青贮饲料是利用微生物发酵长期保存青绿饲料营养成分的一种有效贮藏方式,但牧草因环境、气候及种类的差异,其自身附着的乳酸菌往往无法满足青贮发酵的需求,青贮品质未能达到优质饲料的标准。添加乳酸菌类青贮添加剂后,能够较好地保存原料中的营养物质,并且青贮发酵产生的酸可以提高饲料的适口性,增加家畜采食量[1],进而提高青贮饲料的营养价值和发酵品质[2]。小黑麦作为黑麦和小麦杂交而成的新物种[3-4],结合了黑麦和小麦的优势,具有抗病力强、适应性广、产量高、营养丰富的优势,饲用价值高[5-7]。目前关于小黑麦青贮饲料营养价值和发酵品质的研究较多。Khorasani等[8]研究发现,蜡熟期的小黑麦青贮营养成分较好,可有效在奶牛日粮中应用。许庆方等[9]对乳熟期小黑麦添加乳酸菌添加剂青贮,结果发现,添加剂使小黑麦青贮饲料的营养价值和发酵品质均得到改善。代寒凌等[10]研究发现,乳酸菌添加剂处理提高了小黑麦的营养价值和发酵品质。但尚无乳酸菌添加剂对不同品系小黑麦营养价值和发酵品质影响的相关研究报道。本试验拟研究乳酸菌添加剂对不同品系小黑麦营养价值和发酵品质的影响,为小黑麦青贮饲料的合理利用提供参考。1材料及方法1.1试验材料试验材料选用的小黑麦品系为甘肃农业大学草业学院培育的C16、C27和C35小黑麦,于2019年10月8日种植于甘肃省平凉市泾川县高平镇三十里铺村平凉市农业科学院试验场,刈割时期均为乳熟期。乳酸菌添加剂为Sila-Max-混合型乳酸菌制剂,由美国Ralco Nutrition公司生产,其中乳酸菌≥1.0×1011 CFU/g,有效乳酸菌2.5×105 CFU/g发酵底物;肠球菌≥0.5×107 CFU/g,有效肠球菌1.0×105 CFU/g发酵底物;丙酸菌≥0.3×105 CFU/g,有效丙酸菌0.8×105 CFU/g发酵底物;纯化淀粉酶活30.45 U/mL;纯化纤维素酶活37.57 U/mL。1.2试验设计本试验采用双因素随机区组设计,A因素设为青贮原料,包含3个水平,分别为A1(C16)、A2(C27)和A3(C35);B因素设为添加剂,包含2个水平,分别为B0(无添加剂,对照)和B1(乳酸菌添加剂),3次重复。于2020年6月6日将青贮原料刈割,待水分降至70%~75%,铡碎至2~3 cm,称重,计算添加剂用量并与青贮原料搅拌均匀(Sila-Max使用蒸馏水溶解,添加量为0.002 5 g/kg,对照组添加等量蒸馏水);装入5 L青贮罐中(每罐约2.5 kg),排空气后加盖拧紧用玻璃胶密封,室温避光青贮45 d,开封采集样品,样品采集严格按照四分法进行。1.3测定指标及方法1.3.1营养价值干物质(DM)采用60 ℃烘干48 h测定[11];粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)和磷(P)按照杨胜[12]的方法测定;酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)按照覃方锉等[13]的方法测定。可溶性蛋白(SP)按照Licitra等[14]的方法测定。1.3.2发酵品质取样20 g,加180 mL去离子水,匀浆机捣碎,使用PHS-3C酸度计(上海雷磁仪器厂)测定pH值。挥发性脂肪酸采用气相色谱法测定[15]。乳酸采用对羟基联苯比色法测定[16]。乙酸用6890N气相色谱仪(安捷伦科技有限公司)测定,色谱柱为HP-INNOWax(30 m×0.32 μm×0.50 μm),色谱条件为进样口温度220 ℃,N2流量2.0 mL/min,分流比40∶1,进样量0.6 μL,程序升温模式(120 ℃ 3 min,之后10 ℃/min至180 ℃,保持1 min),FID 250 ℃,FID空气、氢气、氮气流量分别为450、40、45 mL/min。1.4数据统计与分析试验数据采用Excel 2010软件进行整理,SPSS 19.0进行双因素方差分析,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。