动物营养学报 >

2023 , Vol. 35 >Issue 7: 4730 - 4739

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.439

研究论文

不同混合比例对杂交狼尾草与桑叶青贮品质的影响

  • 池宙 , 1, 2 ,
  • 邓铭 1, 2 ,
  • 孙宝丽 1, 2 ,
  • 刘德武 1, 2 ,
  • 李耀坤 1, 2 ,
  • 柳广斌 1, 2 ,
  • 郭勇庆 , 1, 2, *
展开
  • 1 华南农业大学动物科学学院,广州 510642
  • 2 畜禽育种国家重点实验室,广州 510642
* 郭勇庆,讲师,E-mail:

池 宙(1997—),男,广东东莞人,硕士研究生,研究方向为草食动物营养与健康养殖。E-mail:

Office editor: 菅景颖

收稿日期: 2023-01-10

  网络出版日期: 2023-07-11

基金资助

广东省畜禽地方品种保护与开发利用提升工程(2018-143)

国家自然科学基金项目(31872382)

广东省自然科学基金项目(2019B1515210020)

广东省现代农业产业技术体系(2019KJ127)

收起

Effects of Different Mixing Ratios on Silage Quality of Hybrid Pennisetum and Mulberry Leaves

  • CHI Zhou , 1, 2 ,
  • DENG Ming 1, 2 ,
  • SUN Baoli 1, 2 ,
  • LIU Dewu 1, 2 ,
  • LI Yaokun 1, 2 ,
  • LIU Guangbin 1, 2 ,
  • GUO Yongqing , 1, 2, *
Expand
  • 1 College of Animal Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China
  • 2 State Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Guangzhou 510642, China
* lecturer, E-mail:

Received date: 2023-01-10

  Online published: 2023-07-11

Fold

摘要

本试验将不同比例的杂交狼尾草和桑叶混合进行青贮,研究二者的混合比例对青贮品质的影响。设计3个杂交狼尾草与桑叶的混合比例,按原料鲜重计算分别为100∶0(P100)、70∶30(PM73)、50∶50(PM55),在青贮3、7、14、30 d后的分析青贮品质,每个混合比例的不同青贮时间均设3个重复。结果显示:随着青贮时间的增加,青贮饲料的乳酸、氨态氮(NH3-N)含量逐渐增加,pH、水溶性碳水化合物(WSC)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量逐渐降低,乳酸菌、酵母菌数量均先增加后减少。随着桑叶添加比例的增加,青贮饲料的pH、乳酸、粗蛋白质(CP)、真蛋白质(TP)含量显著增加(P<0.05),NDF、ADF含量显著降低(P<0.05)。青贮3、14、30 d时,PM55处理的乙酸含量显著高于PM73和 P100处理(P<0.05)。青贮7、30 d时,随桑叶添加比例的增加,酵母菌数量显著降低(P<0.05)。青贮3、7、14 d时,PM55、PM73处理的乳酸菌数量显著高于P100处理(P<0.05)。青贮30 d时,PM55处理的WSC、乳酸含量及TP/CP比值最高。综上所述,以50%杂交狼尾草+50%桑叶混合青贮时青贮饲料的青贮品质较高。

关键词： 杂交狼尾草; 桑叶; 混合比例; 青贮品质

本文引用格式

池宙 , 邓铭 , 孙宝丽 , 刘德武 , 李耀坤 , 柳广斌 , 郭勇庆 . 不同混合比例对杂交狼尾草与桑叶青贮品质的影响[J]. 动物营养学报, 2023 , 35(7) : 4730 -4739 . DOI: 10.12418/CJAN2023.439

Abstract

In this experiment, the effects of mixing ratio of hybrid Pennisetum and mulberry leaves on silage quality was investigated by mixing silage at different mixing ratios of both. Three hybrid Pennisetum and mulberry leaves mixing ratios were used in the experiment, they were 100∶0 (P100), 70∶30 (PM73) and 50∶50 (PM55) according to raw material fresh weight. The silage quality was analyzed at 3, 7, 14 and 30 days after silage, and three replicates were set for different silage time for each mixing ratio. The results showed that the lactic acid and ammonia nitrogen (NH3-N) contents of silage gradually increased, the pH, and the contents of soluble carbohydrate (WSC), neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) contents gradually decreased, and the lactic acid bacteria and yeast counts increased firstly and then decreased as the silage time increasing. As the adding ratio of mulberry leaves increasing, the pH, lactic acid, crude protein (CP) and true protein (TP) contents increased significantly (P<0.05), while the NDF and ADF contents decreased significantly (P<0.05). For 3, 14 and 30 days of ensiling, the acetic acid content of PM55 treatment was significantly higher than that of PM73 and P100 treatments (P<0.05). For 7 and 30 days of ensiling, the yeast count significantly decreased with the increase of mulberry leaves adding ratio (P<0.05). For 3, 7 and 14 days of ensiling, the lactic acid bacteria count of PM73 and PM55 treatments was significantly higher than that of P100 treatment (P<0.05). The PM55 treatment had the highest WSC, lactic acid contents and TP/CP ratio at 30 days of ensiling. In conclusion, the silage mixed with 50% hybrid Pennisetum+50% mulberry leaves has the better silage quality.

