不同處理方式對(duì)大豆秸稈發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分的影響
摘要:研究不同處理方式對(duì)大豆秸稈發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分的影響,試驗(yàn)分為6個(gè)處理組:對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組(添加10%麩皮)、試驗(yàn)Ⅱ組(添加2 kg/t尿素)、試驗(yàn)Ⅲ組(添加2 kg/t尿素+10%麩皮)、試驗(yàn)Ⅳ組(添加4 kg/t尿素)、試驗(yàn)Ⅴ組(添加4 kg/t尿素+10%麩皮),每個(gè)處理組設(shè)3個(gè)重復(fù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),各組青貯飼料的感官評(píng)定等級(jí)均為良,試驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ組的V-score 評(píng)定等級(jí)分別為優(yōu)和良;與對(duì)照組相比,試驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ組的氨態(tài)氮和丁酸的含量下降,而pH值、乙酸和丙酸的含量升高;試驗(yàn)Ⅲ組的干物質(zhì)、粗蛋白和單寧的含量極顯著高于對(duì)照組,而中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、可溶性碳水化合物含量均極顯著低于對(duì)照組。結(jié)果表明,大豆秸稈中添加2 kg/t尿素和10%麩皮青貯效果較好。
關(guān)鍵詞:大豆秸稈;發(fā)酵;品質(zhì);營養(yǎng)成分
中圖分類號(hào):S816.5+3文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2016)05-0308-03
目前,由于牧草資源比較緊張,秸稈作為反芻動(dòng)物的飼料所占的比例越來越高。大豆從鼓粒初期開始,秸稈中的粗纖維含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),而粗蛋白含量呈下降趨[1]。因此,大豆秸稈由于粗纖維較高粗蛋白較低,使其飼料利用率較低。大豆秸稈中含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素,如果經(jīng)過預(yù)處理,纖維素、半纖維素、木質(zhì)素間的緊密結(jié)構(gòu)被破壞,在酶的作用下可使纖維素、半纖維素水解為可溶性糖[2-3]。因此,大豆秸稈經(jīng)過氨化、微生物等處理后能夠提高其營養(yǎng)價(jià)值[4-5]。孫國強(qiáng)等研究發(fā)現(xiàn),大豆秸稈菌糠替代50%的粗飼料可以提高魯西牛的生產(chǎn)性能[6]。謝明等研究發(fā)現(xiàn),在獺兔的日糧中添加20%大豆秸粉可提高經(jīng)濟(jì)效益[7]。包布和等研究發(fā)現(xiàn),大豆秸稈揉搓粒度 1~3 cm 提高了遼寧絨山羊公羊氮表觀消化率和氮的總利用率[8]。說明經(jīng)過處理的大豆秸稈可以作為一種很好的粗飼料來源。南通地區(qū)農(nóng)作物特點(diǎn)是多元多熟,尤其鮮食作物是特色,其中四青作物[鮮食糯玉米、鮮食蠶(豌)豆、鮮食大豆、鮮食花生]最為出名。通過氨化處理秸稈是提高其飼用價(jià)值的措施之一。潘存霞等研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過尿素氨化的稻草秸稈在瘤胃48 h的干物質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的降解率得到提高[9]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展和青貯工藝的進(jìn)步,通過混貯及添加添加劑的方式青貯秸稈,提高其營養(yǎng)價(jià)值已經(jīng)成為可能[10]。因此,本試驗(yàn)通過氨化處理大豆秸稈和麥麩混貯,研究其發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分的變化,旨在為合理利用大豆秸稈作為飼料提供科學(xué)的依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
2014年9月25日將種植在江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)基地的通豆6號(hào)(去鮮豆莢)刈割,刈割后的大豆秸稈適度切短后用于混合青貯試驗(yàn)。大豆秸稈的基本營養(yǎng)成分如下:粗蛋白含量14.76%、中性洗滌纖維含量4996%、酸性洗滌纖維含量38.07%、半纖維素含量1189%、可溶性碳水化合物含量 2.17%、單寧含量12.70%。
1.2試驗(yàn)方法
