張微微 張永根

(東北農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院，哈爾濱 150030)

不同吸收劑對甜菜渣青貯品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性的影響

張微微 張永根*

(東北農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院，哈爾濱 150030)

本試驗旨在探討粉碎干稻桔、干玉米秸、干豆莢作為吸收劑對甜菜渣青貯品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性的影響。試驗分為5組，以濕甜菜渣青貯(無添加)為陰性對照組(水分為82%)，濕甜菜渣中分別添加20%(鮮重基礎)的粉碎干稻秸(稻秸組)、粉碎干玉米秸(玉米秸組)、干豆莢(豆莢組)和麩皮(陽性對照組)后青貯(水分約70%)，每組10個重復，每個重復1 kg。結果表明:1)吸收劑的添加顯著提高了甜菜渣青貯氨態(tài)氮/總氮(P＜0.05)、乳酸含量(P＜0.01)和乙酸含量(P＜0.01)，顯著降低干物質(zhì)損失率(P＜0.01)和水溶性碳水化合物損失率(P＜0.05)，降低丁酸的含量，尤其是稻秸組和豆莢組，未檢測到丁酸含量。2)吸收劑的添加并未影響甜菜渣青貯營養(yǎng)成分。3)吸收劑的添加顯著提高了甜菜渣青貯有氧穩(wěn)定性及暴露在空氣中后各時間點的水溶性碳水化合物含量(P＜0.05);豆莢組有氧穩(wěn)定性最高，達216 h。結果提示，添加吸收劑有助于濕甜菜渣青貯品質(zhì)的提高，養(yǎng)分流失減少，有氧穩(wěn)定性提高;綜合而言，3種吸收劑中，以豆莢和稻秸作為青貯吸收劑效果較優(yōu)。

甜菜渣;吸收劑;青貯品質(zhì);有氧穩(wěn)定性

由于濕甜菜渣中含有大量的水分，在青貯過程中易造成養(yǎng)分的流失，很難得到優(yōu)質(zhì)青貯飼料，從而降低了飼料養(yǎng)分的含量和適口性，嚴重限制牛的采食量和甜菜渣的利用率。為了保證一年四季的甜菜渣均勻供給，提高牛對青貯飼料的采食量，本研究中在濕甜菜渣中添加了吸收劑。吸收劑的主要作用是減少青貯過程中的養(yǎng)分流失，改善青貯品質(zhì)［1－2］。向甜菜渣青貯中添加吸收劑在一定程度上降低了養(yǎng)分隨汁液的流失［3－11］。目前，吸收劑主要是谷物、秸稈、斑脫土、甜菜渣、聚丙烯酰胺等［3］。我國作物秸稈資源豐富，可作為良好的吸收劑來源，而現(xiàn)今只有很少一部分被作為飼料使用，大部分是焚燒或直接廢置腐爛，造成資源浪費和環(huán)境污染［12］。本試驗以作物秸稈為青貯飼料的吸收劑，利用其與高水分甜菜渣兩者水分互補的特點進行青貯，對幾種來源廣泛、價格低廉的作物秸稈的吸收劑效果進行比較，探討該方法的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

甜菜渣來源于黑龍江省海倫南華糖業(yè)公司;稻桔、玉米秸、豆莢、麩皮均來源于本區(qū)域農(nóng)戶。

1.2 試驗設計

本試驗采取單因素試驗設計。試驗分為5組，以濕甜菜渣青貯(無添加)為陰性對照組(水分為82%)，濕甜菜渣中分別添加20%(鮮重基礎)的粉碎干稻秸(稻秸組)、粉碎干玉米秸(玉米秸組)、干豆莢(豆莢組)和麩皮(陽性對照組)后青貯(水分約70%)，每組10個重復，每個重復1 kg。

1.3 青貯飼料的調(diào)制工藝

濕甜菜渣水分82%。將作物干秸稈切至2～3 cm，與甜菜渣混合均勻后，水分約為70%。各組原料分別裝進聚乙烯袋(550 mm×450 mm)，每袋總重1 kg，抽真空后封口，室溫條件下放置。

