關(guān)鍵詞:油菜(BrassicanapusL.)秸稈;黃貯;青貯菌;酶制劑;尿素
中圖分類號:S816.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號:0439-8114(2025)07-0133-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.07.023 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):口
Effects of different additives on the quality of double low rapeseed straw silage
PENGZheng-wen1,TONGYue1,JIANGXian-yu1,ZHANGHong-lun2 (1.YichangAcademyofAgricultural Sciences,Yichang 443OO4,Hubei,China; 2.Yidu Agricultural Integrated Law Enforcement Team,Yidu 443399,Hubei,China)
Abstract:Toinvestigatetheefectsofdiferentaditivesonthequalityofdoublelowrapeseedstrawsilageafterfermentation,whole plantdouble-lowhighqualityrapesdstrawaftermaturityandseedremovalwasusedasrawmaterialintheexperiment,withseven treatments set up: control(CK),silage species + 600 g/t enzymic preparations, silage species + (20 300g/t enzymic preparations, silage species + 150g/t enzymic preparations,silage species+15O g/t enzymic preparations + 3% urea,silage species + 150g/t enzymic preparations +4% urea,and silage species+l50 g/t enzymic preparations + 5% urea. Samples from each treatment group were taken for detectionandanalysisafter45daysoffermentation.Then15healthyYichangwhitegoatsofappropriateagewereselectedandrandomly dividedintofivegroupswith3goatsineachgroup.Then,thebestqualitytstedgroupofrapeseedstrawsilageasmixedwithcornsilage at ratios of 10% , 20% , 30% , 40% ,and 50% respectively and fed to five groups of goats to observe their feeding situation. The results showed that the organic acid content of rapeseed straw decreased significantly ( Plt;0.05 ),and the contents of crude protein and crude fat increased significantly ( Plt;0.05 )after adding a certain amount of silage bacteria and enzyme preparations,among which the qualityof the silagebacteria +150g/t enzyme preparation treatment group was the best.The content of butyric acid decreased significantly ( Plt;0.05 )and