2结果与分析2.1牧草种类、乳酸菌添加剂对青贮饲料营养价值的影响(见表1)由表1可知,A1组的DM含量显著高于A3组(P0.05),A1组的DM较A3组增加了0.72%;A2组的NDF分别比A1组和A3组降低了5.39%和7.92%(P0.05);A2组的ADF分别比A1组和A3组降低了6.87%、9.02%(P0.05)。A2组的Ash含量分别比于A1和A3组增加了14.77%和13.77%(P0.05)。B1组的CP含量比B0组增加了9.00%(P0.05);B1组的SP含量比B0组增加了17.00%(P0.05);B1组的ADF含量比B0组增加了2.34%(P0.05);B1组的EE含量比B0组增加了8.19%(P0.05);B0组的Ca含量比B1组增加了17.24%(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.02.021.T001表1牧草种类、乳酸菌添加剂对青贮饲料营养价值的影响项目DMCPSPNDFADFEEAshCaP牧草种类A193.12±0.23a10.87±0.927.20±0.7957.47±0.63b36.70±1.75a3.13±0.185.62±0.55b0.33±0.030.19±0.03A292.82±0.26a11.02±0.507.08±0.5254.37±0.63c34.18±1.39b3.02±0.166.45±0.32a0.31±0.020.22±0.01A392.45±0.29b10.50±0.537.17±0.6459.05±0.65a37.57±1.51a3.01±0.135.67±0.52b0.32±0.020.21±0.01添加剂B092.76±0.2510.33±0.32b6.59±0.17b55.92±1.5735.44±0.33b2.93±0.07b5.83±0.190.34±0.02a0.20±0.01B192.83±0.4811.26±0.62a7.71±0.30a58.00±2.6736.27±0.28a3.17±0.11a5.98±0.270.29±0.01b0.21±0.01牧草种类×添加剂A1×B093.23±0.06a11.63±0.40a7.90±0.20a57.73±0.70cb37.57±0.42ab3.27±0.12a5.18±0.29c0.37±0.02a0.17±0.02aA1×B193.00±0.30ab10.10±0.44c6.50±0.26b57.20±0.53cb35.80±0.44c2.98±0.08cd6.06±0.33ab0.28±0.01c0.22±0.02aA2×B092.97±0.31ab11.43±0.25ab7.50±0.36a54.70±0.66c34.40±0.17d3.15±0.06ab6.68±0.19a0.32±0.01b0.23±0.01aA2×B192.67±0.06cb10.60±0.17c6.67±0.12b54.03±0.49c33.97±0.81d2.89±0.09d6.21±0.21ab0.29±0.01c0.21±0.01aA3×B092.30±0.36c10.70±0.75cb7.73±0.25a59.57±0.49a38.27±0.31a3.10±0.11cb5.62±0.46cb0.33±0.01b0.22±0.02aA3×B192.60±0.10cb10.30±0.10c6.60±0.10b58.53±0.12b36.87±0.58b2.91±0.03d5.70±0.67cb0.30±0.02c0.21±0.02aP值牧草种类0.0120.4170.9520.0000.0050.3780.0140.1940.143添加剂0.6710.0010.0010.0610.0000.0000.1890.0000.093牧草种类×添加剂0.0050.0040.0000.0000.0000.0010.0090.0000.005注:同列数据肩标不同小字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。