农作物秸秆混合青贮优化研究

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　　农作物秸秆混合青贮优化研究

　　吴 进 东

　　( 皖西学院化生系 安徽六安 237012 )

　　摘要：为了研究绿汁发酵液和乳酸菌对农作物秸秆混合青贮品质的影响，试验选用乳酸菌制剂、稀释5倍绿汁发酵液、稀释20倍的绿汁发酵液作为试验因素,用量分别为0.5L/t、2.5L/t、2.5L/t。60d后对开封的青贮饲料进行感官鉴定和实验室鉴定。结果表明：添加不同稀释度的绿汁发酵液或乳酸菌制剂显著地降低了青贮饲料的pH值以及乙酸、丁酸、氨态氮含量，显著提高了乳酸、粗蛋白、可溶性碳水化合物的含量，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量差异不显著。总之，试验三处理均显著提高青贮品质，三处理之间差异不显著。在生产中推荐使用稀释5-20倍的绿汁发酵液。　　

关键词：绿汁发酵液，乳酸菌，农作物秸秆，混合青贮，发酵品质　　

Optimization Study on the Mixture Silage 　　of Several Crop Straws 　　WU Jin-dong 　　(Biochemistry Department, West Anhui University, Lu’an, 237012) 　　Abstract: In order to study effects of previous fermented juice(PFJ) and Lactobacillus on fermentation quality of several crop straws mixture silage, Lactobacillus、the PFJ diluted with 5 times、the PFJ diluted with 20 times were selected as additives and their dosages were 0.5L/t、2.5L/t、2.5L/t respectively. Sense assessment and laboratory evaluation were carried on the mixture silage after sealed fermentation for 60 days. The results showed that the pH and the acetic acid、butyric acid、ammonia nitrogen content of the mixture silage decreased significantly and lactic acid、crude protein、water soluble carbohydrate content of the mixture silage increased significantly with the dilution PFJ or Lactobacillus; the neutral-detergent fiber、acid-detergent fiber content were not affected. Comprehensively considering, there were insignificant difference of the fermentation quality of the mixture silage among 3 treatments and they increased the fermentation quality. The PFJ whose diluted times from 5 to 20 were recommended to application. 　　Key words: previous fermented juice, Lactobacillus, crop straws, mixture silage, fermentation quality 　　

随着我国农业的迅速发展以及种植结构的改变，农作物秸秆产量大幅增加，全国年产农作物秸秆约6亿多t，主要有玉米秸、麦秸、稻草、豆秸、红薯藤、花生秧等。但农作物秸秆在自然条件下是一种劣质饲料，粗纤维含量高，可消化利用营养成分低，有些秸秆质地粗硬，适口性差，采食率极低，这些决定了农作物秸秆不能被有效利用。有研究表明，对秸秆采用添加剂进行青贮，能够分解木质素，降低粗纤维含量，提高营养价值，增强适口性，提高利用率，达到减少资源浪费的目的[1-4]。为了扩大青贮原料来源，提高农作物秸秆青贮品质，试验通过对农村常见且数量较大的农作物秸秆使用一些青贮添加剂进行混合青贮试验，以期找到一种方便实用的添加剂进行农作物秸秆青贮调制，为畜牧业的发展，农民的增收做出贡献，同时也为农村秸秆利用找寻出路，减少秸秆焚烧引起的污染。　　

1 材料与方法　　

1.1 材料　　

1.1.1青贮原料　　

玉米秸秆为蜡熟期夏播玉米(品种掖单4号)，含水率72.4%;花生秧在收花生(品种宝丰)前2-3天，割下地上部分进行青贮，茎叶青绿，质量较好;甘薯藤(品种大红袍)收割时含水量较高，收后晾晒1-2天，使水分减少到75%左右，再进行青贮。青贮原料清洁新鲜、无泥土夹杂，剔除过于枯老以及霉变的部分。青贮原料各组成的营养成分见表1。　　

表1 青贮原料的营养成分　　

Table 1 Nutrient contents of crop straws

指标	干物质**	粗蛋白*	可溶性碳 水化合物*	中性洗涤 纤维*	酸性洗涤 纤维*	粗灰分*
原料	28.1±2.1	8.7±0.7	22.4±1.9	47.6±3.5	28.7±2.6	8.6±0.8

　　注：**表示“/鲜重%”，*表示“/干物质%”，FM表示青贮原料的鲜重;DM表示青贮原料的干物质重;下同。　　Note: **is “/FM%”，*is“/DM%”，FM ,fresh matter; DM，dry matter; the same as below. 　　

