台湾红藜(Chenopodium formosanum Koidz)为苋科藜属,具有耐寒、耐旱、耐盐碱、耐瘠薄等生物学特性[1-2],富含蛋白质、矿物质、维生素、膳食纤维等营养物质。台湾红藜在云南香格里拉长势较好,植株高度可达2~3 m,生物量较高,具有很强的环境适应能力,但只开花不结籽,作为饲料资源的潜力大,可为高海拔地区提供大量优质饲草。台湾红藜秸秆纤维含量较高,直接饲喂会影响家畜适口性,利用率较低。青贮可较好地保存青绿饲料的营养成分,是延长饲料保存时间、提高饲料适口性的有效方法[3]。研究表明,青贮过程中添加纤维素酶可改善饲料青贮发酵品质,提高饲喂价值[4-5]。适当增加发酵时间有利于积累青贮饲料的乳酸含量,降低pH值,降低腐败微生物活性,减少养分损失,从而提高饲料的营养价值[6-7]。目前,藜麦青贮研究集中在添加剂短期贮存等方面,长期贮存对藜麦青贮品质影响的研究较少。因此,本试验以台湾红藜为材料,探讨贮藏时间及纤维素酶两个因素对藜麦秸秆青贮品质的影响,为红藜青贮饲料的扩大生产与应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料供试材料为盛花期台湾红藜,采自云南省香格里拉市小中甸镇藜麦科技试验基地。台湾红藜原料营养成分见表1。纤维素酶(活性为50 U/mg)购自上海源叶生物科技有限公司。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.018.T001表1台湾红藜原料营养成分项目干物质粗蛋白粗脂肪水溶性碳水化合物粗灰分中性洗涤纤维酸性洗涤纤维含量34.75±0.7313.14±0.020.53±0.176.50±0.8410.04±0.2456.04±1.1448.12±1.62%1.2试验设计试验分为2组,对照组(CK组)为直接青贮;试验组(T组)为纤维素酶青贮(0.5 g/kg)。动力铡草机将台湾红藜秸秆铡碎至0.5~1.0 cm,按试验设计加入纤维素酶,装入青贮桶(5 L),排尽空气,各组重复3次,10~20 ℃保存。青贮发酵60、120、180、240 d开封,测定营养成分。1.3测定指标及方法1.3.1营养成分粗蛋白(CP)、干物质(DM)、粗脂肪(EE)、灰分(Ash)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)参照张丽英《饲料分析及饲料质量检测技术》[8]分析测定;蒽酮-硫酸比色法测定水溶性碳水化合物(WSC)[9]。1.3.2发酵参数苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮(NH3-N)含量[10];pH计测定pH值;气相色谱法测定乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)(委托西安国联质量检测技术有限公司)。1.3.3饲用品质评定青贮饲料品质采用相对饲喂价值(RFV)、粗饲料分级指数(GI)评定[11-13],粗饲料分级标准见表2[14]。RFV=(DMI×DDM)/1.29(1)粗饲料干物质随意采食量(DMI)=120/NDF(2)可消化干物质(DDM)=88.9-(0.779ADF)(3)粗饲料产乳净能(NEL)=9.29×(1.085-0.015×ADF)(4)粗饲料随意采食量(VDMI)=120/NDF×BW(5)粗饲料分级指数(GI200)=VDMI×NEL×CP/NDF(6)10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.018.T002表2粗饲料分级标准等级特级1级级3级4级5级GI53.833.5~53.719.2~29.311.1~16.46.28~10.76.3RFV151125~150103~12487~10275~86751.4数据统计与分析试验数据采用Excel 2016和SPSS 21.0软件进行处理分析,采用隶属函数法综合评价青贮饲料营养品质[15]。