Key words： hybrid Pennisetum; mulberry leaves; mixing ratio; silage quality

华南地区由于地形地势和人力成本的限制,导致优质粗饲料资源严重短缺,成为制约牛、羊养殖业进一步发展的重要因素。解决优质饲草短缺的有效措施之一是因地制宜地开发新型粗饲料资源。其中,青贮饲料不仅可以最大限度地保留饲草的营养成分,通过使用添加剂或用不同种类牧草混合青贮后来饲喂牛、羊,还可以提高其生产性能[1]。Si等[2]研究发现,在奶牛饲粮中添加10%~15%的桑叶青贮饲料能增加牛奶中的多不饱和脂肪酸含量;李新媛等[3]将紫花苜蓿与玉米秸秆以40∶60的比例混合青贮后来饲喂育肥期肉羊,可显著提高肉羊的日增重。
杂交狼尾草是禾本科一年生草本植物,由于其生长迅速、适应性强、产量高等特点受到众多学者的关注[4-5]。许能祥等[6]研究发现,添加乳酸菌能显著提高杂交狼尾草与稻秸混合青贮的乳酸含量,显著降低pH。李文杨等[7]研究显示,在杂交狼尾草青贮过程中添加50 g/kg DM的糖蜜能显著提高青贮饲料的乳酸含量,降低氨态氮(NH3-N)含量和pH。桑叶营养价值高,具有抗菌、抗炎和抗氧化活性,是极具开发潜力的木本饲料资源[8]。董志浩等[9]研究发现,在桑叶中添加1%鲜重(FM)的葡萄糖能显著降低青贮60 d后的pH;Wang等[10]研究发现,在桑叶青贮过程中添加1×106 CFU/g FM干酪乳杆菌和1% FM蔗糖能提高乳酸含量及乳酸杆菌丰度,降低pH、NH3-N和乙酸含量及大肠杆菌丰度,提高青贮品质。但是,桑叶的水分含量和缓冲能值较高,难以长期储存,因此通常需要采用与其他饲料混合青贮或添加剂青贮等方式进行青贮处理。
杂交狼尾草等禾本科牧草的粗纤维含量高,粗蛋白质含量低,而桑叶等木本饲料的粗蛋白质含量较高。因此,将一定比例的桑叶和杂交狼尾草混合青贮,在营养上可以起到互补作用,提高青贮的成功率。此外,葡萄糖作为发酵促进剂中的一种,能为乳酸菌生长提供充足的底物,李茂等[11]在王草青贮时分别添加5、10、15、20、25 g/kg的葡萄糖,结果发现显著提高了乳酸含量和青贮品质。因此,本试验在添加少量葡萄糖的基础上,将不同比例的杂交狼尾草和桑叶混合青贮,研究二者比例混合对青贮品质的影响,旨在拓宽粗饲料的选择途径,为进一步开发和利用杂交狼尾草与桑叶混合青贮饲料提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

杂交狼尾草(皇竹草与狼尾草杂交)、桑叶及其嫩枝均于2020年11月刈割于广东省梅州市某农场,其中杂交狼尾草刈割高度2 m、留茬20~30 cm,桑叶及其嫩枝刈割高度1.2~1.5 m、留茬20~30 cm,刈割后适当晾晒至水分含量为70%~75%,经切割机切短至2~3 cm;青贮添加剂为市售分析纯葡萄糖。

1.2 试验设计

参照李新媛等[3]得出的当豆科牧草含量≤60%时禾本科牧草与豆科牧草混合青贮效果较好的研究结果,设计3个杂交狼尾草与桑叶的混合比例,按原料鲜重计算分别为100∶0(P100)、70∶30(PM73)、50∶50(PM55),每个混合比例均添加2%FM的葡萄糖,分析青贮3、7、14、30 d后的青贮品质,每个混合比例的不同青贮时间均设3个重复。

1.3 试验方法

将杂交狼尾草与桑叶按照设计的比例充分混合后加入2%FM的葡萄糖,混合均匀后将混合青贮原料装入聚乙烯袋,用真空包装机(得力14886)抽真空,模拟裹包青贮,每袋大约200 g,共36袋。分别在室温条件下避光贮藏3、7、14、30 d后开包取样,进行感官评定并分析各项指标。开封取样时,每袋取5 g青贮饲料样品,加入45 mL去离子水,4 ℃保存18 h,再用滤纸过滤得到浸提液。一部分浸提液用于pH的测定;一部分保存于-20 ℃冰箱中,用于乳酸、乙酸、丙酸、丁酸和NH3-N含量的测定;剩余的青贮饲料样品放入65 ℃烘箱烘48 h,取出后放于干燥器中冷却,称重,将烘干的样品粉碎过40目筛后存放于密封袋中,用于营养成分的测定。

1.4 指标测定

1.4.1 营养成分测定

根据AOAC(1990)[12]的方法测定杂交狼尾草、桑叶和青贮饲料样品中的干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、水溶性碳水化合物(WSC)含量;根据Van Soest等[13]的方法使用全自动纤维分析仪(ANKOM2000i,美国)测定杂交狼尾草、桑叶和青贮样品中的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量。根据Licitra等[14]的方法通过全自动凯氏定氮仪(Kjeltec 2300 Auto-Analyzer,瑞士)测定青贮样品中的真蛋白质(TP)含量。

1.4.2 发酵参数测定

pH采用Sartorius (PB-10) pH计测定;NH3-N含量通过苯酚-次氯酸钠比色法[15]测定;乳酸含量根据Madrid等[16]的对羟基联苯比色法测定;挥发性脂肪酸(VFA)含量根据Erwin等[17]的方法采用高效气相色谱仪(安捷伦7890B)测定。