the content of crude protein increased significantly ( Plt;0.05 )after urea ammonification of rapeseed straw. The feedintakeofhitegoatswashigherafterfeeding themixtureofrapeseedstrawsilageandcornsilage.Itindicatedthatinoculatingsilagebacteriatoapesdtrawndaddingnzepreparationsandureaforfermentationcouldfectivelyimprovethenutrtioalcomponents and the quality of rapeseed straw silage,and the palatability,and promote the feeding of livestock.
Key words: rapeseed (Brassica napus L.) straw; straw silage; silage bacteria;enzyme preparation; urea
中國作為農(nóng)業(yè)大國,每年可產(chǎn)生約10.4億t農(nóng)作物秸稈,其中可收集的秸稈約為9億t[1]。秸稈的生物處理方法包括青貯、黃貯和氨化[2]。油菜(Bras-sicanapusL.)是中國最主要的油料作物,種植面積居世界首位[3]。油菜擴(kuò)種導(dǎo)致油菜秸稈產(chǎn)生量迅速增加。研究表明,油菜秸稈中含有豐富的氮、磷、鉀和微量元素[4]。飼用油菜秸稈營養(yǎng)物質(zhì)豐富,但其表皮的外壁角質(zhì)化程度很高,質(zhì)地相對堅(jiān)硬,且含有芥酸和硫代葡萄糖苷等抗?fàn)I養(yǎng)因子,直接飼喂會(huì)導(dǎo)致有效能值低、適口性差、消化率低[5]
現(xiàn)階段,應(yīng)用較廣的油菜秸稈加工調(diào)制技術(shù)包括秸稈青貯、微貯、氨化、生物發(fā)酵、菌糠等,其他方法由于受自身限制尚不適合大面積推廣[6]。秸稈青貯技術(shù)應(yīng)用廣泛,但黃貯研究較少。秸稈黃貯技術(shù)是利用干秸稈為原料,添加適量水和發(fā)酵菌劑,壓實(shí)密封后儲(chǔ)存,利用乳酸菌等微生物厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸,降低pH以抑制腐敗菌生長,從而保存飼草營養(yǎng)價(jià)值[7。通過對油菜秸稈進(jìn)行生物處理,能夠提高秸稈利用率、資源轉(zhuǎn)化率、畜禽消化率等[8.9],降低牲畜的飼料采購成本,加快畜禽生長發(fā)育速度。
本研究通過添加青貯菌、酶制劑和尿素來制備品質(zhì)優(yōu)良的黃貯飼料,克服秸稈適口性差、采食率低的缺點(diǎn),提升秸稈的營養(yǎng)價(jià)值。通過秸稈養(yǎng)畜,充分發(fā)揮油菜秸稈的飼用價(jià)值,為牛羊等畜禽提供充足的冬季飼草料。
1 材料與方法
1.1材料
1.1.1試驗(yàn)動(dòng)物15只健康的5月齡宜昌白山羊,體重為( 13±1 ) kg ,由湖北省白山羊養(yǎng)殖基地提供
1.1.2主要試劑華油雜62號雙低油菜,購自湖北國科高新技術(shù)有限公司;纖維素酶,購自和氏璧生物科技有限公司;木聚糖酶,購自河南仰韶生化工程有限公司;酒酵母菌,購自安琪酵母股份有限公司;青貯菌,購自濰坊益昊生物技術(shù)有限公司;尿素,購自湖北三寧化工股份有限公司。酶制劑均由1:1含量的纖維素酶和木聚糖酶組成。
1.2 方法
1.2.1不同含量酶制劑處理選用雙低油菜,待油菜子成熟后,利用機(jī)械將秸稈收割、切碎、揉絲成2.0~2.5cm 的小段,將粉碎的秸稈分為處理組1、處理組2、處理組3、處理組4、處理組5、處理組6。使用噴霧器向6個(gè)處理組噴灑等量青貯菌種,青貯菌種由青貯菌和酒酵母菌組成,青貯菌使用量為 1.5g/t 酒酵母菌使用量為 200g/t 。處理組1、處理組2、處理組3中再分別噴灑 600,300,150g/t 的酶制劑進(jìn)行發(fā)酵,對照組為不添加酶制劑的油菜秸稈。
1.2.2不同含量尿素處理處理4、處理5、處理6中均噴灑 150g/t 酶制劑,再分別添加 3%4%.5% 的尿素處理。