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著,P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1贮藏时间及纤维素酶对青贮饲料营养成分的影响(见表3)由表3可知,纤维素酶对CP、NDF具有极显著影响(P0.01),对EE、WSC、ADF具有显著影响(P0.05);贮藏时间对CP、EE、ADF具有极显著影响(P0.01),对NDF具有显著影响(P0.05);纤维素酶与贮藏时间的交互作用对EE、NDF具有极显著影响(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.018.T003表3贮藏时间及纤维素酶对台湾红藜青贮营养成分的影响项目组别60 d120 d180 d240 dP纤维素酶P贮藏时间P纤维素酶×贮藏时间CPCK组12.01±0.58A11.63±0.00ABb10.01±0.24C10.77±0.06BC0.0090.0000.607T组12.74±0.33A12.41±0.03Aa10.55±0.17B10.90±0.08BEECK组1.15±0.34B1.43±0.32B3.83±0.23A1.07±0.35Bb0.0480.0000.000T组0.67±0.29B1.10±0.20B3.40±0.71A4.62±0.37AaWSCCK组0.41±0.050.39±0.090.33±0.110.39±0.030.0370.0560.204T组0.65±0.13A0.64±0.60A0.35±0.06B0.37±0.02BAshCK组10.43±0.00B12.00±0.00A11.99±0.00A12.87±0.00A0.8830.1440.674T组10.89±0.0011.60±0.0013.05±0.0212.10±0.01NDFCK组43.08±0.02B46.78±0.00B54.22±0.01Aa46.63±0.02B0.0020.0140.006T组42.41±0.0245.83±0.0145.16±0.01b44.45±0.04ADFCK组39.47±0.01C42.29±0.01B41.43±0.01BC44.98±0.01A0.0400.0000.852T组36.95±0.04B39.90±0.02AB40.10±0.01AB44.13±0.01ADMCK组32.26±0.02A28.30±0.01AB27.60±0.02AB25.09±0.02B0.7240.0560.804T组30.84±0.0228.50±0.0128.62±0.0227.13±0.02注:同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P0.05),同行数据肩标不同大写字母表示差异显著(P0.05);下表同。%随贮藏时间的增加,青贮饲料的CP、WSC、DM含量均呈下降趋势。两组贮藏60 d的CP含量均显著高于180、240 d(P0.05),T组120 d的CP含量显著高于对应的CK组(P0.05);CK组不同贮藏天间的WSC含量差异不显著(P0.05),T组60、120 d的WSC显著高于180、240 d(P0.05),CK组及T组在相同贮藏天数上的WSC含量差异不显著(P0.05);CK组60 d的DM含量显著高于240 d(P0.05),T组间差异不显著(P0.05),且与对应的CK组间差异不显著(P0.05)。EE、Ash、NDF、ADF含量随贮藏时间的增加呈上升趋势。CK及T组180 d的EE含量均显著高于60、120 d(P0.05),T组240 d显著高于对应的CK组(P0.05);CK组60 d的Ash含量最低,显著低于其他贮藏时间(P0.05),T组各贮藏时间的Ash含量差异不显著(P0.05),且与对应的CK组间差异不显著(P0.05);CK组180 d的NDF含量显著高于其他贮藏时间,且与对应T组之间存在显著差异(P0.05),T组各贮藏时间差异不显著(P0.05);CK组贮藏240 d的ADF含量最高,显著高于其他贮藏时间(P0.05);其次为120 d,显著高于60 d的ADF含量(P0.05)。T组60 d的ADF含量最低,显著低于240 d(P0.05)。2.2贮藏时间及纤维素酶对青贮饲料发酵参数的影响(见表4)由表4可知,纤维素酶对青贮饲料的pH值具有极显著影响(P0.01),对LA、AA具有显著影响(P0.05);贮藏时间对pH值、NH3-N、AA具有极显著影响(P0.01),对LA具有显著影响(P0.05);纤维素酶与贮藏时间的交互作用对pH值具有极显著影响(P0.01),对NH3-N具有显著影响(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.018.T004表4贮藏时间及纤维素酶对青贮饲料发酵参数的影响项目组别60 d120 d180 d240 