1.4.3 微生物菌落测定

根据Zhang等[18]的测定方法,青贮饲料开包后立即在无菌条件下取代表性样品5 g,取样过程要防止污染,加入45 mL灭菌的生理盐水,150 r/min振荡2 h,即为稀释10-1的样品悬液。然后再取1 mL加到装有9 mL灭菌生理盐水的试管中,用旋涡仪混匀,即为稀释10-2的样品悬液,随后依次稀释至10-6。各稀释梯度下均取1 mL样品悬液加入到培养皿中,再倒入相应培养基10~15 mL,迅速摇匀,充分凝固后在恒温培养箱中倒置培养。乳酸菌菌落计数采用MRS固体培养基,37 ℃培养48 h;酵母菌和霉菌菌落计数采用孟加拉红琼脂培养基,28 ℃培养2~4 d。挑选菌落清晰、数目在30~300个的平板计数菌落数。每个稀释梯度做3个平行,取平均值。平板菌落计数法得到的数据以每克样品鲜重中的菌落形成单位的对数[lg (CFU/g FM)]表示。

1.5 数据统计与分析

试验数据使用Excel 2016进行处理后,通过SPSS 22.0软件进行数据分析。采用双因素方差分析(two-way ANOVA)对混合比例和青贮时间对青贮饲料营养成分、发酵参数及微生物菌落的影响进行交互分析,采用Duncan氏法进行多重比较,显著性水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 青贮前桑叶、杂交狼尾草的营养成分含量

由表1可知,杂交狼尾草的CP含量(6.40%)低于桑叶(13.92%),而DM(35.35%)、WSC(10.27%)、NDF(72.60%)和ADF含量(38.32%)均高于桑叶(分别为32.95%、7.34%、33.93%、22.03%)。
表1 青贮前桑叶、杂交狼尾草的营养成分含量(干物质基础)

Table 1 Nutrient contents of mulberry leaves and hybrid Pennisetum before silage (DM basis) %

项目
Items		 干物质
DM		 水溶性碳水
化合物
WSC		 中性洗
涤纤维
NDF		 酸性洗
涤纤维
ADF		 粗蛋白质
CP
桑叶Mulberry leaves 32.95±1.54 7.34±0.52 33.93±1.27 22.03±1.05 13.92±0.05
杂交狼尾草Hybrid Pennisetum 35.35±0.38 10.27±0.44 72.60±1.76 38.32±0.15 6.40±0.01

2.2 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料DM、WSC、NDF、ADF含量的影响

由表2可知,混合比例对青贮饲料的各营养成分含量均有显著影响(P<0.05)。桑叶与杂交狼尾草以不同比例混合青贮时青贮饲料的DM含量基本稳定。随着青贮时间的增加,P100处理DM含量先降低后升高,PM73处理基本持平,PM55处理逐渐增加。不同混合比例时,青贮饲料的WSC含量均随青贮时间的增加而降低。整个青贮过程中,随着桑叶添加比例的增加,WSC含量逐渐增加,青贮7 d时PM55处理显著高于P100处理(P<0.05),青贮14、30 d时PM55处理显著高于PM73、P100处理(P<0.05)。随着青贮时间的增加,不同混合比例的青贮饲料的NDF和ADF含量逐渐降低。随着桑叶添加比例的增加,不同青贮时间的青贮饲料的NDF和ADF含量均显著降低(P<0.05)。
表2 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料DM、WSC、NDF和ADF含量的影响

Table 2 Effects of mulberry leaves and hybrid Pennisetum mixing ratio and ensiling time on DM, WSC, NDF and ADF content of silage %

项目
Items		 混合比例
Mixing ratio		 青贮时间Ensiling time/d SEM P值P-value
3 7 14 30 青贮时间
Ensiling
time		 混合比例
Mixing
ratio		 青贮时间×
混合比例
Ensiling time×
mixing ratio
干物质
DM		 100∶0(P100) 35.13A 34.94bA 34.10bB 35.42bA 0.095 0.265 <0.001 0.221
70∶30(PM73) 35.74 35.73a 35.90a 35.88b
50∶50(PM55) 35.52B 36.08aA 36.21aA 36.58aA
水溶性碳
水化合物
WSC		 100∶0(P100) 6.52A 4.23bB 3.18cB 2.69cC 0.036 <0.001 <0.001 <0.001
70∶30(PM73) 6.34A 4.73abB 4.20bC 3.78bD
50∶50(PM55) 6.08A 5.07aBC 5.01aB 4.72aC
中性洗
涤纤维
NDF		 100∶0(P100) 69.25aAB 68.60aB 68.29aAB 67.68aA 0.099 <0.001 <0.001 0.638
70∶30(P73) 58.31bA 57.81bAB 57.14bBC 56.42bC
50∶50(P55) 50.49cA 49.48cB 48.59cC 47.68cD
酸性洗
涤纤维
ADF		 100∶0(P100) 35.94aA 34.76aB 33.76aBC 33.06aC 0.079 <0.001 <0.001 0.310
70∶30(P73) 32.24bA 32.13bA 30.87bB 30.18bB
50∶50(P55) 28.61cA 27.98cB 27.22cC 25.66cD

同列数据肩标不同小写字母表示同一青贮时间时不同混合比例间差异显著(P<0.05),同行数据肩标不同大写字母表示同一混合比例时不同青贮时间间差异显著(P<0.05)。下表同。

Values in the same column with different small letter superscripts indicated significant difference between different mixing ratios for the same day (P<0.05), and values in the same row with different capital letter superscripts indicated significant difference between different ensiling time for the same mixing ratio (P<0.05). The same as below.

