辣木(Moringa oleifera Lam.)具有较高的蛋白含量和丰富的氨基酸种类。辣木为多年生落叶乔木,因其根部辛辣而得名,原产印度北部,广泛种植于热带和亚热带地区[1],抗性强、适应性高[2-3]。辣木对炎症具有一定的药用价值[4],在食品、保健品等方面应用广泛。近年来,辣木种植面积也逐年扩大,现已在云南、广东、广西、海南等区域广泛种植[5]。2016年全国辣木种植面积约4 000 hm²,其中云南种植面积2 800 hm²,约占全国种植面积的70%[6]。随着辣木种植范围的扩大,辣木产量大幅度提高,出现了供大于求的情况,大量辣木资源未得到充分利用,造成了严重的资源浪费。因此,开发辣木饲料化,能够为辣木资源在动物生产中的应用提供参考。青饲料青贮能够长期保存,且维持其营养物质[7-8]。不适宜的气候会导致青贮饲料易腐败、变质。因此,研究有效抑制发酵过程中腐败的方法对改善青饲料营养品质、延长青贮保存期具有重要意义。在青贮饲料中添加适量乳酸菌可改善青贮品质,促进青贮饲料发酵。根据发酵类型,乳酸菌具有同型和异型两个类别[9],同型乳酸菌具有促进饲草发酵成熟的功能[10]。本次试验选用同型乳酸菌的植物乳杆菌对辣木茎叶青贮,并确定最适的添加量,以期为改善辣木茎叶青贮品质提供参考。1材料与方法1.1试验饲草试验所用辣木品种为PKM1,采自云南省楚雄市元谋县元马镇云南省农业科学院热区生态农业研究所(东经101°87′,北纬25°68′),平均海拔1 096 m,年均降水量600 mm,亚热带干热季风气候,年平均气温21.9 ℃。待辣木平均株高达150 cm时收获,地上部留茬高度为70~80 cm。辣木茎叶的营养成分见表1[11]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.17.020.T001表1辣木茎叶的营养成分项目粗蛋白(CP)粗脂肪(EE)粗纤维(CF)钙(Ca)磷(P)含量17.982.7127.741.760.62%DM1.2试验菌种植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,LP),活性乳酸菌含量≥1×1011 CFU/g,购自台湾亚芯生物科技有限公司。1.3试验设计试验共设5组进行青贮,分别为CK组(对照组,不添加植物乳杆菌)、M1组(添加0.12 g/kg植物乳杆菌)、M2组(添加0.24 g/kg植物乳杆菌)、M3组(添加0.48 g/kg植物乳杆菌)、M4组(添加0.96 g/kg植物乳杆菌),每组3个重复,共15袋,每袋样品1 kg。装入密封聚乙烯袋,无氧条件贮藏45 d。1.4测定指标及方法1.4.1样品采集按标准取样法随机取青贮样品80 g,混匀,取10 g待测样品,加90 mL蒸馏水,搅拌均匀,4 ℃冰箱静置24 h,取滤液测定pH值、氨态氮(NH3-N)含量,剩余样品65 ℃烘干,粉碎,进行其他指标分析。1.4.2青贮饲草质量评定1.4.2.1感官评定根据德国农业协会评级法[12],对青贮饲料的气味、结构、色泽等项目进行打分评级。根据总分共划分为4个等级:一级优良(16~20分)、二级尚好(10~15分)、三级中等(5~9分)、四级腐败(0~4分)。1.4.2.2青贮营养成分参照GB/T 6432—2018采用常规营养成分分析法测定粗蛋白(CP)含量,参照GB/T 6433—2006测定粗脂肪(EE)含量,按照Van Soest等[13]方法测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)及木质素(ADL)含量,参照GB/T 6438—2007测定粗灰分(Ash)含量,使用pHS-3D pH计测定pH值,采用凯氏定氮仪测定氨态氮(NH3-N)含量,参照GB/T 13885—2017测定钙(Ca)、磷(P)含量。1.4.3相对饲喂价值、粗饲料分级指数、碳水化合物参考文献[14]至文献[16]计算饲料相对饲喂价值(RFV)、粗饲料分级指数(GI),粗饲料分级标准见表2[16]。RFV=(DMI×DDM)/1.29(1)可消化干物质(DDM)=88.9-0.779ADF(2)粗饲料干物质随意采食量(DMI)=120/NDF(3)GI2001=VDMI×NEL×CP/NDF(4)粗饲料产乳净能(NEL)=9.29×(1.085-0.015×ADF)(5)粗饲料随意采食量(VDMI)=BW×(120/NDF)(6)式中:BW为600 kg。