試驗(yàn)分為6個(gè)處理組,分別為對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組(添加10%麩皮)、試驗(yàn)Ⅱ組(添加2 kg/t尿素)、試驗(yàn)Ⅲ組(添加 2 kg/t 尿素+10%麩皮)、試驗(yàn)Ⅳ組(添加4 kg/t尿素)和試Ⅴ組(添加4 kg/t尿素+10%麩皮),每個(gè)處理組設(shè)3個(gè)重復(fù)。然后將材料裝入5 L的涂料桶,邊裝邊壓實(shí),層層壓緊,便于青貯發(fā)酵。
1.3樣品測(cè)定
1.3.1營養(yǎng)成分的測(cè)定開啟涂料桶后,挖取適量的樣品在105 ℃烘箱內(nèi)烘3~4 h后測(cè)定干物質(zhì)(dry matter,DM)。將烘干后的樣品粉碎,稱取適量的樣品,根據(jù)《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》中的方法進(jìn)行粗蛋白(crude protein,CP)、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)含量的測(cè)定,并計(jì)算半纖維素的(hemicellulose,HC)含量(HC=NDF-ADF)。CP采用凱氏定氮儀(QSY-Ⅱ,武漢)進(jìn)行測(cè)定,NDF和ADF采用全自動(dòng)纖維分析儀(A2000i,北京)進(jìn)行測(cè)定。飼料中單寧(tannin,TA)是采用鎢酸鈉-磷鉬酸比色分光光度法來測(cè)定,而可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate,WSC)則采用蒽酮-硫酸比色法來測(cè)定。
1.3.2pH值和揮發(fā)性脂肪酸的測(cè)定稱取20 g青貯飼料于三角瓶中,加入180 mL蒸餾水?dāng)嚢杈鶆?,浸?4 h后用4層紗布過濾,再將濾液用定量濾紙2次過濾所得浸提液用pH計(jì)測(cè)定pH值。采用苯酚-次氯酸鈉比色法進(jìn)行氨態(tài)氮(ammonia nitrogen,AN)含量的測(cè)定。另外,取一部分的浸提液利用日本島津GC-14B氣相色譜儀檢測(cè)乙酸(acetic acid,AA)、丙酸(propionic acid,PA)、丁酸(butyric acid,BA)含量。檢測(cè)條件為:毛細(xì)管柱CP-WAX(柱長30 m內(nèi)徑0.53 mm,膜厚1 μm);載氣為高純N2(壓力0.7 Mpa,流速30 nL/min);燃?xì)鉃镠2(流量30 mL/min);氣化室溫度200 ℃,F(xiàn)ID檢測(cè)器溫度200 ℃;柱溫采用程序升溫法,初溫100 ℃,末溫130 ℃,升溫速率3 ℃/min,靈敏度為101,衰減為25。
1.3.3青貯飼料現(xiàn)場感官評(píng)定和發(fā)酵品質(zhì)評(píng)定現(xiàn)場感官評(píng)定參照農(nóng)業(yè)部《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》上的方法對(duì)青貯飼料質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。青貯飼料的色澤15分,氣味15分,質(zhì)地10分,其中優(yōu)等為30~40分,良好為20~30分,一般10~20分,差為10分以下,而發(fā)酵品質(zhì)的評(píng)定則采用V-Score 評(píng)價(jià)體系中的方法來進(jìn)行[11](表1)。
1.4統(tǒng)計(jì)分析
用Excle 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,然后采用SPSS 17.0單因素方差分析(One-Way ANOVA)、LSD法多重比較,P<0.05 表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。 2結(jié)果與分析
2.1青貯飼料的質(zhì)量評(píng)定
各試驗(yàn)組青貯飼料感官評(píng)定的結(jié)果均為良好,但是從總評(píng)分來看,對(duì)照組的分?jǐn)?shù)最低,其他各處理組均高于它(表2)。
2.2青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)
與對(duì)照組相比,試驗(yàn)Ⅱ~Ⅴ組的氨態(tài)氮極顯著降低,但pH值、乙酸和丙酸的含量極顯著升高。試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ組的丁酸極顯著低于其他各組,其他各組之間無顯著差異(表3)。
2.3青貯飼料的V-score評(píng)分
根據(jù)V-score 評(píng)分,對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ和Ⅳ組的評(píng)分較低,等級(jí)為差;試驗(yàn)Ⅱ組的評(píng)分最高,等級(jí)為優(yōu),說明其發(fā)酵效果最好(表4)。
2.4青貯飼料的營養(yǎng)成分
試驗(yàn)Ⅲ和Ⅴ組的干物質(zhì)和粗蛋白的含量極顯著高于對(duì)照組,試驗(yàn)Ⅱ組的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、半纖維素的含量極顯著高于其他各組,試驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ組的可溶性碳水化合物極顯著低于其他各組,試驗(yàn)Ⅲ組的單寧含量最高(表5)。