1.4 測定指標和方法

3個重復的青貯在發(fā)酵60 d之后，進行青貯質(zhì)量的評定。水分采用冷凍干燥法測定(LGJ－1冷凍干燥機，上海醫(yī)用分析儀器廠);粗蛋白質(zhì)(CP)含量采用全自動凱氏定氮儀(FOSS 2300)測定，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量用纖維分析儀(美國Ancom fiber Analyzer)測定［13－15］;水溶性碳水化合物(WSC)含量采用硫酸－蒽酮法測定［16］。pH采用EA940離子濃度計測定;乳酸含量采用高效液相色譜Waters 600測定［17］;揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量采用氣相色譜法(日本島津 GC －2010)測定［18］;干物質(zhì)(DM)損失率為青貯后減少的DM占青貯前DM的百分數(shù)，WSC損失率計算方法相同;對青貯進行V-score等級評定［19］。

剩余7個重復的青貯在發(fā)酵70 d后，進行有氧穩(wěn)定性的測定。有氧穩(wěn)定性定義為青貯飼料在空氣中暴露后其核心溫度比外界溫度高出2℃所需要的小時數(shù)［20］。青貯開封之后，以重復為單位放置在室溫［(24±1)℃］下，溫度測定利用熱電偶原理，采用ZDR溫濕度記錄儀，將各記錄儀的熱電偶置于青貯飼料中心處，每30 m in自動記錄青貯飼料中心處的溫度。同時，連續(xù)4 d測定WSC殘余量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

用SAS 9.1統(tǒng)計軟件GLM模塊進行單因素方差分析，差異顯著者用Duncan氏法進行多重比較［21］。

2 結果

2.1 甜菜渣的碳水化合物組成、青貯原料的營養(yǎng)成分

非淀粉多糖包括中性洗滌可溶纖維(NDSF)和NDF。由表1可知，甜菜渣含有大量的非淀粉多糖，NDSF為30.28%，其中含有高比例的果膠，達14.17%;甜菜渣的含糖量極高，為4.82%，符合青貯的含糖量需求。

由表2可知，甜菜渣是種具有高水分(82.16%)的副產(chǎn)品，屬于不易青貯類型;4種吸收劑的DM含量較高，且接近，因此甜菜渣與4種吸收劑的青貯混合比例大約一致，為4∶ 1;混合之后，水分約為70%，均嚴格滿足青貯所需要的基本條件。

表1 甜菜渣的碳水化合物組成(干物質(zhì)基礎)Table 1 Carbohydrate composition of the beet pulp(DM basis) %

表2 青貯原料的營養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎)Table 2 Nutrient composition of silage ingredients(DM basis) %

2.2 不同吸收劑對甜菜渣青貯發(fā)酵指標和養(yǎng)分流失的影響

由表3可知，甜菜渣里添加不同吸收劑之后，可以降低蛋白質(zhì)的降解，陽性對照組氨態(tài)氮/總氮最小(3.01%)，與稻秸組差異不顯著(P＞0.05)，陰性對照組最高(5.25%);各試驗組間的乳酸和乙酸的含量差異極顯著(P＜0.01)，3組中乳酸含量以玉米秸組最高(P＜0.01);陰性對照組、玉米秸組和陽性對照組的丁酸含量幾乎沒有變化，稻秸組和豆莢組沒有檢測到丁酸。各試驗組的DM損失率差異極顯著(P＜0.01)，陰性對照組DM 損失率達到20.76%，而陽性對照組只有1.59%;試驗組和陽性對照組的WSC損失率顯著低于陰性對照組(92.10%)(P＜0.05)，陰性對照組流失最為嚴重，各試驗組、陽性對照組間差異均不顯著(P＞0.05)。