总可消化养分(TDN)=4.898+(NEL×0.89796)(7)相对饲草质量(RFQ)=DMI×TDN/1.23(8)10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.17.020.T002表2粗饲料分级标准项目特级12345RFV151125~150103~12487~10275~8675GI53.8033.50~53.6819.20~29.2911.10~16.446.28~10.676.28参照NRC(2016)[17]计算碳水化合物组分含量。总碳水化合物(CHO)=100-(CP+EE+Ash)(9)非中性洗涤纤维性碳水化合物(Non-NDF)=100-(CP+NDF+EE+Ash)(10)不可利用中性洗涤纤维(CC)=ADL×2.4(11)中性洗涤纤维(CB3)=NDF-CC(12)1.5数据统计与分析试验数据采用WPS Office表格对原始数据分析及归纳整理,SPSS 22进行单因素方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示,P0.05表示差异显著。采用模糊数学隶属函数法对青贮饲料营养水平进行综合评价,测定的指标为正相关使用公式(13)计算,测定的指标为负相关使用公式(14)进行计算[18]。根据全部指标隶属函数值总和求平均值,数值越大,综合评分越高,排名越高。RXi=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)(13)RXi=(Xmax-Xi)/(Xmax-Xmin)(14)式中:RXi为某指标隶属函数值,Xi为该指标的测定值;Xmax和Xmin为该指标最大值和最小值。2结果与分析2.1植物乳杆菌对辣木茎叶青贮感官评价的影响(见表3)由表3可知,根据德国农业协会评分法进行感官评价,5组辣木茎叶青贮的感官评价均为2级及以上。其中CK组、M1组、M2组辣木茎叶青贮无丁酸臭味,但芳香味较弱,茎叶结构保持较好,颜色为淡黄色,得分15分,为二级尚好。M3组、M4组辣木茎叶青贮颜色均与原料相似,具有面包香味,得分为19分,为一级优良。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.17.020.T003表3植物乳杆菌对辣木茎叶青贮感官评价的影响组别气味结构色泽得分等级CK组芳香味弱(10)维持良好(4)淡黄色或带褐色(1)15二级尚好M1组芳香味弱(10)维持良好(4)淡黄色或带褐色(1)15二级尚好M2组芳香味弱(10)维持良好(4)淡黄色或带褐色(1)15二级尚好M3组明显面包香(14)维持良好(4)淡黄色或带褐色(1)19一级优良M4组明显面包香(14)维持良好(4)淡黄色或带褐色(1)19一级优良2.2植物乳杆菌对辣木茎叶营养成分的影响(见表4)由表4可知,M2组辣木茎叶青贮的DM含量显著高于其他组(P0.05);辣木茎叶青贮的CP含量在M3组出现峰值为15.24%,显著高于CK组、M1组、M2组(P0.05);辣木茎叶青贮的EE含量也在M3组出现峰值,显著高于M2组(P0.05);M3组辣木茎叶青贮的NDF、ADF和ADL含量分别为33.72%、25.72%、2.49%,显著低于CK组、M1组、M2组(P0.05);M3组辣木茎叶青贮的P含量显著高于其他各组(P0.05);随着植物乳杆菌添加量增加,M1组和M2组辣木茎叶青贮的NH3-N含量显著高于其他组(P0.05);M3和M4组辣木茎叶青贮的pH值显著低于其他组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.17.020.T004表4植物乳杆菌对辣木茎叶青贮营养成分的影响组别DM/%CP/%EE/%NDF/%ADF/%CF/%ADL/%Ash/%Ca/%P/%pH值NH3-N/(mg/g)CK组24.07±0.35bc14.36±0.17b6.13±0.09a40.07±0.34a31.67±0.34a33.09±0.27ab4.26±0.30c9.40±0.03ab2.17±0.03a0.20±0.00b4.11±0.00a0.45±0.01aM1组24.31±0.16bc12.93±0.17c6.08±0.05a41.23±0.83a33.04±0.64a34.42±0.52a4.70±0.25c9.23±0.07bc2.14±0.00a0.18±0.00c4.06±0.01b0.49±0.00bM2组25.28±0.19a12.54±0.20c5.50±0.06b41.27±1.27a32.71±1.56a32.21±0.88b4.45±0.75c9.12±0.07c2.09±0.05a0.18±0.00c3.98±0.00c0.50±0.02bM3组23.79±0.11c15.24±0.21a6.27±0.01a33.72±0.27b25.72±0.17b27.87±0.48d2.49±0.12b9.58±0.