2.3 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料CP、TP含量与TP/CP比值的影响

由表3可知,混合比例和青贮时间对青贮饲料的CP、TP含量与TP/CP比值均有显著影响(P<0.05)。整个青贮过程中,随着桑叶添加比例的增加,青贮饲料中CP、TP含量显著增加(P<0.05)。青贮30 d时,PM55处理TP/CP比值最高。
表3 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料CP、TP含量与TP/CP比值的影响

Table 3 Effects of mulberry leaves and hybrid Pennisetum mixing ratio and ensiling time on CP, TP contents and TP/CP ratio of silage

项目
Items		 混合比例
Mixing ratios		 青贮时间Ensiling time/d SEM P值P-value
3 7 14 30 青贮时间
Ensiling
time		 混合比例
Mixing
ratio		 青贮时间×
混合比例
Ensiling time×
mixing ratio
粗蛋白质
CP/%		 100∶0(P100) 5.34cA 5.00cB 5.06cB 4.84cB 0.030 <0.001 0.015 0.015
70∶30(PM73) 8.39bA 8.37bA 7.95bB 7.96bB
50∶50(PM55) 9.89a 9.92a 9.88a 10.07a
真蛋白质
TP/%		 100∶0(P100) 4.35cA 3.75cB 3.88cB 3.58cB 0.025 <0.001 <0.001 <0.001
70∶30(PM73) 6.97bA 6.68bA 5.75bB 5.81bB
50∶50(PM55) 8.21aA 7.94aB 7.88aB 7.97aB
真蛋白质/
粗蛋白质比值
TP/CP ratio		 100∶0(P100) 0.814A 0.758bB 0.767aB 0.741bB 0.002 <0.001 <0.001 <0.001
70∶30(PM73) 0.831A 0.799aB 0.726bC 0.730bC
50∶50(PM55) 0.830A 0.800aB 0.798aB 0.790aB

2.4 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量的影响

由表4可知,混合比例、青贮时间及二者的互作效应对青贮饲料的乳酸、乙酸含量有显著影响(P<0.05)。随着青贮时间的增加,青贮饲料的乳酸含量逐渐增加,在青贮30 d时所有处理的乳酸含量均达到最高值,其中以PM55处理的乳酸含量最高,为84.83 g/kg DM。青贮3、14 d时,PM55处理的乳酸含量显著高于P100和PM73处理(P<0.05);青贮7、30 d时,PM55和PM73处理的乳酸含量显著高于P100处理(P<0.05)。青贮3、14、30 d时,PM55处理的乙酸含量显著高于PM73和P100处理(P<0.05)。在整个青贮过程中各处理均未能检测到丙酸;丁酸仅在青贮开始及结束时的PM55、PM73处理中检测到。
表4 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量的影响

Table 4 Effects of mulberry leaves and hybrid Pennisetum mixing ratio and ensiling time on lactic acid, acetic acid, propionic acid and butyric acid contents of silage g/kg DM

项目
Items		 混合比例
Mixing ratios		 青贮时间Ensiling time/d SEM P值P-value
3 7 14 30 青贮时间
Ensiling
time		 混合比例
Mixing
ratio		 青贮时间×
混合比例
Ensiling time×
mixing ratio
乳酸
Lactic acid		 100∶0(P100) 29.78cC 35.59bB 37.42cB 44.13bA 0.650 <0.001 <0.001 0.004
70∶30(PM73) 48.63bD 59.46aC 70.34bB 79.32aA
50∶50(PM55) 56.84aC 59.75aC 73.88aB 84.83aA
乙酸
Acetic acid		 100∶0(P100) 5.60bC 12.50bB 21.46cA 21.16cA 0.150 <0.001 <0.001 <0.001
70∶30(PM73) 3.44bD 30.18aA 24.59bC 26.48bB
50∶50(PM55) 13.80aD 30.70aC 45.77aA 38.84aB
丙酸
Propionic
acid		 100∶0(P100) 0 0 0 0 — — — —
70∶30(PM73) 0 0 0 0
50∶50(PM55) 0 0 0 0
丁酸
Butyric
acid		 100∶0(P100) 0 0 0 4.40 — — — —
70∶30(PM73) 0 0 0 0
50∶50(PM55) 0.39 0 0 0.43

2.5 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料pH、NH3-N含量的影响

由表5可知,混合比例、青贮时间及二者的互作效应对青贮饲料的pH、NH3-N含量均有显著影响(P<0.05)。随着青贮时间的增加,青贮饲料的NH3-N含量逐渐增加,pH逐渐降低。在整个青贮过程中,随着桑叶添加比例的增加,青贮饲料的pH、NH3-N含量显著增加(P<0.05)。
表5 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料pH和NH3-N含量的影响

Table 5 Effects of mulberry leaves and hybrid Pennisetum mixing ratio and ensiling time on pH and NH3-N content of silage

