不同青貯方式對水稻秸稈發酵品質的影響

沈東珍

（中共日照市委黨校,山東日照 276800）

據統計，我國每年約有5億t農作物秸稈產生，稻秸占到46%，但稻秸的利用率只有50%左右，稻秸一般會被浪費（丟棄、焚燒等），這不僅造成了稻秸作為動物粗飼料資源的浪費，不恰當的處理方式也對環境造成一定的污染（唐阿梅，2015）。稻秸不僅含有大量難以被微生物分解的纖維素、半纖維素和木質素，而且具有嚴密的表皮角質，營養成分含量低（粗蛋白質、粗脂肪、礦物質等），所以稻秸的適口性差，消化利用率低。因此，要提高稻秸的適口性和營養價值，提高其在動物腸道內的消化利用率，應對其進行合理加工。

青貯發酵是應用最為廣泛、最生態化的提高秸稈類飼料營養價值的方法，其原理是有益菌乳酸等微生物以原料中可溶性碳水化合物為發酵底物，發酵產生乳酸等有機酸，降低青貯飼料pH，創造出不適合有害微生物生長繁殖的環境，同時加上青貯的厭氧環境，代謝產物乳酸等因素不僅使青綠飼料可以長期保存，也使青貯料營養成分和氣味結構發生改變，從而提高秸稈飼料的適口性和消化率（洪梅和刁其玉，2009）。常見的青貯方式有地上青貯（青貯倉、堆貯、袋式青貯等）和地下青貯（青貯窯、青貯壕）。如果對青貯原料的青貯方式選擇不當，會造成青貯飼料干物質、營養成分等的差異，過度呼吸作用、流質損失以及氣生損壞是造成差異的主要原因（Oleskowiczpopiel等，2008；A.G.凱澤等，2008）。本試驗研究桶裝青貯、青貯窖青貯、真空袋裝青貯、堆貯青貯4種常用青貯方式，通過感官評價和營養成分分析，綜合考慮每種青貯方式的優點和缺點，為不同養殖條件的養殖戶選擇青貯方式提供一定的依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料乳酸菌制劑粉，乳酸菌數量為1.0×1010cfu/g，購買于日本雪印公司，于冰箱冷藏保存；青貯原料稻秸收獲時間為蠟熟前期完熟后期；青貯袋、青貯桶、塑料薄膜等。

1.2青貯方式及試驗設計將乳酸菌粉劑溶于去離子水中，噴灑于稻秸，添加量為0.02 g/kg。桶裝青貯：將收割的稻秸切短，裝入青貯桶中，注意每裝入一定厚度的稻秸時，要使用工具將稻秸壓實；青貯窖青貯：收獲的稻秸在切短后投入青貯窖中，在青貯厚度每上升30 cm左右時壓實，裝好后將塑料薄膜覆蓋其上，四周用土和磚壓實；真空袋裝青貯：將稻秸切短后直接裝入專門青貯用的塑料袋中，封口，然后進行抽真空處理，使稻秸和青貯袋緊密接觸；堆貯：將稻秸切短，堆于地面上，逐層進行壓實，用塑料薄膜將青貯堆的頂和四周覆蓋封嚴。

本試驗共分為4組，桶裝青貯為試驗Ⅰ組、青貯窖青貯為試驗Ⅱ組、真空袋裝青貯為試驗Ⅲ組、地面堆貯為試驗Ⅳ組，常溫下貯存發酵45 d，青貯完畢后除去上層5 cm厚的青貯稻秸，每組取樣3份于塑封袋中于-20 ℃貯存，待處理檢測。

1.3檢測項目及方法

1.3.1不同青貯方式青貯質量的評定分別對不同青貯方式下的稻秸進行氣味、顏色、結構等方面的感官評定，通過打分的方式進行比較，參照德國農業協會（DLG）青貯品質感官評分標準（Hristov和 Sandev，1998）。

1.3.2青貯品質和營養成分的測定利用pH-酸度計對青貯稻秸pH進行測定（Han等，2004）；氨態氮的測定是利用苯酚-次氯酸鈉的方法測定；采用蒽酮-硫酸比色法對稻秸的可溶性碳水化合物（WSC）進行測定，乳酸的測定采用對羥基聯苯法（楊平平等，2013）；有機酸（乙酸、丙酸、丁酸）含量的測定利用氣相色譜儀進行（顧擁建等，2016）；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）的測定利用全自動纖維儀（HALL等，1998）；干物質（DM）、粗蛋白質（CP）等參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》的方法進行（張麗英，2007）。