1.2.3黃貯發(fā)酵與檢測采用自制液壓機(jī)進(jìn)行機(jī)械液壓,壓縮的黃貯塊狀大小為 0.01m3 ,密度為( 700± 20) kg/m3 ,每個(gè)處理組制備3包,使用專用青貯拉伸薄膜包裹。黃貯裹包后放置于遮陰棚內(nèi),防止動(dòng)物撕咬。發(fā)酵45d后取樣檢測 pH 、揮發(fā)性脂肪酸、灰分、粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量。
1.2.4試驗(yàn)動(dòng)物分組與飼喂飼喂試驗(yàn)在白山羊養(yǎng)殖基地進(jìn)行,選用健康的5月齡、體重為 13±1kg 的宜昌白山羊15只,隨機(jī)分為5組,分別編號1、2、3、4、5,每組3只。將處理組3的油菜秸稈按 10%.20%.30%.40%.50% 的比例與青貯玉米混合,每份混合料 2.5kg ,分別飼喂5組山羊,2h 后觀察飼料剩余情況
1.2.5數(shù)據(jù)分析采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,采用 Ψt 檢驗(yàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析, Plt; 0.05表示差異顯著。
2 結(jié)果與分析
2.1適量酶制劑添加能提升油菜黃貯的品質(zhì)
從表1可以看出,處理組3中乙酸、丙酸和揮發(fā)性脂肪酸VFAs的含量均顯著低于處理1和處理2(Plt;0.05) ),處理組3中丙酸、丁酸和揮發(fā)性脂肪酸VFAs的含量均顯著低于對照組( (Plt;0.05 )。從表2可以看出,3組中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維均無顯著性差異( (Pgt;0.05) ,處理組3中粗脂肪和粗蛋白含量要明顯高于其他兩組和對照組,營養(yǎng)成分較高。綜合評定,處理組3的黃貯品質(zhì)最佳,是適宜推廣的黃貯油菜秸稈飼料。
表1不同含量酶制劑處理后揮發(fā)性脂肪酸含量及pH
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著 (Plt;0.05 。下同
2.2油菜秸稈黃貯氨化后品質(zhì)提升
從表3可以看出,3個(gè)處理組中乙酸和揮發(fā)性脂肪酸VFAs的含量均無顯著差異( Pgt;0.05, ,處理組6的丁酸含量顯著低于其他兩組 (Plt;0.05) 。從表4可以看出,處理組6的粗蛋白含量明顯高于其他兩組。綜合評定, 5% 的尿素添加量是秸稈氨化較適宜的用量。
表2不同含量酶制劑處理后營養(yǎng)成分含量(單位: %DM )
表3不同含量尿素處理后揮發(fā)性脂肪酸含量(單位: g/kg′Δ
表4不同含量尿素處理后營養(yǎng)成分含量(單位: %DM )
2.3油菜秸稈飼料與青貯玉米飼料混合飼喂提高采食率
從表5可以看出,當(dāng)黃貯秸稈添加量為 10% 和20% 時(shí),飼料無剩余;當(dāng)添加量為 30% 時(shí),僅有少量剩余;當(dāng)添加量為 40% 和 50% 時(shí),山羊采食意愿不強(qiáng),飼草剩余較多。當(dāng)黃貯油菜秸稈添加量為 10% 和 20% 時(shí),山羊采食意愿較好。
表5油菜秸稈飼料不同添加量飼喂山羊采食情況
3 討論
油菜作為十字花科植物,其秸稈中含有抗?fàn)I養(yǎng)因子一一硫代葡萄糖苷,其本身并無毒性,但其水解產(chǎn)物是有毒的,能導(dǎo)致動(dòng)物甲狀腺腫大并引發(fā)多種中毒現(xiàn)象,一定程度上限制了油菜副產(chǎn)物在飼料工業(yè)中的應(yīng)用[10]。研究表明,通過物理、化學(xué)及微生物發(fā)酵油菜秸稈,均可不同程度地改善其營養(yǎng)價(jià)值[]。中國優(yōu)質(zhì)粗飼料資源短缺是制約畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素,尤其在青藏高原地區(qū)飼草嚴(yán)重匱乏,利用非常規(guī)粗飼料來替代飼草,這對反芻動(dòng)物養(yǎng)殖發(fā)展具有重要意義[12.13]