项目
Items		 混合比例
Mixing ratios		 青贮时间Ensiling time/d SEM P值P-value
3 7 14 30 青贮时间
Ensiling
time		 混合比例
Mixing
ratio		 青贮时间×
混合比例
Ensiling time×
mixing ratio
pH 100∶0(P100) 4.03cA 3.99cAB 3.96cB 3.72bC 0.005 <0.001 <0.001 0.001
70∶30(PM73) 4.16bA 4.12bAB 4.09bB 3.76bC
50∶50(PM55) 4.49aA 4.20aC 4.31aB 3.99aD
氨态氮
NH3-N/%		 100∶0(P100) 0.016cC 0.020cBC 0.025cAB 0.027cA 0.010 <0.001 <0.001 0.010
70∶30(PM73) 0.021bD 0.031bC 0.035bB 0.043bA
50∶50(PM55) 0.033aC 0.043aB 0.050aA 0.051aA

2.6 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料乳酸菌、酵母菌、霉菌数量的影响

由表6可知,混合比例、青贮时间及二者的互作效应对青贮饲料的乳酸菌、酵母菌数量有显著影响(P<0.05)。随着青贮时间的增加,青贮饲料的乳酸菌、酵母菌数量均先增加后减少。青贮3、7、14 d时,PM55、PM73处理的乳酸菌数量显著高于P100处理(P<0.05)。青贮7、30 d时,随桑叶添加比例的增加,酵母菌数量显著降低(P<0.05);青贮14 d时,PM55、PM73处理的酵母菌数量显著高于P100处理(P<0.05)。本试验中,青贮饲料中霉菌数量低于可检测范围[<2.0 lg(CFU/g FM)],未检测出霉变情况。
表6 杂交狼尾草与桑叶混合比例和青贮时间对青贮饲料乳酸菌、酵母菌和霉菌数量的影响

Table 6 Effects of mulberry leaves and hybrid Pennisetum mixing ratio and ensiling time on counts of lactic acid bacteria, yeast and mold of silage lg(CFU/g FM)

项目
Items		 混合比例
Mixing ratios		 青贮时间Ensiling time/d SEM P值P-value
3 7 14 30 青贮时间
Ensiling
time		 混合比例
Mixing
ratio		 青贮时间×
混合比例
Ensiling time×
mixing ratio
乳酸菌
Lactic acid
bacteria		 100∶0(P100) 8.08cC 8.53cA 8.50cA 8.36B 0.010 <0.001 <0.001 0.006
70∶30(PM73) 8.20bC 8.67bAB 8.81bA 8.60B
50∶50(PM55) 8.27abC 8.91aA 8.85aA 8.57B
酵母菌
Yeast		 100∶0(P100) 5.47C 5.62aB 5.90aA 4.36aD 0.005 <0.001 <0.001 <0.001
70∶30(PM73) 5.41B 5.60bA 5.64bA 3.95bC
50∶50(PM55) 5.48B 5.58cA 5.61bA 2.25cC
霉菌
Mold		 100∶0(P100) <2.00 <2.00 <2.00 <2.00
70∶30(PM73) <2.00 <2.00 <2.00 <2.00
50∶50(PM55) <2.00 <2.00 <2.00 <2.00

3 讨论

3.1 杂交狼尾草与桑叶混合比例对青贮饲料营养成分含量的影响

牧草种类、DM和WSC含量等因素会直接影响青贮饲料的营养品质[19]。本试验中,青贮原料杂交狼尾草的DM含量为35.35%,WSC含量为10.27%,而桑叶的DM含量为32.95%,WSC含量为7.34%。桑叶与杂交狼尾草以不同比例混合青贮后DM含量范围在34.10%~36.58%,与青贮饲料理想DM含量(30%~35%)相近[20]。
青贮饲料原料中的WSC能为乳酸菌提供发酵底物,从而提高乳酸产量和青贮品质。本试验中,青贮14、30 d时,PM55处理的WSC含量显著高于PM73、P100处理,PM73处理显著高于P100处理。青贮30 d时,PM55处理的WSC含量最高,能更好的保留WSC。以上结果说明桑叶的添加有利于降低青贮中后期WSC的损失率,以促进生成更多的乳酸,改善青贮品质。
CP与TP是反映青贮饲料营养价值的重要指标,木质纤维素是影响原料生物降解效率高低的关键组分[21]。随着桑叶添加比例的增加,青贮饲料的CP、TP含量显著升高,NDF和ADF含量显著降低,以PM55处理的CP、TP含量最高,NDF和ADF含量最低,这与桑叶高蛋白质、低NDF和ADF的原料特性有关,与唐泽宇[22]的试验结果相似。因此,本研究得出杂交狼尾草与桑叶以50∶50的比例混合时,更有利于青贮饲料中WSC和蛋白质的保存,降低粗纤维含量,进一步提升青贮饲料的可消化性。

