類的青貯劑進行筍殼青貯[4-5]，通過添加氨水、尿素、碳酸氫銨進行氨化青貯[6]。為了合理利用筍殼資源，本研究以筍殼和稻殼為原料，分析不同混合比例對青貯飼料營養(yǎng)成分及發(fā)酵品質(zhì)的影響，旨在找出合理的混合青貯方案，為大力開發(fā)利用筍殼資源提供技術支持和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

青貯原料熟筍殼取自浙江省寧波市鄞州海龍竹筍加工廠，稻殼由浙江省寧波市象山縣養(yǎng)牛場提供。經(jīng)檢測，熟筍殼中干物質(zhì)含量為10.13%，粗蛋白含量為18.90%，可溶性碳水化合物含量為7.39%；稻殼中干物質(zhì)含量為87.72%，粗蛋白含量為2.50%，可溶性碳水化合物含量為2.16%。

1.2 試驗設計

混合青貯試驗共設5個處理，每個處理4個重復。A組：60%筍殼+40%稻殼；B組：70%筍殼+30%稻殼；C組：80%筍殼+20%稻殼；D組：85%筍殼+15%稻殼；NC組：100%筍殼。青貯采用青貯瓶法，在寧波市象山縣養(yǎng)牛場完成青貯制作。

1.3 測定指標和方法

分別于青貯1、7、14、30和45 d打開青貯瓶，稱取新鮮的青貯樣品10 g于三角瓶中，加入90 mL超純水，封口膜封口，4 ℃冰箱中浸提24 h，用快速定量濾紙抽濾，收集樣品浸提液于塑料樣品瓶內(nèi)，用于測定pH值、氨態(tài)氮和有機酸。剩余青貯樣品，一部分用于測定水分，一部分在65 ℃烘箱內(nèi)烘48 h后，粉碎過40目篩孔，保存于封口塑料袋中備用。其中，干物質(zhì)(dry matter，DM)采用烘干法測定，粗蛋白和氨態(tài)氮(ammonia nitrogen，AN)含量采用凱氏定氮法測定，可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrates，WSC)采用蒽銅—硫酸比色法測定，酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)和中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)采用范氏洗滌纖維測定法，乳酸(lactic acid，LA)、乙酸(acetic acid，AA)、丙酸(propionic acid，PA)、丁酸(butyric acid，BA)含量采用高效液相色譜法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)用SPSS 19.0進行單因素方差分析，采用最小顯著極差法對差異顯著的數(shù)據(jù)進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 混合青貯對青貯飼料干物質(zhì)及可溶性碳水化合物含量的影響

由表1可知，青貯期間，A、C、D、NC組青貯飼料中干物質(zhì)含量均無顯著變化(P>0.05)。青貯7 d時，B組青貯飼料中干物質(zhì)含量顯著下降(P<0.05)。不同青貯時間，混合青貯組干物質(zhì)含量均顯著高于對照組(P<0.05)。隨著筍殼比例的增加，混合青貯組干物質(zhì)含量逐漸下降。各處理可溶性碳水化合物含量均隨著青貯天數(shù)增加顯著降低(P<0.05)?；旌锨噘A組可溶性碳水化合物含量在各青貯時間點上均顯著(P<0.05)低于對照組。

表1 筍殼與稻殼混合青貯中干物質(zhì)及可溶性碳水化合物含量變化Table 1 Change of dry matter and water soluble carbohydrates content in mixed silage of bamboo shoot shell and rice hull

2.2 混合青貯對青貯飼料CP、NDF和ADF含量的影響

由表2可見，青貯7 d后，飼料中粗蛋白含量顯著下降(P<0.05)。不同青貯時間，混合青貯組中粗蛋白含量均顯著小于對照組(P<0.05)，且隨著筍殼比例的增加，混合青貯樣品中粗蛋白含量也逐漸增加。各組青貯樣品中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量隨著青貯天數(shù)的增加而逐漸降低。青貯45 d后，A組樣品的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量顯著(P<0.05)高于其他組，且隨著筍殼比例的增加，混合青貯樣品中中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量顯著(P<0.05)降低。