表3 不同吸收劑對甜菜渣青貯發(fā)酵指標和養(yǎng)分損失的影響Table 3 Effects of different absorbents on fermentation indices and nutrient loss of the beet pulp silage

2.3 不同吸收劑對甜菜渣青貯營養(yǎng)成分的影響

由表4可知，陰性對照組的CP含量比青貯前(10.60%)有所增加;經(jīng)計算各組的NDF含量比甜菜渣青貯之前有所降低，ADF的含量(除陰性對照組外)則升高，吸收劑的添加并未影響甜菜渣青貯營養(yǎng)成分(P＞0.05)。

表4 不同吸收劑對甜菜渣青貯營養(yǎng)成分的影響(干物質(zhì)基礎)Table 4 Effects of different absorbents on nutrient composition of the beet pulp silage(DM basis) %

2.4 不同吸收劑對甜菜渣青貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響

2.4.1 青貯飼料WSC含量隨暴露在空氣中時間的變化

由表5可知，添加吸收劑的甜菜渣青貯暴露在空氣中后，在各時間點WSC含量都顯著高于陰性對照組(P＜0.01);2.0 d，陰性對照組的 WSC含量下降了0.33%，下降幅度為86.64%，其次是玉米秸組(82.51%)和稻桔組(81.42%)，最低的是豆莢組(71.37%)和陽性對照組(59.34%);3.0 d，玉米秸組的下降幅度達到85.81%，最低的是豆莢組，為74.36%。

表5 青貯飼料WSC含量隨暴露在空氣中時間的變化(干物質(zhì)基礎)Table 5 The variation of WSC content in beet pulp silage along with exposure time in air(DM basis) %

2.4.2 青貯飼料有氧穩(wěn)定性隨暴露在空氣中時間的變化

由圖1可知，添加吸收劑的甜菜渣青貯有氧穩(wěn)定性顯著提高(P＜0.05)，其中豆莢組最高，達216 h。

圖1 青貯飼料有氧穩(wěn)定性隨暴露在空氣中時間的變化Fig.1 The variation of aerobic stability of beet pulp silage along with exposure time in air

3 討論

3.1 甜菜渣的營養(yǎng)成分

甜菜渣的化學成分可分為結構性碳水化合物和非結構性碳水化合物2類，非結構性碳水化合物包括糖、淀粉和有機酸，結構性碳水化合物主要是組成細胞壁的纖維類物質(zhì)。

本試驗測得甜菜渣的DM含量很低(17.84%)，NDF 含量適中(49.62%)，屬于優(yōu)質(zhì)的多汁飼料;Ca為 1.17%，P 為 0.04%，Ca、P 比例失衡，這和Arosemena等［22］的報道相一致;甜菜渣的特點是木質(zhì)素含量低、非淀粉多糖含量高，其非淀粉多糖主要是NDSF，而NDSF中又以果膠居多。可以看出甜菜渣的非淀粉多糖主要由纖維素、半纖維素和果膠構成。

3.2 不同吸收劑對甜菜渣青貯營養(yǎng)成分的影響

添加吸收劑青貯后DM損失率明顯減少，這足以證明吸收劑的添加對甜菜渣有很好的保存作用。另一方面，保留了青貯中WSC，為乳酸的發(fā)酵提供了底物。各組的CP含量都比青貯前增加，NDF降解相應提高，利于反芻動物的消化率的提高。Sahin等［11］也提出向甜菜渣中添加玉米秸等，使得青貯飼料DM和CP含量相應增加，降低丁酸產(chǎn)生。姚愛興等［23］指出在濕甜菜渣中分別添加稻秸和麥秸之后，可以增加CP含量，降低WSC隨汁液的流失，改善了秸稈的質(zhì)地和營養(yǎng)價值，這與本試驗的結論相一致。Fransen等［24］也指出，對于過高的水分飼料，吸收劑的加入能減少汁液的流失，從而降低養(yǎng)分的流失，提高青貯的品質(zhì)。