3.2 杂交狼尾草与桑叶混合比例对青贮饲料发酵参数的影响

乳酸是青贮饲料中最为重要的检测指标。乳酸含量与乳酸菌数量及青贮饲料的DM损失有密切关系,当乳酸含量较低时,青贮饲料的DM和能量流失较多,反之则较少[23]。乳酸是乳酸菌发酵的产物,主导着青贮前期的pH[24]。
本试验中,不同青贮时间时,PM55处理的乳酸含量均显著高于P100处理。除青贮3 d外,PM55与PM73处理的乙酸含量均显著高于P100处理。青贮3、14、30 d时,PM55处理的乙酸含量显著高于PM73和P100处理。桑叶的添加改善了青贮饲料中乳酸与乙酸含量,该结果可能归因于桑叶中含有多酚、黄酮、绿原酸等大量活性成分,具有较好的抗氧化活性和抑菌作用,可以起到促进乳酸菌增殖、抑制酵母菌等不良细菌生长的作用[25]。当桑叶添加比例增大时,乳酸菌介导的发酵迅速进行,同时抑制有害的产乙酸细菌的生长[26]。乙酸是腐败微生物生长的抑制剂,并能增加有氧稳定性[27],同时还是异型发酵的产物,青贮饲料中含有一定量的乙酸有利于青贮饲料的保存[28]。由此表明,桑叶与杂交狼尾草混合青贮可能能够减少DM和能量流失,提高青贮饲料的质量。丁酸仅在青贮开始及结束时的PM55、PM73处理中检测到,可能由于乳酸菌的快速生长和pH的快速降低,青贮过程中梭状芽胞杆菌被抑制,丁酸生长受到抑制。Kung等[29]报道称大多数变质微生物通常在pH<4.5时被抑制。
pH是评判青贮饲料发酵品质好坏的一项重要指标。Wang等[30]研究报道,青贮的目的是将pH尽可能快地降低至4.2以下,优选降低至4以下,从而产生稳定的青贮饲料。本试验中,随着桑叶添加比例的增加,青贮饲料的pH逐步升高。He等[31]研究发现,黄梁木青贮饲料低pH产生的原因可能是黄梁木的低缓冲能值。本试验中,添加桑叶使青贮饲料pH升高的原因可能是由于桑叶中丰富的蛋白质使得发酵过程中NH3-N积累率相对较高,而NH3-N呈碱性,增加了其缓冲能值[32]。本试验中,随着青贮的进行,乳酸菌主导地位确立,乳酸含量积累达到峰值,所有处理的pH在青贮30 d时达到最低,均达到良好青贮pH范围(<4.2),表明将杂交狼尾草与桑叶混合青贮制备青贮饲料是开发利用桑叶是一条有效的途径。青贮饲料中NH3-N的含量通常反映蛋白质的分解情况,这是评估发酵质量的重要指标[33]。整个青贮过程中,随着桑叶添加比例的增加,青贮饲料的NH3-N含量显著增加,这可能是由于桑叶本身的高蛋白质含量导致蛋白质分解增加,与张朝阳等[34]的试验结果相似。

3.3 杂交狼尾草与桑叶混合比例对青贮饲料微生物菌落的影响

丰富的乳酸菌可使pH迅速降低,抑制有害微生物的增殖,从而提高青贮饲料的发酵品质,降低养分损失[35]。本试验中,随着青贮时间的延长,所有青贮饲料中的乳酸菌数量均迅速增加,峰值出现在第14天,随后逐渐减少,其原因可能是因为青贮后期某些乳酸菌(如球菌)对低pH的低耐受性而受到抑制[36],也可能是低pH和缺乏可发酵底物抑制了某些非耐酸性乳酸菌的活性[37],与Ni等[38]的结果相似。酵母菌是青贮饲料变质的启动者,酵母菌能利用糖类和发酵产生的酸进行生长繁殖,导致pH升高,使青贮饲料变质腐败。在青贮过程中,酵母菌的生长和代谢总是伴随着DM的损失。本试验中,添加桑叶后,青贮饲料的乳酸菌数量增加,酵母菌数量降低,有利于乳酸菌在青贮中发挥主导作用。青贮7、30 d时,随桑叶添加比例的增加,酵母菌数量显著降低。这可能与桑叶中的酚类物质具有一定抑制有害菌能力有关。青贮饲料中的霉菌会分解糖分及发酵产生的乳酸,严重影响青贮品质的同时还会危害动物健康[39]。在整个青贮过程中青贮饲料中霉菌数量低于检测范围[<2.00 lg (CFU/g FM)],与Kung[29]报道的低pH条件下变质微生物被抑制的结果相符,表明杂交狼尾草与桑叶混合青贮能够获得良好的青贮品质。综上可知,杂交狼尾草与桑叶以50∶50的比例混合青贮时抑制有害菌效果较好,乳酸菌占主导地位,能快速降低pH,抑制腐败变质,获得良好的青贮饲料。

4 结论

将杂交狼尾草与一定比例的桑叶混合青贮能提高青贮品质,其中50%杂交狼尾草+50%桑叶混合青贮后青贮饲料的营养成分、乳酸含量和乳酸菌数量较高,酵母菌数量较低。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
KUNG L Jr, STOKES M R, LIN C J. Silage additives[M]//BUXTON D R,MUCK R E,HARRISON J H. Silage science and technology. Madison: American Society of Agronomy, Inc., 2003:305-360.

[2]
SI B W, TAO H, ZHANG X L, et al. Effect of Broussonetia papyrifera L. (paper mulberry) silage on dry matter intake,milk composition,antioxidant capacity and milk fatty acid profile in dairy cows[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2018, 31(8):1259-1266.

DOI

[3]
李新媛, 俞联平, 高占琪, 等. 豆科牧草与禾本科牧草混合青贮饲喂肉羊试验研究[J]. 中国草食动物科学, 2015, 35(3):33-36.

LI X Y, YU L P, GAO Z Q, et al. Study on performance of mutton sheep with silages from different proportions of legume and grass[J]. China Herbivore Science, 2015, 35(3):33-36. (in Chinese)

[4]
WANG J, CHEN L, YUAN X J, et al. Effects of molasses on the fermentation characteristics of mixed silage prepared with rice straw,local vegetable by-products and alfalfa in Southeast China[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2017, 16(3):664-670.