2.3 混合青貯對青貯飼料pH及氨態(tài)氮含量的影響

由表3可知，青貯過程中混合青貯組青貯料pH值呈下降趨勢，青貯7 d時pH值顯著下降(P<0.05)，14、30 d時呈輕微波動變化，45 d時混合青貯組pH值均降到4.2以下；整個青貯過程對照組pH值變化不顯著(P>0.05)。青貯結束時，混合青貯組pH值顯著(P<0.05)低于對照組。青貯過程中，各混合青貯組AN/TN在各時間點均顯著上升(P<0.05)。青貯結束時，B組和C組AN/TN顯著(P<0.05)低于其他組。

2.4 混合青貯對青貯飼料有機酸含量的影響

由表4可知，青貯7 d時，各混合青貯組乳酸含量均顯著增加(P<0.05)；青貯14 d時，乳酸含量顯著增加(P<0.05)，此后乳酸含量基本趨于穩(wěn)定，并略有降低。青貯45 d后，B、C組乳酸含量顯著(P<0.05)高于對照組。各處理中乙酸含量隨著青貯時間的增加逐漸增加，B、C、D組乙酸含量顯著(P<0.05)低于其他處理。青貯30 d時，各處理組中丙酸含量均顯著(P<0.05)高于青貯1 d時；青貯結束時，D組丙酸含量顯著(P<0.05)高于其他處理。

表4 筍殼與稻殼混合青貯中有機酸含量變化Table 4 Change of organic acid content in mixed silage of bamboo shoot shell and rice hull

3 討論

3.1 筍殼與稻殼混合青貯對青貯飼料營養(yǎng)成分含量的影響

混合青貯各組干物質(zhì)含量均顯著高于對照組，這是由于筍殼中水分含量遠高于稻殼，導致各混合青貯組隨著稻殼比例增加干物質(zhì)含量顯著增加。不同青貯時間青貯料干物質(zhì)含量變化不明顯，說明青貯對干物質(zhì)影響不大。隨著青貯天數(shù)的增加，各組青貯樣品中粗蛋白含量降低，青貯7 d后下降趨勢減緩。由于青貯前期有害微生物活動強烈，青貯原料中的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分被迅速分解。青貯一段時間后，乳酸菌大量繁殖，導致飼料pH值下降，抑制了有害微生物的活動，從而減緩了蛋白質(zhì)的降解。

青貯30 d時，各混合青貯組樣品中NDF、ADF含量顯著降低，可能是由于青貯發(fā)酵過程中酶解和酸解細胞壁導致青貯飼料半纖維素、纖維素、木質(zhì)素被部分降解，這些纖維素被降解后可增加動物對其消化利用率[7]。青貯過程可降低飼料原料中的半纖維素、纖維素含量，并將其轉(zhuǎn)化為更易吸收的營養(yǎng)成分，提高適口性。筍殼單獨青貯時，纖維素、半纖維素也被部分降解，但效果與混合青貯相比較差。

3.2 筍殼與稻殼混合青貯對青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

飼料青貯的原理是乳酸菌利用原料中葡萄糖、果糖等可溶性碳水化合物，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生有機酸(主要是乳酸)，降低飼料pH，進而抑制各種微生物的活性與增殖。當pH降到4.2以下，乳酸菌活性也受到了抑制，從而達到長期保存青貯飼料的目的[8]。

本研究中，整個青貯過程中各青貯混合組青貯料中可溶性碳水化合物含量均下降，原因可能是混合青貯過程中乳酸菌微生物活動消耗了一定量的可溶性碳水化合物。青貯7 d時，飼料中可溶性碳水化合物含量明顯下降，7 d后下降幅度緩慢，說明在青貯前期乳酸菌微生物發(fā)酵較劇烈，待pH降到4以下時，乳酸菌微生物活性受到抑制，可溶性碳水化合物含量減少也趨于穩(wěn)定。

