0 引 言自青贮技术推广以来,玉米秸在青贮原料中始终占据着举足轻重的地位,近年来,随着生物技术在饲料行业的不断渗透,人们对于微生物接种剂和酶制剂在秸秆青贮技术中的应用进行了大量的研究和探索。作物贮存时接种乳酸菌是为了快速增加青贮料表面的乳酸菌数目,从而使乳酸在发酵中处于主导作用,更好地抑制有害微生物的活动。而加入酶制剂则是想解决秸秆类饲料中可发酵底物不足、粗纤维过量等问题,希望以此促进乳酸发酵,提高饲料利用率和动物的生产性能[1]。目前,尽管国外关于这方面的研究报道很多,如Richard(1986)[2]、Zieliska(2002)[3]和Masuko(2002)[4]等,结论却不很一致,而我国尚处于起步和认识阶段。本研究利用乳酸菌制剂与酶制剂单独或联合应用处理全株玉米和青玉米秸,旨在探讨其对青贮饲料质量的影响。
1 材料与方法
1.1 青贮饲料的调制
原料选用:全株玉米(农大107,乳熟期);青玉米秸(唐抗5号,青刈);原料的成分含量见表1。原料揉切至1~4cm长,经不同添加剂处理后,紧实装填于约150L的青贮桶内,对照组不用添加剂,加工处理方法相同。试验设计为随机区组设计,2次重复(表2)。
供试添加剂及添加量为:乳酸菌制剂1(乳酸菌1,Pioneerbrand11A44,美国PioneerHi-BredInternational公司)(每g约为109菌落形成单位),添加量为0.5g/kg(FM);乳酸菌制剂2(乳酸菌2,百奥美青贮专用剂,美国科·汉森有限公司),添加量为0.01g/kg(FM);酶制剂1(主要含纤维素酶,日本SnowBrandSeed公司),添加量为0.033g/kg(FM);酶制剂2(主要含纤维素酶和木质分解酶,芬兰Finnfeed公司,保康生草料青贮剂),添加量为0.2mL/kg(FM);FM表示新鲜料。青贮桶在常温20~25℃下贮存,两个月后开封。
1.2 现场评定
按照我国1996年农业部下发的《青贮饲料质量评定标准》,开封时就全株玉米和青玉米秸青贮饲料的色泽、气味和质地等感官指标以及pH值进行现场评定。
1.3 实验室评定
测定指标与方法:干物质含量(干燥法);pH值(pH计);有机酸含量:乳酸、乙酸(高效液相色谱法),挥发性脂肪酸(气相色谱法[7]);纤维素含量:中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和酸性洗涤木质素(ADL)(范氏纤维测定法);粗蛋白(GB6432-86法);氨态氮(凯氏定氮法)。
1.4 生物评定
进行动物消化试验,采用体外(瘤胃微生物)消化试验法,测定干物质消失率和中性洗涤纤维(NDF)瘤胃降解率。
1.5 二次发酵试验
开封后,取样3.5kg左右于绝热容器内暴露在空气中,通过检测青贮饲料的温度考察其二次发酵情况,即在室温(24±0.5)℃下连续6天测试容器内青贮饲料的温度,当温度在室温基础上升高1.5℃时认为呈现不稳定状态。
2 结果与讨论
2.1 不同添加剂青贮饲料现场评定指标
图1表示全株玉米和青玉米秸青贮饲料的感官指标、原料水分及pH值的综合评定结果。可以看出,经各添加剂处理后得到的全株玉米青贮饲料评定得分均高于75,为优等青贮饲料,青玉米秸青贮饲料均为良好青贮饲料,且评定得分均在对照组的基础上有所提高。因此,乳酸菌和酶制剂的添加都可以改善玉米青贮饲料的色泽、气味和质地,提高其发酵品质,其中乳酸菌1和酶制剂1的共同作用效果明显优于单独作用,而且亦优于乳酸菌2+酶制剂2处理组。
2.2 不同添加剂青贮饲料实验室评定指标
1)有机酸含量及组成
有机酸总量及其构成可以反映青贮发酵过程的坏,其中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸,表3即是它们自的含量、与总酸的比值以及基于Flieg法的评定果。