08a2.15±0.04a0.21±0.00a3.86±0.02d0.43±0.01aM4组24.51±0.04b14.75±0.23ab6.20±0.17a34.96±0.88b26.98±0.67b30.31±0.65c2.54±0.11b9.45±0.07a2.10±0.05a0.20±0.00b3.87±0.01d0.43±0.00a注:同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.3植物乳杆菌对辣木茎叶碳水化合物的影响(见表5)由表5可知,5组不同处理对辣木茎叶青贮的CHO和Non-NDF含量均差异不显著(P0.05);各组辣木茎叶青贮的CC含量的排序为:M3组M4组CK组M2组M1组;各组辣木茎叶青贮的CB3含量排序:M3组M4组CK组M1组M2组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.17.020.T005表5植物乳杆菌对辣木茎叶青贮碳水化合物组分含量的影响组别CHONon-NDFCCCB3CK组70.11±0.20a30.05±0.14a10.23±0.72a29.83±0.59abM1组65.24±6.79a24.00±5.97a11.29±0.60a29.94±0.89abM2组67.05±5.82a25.77±4.98a10.69±1.79a30.58±0.79aM3组68.91±0.28a35.19±0.28a5.99±0.29b27.72±0.56bM4组69.60±0.44a34.64±0.50a6.10±0.27b28.86±0.63ab%DM2.4植物乳杆菌对辣木茎叶青贮DDM、DMI、NEL、RFQ、RFV、GI2001的影响(见表6)由表6可知,DDM、DMI、NEL含量与植物乳杆菌添加量成正比,M3组、M4组辣木茎叶青贮DDM、DMI、NEL含量均显著高于其他组(P0.05)。DDM、DMI、NEL、RFV及RFQ值排序为:M4组M3组CK组M2组M1组,各组GI2001值排序为:M3组M4组CK组M1组M2组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.17.020.T006表6植物乳杆菌对辣木茎叶青贮DDM、DMI、NEL、RFQ、RFV、GI2001的影响组别DDM/%DMDMI/%DMNEL/(MJ/kg)RFVGI2001/(MJ/d)RFQ计算值等级排序计算值等级排序计算值排序CK组64.23±0.27b3.00±0.02b5.67±0.05b149.17±1.87b1336.55±1.32a1324.32±0.31b3M1组63.17±0.50b2.91±0.06b5.48±0.09b142.67±4.06b1530.13±2.10a1423.25±0.67b5M2组63.42±1.22b2.92±0.09b5.52±0.22b143.38±7.04b1429.54±2.81a1523.37±1.16b4M3组67.82±1.16a3.38±0.16a6.31±0.21a177.68±11.56a特级262.72±1.41a特级129.03±1.90a2M4组67.89±0.52a3.44±0.09a6.32±0.09a180.95±6.07a特级155.36±4.66a特级229.56±1.00a12.5植物乳杆菌对辣木茎叶青贮营养水平综合评价的影响(见表7)以DM、CP、EE、Ca、P为正指标,以NDF、ADF、CF、ADL、Ash为负指标,采用隶属函数法对不同添加量的植物乳杆菌对辣木茎叶青贮的营养水平的动态影响进行评价。由表7可知,当辣木茎叶青贮45 d时综合评价值排序为:M3组M4组CK组M组1M2组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.17.020.T007表7植物乳杆菌对辣木茎叶青贮营养水平综合评价的影响组别DMCPEENDFADFAshCaP平均值排名CK组0.873 00.674 10.158 90.187 20.391 31.000 00.666 70.818 20.596 23M1组0.825 40.144 40.005 300.760 90.625 000.753 20.389 34M2组0.396 8000.045 11.000 00000.180 25M3组01.000 01.000 01.000 000.750 01.000 01.000 00.718 81M4组1.000 00.818 50.835 80.827 90.282 60.125 00.666 70.909 10.683 223讨论3.1植物乳杆菌对辣木茎叶青贮的感官评价的影响青贮饲料等级越高,其色泽越接近于原料,且芳香味浓,质地绵软不结块[19]。