各處理組青貯料中AN/TN在前7 d時增加迅速，第14天、第30天仍有所增加但幅度不大，第45天時已趨于穩(wěn)定。原因是青貯前7 d產(chǎn)生的乳酸量少，pH值較高，有害菌滋生和繁殖較多，分解蛋白質(zhì)，使青貯樣品的AN/TN快速上升；后面當青貯環(huán)境的酸度下降后，抑制菌類發(fā)揮作用，使青貯料的AN/TN上升逐漸趨于穩(wěn)定。AN/TN是衡量青貯飼料優(yōu)劣的重要標準，一般認為優(yōu)質(zhì)青貯飼料AN/TN應低于10%[9-10]，本試驗中，B、C組青貯45 d后AN/TN顯著低于其他組，說明青貯品質(zhì)較好。

pH是青貯飼料能否成功的重要指標，能反映青貯飼料是否得到很好的保存和被腐敗菌分解的程度[11]。在青貯第7天時，所有青貯料pH均顯著下降，這主要是由于乳酸菌利用充足的水溶性碳水化合物快速生長繁殖[12]，第30天時青貯料pH基本穩(wěn)定，因為pH下降到一定程度，酸性環(huán)境同樣抑制乳酸菌的活動。B組和C組pH下降迅速，說明70%筍殼+30%稻殼和80%筍殼+20%稻殼是較適宜的混合青貯組合。

有機酸含量是飼料青貯質(zhì)量的重要指標，直接反映青貯過程中微生物數(shù)量和活動情況[13]。青貯前7 d，所有處理組乳酸含量均顯著上升，表明乳酸菌在發(fā)酵前期快速生長繁殖，產(chǎn)生了足夠的乳酸，抑制了有害微生物的生長繁殖。發(fā)酵30 d以后，乳酸含量有輕微的降低，表明同型乳酸菌受到一定的抑制，而對乙酸及異型乳酸菌開始占據(jù)主導地位，發(fā)酵由同型乳酸菌發(fā)酵逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楫愋匀樗峋l(fā)酵[14]。當青貯發(fā)酵到一定程度，pH較低時會抑制乳酸菌本身的發(fā)酵，同時青貯飼料中可能存在的某些厭氧微生物，對乳酸進行分解而產(chǎn)生乙酸、丙酸等有機酸，導致乳酸含量有下降的趨勢。研究表明，青貯后期酪酸菌活力增強，酪酸菌可以分解乳酸和乙酸，產(chǎn)生丁酸[15]。青貯第45天，C組青貯料乳酸含量最高，C組青貯料青貯品質(zhì)最好。

青貯過程中各組乙酸含量在前7 d顯著增加，此后緩慢增加，說明乙酸菌在青貯前期活動較強烈，青貯穩(wěn)定后，pH較低，同樣抑制乙酸菌及異型乳酸菌的活動。青貯第45天時，B、C、D組乙酸含量顯著低于A組和對照組。青貯過程中各組丙酸含量極低，在第30天時各組青貯料丙酸含量顯著增加，說明丙酸桿菌在發(fā)酵第30天時活動較強烈，分解部分乳酸產(chǎn)生丙酸；在第45天時丙酸含量又有所下降，具體原因尚不明確，有待進一步研究。A、B、C組青貯料整個青貯過程都沒有丁酸生成。丁酸是由腐敗菌和酪酸菌分別降解蛋白質(zhì)、葡萄糖和乳酸而生成的產(chǎn)物，青貯飼料中丁酸含量過多，酸味減少并有明顯的臭味，會嚴重影響動物的采食量[16]。青貯飼料不含丁酸說明青貯飼料的品質(zhì)較好。青貯結束時，70%筍殼+30%稻殼和80%筍殼+20%稻殼處理組氨態(tài)氮/總氮比值低，乳酸含量增加明顯，pH低于4.2，青貯過程未產(chǎn)生丁酸，青貯品質(zhì)優(yōu)。

4 結論

稻殼與筍殼混合青貯可行，最優(yōu)組合為20%稻殼與80%筍殼混合青貯，該處理水分、酸度適宜，營養(yǎng)成分含量高，未出現(xiàn)腐敗變質(zhì)現(xiàn)象，青貯品質(zhì)優(yōu)。稻殼是稻谷碾米時產(chǎn)出的副產(chǎn)品，資源豐富，兩者混合青貯既利用了筍殼也利用了稻殼。