%A1×B0组的DM含量显著高于A2×B1组、A3×B0组、A3×B1组(P0.05),A3×B0组的DM最低,A1×B0组的DM较A3×B0组增加了1.00%。A1×B0组的CP显著高于除A2×B0组外的其他组(P0.05),A1×B1组的CP含量最少,A1×B0组的CP较A1×B1组增加了15.15%。A1×B0组的SP含量显著高于A1×B1组、A2×B1组、A3×B1组(P0.05),A1×B1的可溶性蛋白含量最低,A1×B0组的可溶性蛋白较A1×B1组增加了21.54%。A3×B0组的NDF显著高于其他5个组(P0.05),A2×B1组的NDF最低,A3×B0组的NDF较A2×B1组增加了10.25%。A3×B0组的ADF显著高于除A1×B0组外的其他组(P0.05),A2×B1组的ADF含量最低,A3×B0组的ADF较A2×B1组增加了12.66%。A1×B0组的EE含量显著高于除A2×B0组外的其他组(P0.05),A2×B1组的EE含量最低,A1×B0组的EE含量比A2×B1组增加了13.15%。A2×B0组的Ash含量显著高于A1×B0组、A3×B0组、A3×B1组(P0.05),A1×B0组的Ash含量最低,A2×B0组的Ash较A1×B0组增加了28.96%。A1×B0组的Ca显著高于其他5个组(P0.05),A1×B1组的Ca含量最低,A1×B0组的Ca比A1×B1组增加了32.14%。A2×B0组的P高于其他5个组(P0.05),A1×B0组的P含量最低,A2×B0组的P含量比A1×B0组增加了35.29%。2.2牧草种类、乳酸菌添加剂对青贮饲料营养价值和发酵品质的影响(见表2)由表2可知,A1组的挥发性脂肪酸显著高于A2组(P0.05),A1组的挥发性脂肪酸较A2组增加了9.56 %;A1组、A2组、A3组的pH值、乳酸、乙酸差异均不显著(P0.05),但A2组的pH值最低。B1组的挥发性脂肪酸含量B0组增加了12.63%(P0.05);B0组的乳酸含量比B1组增加了8.31%(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.02.021.T002表2牧草种类、乳酸菌添加剂对青贮饲料营养价值和发酵品质的影响项目pH值挥发性脂肪酸/%乳酸/%乙酸/%牧草种类A14.19±0.308.25±0.46a7.12±0.500.71±0.35A24.04±0.267.53±0.23b6.76±0.240.77±0.16A34.08±0.148.20±0.28a7.17±0.381.03±0.15添加剂B04.15±0.257.52±0.29b7.30±0.31a0.78±0.36B14.05±0.238.47±0.41a6.74±0.39b0.90±0.13牧草种类×添加剂A1×B04.56±0.04a8.84±0.42a7.76±0.39a0.86±0.04bA1×B13.94±0.01d7.66±0.18b6.48±0.17c0.85±0.07bA2×B04.04±0.04c7.66±0.19b7.00±0.10cb0.66±0.11cA2×B13.94±0.02d7.40±0.23b6.52±0.13c0.89±0.10bA3×B04.19±0.00b8.57±0.58a7.46±0.59ab1.11±0.02aA3×B13.93±0.01d7.83±0.25b6.88±0.08c0.95±0.20abP值牧草种类0.5570.0040.1720.016添加剂0.3900.0000.0040.353牧草种类×添加剂0.0000.0010.0010.006A3×B1组的pH值显著低于A1×B0组、A2×B0组、A3×B0组(P0.05),A1×B0组的pH值最高,A3×B1组的pH值较A1×B0组降低了16.03%。