玉米秸秆粗蛋白质含量低、粗纤维含量高、适口性差,严重影响牛羊对其利用效率[1]。目前,普遍使用秸秆青贮法提高玉米秸秆营养价值[2]。玉米秸秆经秸秆揉搓机拉丝揉搓处理,再通过微生物的发酵(简称“揉丝微贮”)既能破坏秸秆表面硬质茎节,又能快速降低pH 值,减少腐败菌活动造成的养分流失。成品气味芳香、质地柔软、适口性好[3]。试验通过普通处理秸秆、揉丝处理秸秆、普通处理青贮和揉丝处理微贮玉米秸秆的品质及营养成分进行测定分析,为玉米秸秆的高效利用提供参考。1材料与方法1.1试验材料玉米秸秆购自徐州市贾汪区青山泉镇八丁村,于蜡熟期收割。加工设备(9Z-1.5型铡草机和9RS-600型秸秆揉丝机)购自郑州牧昌农业机械制造有限公司。秸秆复合微生物菌剂(枯草芽孢杆菌N-8,枯草芽孢杆菌N-10、酵母菌按4∶4∶3比例添加)购自徐州市隆兴生物科技有限公司。1.2试验设计试验设置4个处理组,分别为普通处理秸秆组(Ⅰ组)、揉丝处理秸秆组(Ⅱ组)、普通处理青贮组(Ⅲ组)和揉丝处理微贮组(Ⅳ组)。每组5个重复,每个重复10 kg。试验Ⅰ组秸秆用粉碎机切短至2~3 cm长;Ⅱ组秸秆用揉搓机拉丝揉搓成长条状;Ⅲ组秸秆用粉碎机切短至2~3 cm 长,压实装入聚乙烯真空袋,装好后用真空包装机抽真空、封口,室温条件下放置60 d;Ⅳ组秸秆用秸秆揉丝机纵向拉丝揉搓、压扁、切丝、击打、撕裂和粉碎处理后秸秆丝宽度不超过0.5 cm,长度在1~18 cm,呈面条状,然后在秸秆上均匀喷洒复合微生物菌剂(每10 kg添加1 g),压实装入聚乙烯真空密封,发酵60 d[4-7]。1.3测定指标及方法1.3.1感官指标青贮料感官评定从色、香、味、质地结构等方面进行品质评定。1.3.2营养指标营养指标采用国标法测定:水分采用恒温干燥法;粗蛋白质(CP)采用凯氏定氮法;粗纤维(CF)采用酸碱法;粗脂肪(EE)采用索氏抽提法;粗灰分(Ash)采用高温灼烧法;无氮浸出物(NFE)采用计算法;钙(Ca)采用高锰酸钾滴定法;磷(P)采用钼黄比色法;中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)采用范氏洗涤纤维法[8],由徐州生物工程职业技术学院饲料分析实验室测定。1.3.3pH值、氨态氮和有机酸含量称取样品20 g,放入250 mL三角瓶中,加入90 mL蒸馏水,置于4 ℃冰箱24 h后,四层纱布加滤纸过滤,用PHS-3D酸度计测定pH值。氨态氮含量采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[9];有机酸含量采用高效液相色谱仪测定[10]。1.4数据统计与分析试验数据采用Excel进行初步统计处理,使用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析,试验结果均以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1揉丝微贮对青贮玉米秸秆感官评价的影响(见表1)由表1可知,试验Ⅳ组各项指标均优于试验Ⅲ组,且试验Ⅳ组颜色接近于原料颜色,总体评分高于试验Ⅲ组5分。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.05.021.T001表1揉丝微贮对青贮玉米秸秆感官评价的影响项目试验Ⅲ组试验Ⅳ组颜色黄褐色黄绿色气味清淡芳香味芳香味较浓质地结构少量腐烂、质地黏滑茎叶清晰、松散柔软口味酸味中等酸味较浓评分80852.2揉丝微贮对玉米秸秆营养成分的影响(见表2)由表2可知,与试验Ⅰ、Ⅱ组比较,试验Ⅳ组蛋白含量显著提高(P0.05)。与试验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组比较,试验Ⅳ组粗脂肪含量显著提高(P0.05),粗纤维含量显著降低(P0.05),试验Ⅳ组无氮浸出物含量显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.05.021.T002表2揉丝微贮对玉米秸秆营养成分的影响项目试验Ⅰ组试验Ⅱ组试验Ⅲ组试验Ⅳ组水分7.08±0.137.15±0.596.48±0.436.98±0.19粗蛋白质7.58±0.64b7.57±0.34b9.37±0.46a9.65±0.53a粗纤维45.47±3.57a45.65±4.15a35.61±4.12b33.34±3.91c粗灰分12.11±0.2112.33±0.2712.34±0.1912.67±0.25粗脂肪2.01±1.23b2.03±1.37b2.42±0.26b3.04±0.42a无氮浸出物25.75±0.05c25.94±0.19c33.11±0.24a29.83±0.13b中性洗涤纤维53.94±1.7951.35±2.1152.35±2.7850.89±3.01酸性洗涤纤维35.12±1.1536.13±1.7835.65±1.0334.53±0.98钙0.22±0.020.21±0.090.23±0.030.24±0.04磷0.10±0.040.11±0.060.09±0.020.10±0.03注:1.