1.4數據統計與分析試驗數據經過WPS統計后，運用SPSS17.0進行方差分析和多重比較。

2　結果與分析

2.1不同青貯方式對稻秸感官品質的影響通過發酵青貯的氣味、結構、色澤比較不同青貯方式對稻秸感官品質的影響，由表1可知，第Ⅰ組、第Ⅱ組、第Ⅲ組可評為優良，而第Ⅳ組評為尚可。

表1　稻秸青貯后感官評定

2.2不同青貯方式對稻秸發酵品質的影響

2.2.1不同青貯方式對稻秸pH、氨態氮含量和氨態氮與總氮質量比的影響由表2可知，不同方式青貯pH由大到小分別是第Ⅳ組、第Ⅱ組、第Ⅰ組、第Ⅲ組，且第Ⅳ組pH比第Ⅲ組顯著高4.72%（P＜0.05），其他各組間差異不顯著（P＞0.05）；氨態氮值第Ⅳ組最大，其次是第Ⅱ組、第Ⅰ組，第Ⅲ組最小，第Ⅳ組與第Ⅰ組和第Ⅲ組差異顯著（P＜0.05），第Ⅰ組、第Ⅱ組和Ⅲ組之間差異不顯著（P＞0.05），第Ⅰ組和第Ⅲ組之間差異不顯著（P＞0.05）；氨態氮/總氮值第Ⅳ組最大，其次是第Ⅱ組、第Ⅰ組，第Ⅲ組最小，且各組之間差異顯著（P ＜ 0.05）。

表2　稻秸青貯pH、氨態氮含量和氨態氮與總氮質量比

2.2.2不同青貯方式對稻秸有機酸含量的影響由表3可知，不同方式青貯對有機酸的影響不同，乳酸含量由大到小分別是第Ⅲ組＞第Ⅰ組＞第Ⅱ組＞第Ⅳ組，乳酸含量第Ⅲ組和第Ⅰ組差異不顯著（P＞0.05），但分別比Ⅱ、Ⅳ組顯著提高8.71%和36.84%（P＜0.05）；乙酸、丙酸含量，乙酸/總酸值由小到大第Ⅲ組＜第Ⅰ組＜第Ⅱ組＜第Ⅳ組，與第Ⅲ組相比，第Ⅳ組乙酸和丙酸含量分別提高15.63%和40%（P＜0.05），但第Ⅰ組、第Ⅱ組和第Ⅲ組差異不顯著（P＞0.05）；丁酸含量第Ⅰ組和第Ⅲ組未檢測到，第Ⅳ組丁酸含量顯著高于第Ⅱ組（P＜0.05）；乙酸/總酸第Ⅳ組與第Ⅰ組和第Ⅲ組差異顯著（P＜0.05），與第Ⅱ組差異不顯著（P＞0.05）；總酸含量第Ⅲ組最大，為3.67，其次是第Ⅰ組、第Ⅱ組，第Ⅳ組最小且與其他各組差異顯著（P＜0.05）。

2.2.3不同青貯方式對稻秸營養成分的影響由表4可知，不同青貯方式下對稻秸營養成分影響不同，干物質由小到大分別是第Ⅲ組＜第Ⅰ組＜第Ⅱ組＜第Ⅳ組，各組間差異不顯著（P＞0.05）；中性洗滌纖維含量第Ⅳ組最大，為60.20%，比第Ⅲ組顯著提高3.94%（P＜0.05），與其余各組差異不顯著（P＞0.05），第Ⅰ組、第Ⅱ組、第Ⅲ組之間差異不顯著（P＞0.05）；酸性洗滌纖維含量由小到大分別是第Ⅲ組＜第Ⅰ組＜第Ⅱ組＜第Ⅳ組，第Ⅳ組比第Ⅰ組和第Ⅲ組分別高3.55%和5.73%（P＜0.05），第Ⅰ組和第Ⅲ組差異不顯著（P＞0.05），第Ⅱ組比第Ⅲ組高3.62%（P＜0.05）；粗蛋白質含量第Ⅲ組含量最大，為4.83%，比第Ⅳ組高12.06%（P＜0.05），第Ⅰ組＞第Ⅱ組＞第Ⅳ組，但各組間差異不顯著（P＞0.05）；可溶性碳水化合物第Ⅲ組＞第Ⅰ組＞第Ⅱ組＞第Ⅳ組，各組之間差異不顯著（P＞0.05）。