由表3可得,各处理组青贮饲料很少或未产生丁酸。两个对照组青贮饲料的有机酸评定结果都较好,说明试验所用的两种原料中含有足够青贮发酵的乳酸菌和糖分,酶制剂1和乳酸菌2+酶制剂2两组添加剂的加入也较好地保证了处理组青贮饲料中乳酸的发酵品质。而乳酸菌1和乳酸菌1+酶制剂1处理组中,全株玉米青贮饲料的乳酸占总酸比例分别比对照组低34%、36%,青玉米秸青贮饲料相应低25%、36%,乙酸占总酸的比例则成倍增加,明显高于对照组,这表明乳酸菌1的添加使青贮饲料中的乳酸菌以异型发酵为主,产生乳酸的同时亦产生了大量乙酸和乙醇,由于各处理组的总酸含量之间无显著差异(P>0.05),所以一定程度上抑制了乳酸的产生,降低了乳酸的发酵品质。
2)纤维素成分含量
各处理组青贮饲料的纤维素成分含量如表4所示。
分析表4数据可得,添加乳酸菌1使全株玉米和青玉米秸青贮饲料中的中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量均有所增加,这可能是因为乳酸菌促使了一些细胞壁物质的的降解,从而使NDF、ADF等不可消化组分的含量相对增加。而与对照组相比,乳酸菌制剂和酶制剂的混合作用则显著降低了纤维素的含量(P<0.05),如乳酸菌1+酶制剂1使全株玉米和青玉米秸青贮饲料的NDF含量分别降低7%和5%,ADF含量相应降低10%、6%,这说明只有乳酸菌和酶制剂共同作用时,才能有效地降低NDF、ADF的含量,提高青贮饲料的营养价值。酶制剂1处理组青贮饲料的NDF、ADF含量和对照之间、各处理组之间的酸性洗涤木质素(ADL)含量差异均不显著(P>0.05)。3)粗蛋白及氨态氮与总氮比值青贮饲料的粗蛋白、氨态氮含量,以及依照氨态氮与总氮(总氮(%FM)=粗蛋白(%FM)/6.25)比值的评定得分见表5。
氨态氮与总氮的比值反映了青贮饲料中蛋白质和氨基酸分解的程度,由表5可以看出,本试验中全株玉米青贮饲料的氨态氮与总氮比值的评定得分均为满分50分,青贮质量优良[5]。而酶制剂1和乳酸菌1+酶制剂1却使青玉米秸青贮饲料的氨态氮与总氮比值分别比对照增加35%、24%,由于检测到此两处理的青贮桶有一定量的流出液,并且两处理组青贮饲料中均检测到了少量的丁酸,分析原因可能是潮湿的条件促使了一些梭菌的生长,从而一定程度上加大了蛋白质水解。所选乳酸菌制剂和酶制剂对全株玉米和青玉米秸青贮饲料中粗蛋白含量都无显著影响(P>0.05)。
2.3 不同添加剂青贮饲料生物评定指标
青贮饲料的动物消化指标:干物质消失率和NDF瘤胃降解率如表6所示。
方差分析可知,不同添加剂处理后青贮饲料的干物质消失率均明显高于对照组(P<0.05),其中乳酸菌1+酶制剂1和乳酸菌2+酶制剂2作用效果最显著,并同时使全株玉米和青玉米秸青贮饲料的NDF瘤胃降解率亦明显高于对照组,而其他处理组的NDF瘤胃降解率与对照组之间无显著差异(P>0.05)。酶制剂1虽然对降低青贮饲料的纤维素含量未达到显著性效果,乳酸菌1甚至使纤维素含量高于对照组,但它们都提高了干物质消失率,促进了动物对青贮饲料的消化。
2.4 不同添加剂抑制青贮饲料二次发酵的效果
试验结果如图2所示,酶制剂1和乳酸菌2+酶制剂2处理组温度升高1.5℃时的暴露存放时间与对照组之间无显著差异(P>0.05)。而乳酸菌1处理组温度升高1.5℃的平均时间比对照组滞后51.5h,乳酸菌1和酶制剂1的共同作用效果更显著,青玉米秸青贮饲料在存放过程中始终未出现不稳定状态,所以,此两种处理能有效地抑制乳酸、乙酸及可溶性碳水化合物的氧化和酵母及霉菌的生长,从而抑制青贮饲料的二次发酵。
3 结 论
四种添加剂处理都能显著改善全株玉米和青玉米秸青贮饲料的色泽、气味、质地等感官品质,并提高青贮饲料的干物质消失率;在降低青贮饲料的纤维素含量,提高动物的消化率上,乳酸菌1和酶制剂1、乳酸菌2和酶制剂2混合作用时的效果最显著;另外,只有乳酸菌1和乳酸菌1+酶制剂1能够有效地抑制青贮饲料的二次发酵。