dP纤维素酶P贮藏时间P纤维素酶×贮藏时间pH值CK组4.10±0.01Ba4.20±0.01Aa3.58±0.01Ca3.51±0.01Db0.0000.0000.000T组3.95±0.01Bb4.03±0.01Ab3.42±0.00Db3.54±0.00CaNH3-N/(g/kg)CK组50.48±0.04B76.63±0.03A82.65±0.05A51.38±0.02Ba0.8590.0000.047T组48.56±0.02C80.06±0.02B93.21±0.04A41.05±0.03CbLA/(g/kg)CK组32.17±2.29Bb58.55±1.08Ab54.16±3.88AB43.32±13.42AB0.0470.0150.528T组48.97±1.80Ba71.21±0.17Aa53.25±10.78AB54.75±5.00ABAA/(g/kg)CK组19.46±0.28Ca20.68±0.04BCa25.53±2.96AB28.46±1.08A0.0490.0000.541T组16.52±0.23Cb19.41±0.13BCb21.97±1.47BC28.39±1.16APA/(g/kg)CK组NDNDNDNDNDNDNDBA/(g/kg)T组NDNDNDNDNDNDND注:ND表示未检出。CK组及T组120 d的pH值显著高于其他贮藏时间(P0.05),两组处理在同一贮藏天数上的pH值均存在显著差异(P0.05);随着贮藏天数的增加,NH3-N含量呈先增加后降低的趋势,180 d的含量显著高于其他贮藏时间(P0.05);两组处理60 d的LA含量低于其他3个处理时间,且显著低于贮藏120 d(P0.05),CK组60、120 d的LA显著低于T组60 d、120 d的含量(P0.05)。AA含量随着贮藏时间的增加而增加,CK组240 d的AA含量显著高于60、120 d(P0.05),T组240 d的AA含量显著高于其他贮藏时间(P0.05),T组60 d、120 d的AA含量显著低于对应的CK组含量(P0.05)。各组的各贮藏时间均未检出PA及BA。2.3贮藏时间及纤维素酶对青贮饲料饲用品质评定(见表5)由表5可知,随着贮藏时间延长,青贮饲料的RFV及GI2001值呈下降趋势。CK组60 d的RFV显著高于其他贮藏时间(P0.05);酶贮组60 d的RFV高于其他组,显著高于120 d、240 d(P0.05),酶贮组180 d的RFV略高于120 d;CK组120 d、180 d的RFV显著低于对应的酶贮组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.018.T005表5贮藏时间及纤维素酶对青贮饲料饲用品质的评定项目组别60 d120 d180 d240 dRFVCK组126.20±6.00A111.27±1.15Bb97.17±1.20Bb108.10±6.54BT组131.91±3.25A117.34±0.43Ba127.29±2.48ABa114.82±7.13BGI2001值CK组21.82±3.06A16.02±0.36Bb10.56±0.29Bb13.85±1.70BT组25.08±0.97A19.21±0.17Ba19.25±1.04Ba15.97±2.15B贮藏60 d的GI2001值最高,显著高于各贮藏时间(P0.05),CK组120 d、180 d的GI2001值显著低于对应的酶贮组(P0.05)。参照RFV和GI的饲料分级标准,CK组贮藏60、120、180、240 d的等级分别为1级、2级、3级、2级,2、3、4、3级,酶贮组的等级分别为1级、2级、1级、2级,2级、2级、2级、3级。2.4青贮饲料品质的隶属函数综合分析(见表6)根据隶属函数法,对青贮料进行多指标综合评价,均值越大,青贮品质越好。由表6可知,品质最好的为贮藏60 d的酶贮组,其次120 d的酶贮组及60 d的CK组,最低的分别是240 d及180 d的CK组。相对于直接青贮,纤维素酶的使用可以增加其隶属函数平均值,提高青贮饲料品质。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.10.018.T006表6贮藏时间及纤维素酶对青贮饲料品质影响的综合评价项目60 d120 d180 d240 dCK组T组CK组T组CK组T组CK组T组排名31627584CP0.731.000.590.880.000.200.280.33DM1.000.800.450.480.350.490.000.28EE0.120.000.190.110.800.690.101.00WSC0.261.000.190.950.000.090.210.13Ash1.000.830.400.550.400.000.070.36NDF0.920.980.620.700.001.000.630.81ADF0.691.000.330.630.440.610.000.11pH值0.130.320.000.210.791.000.880.85AH3-N0.820.860.320.250.200.000.801.00LA0.000.430.681.000.560.540.290.58AA0.751.000.650.760.250.540.000.01平均值0.580.750.400.590.350.470.300.503讨论3.1贮藏时间及纤维素酶对青贮饲料品质的影响贮藏时间是青贮的关键因素之一,过短或过长均会影响青贮效果。