表3　稻秸青貯有機酸含量 mg/L

表4　稻秸青貯化學成分分析 %DM

3　討論

3.1青貯發酵的過程研究表明，青貯原料青貯發酵實際是各種微生物菌群活動代謝，同時伴隨發生相應生化反應，改變青貯原料品質的過程（吳曉杰，2006；張新平，2005）。青貯過程根據微生物種類及其代謝活性的變化可以分為預備發酵期、酸化成熟期和完熟保存期。預備發酵期主要是厭氧環境形成和青貯飼料pH下降過程，在剛開始青貯時，由于少量空氣殘留于原料間，霉菌、酵母菌、腐敗菌等好氣和兼性厭氧菌迅速消耗空氣，同時，伴隨微生物和酶的活動，這些因素將殘留青貯原料間的氧氣迅速耗盡，進而厭氧環境形成；微生物活動伴隨著二氧化碳、氫氣及有機酸（乳酸、醋酸等）的形成，從而使青貯原料pH降低，腐敗菌、霉菌等的生長繁殖在酸性環境下被抑制，為乳酸菌成為優勢菌群創造條件（余汝華等，2007）。酸化成熟期為優勢菌群（乳酸菌）的形成和發酵過程的穩定，青貯環境的厭氧狀態為乳酸菌利用WSC和其他營養物質創造了良好條件，乳酸菌大量繁殖，產生大量使青貯飼料pH降低的乳酸，抑制其他微生物的增長繁殖，乳酸菌的活動在pH小于4.2時會減緩下來，青貯飼料在此時發酵慢慢成熟穩定。完善保存期是pH降低到一定程度，乳酸積累量達到穩定。發酵后期，整個發酵系統處于低pH和厭氧狀態，當乳酸菌的積累量達到1.5%～2.0%，pH在3.8～4.2時，乳酸菌活動減弱，伴隨著部分乳酸菌的逐漸消亡（曲琪環和高學軍，1999），厭氧和酸性環境使青貯飼料得以長期保存。

表5　不同青貯方式的優缺點比較

3.2不同青貯方式感官鑒定及優缺點比較感官評定可以直觀的顯示出青貯飼料的優劣，本試驗中，第Ⅰ組、第Ⅱ組和第Ⅲ組青貯稻秸無丁酸臭味，而是可以聞到芳香果味，并且莖葉結構比較完整，顏色與青貯之前稻秸差別不大，而第Ⅳ組的青貯發酵稻秸有微弱的丁酸氣味，芳香味不明顯，但莖葉基本保持完整，顏色與原有顏色相比，略有變色。

3.3不同青貯方式對稻秸發酵品質的影響在制作青貯飼料時獲得優質青貯飼料最關鍵的一個控制點就是將青貯原料間的空氣降到最低，殘留有空氣會降低乳酸菌的活動，增加某些好氧菌的呼吸作用和活動，致使青貯飼料營養物質損失，乳酸發酵底物缺失。

因此，青貯前可以通過降低青貯原料間的空氣，使發酵環境盡快達到厭氧環境，使乳酸菌盡快成為優勢菌，從而得到良好的青貯飼料。青貯原料的壓實程度對青貯飼料的品質有顯著影響，對青貯原料的壓實程度越高、封閉性越好，青貯飼料的發酵品質越好（王坤龍等，2014；毛玉霞，2012）。任杰等（2005）研究表明，如果在制作青貯飼料時的透氣、滲水等不利因素會使氧氣進入青貯原料，延長植物的呼吸時間，發酵溫度會因好氣性微生物旺盛的生長代謝不斷升高，進而使乳酸菌大量生長繁殖優勢減弱，破壞青貯營養成分，最終導致青貯飼料品質下降，嚴重會導致青貯失敗。田瑞霞等（2005）研究紫花苜蓿青貯過程中pH和營養物質變化規律發現，青貯早期空氣的存在會使植物細胞破裂和酸度降低速度減緩，使呼吸作用增強，加快青貯飼料干物質和能量的損失速度，最終會使青貯飼料的品質降低。Kung等（2001）研究發現，在制作青貯時，操作緩慢或者青貯原料的壓實程度低，會使青貯飼料的有氧穩定性降低。

在本試驗中，由于堆貯青貯很難壓實，而其他青貯方式壓實程度較高，所以堆貯營養損失較大；采用堆貯，青貯堆中殘留部分空氣，不利于乳酸菌的生長繁殖，其他方式青貯由于壓實程度較高，殘留空氣較少，尤其真空袋裝青貯，有益于乳酸菌的生長繁殖，青貯飼料品質相對堆貯要好一些。

4　結論

稻秸堆貯青貯因壓實難度大、殘留空氣多，所以其品質與真空袋裝青貯、桶裝青貯、青貯窖青貯相比質量較差，而且不利于機器取料，對于規模化養殖場不建議采用此種方法進行青貯；真空袋裝青貯發酵品質最好，適宜資金實力較大的規模化養殖場；桶裝青貯、青貯窖青貯發酵品質一般，適宜養殖規模較小、資金實力一般，有放牧基礎的養殖戶采用。

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