3.3 不同吸收劑對甜菜渣青貯品質(zhì)的影響

pH、氨態(tài)氮/總氮和有機酸含量是評定青貯飼料品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標。一般認為pH和氨態(tài)氮/總氮低，有機酸特別是乳酸含量高、乳酸占總有機酸的比例高(說明整個青貯過程以乳酸菌發(fā)酵占優(yōu)勢)，青貯飼料品質(zhì)就好;反之，pH高、乳酸含量低，青貯飼料品質(zhì)即為劣等。同時，氨態(tài)氮/總氮與青貯飼料的飼用價值有很大的關系［25］。氨態(tài)氮主要是腐敗微生物分解原料中的CP產(chǎn)生，氨態(tài)氮含量高，不良發(fā)酵程度就越大，營養(yǎng)成分破壞就越發(fā)顯得嚴重，青貯飼料的品質(zhì)和營養(yǎng)價值就越低。本試驗中，甜菜渣單獨青貯得不到最優(yōu)質(zhì)的青貯飼料;甜菜渣中加入麩皮、豆莢、稻秸和玉米秸，能顯著提高青貯回收率，降低氨態(tài)氮/總氮，這與Jones等［26］和 Shin 等［27］的報道相一致。經(jīng)感官評定，甜菜渣單獨青貯的對照組底部有積水，若在底部有排水孔的青貯窖內(nèi)青貯，可造成大量可溶性養(yǎng)分流失［24］。添加稻秸、豆莢、麩皮和玉米秸后可明顯減少底部積水，甚至不存在這種情況，青貯飼料的氣味明顯改善。添加吸收劑的這種效果和孔凡德［28］中的報道相一致。而添加玉米秸的甜菜渣青貯，也由于可溶性養(yǎng)分的流失過于嚴重，青貯品質(zhì)也無法達到優(yōu)等。

本試驗中，以高纖維含量的稻秸作為吸收劑，青貯飼料pH為4.13，不能很有效地抑制梭菌發(fā)酵，乳酸含量也有所降低，這一結果與孔凡德［28］研究的高水分黑麥草中添加吸收劑或凋萎青貯對青貯品質(zhì)和營養(yǎng)價值的影響的研究極為相似。在甜菜渣中添加不同吸收劑青貯之后，雖然pH沒有甜菜渣單獨青貯的效果好，但是與之差異不顯著，這可能是由于各作物秸稈具有緩沖能力。V-score等級評定結果可以看出甜菜渣直接青貯的評分最低，說明甜菜渣直接青貯的品質(zhì)不理想。

甜菜渣中加入稻秸、豆莢、玉米秸和麩皮進行混合青貯，前兩者吸收劑的添加降低了青貯中的乳酸含量，而鑒于以下原因，這不能作為青貯品質(zhì)差的標準。乳酸含量增加對青貯飼料的保存有負面影響，正如本試驗中玉米秸組的乳酸含量很高，但是青貯品質(zhì)并不是最好的;Wohlt［29］研究也表明，牧草青貯發(fā)酵主要產(chǎn)生乳酸時，相對的短鏈脂肪酸的數(shù)量非常少，而短鏈脂肪酸能夠抑制酵母菌、霉菌等生長繁殖，所以，當青貯飼料與氧氣接觸后，發(fā)酵所產(chǎn)生的乳酸便給乳酸同化型酵母菌提供了其生長繁殖所需的底物，這樣酵母菌開始迅速繁殖，從而造成青貯飼料的二次發(fā)酵。