本试验中,5组辣木茎叶青贮质地松散不粘手,除M3组、M4组辣木茎叶青贮的颜色接近原料色且具有面包香,其他各处理颜色均呈淡黄色,芳香味较弱;M3组、M4组辣木茎叶青贮的品质均为一级优良,表明辣木茎叶可作为良好的青贮材料,且添加适量植物乳杆菌时可进一步提高青贮辣木的感官评价。3.2植物乳杆菌对辣木茎叶青贮的营养品质的影响青贮饲料是以植物为原料在无氧环境下通过乳酸菌发酵,抑制多种有害细菌的生命活动而形成的饲用发酵产品[20-21]。水分含量是影响饲料青贮成功最基本的因素。不同品种的青贮原料,适宜的水分含量不同[22]。青贮饲料的含水量应保持在60%~70%,木质化的原料含水量可以提升至70%~75%[23-24]。合适的水分条件在青贮品质中起关键作用,水分缺失会影响微生物生长繁殖、物质代谢及耗氧速度,增加腐败菌数量[25]。本试验中,辣木茎叶的含水量为75%左右,属于高含水量,但各处理辣木茎叶青贮的各项指标均达到优质青贮饲料的要求,表明植物乳杆菌能够使辣木茎叶在高水分条件下青贮,与关皓等[26]、刘晓婧等[27]研究结论一致。pH值是青贮品质的重要指标之一,青贮饲料pH值不高于4.2为青贮品质良好[28-29]。本试验中,各处理组辣木茎叶青贮的pH值均低于4.2。NH3-N含量可直接反映青贮过程中蛋白质降解的程度,与青贮饲料品质成反比。本研究中,M1组和M2组辣木茎叶青贮的NH3-N含量分别为0.50、0.49 mg/g,对青贮效果并未产生不良影响。CP含量是评价饲草饲用价值的关键指标[30-31]。本研究中,对照组辣木茎叶青贮的CP含量为14.36%,处理组最高为15.24%,低于王田田等[32]报道辣木茎叶青贮的CP含量为19.50%,可能是由于辣木产地、收获时期、发酵时间及添加菌种不同导致辣木茎叶青贮CP含量存在差异。本试验中,辣木茎叶青贮的CP含量低于曾昭成等[11]辣木茎叶原料,原因是在青贮过程,微生物活动会分解CP,降低CP含量。因此在青贮饲料中添加植物乳杆菌,能够提高青贮发酵初期乳酸菌数,降低发酵环境pH值,减少有害微生物对CP的降解,从而在发酵过程中减少CP损失。本试验中,添加植物乳杆菌的4个处理组辣木茎叶青贮CP含量先在M1组和M2组数值最低,随植物乳杆菌添加量增加,在M3组出现峰值,于M4组趋于稳定,与赵娜等[33]结论不同。原因是辣木自身产生乳酸少,而M1组和M2组的植物乳杆菌数量不足,在发酵初期饲料袋中的少量氧气会抑制或造成植物乳杆菌的死亡[34]。当发酵环境缺少乳酸菌,有害细菌滋生,CP被分解,从而使CP含量降低;但M3组和M4组的植物乳杆菌含量升高,加大了乳酸产量、导致pH值降低,有害微生物活动被抑制,减少对CP的消耗,进而CP含量上升。当乳酸达到饱和,发酵趋于稳定,CP含量也相对稳定。Van Soest[13]建议使用NDF、ADF以及ADL作为评定饲料中纤维类物质的指标。NDF是反映纤维素质量最有效的指标[35-36]。本试验中,M3组和M4组辣木茎叶青贮的NDF含量显著低于其他组,表明适量的植物乳杆菌对辣木茎叶青贮NDF的降解具有很好的促进作用。本试验发现,随植物乳杆菌添加量的增加,CP和NDF、ADF含量呈反向动态趋势,与李君临等[37]的结论相似。可能是由于植物乳杆菌添加量越多,乳酸发酵活动越剧烈,对纤维素的分解越多,此过程抑制了有害微生物活动,CP降解减少,产生了大量堆积,所以出现了与纤维素的反向动态趋势。粗饲料的品质评定中,还应评价动物对饲料的采食性[38]。本试验中,M3组、M4组饲料品质均优于CK组、M1组、M2组,以二者试验结果作为参考标准进行了饲用价值评判,认为添加0.48、0.96 g/kg的植物乳杆菌可提升青贮饲料品质,改善动物采食性。本试验中,各处理下辣木茎叶青贮的CHO和Non-NDF含量差异均不显著;随植物乳杆菌含量升高,各处理组辣木茎叶青贮的CC含量逐渐降低,且M3组和M4组显著低于其他组,表明植物乳杆菌可以有效降解不可利用纤维,与王亚芳等[39]研究结论一致。多项指标进行综合性分析能够更好地评价青贮饲料品质。本试验运用隶属函数法对不同处理进行综合评价分析发现,M3组辣木茎叶青贮的综合评分最高,主要因为辣木茎叶含有乳酸菌少,添加植物乳杆菌可以更好地促进发酵,降低NDF和ADF含量,提高饲料适口性。4结论辣木是良好的青贮材料,青贮过程中,添加0.48、0.96 g/kg的植物乳杆菌时均可增加青贮饲料的CP、EE、DDM和DMI含量,降低Ash、NDF、ADF、CC含量及pH值,当添加量为0.48 g/kg时,青贮饲料品质最佳。

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