DOI

[5]
WANG S, CHEN J, YANG G, et al. Microstructure properties and cellulase hydrolysis efficiency of hybrid Pennisetum with [Amim]Cl pretreatment[J]. BioResources, 2017, 12(1):1031-1040.

[6]
许能祥, 丁成龙, 顾洪如, 等. 稻秸与玉米秸、杂交狼尾草及象草混合青贮的研究[J]. 中国草地学报, 2012, 34(2):93-98.

XU N X, DING C L, GU H R, et al. A study on mixed silage of rice straw with corn stalk,hybrid Pennisetum and elephant grass[J]. Chinese Journal of Grassland, 2012, 34(2):93-98. (in Chinese)

[7]
李文杨, 陈鑫珠, 张晓佩, 等. 不同添加剂对杂交狼尾草青贮品质的影响[J]. 中国草食动物科学, 2016, 36(1):37-40.

LI W Y, CHEN X Z, ZHANG X P, et al. Effect of additives on the quality of hybrid Pennisetum silage[J]. China Herbivore Science, 2016, 36(1):37-40. (in Chinese)

[8]
HE L W, ZHOU W, WANG C, et al. Effect of cellulase and Lactobacillus casei on ensiling characteristics,chemical composition,antioxidant activity,and digestibility of mulberry leaf silage[J]. Journal of Dairy Science, 2019, 102(11):9919-9931.

DOI

[9]
董志浩, 原现军, 闻爱友, 等. 添加乳酸菌和发酵底物对桑叶青贮发酵品质的影响[J]. 草业学报, 2016, 25(6):167-174.

DOI

DONG Z H, YUAN X J, WEN A Y, et al. Effect of lactic acid bacteria and fermentation substrates on the quality of mulberry (Morus alba) leaf silage[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(6):167-174. (in Chinese)

[10]
WANG Y, CHEN X Y, WANG C, et al. The bacterial community and fermentation quality of mulberry (Morus alba) leaf silage with or without Lactobacillus casei and sucrose[J]. Bioresource Technology, 2019, 293:122059.

DOI

[11]
李茂, 字学娟, 周汉林. 葡萄糖对王草青贮品质的影响[J]. 南方农业学报, 2012, 43(11):1779-1782.

LI M, ZI X J, ZHOU H L. Effects of glucose addition on fermentation quality of imperatoria (Pennisetum purpureum Rich.×P. americana kinggrass cv) silages[J]. Journal of Southern Agriculture, 2012, 43(11):1779-1782. (in Chinese)

[12]
AOAC. AOAC official methods of analysis[M]. 15th ed. Arlington: Association of Official Analytical Chemists,1990.

[13]
VAN SOEST P J, ROBERTSON J B, LEWIS B A. Methods for dietary fiber,neutral detergent fiber,and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition[J]. Journal of Dairy Science, 1991, 74(10):3583-3597.

DOI

[14]
LICITRA G, HERNANDEZ T M, VAN SOEST P J.Standardization of procedures for nitrogen fractionation of ruminant feeds[J]. Animal Feed Science and Technology, 1996, 57(4):347-358.

DOI

[15]
BRODERICK G A, KANG J H. Automated simultaneous determination of ammonia and total amino acids in ruminal fluid and in vitro media[J]. Journal of Dairy Science, 1980, 63(1):64-75.

DOI

[16]
MADRID J, MARTÍNEZ-TERUEL A, HERNÁNDEZ F, et al. A comparative study on the determination of lactic acid in silage juice by colorimetric,high-performance liquid chromatography and enzymatic methods[J]. Journal of the Science of Food & Agriculture, 1999, 79(12):1722-1726.

[17]
ERWIN E S, MARCO G J, EMERY E M. Volatile fatty acid analyses of blood and rumen fluid by gas chromatography[J]. Journal of Dairy Science, 1961, 44(9):1768-1771.

DOI

[18]
ZHANG Q, LI X J, ZHAO M M, et al. Isolating and evaluating lactic acid bacteria strains for effectiveness of Leymus chinensis silage fermentation[J]. Letters in Applied Microbiology, 2014, 59(4):391-397.

DOI

[19]
陶雅, 李峰, 高凤芹, 等. 籽粒苋与青贮玉米混贮品质及微生物特性研究[J]. 草业学报, 2016, 25(12):119-129.

DOI

TAO Y, LI F, GAO F Q, et al. Fermentation quality and microbial characteristics of Amaranthus hypochondriacus-corn mixed silage[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(12):119-129. (in Chinese)

DOI

[20]
GUYADER J, BARON V S, BEAUCHEMIN K A. Corn forage yield and quality for silage in short growing season areas of the Canadian prairies[J]. Agronomy, 2018, 8(9):164.

DOI

[21]
孙安琪. 白酒糟与菊芋渣混合青贮发酵品质及微生物多样性研究[D]. 硕士学位论文. 兰州: 兰州理工大学, 2019.

SUN A Q. Study on fermentation quality and microbial diversity of Jerusalem artichoke residue and grain stillage mixed silage[D]. Master’s Thesis. Lanzhou: Lanzhou University of Technology, 2019. (in Chinese)

[22]
唐泽宇. 紫花苜蓿与皇竹草混合青贮品质及对牛瘤胃体外发酵参数的影响[D]. 硕士学位论文. 延吉: 延边大学, 2019.