3.4 不同吸收劑對甜菜渣青貯的有氧穩(wěn)定性的影響

青貯飼料暴露在空氣中時，厭氧環(huán)境變成了有氧環(huán)境。在這種情況下，氧氣缺乏時休眠的微生物開始增殖(一些酵母菌可以耐受相當?shù)偷膒H)，從而導致青貯飼料不穩(wěn)定，具體表現(xiàn)為溫度增加、剩余WSC含量急劇下降和pH上升。在本試驗中，甜菜渣青貯暴露在空氣中72 h即開始影響青貯品質(zhì)，而添加吸收劑的各組有氧穩(wěn)定性最長為216 h。同時各組WSC含量和DM損失率隨著青貯暴露在空氣中時間的延長而呈現(xiàn)急劇直線下降，添加吸收劑能減緩下降的速率。這說明吸收劑的添加能抑制有害菌的增長，在一定程度上延長甜菜渣青貯的有氧穩(wěn)定期，抑制了青貯飼料的二次發(fā)酵。

WSC是青貯微生物發(fā)酵的主要底物。甜菜渣WSC組成為果膠、淀粉。青貯發(fā)酵過程中大量的WSC又會被微生物利用，因此青貯后剩余的WSC將大為減少。而青貯飼料中剩余的WSC越多，開封后被有害菌利用的也就越多。本試驗中，豆莢組的剩余WSC含量最高，在連續(xù)3 d的測定中，其下降幅度遠低于對照組，提高了青貯飼料的有氧穩(wěn)定性。添加不同吸收劑的甜菜渣青貯在接觸空氣后仍能有效地抑制有害菌的活動，使WSC損失減少到最低，延長了二次發(fā)酵的時間，故相對損失也就較少。

4 結論

①濕甜菜渣與吸收劑混合更易于青貯，養(yǎng)分的流失減少，有氧穩(wěn)定性提高。

②綜合而言，3種吸收劑中，以豆莢和稻秸作為青貯吸收劑效果較優(yōu)。

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*Corresponding author，professor，E-mail:zhangyonggen@sina.com

(編輯 王智航)

Different Absorbents A ffect Silage Quality and Aerobic Stability of Beet Pulp

ZHANGWeiwei ZHANG Yonggen*
(College of Animal Science，Northeast Agriculture University，Harbin150030)

The study was conducted to investigate the effects of absorbents(dry rice straw，dry corn stalk and dry pods)on the silage quality and aerobic stability of beet pulp.The treatments in this study consisted of 5 groups:wet beet pulp silage without absorbentwas used as the negative control group(moisture was 82%);dry rice straw(rice straw group)，dry corn stalk(corn stalk group)，dry pods(pods group)and wheat bran(positive control group)were added into wet beet pulp by 20%(fresh weight basis)，respectively.Them ixtures(moisture was about70%)were ensiled.There were 10 replicates in each group and 1 kg per replicate.The results showed as follows:1)the addition of absorbents significantly increased ammoniacal nitrogen(NH3-N)/total nitrogen(P＜0.05)，lactic acid content(P＜0.01)and acetic acid content(P＜0.01)，but significantly decreased loss rates of dry matter and water-soluble carbohydrate(WSC)(P＜0.05)，aswell as the content of butyric acid，especially in rice straw group and pods group，the butyric acid contents in which were unidentified.2)The addition of absorbents didn’t affect the nutrient composition of beet pulp silage.3)The addition of absorbents significantly increased the WSC content after different exposure time in air and the aerobic stability of beet pulp(P＜0.05)，the aerobic stability of pods group was216 h，which was the highest among all groups.The results indicate that the addition of absorbents improves the silage quality，reduces the nutrient loss and improves aerobic stability of beet pulp silage;to sum up，corn stalk and pods are two kinds of optimal absorbents for silage.［Chinese Journal of Animal Nutrition，2011，23(9):1577-1583］

beet pulp;absorbent;silage quality;aerobic stability

S816.5+3

A

1006-267X(2011)09-1577-07

10.3969/j.issn.1006-267x.2011.09.017

2011－03－07

農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(奶牛)產(chǎn)業(yè)技術體系(nycytx-02-02)

張微微(1984—)，女，浙江樂清人，博士研究生，從事反芻動物營養(yǎng)研究。E-mail:ice_rose2008@yahoo.com.cn

*通訊作者:張永根，教授，博士生導師，E-mail:zhangyonggen@sina.com