同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P0.05),相同小写字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.水分是以半干物为基础,其余以绝对干物为基础。%2.3揉丝微贮对青贮玉米秸秆pH值、有机酸和氨态氮含量的影响(见表3)由表3可知,与试验Ⅲ组比较,试验Ⅳ组pH值显著降低17.85%(P0.05),氨态氮含量显著降低(P0.05),乳酸含量显著升高(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.05.021.T003表3揉丝微贮对玉米秸秆pH值、有机酸和氨态氮含量的影响项目试验Ⅲ组试验Ⅳ组pH值4.640±0.760a3.810±0.090b乳酸/(mg/g)11.210±2.150b13.990±1.940a乙酸/(mg/g)2.160±0.2502.210±0.110丙酸/(mg/g)0.049±0.0090.052±0.002丁酸/(mg/g)0.013±0.0030.012±0.006氨态氮/%0.097±0.009a0.053±0.001b3讨论3.1揉丝微贮对青贮玉米秸秆感官指标的影响玉米秸秆经过微生物发酵会改善其感官指标。本试验中,揉丝微贮玉米秸秆颜色与玉米秸秆原有颜色更接近,且酸味较浓、气味芳香、质地结构松散柔软、无黏结,与张永辉等[11]研究结果一致,说明玉米秸秆经过揉丝微贮效果最佳。3.2揉丝微贮对玉米秸秆营养成分的影响玉米秸秆经微生物发酵作用,其发酵品质和营养价值都可得到明显改善。粗蛋白质含量直接体现饲用价值;粗纤维含量可反映反刍动物消化利用粗饲料的难易程度[12-13]。微贮后玉米秸秆高分子蛋白质会降低,低分子蛋白质会升高;木质纤维结构发生变化,纤维素部分降解[14-16]。庄涛等[17]研究表明,日粮中粗蛋白与粗纤维之间存在正组合效应,提高日粮蛋白质水平。刘亚柏等[16]研究表明,青贮、微贮可以提高玉米秸秆中粗蛋白含量。本研究中,玉米秸秆经过揉丝微生物发酵处理,粗蛋白含量比普通青贮处理提高2.99%。李发杰等[18]研究认为,添加宜生贮宝(Sila-Max)微生物添加剂,提高青贮饲料的营养成分,降低粗纤维含量,改善青贮品质,与本研究结果一致。本试验中,玉米秸秆经过揉丝微贮,粗脂肪含量明显高于普通处理组、揉丝处理组及普通处理青贮组,与李鹏霞等[19]研究结果一致。3.3揉丝微贮对青贮玉米秸秆pH值、有机酸和氨态氮含量的影响pH值的高低反映青贮料可保存的时间和被腐败菌分解的程度[20]。青贮饲料pH值范围在3.8~6.0,优良青贮料pH值范围在3.8~4.4,低劣品质范围在5.5~6.0,介于之间的为中等品质饲料[21]。本试验中,揉丝微贮料pH值为3.81,品质为优良等级,比常规青贮组pH值低0.83,与柳茜等[7]研究的结果一致,但比柳茜等[7]研究的pH值低0.26。可能是揉搓拉丝处理增加秸秆与微生物的接触面,提高青贮饲料的发酵品质。能否青贮成功取决于乳酸菌能否大量繁殖,产生足够的乳酸使饲料中pH值迅速降低,抑制腐败菌等杂菌的繁殖[22]。氨态氮和有机酸含量也可反映青贮品质,其中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸。传统青贮发酵产生的挥发性脂肪酸主要是乳酸和乙酸,而微贮产生的挥发性脂肪酸主要是乙酸;乳酸可使青贮饲料长期保存,乳酸比例与青贮品质呈正相关;丁酸呈负相关。乙酸具有较强抗真菌作用,提高青贮饲料的有氧稳定性。氨态氮与总氮的质量比反映青贮饲料中蛋白质和氨基酸分解的程度。该值越大说明氨基酸和蛋白质分解越多,青贮饲料质量不佳[3]。本试验研究结果显示,揉丝微贮饲料中乳酸、乙酸、丙酸含量均升高,氨态氮、丁酸含量下降,与靳会珍等[21]研究结果一致。乳酸、乙酸和丙酸含量的升高,可使pH值下降,抑制有害菌的繁殖,而丁酸的下降表明腐败菌、霉菌等有害菌繁殖活动受到抑制。4结论玉米秸秆经过揉搓拉丝、复合微生物菌剂发酵后,能够提高蛋白质、乳酸含量,降低粗纤维含量,且成品质地更柔软,适口性更好。说明揉丝微贮优于常规青贮,具有很好的应用前景。
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