1.1.2 添加剂　　

供试添加剂为：乳酸菌制剂Pioneer brand，美国Pioneer Hi –bred International公司,每g约为1.0×109菌落形成单位(Colony Forming-Unit，CFU)。稀释度为5倍绿汁发酵液(Previous Fermented Juice， PFJ)的制备：甘薯藤刈割后，立即带回室内，切碎。用甘薯藤5倍的蒸馏水打浆，浸泡0.5h，两层粗纱布过滤。以滤液的2%添加蔗糖，混匀后，装5L玻璃瓶中，密封，避光，30℃发酵48h,每g约为2.6×108菌落形成单位(CFU)。稀释度为20倍绿汁发酵液(PFJ)制备：原料切碎至lcm后，加20倍的蒸馏水，用粗纱布裹封，放入20L塑料瓶内，加2%蔗糖，滴加食用白米醋，调节发酵原液pH至4.2，密封发酵48h,每g约为1.7×108菌落形成单位(CFU)。　　

1.2 试验设计　　试验采用单因素四水平五重复的完全随机设计。试验因素为添加剂，四个处理分别为：对照(CK)、稀释度为5倍绿汁发酵液(A) 、稀释度为20倍绿汁发酵液(B) 、乳酸菌添加剂(C)。青贮原料组成比例(花生秧：甘薯藤：玉米秸秆)为1：1：2。青贮试验处理见表2。　　

1.3 试验方法　　

1.3.1 青贮料的制作　　

2006年9月23日，将20个容量为10L的圆柱形塑料桶经浓度为0.1%的高锰酸钾溶液浸泡消毒后,晾干备用。将三种青贮原料分别单独进行机械切割，揉切至3-5cm长，按质量组成比例搭配，并混拌均匀，将各种添加剂溶液按量分别均匀喷洒在原料上,装入塑料桶中,乳酸菌组要另外添加2L/t的水，对照组添加2.5L/t的水以使各组添加水量相等。青贮时桶底先铺上一层3cm的糠麸方便吸水，压实后盖上外盖,并用石蜡封口, 贴上标签，然后将青贮桶在常温20- 25℃贮存，60d后开封。　　

1.3.2青贮品质的分析　　

1.3.2.1 感官鉴定 按德国农业协会(DLG)青贮品质感官评分标准进行评定[5]。　　

1.3.2.2 实验室评定 取青贮料样品20g，加入180ml蒸馏水，搅拌均匀，静置24 h，用PHS-3C酸度计测定青贮料浸出液的pH值[6];乳酸(LA)含量测定是用钨酸、硫酸铜和氢氧化钙处理后，用比色法测定乳酸含量[7];用SQ206气相色谱仪测定浸出液的挥发性脂肪酸(VFA)乙酸(AA)、丁酸(BA)的含量[8]，并用弗氏(Fleig)评分法评分[9];氨态氮(NH3-N)和粗蛋白质(CP)的含量用凯氏定氮法测定;中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)采用范氏(Van Soest)测定方法[10]。干物质(DM)是用烘干法测定，在105 ℃下烘8h [11]。　　1.3.3 数据统计分析 用SPSS12.0和DPS统计软件进行方差分析和多重比较。　　

2 结果与分析　　

2.1青贮料的感官鉴定　　

表2 试验处理和青贮饲料的感官鉴定(德国农业协会DLG评分) 　　

Table 2 Treatments of experiment and Sense assessment of the mixture silage (DLG)

处理	CFU /g	添加量L/t	感官鉴定	DLG评分（等级）
CK	－	－	刺鼻酸味浓,香味淡，少许丁酸臭味；茎叶结构保存较差；略有变色，褐色。	13（中）
A	2.6×108	2.5	酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，黄绿	20（优）
B	1.7×108	2.5	酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，黄褐	16（优）
C	1.0×109	0.5	酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，青绿。	20（优）

　　感官上根据德国农业协会(DLG)青贮饲料质量评分法来看，综合青贮饲料嗅觉、结构、色泽三项得分给出评定结果见表2：处理A、B、C为“优”等级;对照组为“中”等级。综合分析，各添加剂处理均显著提高了青贮饲料品质;稀释度为20倍绿汁发酵液处理色泽微变，但仍属优等;对照组属中等。　　