油菜秸稈纖維含量高,含大量木質(zhì)素、硅酸鹽、蠟質(zhì)等成分,適口性較差[14],作為家畜越冬的干草料,其營養(yǎng)價(jià)值和利用率較低,所以絕大多數(shù)都被燒,造成了很大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。自2008年起,中國推行秸稈禁燒政策,力促秸稈還田或綜合再利用[15]。秸稈綜合利用率不斷提高,秸稈能源化利用能力明顯增強(qiáng),碳減排效果顯著[16]。利用秸稈養(yǎng)畜,用以養(yǎng)殖草食動(dòng)物,使農(nóng)作物秸稈變廢為寶,既提高了資源利用率,有利于保護(hù)草原、恢復(fù)生態(tài),又能減少秸稈焚燒對環(huán)境造成的污染,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律。研究表明,油菜秸稈不通過處理直接加入到日糧中會(huì)顯著降低動(dòng)物的采食量、消化率及生產(chǎn)性能。原因在于油菜秸稈在瘤胃中的可消化性較低,其平均體外有機(jī)物質(zhì)消化率僅有 26.4% ,甚至更低[7]。通過對油菜秸稈進(jìn)行生物處理后,在一定程度上能夠提高其在動(dòng)物體內(nèi)的消化率和利用率,促進(jìn)動(dòng)物增長。
秸稈青(黃)貯飼料加工技術(shù)屬于一種生物處理方法,也是生物處理法中應(yīng)用最廣泛、操作也最簡單的方法[18]。黃貯是相對于青貯而言的秸稈飼料發(fā)酵方法,主要利用子實(shí)收獲后的秸稈作原料,通過適量添加水、生物菌劑、玉米面等促進(jìn)物質(zhì)發(fā)酵,通過密閉、壓實(shí)等厭氧條件,促進(jìn)乳酸菌發(fā)酵,以達(dá)到貯存時(shí)間長、秸稈營養(yǎng)流失少、營養(yǎng)豐富、柔軟多汁、適口性好等特點(diǎn)[19]。優(yōu)質(zhì)黃貯飼料應(yīng)具有酸香氣味,顏色為黃綠色或淡褐色,質(zhì)地柔軟濕潤,可觀察莖葉上的葉脈和絨毛[20]
秸稈黃貯的優(yōu)勢在于適口性好、家畜采食量高,且飼料的營養(yǎng)價(jià)值和總酸含量高,黃貯原料可以選用干秸稈,全年均可以生產(chǎn)[21]。黃貯中秸稈在微生物作用下產(chǎn)生了各種酶類,能夠破壞秸稈中的纖維素和半纖維素結(jié)構(gòu),使其降解形成各種糖類物質(zhì),并轉(zhuǎn)化為乳酸、乙酸和丙酸,使發(fā)酵飼料pH下降至5.0以下。 pH 降低抑制丁酸菌、腐敗菌等有害菌的增殖[22], pH 的高低是青(黃)貯飼料是否成功的重要指標(biāo), pH 在4.0以下,質(zhì)量優(yōu)等; pH 在4.1~4.3,質(zhì)量良好;pH在 4.4~5.0 ,質(zhì)量一般; pH 在5.0以上,質(zhì)量劣等[23]。本研究只有處理組 3pH 在4.1~4.3,適宜推廣應(yīng)用。研究表明,黃貯發(fā)酵后油菜秸稈的有機(jī)物降解率較發(fā)酵前升高,說明秸稈發(fā)酵處理后可提高有機(jī)物質(zhì)的消化率[24]
秸稈經(jīng)氨化處理后,粗蛋白質(zhì)含量可提高 4% 26% 。例如,麥秸粗蛋白質(zhì)含量僅為 3%~5% ,氨化后提高到 8%~10% ,達(dá)到中等干草水平[25]。研究發(fā)現(xiàn),添加尿素 3%.4% 處理秸稈蛋白質(zhì)顯著增加,添加尿素 3%4% 的秸稈中性洗滌纖維含量分別降低 3.0% !4.1% ,酸性洗滌纖維含量差異不明顯[26]。本研究中添加尿素后蛋白質(zhì)含量增加,與之前的研究一致。
在青貯玉米中添加 10% 和 20% 的油菜秸稈時(shí)飼草均無剩余,但是青貯玉米價(jià)格高于黃貯油菜秸稈,飼養(yǎng)成本高,黃貯油菜秸稈與青貯玉米飼料混合比例為1:2時(shí)更為適宜。
4 結(jié)論
本研究利用油菜秸稈制成的黃貯飼料,較好地改善了秸稈適口性差、采食率低的缺點(diǎn);同時(shí),生物處理過后的黃貯飼料,秸稈的營養(yǎng)價(jià)值和吸收消化率大大提高。通過秸稈養(yǎng)畜,使農(nóng)作物秸稈變廢為寶,既提高資源利用率,降低養(yǎng)殖成本,又能減少秸稈焚燒對環(huán)境造成的污染,有利于保護(hù)環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)。
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(責(zé)任編輯屠晶)