陈鑫珠等[16]研究认为,适宜的青贮时间可提高饲料的青贮品质。青贮过程中,原料的营养成分因植物的呼吸作用、微生物的活动等而发生变化。CP是饲料中重要的营养成分,能够决定青贮饲料的营养价值[17];WSC是青贮发酵的重要底物,直接影响青贮效果[18];DM可直观反映青贮饲料的养分损失状况[19];LA及pH值是反映青贮饲料发酵品质的重要指标。本研究发现,CP、WSC、DM、LA含量随贮藏时间的增加呈下降趋势,结果与王志敬等[20]、刘佳杰等[21]研究结论相似。在8个月的贮藏过程中,CP含量变化在10.01%~12.74%之间,贮藏180 d时CP含量显著下降,其中对照组的CP降解率大于酶贮处理,表明贮藏时间对台湾红藜CP含量具有显著影响,且使用纤维素酶可减少CP的损失。青贮过程中,乳酸菌繁殖需要消耗大量的WSC,纤维素酶可降解青贮原料的结构性碳水化合物,为乳酸菌发酵提供更多可供利用的底物[22],使青贮pH值快速降低,有害微生物的活性受到抑制,减少CP降解。通常认为pH值≤4.2,青贮饲料质量为优[23];pH值降至4以下,乳酸菌微生物活性受到抑制,WSC减少也趋于稳定[24]。贮藏60 d的AA含量低于其他3个贮藏时间,可能因为同型发酵是青贮发酵前期的主要模式,LA含量累积,pH值逐渐降低。随着发酵时间的延长,发酵模式逐渐转变为异型发酵,耐酸能力较强的乳酸菌如布氏乳杆菌利用乳酸产生乙酸[25-26]。某些存在于青贮饲料中的厌氧微生物会对LA进行分解进而转化为AA等有机酸[24]。因此,随着贮藏时间的延长,LA含量呈下降趋势,AA则逐步增加。NDF、ADF与家畜的自由采食量及消化率呈负相关[27]。本研究中贮藏时间对青贮饲料NDF及ADF含量影响较大,二者含量随贮藏时间增加呈上升趋势,且纤维素酶处理比CK降低二者的含量,可能因为纤维素酶可降解原料中的纤维素,为乳酸菌发酵提供一定的底物。贮藏时间较长时,在发酵品质较差的青贮中,部分有害微生物如梭菌等代谢蛋白、糖等细胞内容物,而由部分纤维成分组成的细胞壁被保留,使纤维的相对含量增加[6],与闫峻等[28]、郑明扬等[29]研究结果相似。在NDF、ADF基础上计算得出青贮饲料的RFV、GI2001值,两种饲料评定方法的结果具有相似性,贮藏60 d的试验组等级最高,其次为贮藏60 d的CK组。随着贮藏时间延长,RFV、GI2001值呈下降趋势,且酶贮处理评分均高于对应的直接青贮,说明贮藏时间过长会导致台湾红藜青贮饲料品质下降,纤维素酶的使用可以有效减少饲料养分的损失,与陈鑫珠等[16]研究结果一致。酶贮180 d的RFV、GI2001值略高于120 d,可能由于环境温度的升高,对乳酸菌的活动造成一定影响,饲料的营养成分随之发生变化而导致的。3.2贮藏时间和纤维素酶对青贮饲料品质的综合评价青贮饲料的品质不能够由单一的指标评价,隶属函数法可以在多个指标的基础上对青贮品质进行较为综合、全面分析[30],常用于营养品质的综合评定[31-32],结果更为科学可靠。本试验中,隶属函数法综合评价结果表明,青贮质量较好的为贮藏60 d及120 d的酶贮组,较差的是贮藏180、240 d的对照组,表明台湾红藜青贮饲料贮藏时间在4月内为宜,且在长期贮藏过程中添加纤维素酶可以提高台湾红藜的青贮饲料品质。4结论贮藏时间、纤维素酶及二者的交互作用影响台湾红藜青贮饲料的品质。随着贮藏时间的增加,青贮饲料的粗蛋白、干物质、可溶性碳水化合物及乳酸的含量呈下降的趋势,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗脂肪、粗灰分、乙酸含量则呈上升趋势。纤维素酶处理较直接青贮可以减少饲料营养成分的损失,使用纤维素酶贮藏60 d的饲料品质最佳。因此,台湾红藜贮藏时间不宜超过4个月,无添加剂时,贮藏时间越长,青贮品质越差。

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