2.2青贮料的试验室鉴定　　2.2.1不同处理对青贮饲料pH值的影响　　青贮饲料pH值的高低反映其发酵品质，优良青贮饲料的pH值应在4.2以下。由表3的pH值可以发现，处理A、B、C 达到优良标准。进一步对pH值进行方差分析和多重比较其差异得出，试验三处理均显著低于对照组，三处理之间差异不显著。青贮本质是通过乳酸发酵抑制有害微生物活动，从而保存饲料营养。当青贮原料本身含糖量不足，乳酸发酵难以产生足够的乳酸，不易于青贮时，可以使用添加剂提高青贮品质。试验中添加乳酸菌制剂、5倍稀释度的绿汁发酵液、20倍稀释度的绿汁发酵液均可为发酵过程提供有效活菌种，促进发酵，进而降低pH值。　　2.2.2不同处理对青贮饲料有机酸含量及弗氏(Fleig)评分的影响　　在各种有机酸中，乳酸、乙酸和丁酸含量是衡量青贮饲料品质的三个重要指标。乳酸是由乳酸菌发酵产生，一般来说乳酸含量越高青贮品质越好。乙酸是一种挥发性有机酸，是大肠杆菌等发酵糖分的主要产物，主要产生在发酵初期。丁酸，也是一种挥发性有机酸，具有难闻的气味，使青贮料发臭，降低营养价值，一般在青贮后期由酪酸菌发酵产生，发生丁酸发酵的饲料，青贮品质较差。有机酸构成可以反映青贮发酵过程的好坏。该指标可以采用世界通用的修订后的弗氏(Fleig)评分法进行评分，结果见表3。以弗氏(Fleig)评分评定青贮饲料质量的标准来看，试验中处理A、B、C评分分别为93、88、95，均超过80分，为“优”等级，对照处理评分54分，为“可”等级。处理A、B、C的乳酸占总酸比值显著高于对照组，分别比对照增加25.9%、20.7%、29.3%，三处理间差异不显著;处理A、B、C的乙酸占总酸比值含量显著低于对照组，分别比对照降低29.4%、23.5%、35.3%，三处理间差异不显著;处理A、B、C的丁酸占总酸比值为0，对照组为3.0%。对各处理有机酸和弗氏(Fleig)评分进行方差分析和多重比较其差异所得结论与2.2.1基本一致，试验三处理的青贮品质均显著优于对照组，三处理之间差异不显著。究其原因，添加乳酸菌制剂和绿汁发酵液后，乳酸菌主导发酵过程，以同型发酵为主，抑制霉菌的活动，提高青贮饲料中乳酸含量，降低乙酸、丁酸含量。　　

表3 青贮饲料试验室鉴定　　

Table 3 Laboratory evaluation of the mixture silage

指标	对照组CK	稀释5倍绿汁发酵液A	稀释20倍绿汁发酵液B	乳酸菌制剂C
pH值	4.62±0.40b	3.96±0.43a	4.08±0.42a	3.89±0.31a
乳酸/总酸％	58±4.6b	73±4.2a	70±5.1a	75±4.4a
乙酸/总酸％	34±2.2a	24±2.5b	26±2.8b	22±1.9b
丁酸/总酸％	3.0±0.6a	0	0	0
弗氏（Fleig）评分	54±3.7	93±4.1	88±5.2	95±3.6
氨态氮/总氮％	12.9±2.1b	5.1±2.4a	5.6±1.6a	4.8±1.9a
粗蛋白*	7.8±0.6b	8.7±0.6a	8.5±0.7a	8.8±0.8a
可溶性碳水化合物*	20.1±1.1b	22.8±3.1a	22.7±3.1a	22.1±2.5a
中性洗涤纤维*	47.8±4.0a	48.1±4.5a	47.9±4.2a	48.1±3.4a
酸性洗涤纤维*	29.2±4.3a	28.7±3.4a	28.9±4.1a	29.0±3.8a

　　注：同列不同小写字母间平均数差异显著(P<0.05)。　　

Note: Means in the same columns with a different letters represent significant difference (P<0.05). 　　