3討論與結(jié)論
氨化秸稈飼料品質(zhì)的鑒定主要采用感官評(píng)定法、化學(xué)分析法、生物技術(shù)法?,F(xiàn)場感官評(píng)定主要通過觀察色澤、氣味和質(zhì)地等來粗略評(píng)判。在生產(chǎn)中通常采用該評(píng)定法,其優(yōu)點(diǎn)是簡便易行,但準(zhǔn)確性較差[12]。而V-score評(píng)定則是通過氨態(tài)氮、揮發(fā)性脂肪酸(乙酸、丙酸和丁酸)的含量計(jì)算分?jǐn)?shù),最終確定青貯的等級(jí)。利用該評(píng)定體系比較客觀地反映青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。在本試驗(yàn)中,添加2 kg/t尿素和10%麩皮組的氨態(tài)氮和揮發(fā)性脂肪酸的含量較低,說明該組的發(fā)酵品質(zhì)較好。呂貞龍等研究添加不同劑量尿素處理小麥秸稈,結(jié)果表明隨著尿素的含量升高,氨態(tài)氮和乙酸的含量也升高[13]。本試驗(yàn)結(jié)果與其相似。說明添加過高的尿素,會(huì)降低秸稈發(fā)酵品質(zhì)。
氨態(tài)氮是飼料在青貯過程中蛋白質(zhì)和氨基酸降解而產(chǎn)生表5青貯飼料的營養(yǎng)成分的,其含量的高低是衡量青貯質(zhì)量好壞的指標(biāo)之一[14]。氨態(tài)氮/總氮的值越大,說明蛋白質(zhì)和氨基酸的分解越多。本試驗(yàn)結(jié)果表明,添加少量尿素來氨化處理大豆秸稈,有利于乳酸菌發(fā)酵,提高發(fā)酵品質(zhì)。而隨著尿素劑量的升高,氨態(tài)氮含量升高,可能是促進(jìn)了有害微生物的繁殖,導(dǎo)致秸稈的營養(yǎng)物質(zhì)被其分解,降低發(fā)酵品質(zhì)。水分含量是影響青貯飼料青貯質(zhì)量的一個(gè)重要的因素,水分含量過高會(huì)導(dǎo)致微生物的繁殖增強(qiáng),不利于青貯[15]。一般認(rèn)為水分含量在60%~70%比較適合青貯。本試驗(yàn)用來青貯的大豆秸稈水分含量處于比較適合的范圍內(nèi)。青貯飼料pH值、揮發(fā)性脂肪酸是評(píng)定青貯質(zhì)量的指標(biāo)之一。研究發(fā)現(xiàn),氨化處理小麥秸稈,能夠顯著提高秸稈的pH值,揮發(fā)性脂肪酸有不同程度的降低[13]。本試驗(yàn)所得pH值結(jié)果與其相似,原因可能是尿素轉(zhuǎn)化成氨,然后溶于水形成氫氧化氨,導(dǎo)致秸稈具有一定的堿性。然而揮發(fā)性脂肪酸的結(jié)果與其相反,可能是青貯對(duì)象不同造成發(fā)酵方式不同所致。
秸稈被氨化預(yù)處理后,纖維部分官能團(tuán)發(fā)生斷裂,導(dǎo)致表層的親水性增加以及秸稈的熱穩(wěn)定性提高。另外,氨化作用能夠破壞纖維結(jié)構(gòu),有利于厭氧微生物接觸到更多的可發(fā)酵物質(zhì),提高了秸稈的利用率[16]。秸稈經(jīng)過氨化后,粗蛋白含量顯著提高,質(zhì)地改善[17]。呂貞龍等研究發(fā)現(xiàn),氨化處理可使秸稈的粗蛋白含量提高4%~6%[13]。甄二英研究發(fā)現(xiàn),用尿素處理麥秸,其粗蛋白提高1.2倍,半纖維素含量降低136%[18]。而本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),經(jīng)過氨化處理的秸稈粗蛋白都有所升高。另外,試驗(yàn)Ⅲ和Ⅴ組的NDF、ADF的含量均降低,說明氨化處理下大豆秸稈和麥麩混貯有助于提高青貯效果。但是尿素添加較高時(shí),pH值升高,導(dǎo)致有害菌繁殖,增強(qiáng)不良發(fā)酵和酶的分解作用,進(jìn)而更多營養(yǎng)物質(zhì)流失,降低青貯品質(zhì)。單寧是植物體內(nèi)的一種次生代謝產(chǎn)物,具有多元酚結(jié)構(gòu),主要存在于植物體的皮、根、葉、殼和果肉中[19]。單寧在豆科牧草及其加工副產(chǎn)品中的含量較高,單寧化學(xué)性質(zhì)活潑,具有很強(qiáng)的生物和藥理活性,能夠與蛋白質(zhì)、糖類、金屬離子等結(jié)合生產(chǎn)沉淀物質(zhì),具有抗腫瘤、抗氧化等多種功能[20-21]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著尿素劑量的升高,單寧的含量降低,這可能是尿素大量轉(zhuǎn)化成氨,然后與單寧結(jié)合反應(yīng)所致。
經(jīng)過氨化處理麥麩和大豆秸稈混貯,能夠提高青貯效果,從本試驗(yàn)的結(jié)果來看,大豆秸稈中添加2 kg/t尿素和10%麩皮青貯效果較好。
- 上一篇:放養(yǎng)生態(tài)養(yǎng)殖得注意適度規(guī)模,才能賺大錢! [2017-04-09]
- 下一篇:桂林市恭城縣舉行“生態(tài)養(yǎng)殖”春季大行動(dòng)啟動(dòng)儀式暨生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)培訓(xùn) [2017-04-08]