A1×B0组的挥发性脂肪酸显著高于除A3×B0组外的其他组(P0.05),A2×B1组挥发性脂肪酸最低,A1×B0组的挥发性脂肪酸较A2×B1组增加了19.46%。A1×B0组的乳酸显著高于除A3×B0组外的其他组(P0.05),A1×B1组的乳酸含量最低,A1×B0组的乳酸比A1×B1组增加了19.75%。A3×B0组的乙酸显著高于除A3×B1组外的其他组(P0.05),A2×B0组的乙酸含量最低,A3×B0组的乙酸含量比A2×B0组增加了68.18%。3讨论3.1牧草种类对青贮饲料营养价值和发酵品质的影响不同品系小黑麦制作的青贮饲料的营养价值和发酵品质存在明显差异,主要是由于不同品系小黑麦处理中原料本身营养价值存在差异,导致青贮饲料中营养价值存在差异[17-18]。牧草中CP、ADF和NDF含量是评价牧草营养价值的重要指标,CP含量越高,ADF和NDF含量越低,牧草的营养价值越高[19]。家畜CP摄入不足,将会影响家畜的健康[17]。本试验中,3个小黑麦品系中小黑麦C27的CP含量最高,ADF和NDF含量最低,与任昱鑫等[20]对小黑麦青贮的研究结果一致。pH值是评价青贮饲料发酵品质的重要指标之一,pH值越高,青贮饲料的品质越差。代寒凌等[10]研究表明,与黑麦和燕麦相比,小黑麦青贮饲料pH值较低,乳酸含量较高。本试验中,3个小黑麦品系中pH值均低于4.2,满足优质饲料的标准,但小黑麦C27的pH值含量最低,为4.04,利于提高发酵品质;且青贮饲料的挥发性脂肪酸和乙酸(腐败酸)含量也最低,发酵效果好,品质优良,与蒙正兵等[21]研究结果一致。小黑麦C27的乳酸菌含量最低,与代寒凌等[10]、许庆方等[9]和覃方锉等[13]研究结果相反,形成这一结果的原因还有待进一步研究。3.2乳酸菌添加剂对青贮饲料营养价值和发酵品质的影响添加乳酸菌添加剂可使乳酸菌快速发酵产酸,降低青贮发酵环境的pH值,抑制分解蛋白质类菌种的生长,从而降低粗蛋白分解,使氮素得以保存[10]。张红莲等[22]研究发现,乳酸菌类复合添加剂发酵玉米秸秆能够显著提高粗蛋白含量和粗纤维降解率。代寒凌等[10]采用不同乳酸菌添加剂对小黑麦青贮饲料的营养品质和青贮品质进行研究,结果发现,乳酸菌添加剂可有效提高青贮饲料的粗蛋白、降低ADF和NDF。本试验中,添加剂处理的粗蛋白、可溶性蛋白和粗脂肪含量均高于无添加剂处理,因为乳酸菌添加剂作为复合型添加剂结合了各类添加剂的优点,使青贮饲料的干物质损失率和pH值较单一乳酸菌添加剂低,其青贮效果更好[23]。青贮饲料中pH值与乳酸含量成反比,表明其发酵品质越好[24]。本试验中,添加剂处理小黑麦青贮的pH值最低,为4.05,表明添加乳酸菌添加剂可使小黑麦得到充分的发酵,具有较好的有氧稳定性和较长的保存期[25]。但乳酸含量与pH值成正比,与任昱鑫等[20]、王国良等[26]和雷赵民等[27]的研究结果不一致。但尚未见到不同品系小黑麦制作青贮饲料品质的比较研究,有待进一步研究。3.3牧草种类与添加剂对青贮饲料营养价值和发酵品质的影响牧草种类×乳酸菌添加剂间互作效应表明,添加乳酸菌添加剂可以提高青贮饲料的营养价值和改善其发酵品质,C27小黑麦在乳酸菌添加剂用于下ADF和NDF含量均下降,这可能是NDF与ADF被降解为水溶性碳水化合物(WSC),参与微生物发酵过程,从而导致NDF和ADF含量可能下降[9]。pH值和挥发性脂肪酸含量降低,表明青贮饲料中腐败菌的含量减少[9]。本试验中,3个品系小黑麦中乳酸菌添加剂较无添加剂相比,CP、可溶性蛋白含量和乳酸含量均减少,可能与乳酸菌添加剂在使用前放置时间太长,活性乳酸菌失效有关,也可能与其本身的有效成分有关,有待进一步研究。4结论本试验中,小黑麦C27在乳酸菌添加剂作用下的青贮效果较好,更适宜调制青贮饲料。

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