2.2.3 不同处理对青贮饲料氨态氮/总氮(NH3-N/TN%)的影响　　氨态氮与总氮的质量比，反映了青贮饲料中蛋白质和氨基酸分解的程度，因为正常青贮料中蛋白质只分解至氨基酸，氨存在则表示有腐败现象，该值越大说明蛋白质和氨基酸分解越多，意味着青贮饲料品质不佳[9]。由表3得：处理A、B、C评价等级为优，对照处理评价等级为良，处理A、B、C的氨态氮与总氮比例显著低于对照组，分别比对照降低61.5%、56.6%、62.8%，三处理间差异不显著。氨态氮主要是由梭菌等腐败菌分解，乳酸菌制剂、稀释5倍绿汁发酵液、20倍的绿汁发酵液都能促进乳酸发酵，使pH值迅速下降，有利于抑制梭菌等腐败菌活动，从而减少氨态氮产生。　　

2.2.4不同处理对青贮饲料各营养成分含量的影响　　

处理A、B、C的粗蛋白含量显著高于对照组，分别比对照增加11.2%、10.9%、11.3%，三处理间差异不显著; 处理A、B、C的可溶性碳水化合物含量显著高于对照组，分别比对照提高11.3%、11.3%、11.0%，三处理间差异不显著。处理A、B、C与对照组的中性洗涤纤维 、酸性洗涤纤维含量差异不显著。表明添加乳酸菌制剂和绿汁发酵液，乳酸发酵充分进行，且以同型发酵为主，从而有效地保存了蛋白质，可溶性碳水化合物，提高青贮饲料品质。一般农作物秸秆上携带的乳酸菌数都不足，且多为不良菌种，水溶性碳水化合物含量也不足，往往不能进行有效的乳酸发酵，且多为异型发酵，加大了蛋白质，可溶性碳水化合物的损失。添加乳酸菌和绿汁发酵液可以使附着在农作物秸秆表面的乳酸菌群增值，作为乳酸发酵的启动因子，迅速提高青贮料中的乳酸含量，降低pH值，抑制有害微生物对发酵底物的竞争，使原料的营养物质较多地被保留下来。　　

3 结论与讨论　　

3.1 综合结果与分析中对青贮饲料各指标的分析，试验中添加乳酸菌制剂、稀释5倍绿汁发酵液、20倍的绿汁发酵液处理的青贮品质均显著优于对照组，三添加剂处理之间差异不显著。稀释5-20倍绿汁发酵液在生产中能够象乳酸菌制剂一样发挥其促进乳酸发酵，显著改善青贮发酵品质的作用。绿汁发酵液(PFJ)取材方便，制作简单，在生产中具有较好的可操作性和推广价值。　3.2 试验如有可能，应再结合动物试验来综合评判青贮饲料的适口性消化率等指标，以使评定结果更为客观准确，为今后农作物青贮技术提供科学依据。　　

3.3将农作物秸秆混合青贮，在青贮发酵处理过程中，由于农作物秸秆间水分、渗出的营养物质互相调剂，使青贮易于成功;同时，可以改善秸秆适口性和提高秸秆的营养价值。　　

参考文献：　　

[1] 田瑞霞，安渊，梁金凤等. 添加剂对紫花苜蓿青贮品质的影响[J].中国草地,2005，27(4)：10-14 　　

[2] 万里强，李向林.乳酸菌复合添加剂糖分浓度对不同含水量苜蓿青贮效果的影响[J].中国草地,2004,27(1)：45-51 　　

[3] Sheperd A C, Maslanka M, Quinn D. Additives containing bacteria and enzyme for alfalfa silage [J].Journal of Dairy Science,1995,78(3):565-572 　　

[4] Stokes M R, Chen J. Effects of enzyme and bacteria treatments on the fermentation and composition of corn stover silage [J].J Animal Sci,1992,70(supple 1):191 [5] 张子仪.中国饲料学[M].北京：中国农业出版社，2000：89-90 　　

[6] 杨富裕，周禾，韩建国，等.添加甲醛对草木犀青贮品质的影响[J].中国草地,2004,1,43—46 　　

[7]邱碧丽.临床生化检验[M].上海：上海科学技术出版社, 1982. 53- 55 　　

[8]郭金双.不同青贮饲料添加剂对青贮饲料品质的影响,[D]北京：中国农业大学，1998 　　

[9] 董宽虎，沈益新. 饲草生产学[M].北京：中国农业学社出版,2003：255-259 　　

[10] 杨胜.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京：农业出版社，1999.58- 63 　　

[11] 吕建敏，胡伟莲，刘建新.全株玉米添加酶制剂青贮效果研究[J].浙江大学学报，2005，31(4)：483-486 　　

吴进东(1974-)，男，汉族，现为皖西学院化生系讲师，植物学硕士，主要从事草业科学方面的教研工作。

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