TANG Z Y. Quality of mixed silage of alfalfa and rhizome on rumen fermentation parameters in vitro[D]. Master’s Thesis. Yanji: Yanbian University, 2019. (in Chinese)

[23]
张涛. 紫花苜蓿青贮菌剂筛选、作用机理及其应用研究[D]. 博士学位论文. 北京: 中国农业大学, 2005.

ZHANG T. Studies on screening,mechanism of action and application of alfalfa’ silage inoculants bacteria[D]. Ph.D.Thesis. Beijing: China Agricultural University, 2005. (in Chinese)

[24]
MCDONALD P, HENDERSON A R, HERON S J E. The biochemistry of silage[M]. 2nd ed. Marlow: Chalcombe Publications,1991.

[25]
ZHANG D Y, WAN Y, HAO J Y, et al. Evaluation of the alkaloid,polyphenols,and antioxidant contents of various mulberry cultivars from different planting areas in eastern China[J]. Industrial Crops and Products, 2018, 122:298-307.

DOI

[26]
蒋慧. 骆驼刺与苜蓿混合青贮饲用价值综合评价[D]. 博士学位论文. 北京: 中国农业大学, 2017.

JIANG H. The comprehensive evaluation of feed value of Alhagi sparsifolia Shap. and alfalfa mix-silage[D].Ph.D.Thesis. Beijing: China Agricultural University, 2017. (in Chinese)

[27]
SEGLAR B. Fermentation analysis and silage quality testing[C]// Minnesota Dairy Health Conference 2003. Minneapolis: University of Minnesota, 2003:119-135.

[28]
郭旭生, 周禾, 玉柱. 青贮中苜蓿蛋白的降解特性及化学添加剂的影响[J]. 草地学报, 2007, 15(5):506-508.

DOI

GUO X S, ZHOU H, YU Z. Study on the characteristics of proteolysis in ensiled alfalfa treated with different chemical additives[J]. Acta Agrestia Sinica, 2007, 15(5):506-508. (in Chinese)

[29]
KUNG L Jr. Potential factors that may limit the effectiveness of silage additives[C]//Proceedings of the ⅩⅤ International Silage Conference.Madison:U. S. Dairy Forage Research Center, 2009:37-45.

[30]
WANG S D, CHEN J C, YANG G H, et al. Efficient conversion of hubrid Pennisetum to glucose by oxygen-aqueous alkaline ionic liquid media pretreatment under benign conditions[J]. Bioresource Technology, 2017, 243:335-338.

DOI

[31]
HE L W, ZHOU W, WANG Y, et al. Effect of applying lactic acid bacteria and cellulase on the fermentation quality,nutritive value,tannins profile and in vitro digestibility of Neolamarckia cadamba leaves silage[J]. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 2018, 102(6):1429-1436.

DOI

[32]
TRABI E B, YUAN X J, LI J F, et al. Effect of glucose and lactic acid bacteria on the fermentation quality,chemical compositions and in vitro digestibility of mulberry (Morus alba) leaf silage[J]. Pakistan Journal of Zoology, 2017, 49(6):2271-2277.

[33]
WANG C, HE L W, XING Y Q, et al. Fermentation quality and microbial community of alfalfa and stylo silage mixed with Moringa oleifera leaves[J]. Bioresource Technology, 2019, 284:240-247.

DOI

[34]
张朝阳, 李扬辉, 王旭哲, 等. 不同比例草木犀与玉米秸秆混合青贮品质的研究[J]. 饲料研究, 2020, 43(12):101-105.

ZHANG C Y, LI Y H, WANG X Z, et al. Study on the silage quality of sweet clover and corn stalk fermentation in different proportion[J]. Feed Research, 2020, 43(12):101-105. (in Chinese)

[35]
WEINBERG Z G, MUCK R E. New trends and opportunities in the development and use of inoculants for silage[J]. FEMS Microbiology Reviews, 1996, 19(1):53-68.

DOI

[36]
CAI Y, BENNO Y, OGAWA M, et al. Influence of Lactobacillus spp. from an inoculant and of Weissella and Leuconostoc spp. from forage crops on silage fermentation[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1998, 64(8):2982-2987.

DOI

[37]
REN F Y, HE R C, ZHOU X K, et al. Dynamic changes in fermentation profiles and bacterial community composition during sugarcane top silage fermentation:a preliminary study[J]. Bioresource Technology, 2019, 285:121315.

DOI

[38]
NI K K, WANG F F, ZHU B G, et al. Effects of lactic acid bacteria and molasses additives on the microbial community and fermentation quality of soybean silage[J]. Bioresource Technology, 2017, 238:706-715.

DOI PMID

[39]
王国仓, 李增辉, 范秀兰. 微生物在青贮饲料中的作用[J]. 内蒙古畜牧科学, 2003, 24(3):55-56.

WANG G C, LI Z H, FAN X L. The role of microorganisms in silage[J]. Inner Mongolian Journal of Animal Sciences and Production, 2003, 24(3):55-56. (in Chinese)

Options
文章导航

/

〈 〉

    联系我们

  • 地址：北京市海淀区圆明园西路2号
    　　　中国农业大学动科动医大楼153室
  • 邮编：100193
  • 电话：010－62817823
  • 网址：http://www.chinajan.com
  • E-mail：cjan@chinajan.com
京公网安备 11010802041926号    京ICP备17050989号-2