CN108419896B - 一种提高作物秸秆青贮饲料品质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高作物秸秆青贮饲料品质的方法，是利用青贮菌源和蒙脱石联合制备的青贮饲料。与现有的青贮饲料制备方法相比，本发明的方法具有以下优势：含水率更高，饲料更鲜嫩多汁；pH更低，更有利于青贮饲料长期稳定保存；饲料中可溶性糖含量低、粗蛋白消耗率有所降低，饲料中的养分得以更好的保留；乳酸含量增高的更多，有益于动物肠道菌群的改善，而丁酸含量降幅，更能提高动物采食率；青贮饲料微观纤维结构破坏程度更高，有利于禽畜对饲料的消化吸收。本发明为低成本、简单可行的优质青贮饲料的制备提供了新方法，对促进畜牧业的良性发展具有良好的社会和经济效益。

Description

一种提高作物秸秆青贮饲料品质的方法

技术领域

本发明涉及一种提高作物秸秆青贮饲料品质的方法，属于农业生物技术领域。

背景技术

畜产品消费增长带动了畜牧业的发展，对饲料产品的需求随之出现快速增长的态势。据中国奶业协会信息中心数据显示：2015年我国饲料进口总额高达140.22亿美元，比2009年增加了三倍。根据《2016年全国草原监测报告》显示，我国2016年进口苜蓿146.3万吨，累计进口干草168.6万吨，同比增长23.5％。这些数字充分说明我国目前饲料供应短缺的现状在不断加剧，饲草资源短缺问题将制约我国畜牧业的健康发展。我国是农业大国，每年农作物秸秆产量高达9亿吨，其中大部分直接被丢弃或者被违规焚烧，这不仅浪费了资源也造成了环境污染。青贮饲料能在一定程度上缓解我国饲草供应短缺的现状，同时能解决秋冬季节干草营养成分不足、适口性差的问题。

近年，青贮技术已取得长足发展，青贮饲料已成为各国发展畜牧业的重要手段。为了缩短青贮原料的发酵时间，提高青贮饲料的品质，可根据需要在青贮处理前向其中添加某些青贮添加剂。通过加入添加剂影响微生物的生长，使青贮料富含有益微生物和酶，从而促使其快速、低损失地发酵转变成优质青贮饲料。

青贮添加剂根据其作用机制的不同，主要分为发酵促进剂、发酵抑制剂、好气性腐败抑制剂和营养性添加剂四大类。其中乳酸菌是目前在青贮技术中用到最多的发酵促进剂之一，通过乳酸菌的添加可以有效提高青贮饲料的品质。荷兰的Zieliska在研究中发现，添加乳酸菌可以显著降低饲料的pH值和丁酸含量，提高乳酸含量，同时降低粗纤维含量，提高了干物质和中性洗涤纤维的消化率。Hristov等研究表明，在全株玉米青贮中添加不同类型的乳酸菌制剂可明显降低pH值、氨氮和丁酸含量，提高青贮饲料中乳酸和总酸的含量。Kizilsimsek的研究结果与Hristov相似，在紫花苜蓿青贮时添加乳酸菌能够有效降低青贮料的pH值和氨氮含量，而乳酸含量得到提高，青贮饲料品质得到改善。除了乳酸菌接种剂外，国外对纤维素酶在青贮中的应用也进行了深入研究。Tengerdy在紫花苜蓿青贮时通过添加纤维素酶使青贮料的pH显著降低，乳酸和还原性糖含量得到提高，同时降低了紫花苜蓿青贮饲料的中性洗涤纤维含量，并使纤维素的消化率从68％提高到77％。王兴刚在对稻秸进行青贮时，分别考察了添加乳酸菌、酶制剂以及乳酸菌和酶制剂联合处理三种不同方式对青贮饲料品质的影响时发现，三种处理方式都能不同程度降低饲料的pH值、氨氮/总氮值，同时丙酸和丁酸含量显著降低，而乳酸含量和干物质回收率提高，青贮饲料营养特性得到改善。发酵抑制剂主要是各种小分子有机酸，如甲酸、乙酸和丙酸等，其作用主要是使青贮原料的pH迅速降低，使其中的有害菌生长受到抑制。好气性腐败抑制剂主要为丙酸、已酸和山梨酸等，它们的作用主要是抑制青贮饲料的好气性变质，有时用于开窖后防止二次发酵。营养性添加剂的作用主要是改善青贮饲料的营养价值，如尿素、氨等都属于此类。

目前市面上销售的青贮发酵剂中主要包括乳酸菌、酵母菌、光合菌、芽孢杆菌和放线菌等有效微生物菌群，有些还会添加某些生物酶如纤维素酶、消化酶、蛋白酶、淀粉酶等。青贮操作通常是按照说明书中建议的比例添加少量红糖或淀粉及其它一些营养性添加剂后，与青贮原料混合均匀进行青贮处理。

蒙脱石常被作为动物饲料添加剂来使用。其对消化道内的重金属、致病菌及其产生的毒素等有强烈的吸附作用，对消化道粘膜有覆盖和修复能力，并且它不会进入血液循环系统而是连同所吸附的毒素一起沿消化道排出体外。蒙脱石还能够起到预防和治疗畜禽腹泻、增强禽畜对疾病的抵抗力等作用。而蒙脱石的使用方法通常是将其按照一定比例添加到饲料中搅拌均匀后对动物进行喂食，以起到预防禽畜腹泻的作用；如果是对腹泻的治疗则是取一定量与水混合对禽畜进行灌服。

目前，蒙脱石作为动物饲料添加剂的使用方法只限于此，未见有将蒙脱石作为青贮添加剂的报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种提高作物秸秆青贮饲料品质的方法，该方法具有简单可行、成本低、可有效提高青贮饲料营养价值的优点，同时该方法制备的青贮饲料对禽畜腹泻具有一定的预防作用。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种提高作物秸秆青贮饲料品质的方法，将青贮菌源和蒙脱石联合使用，制备青贮饲料。

具体的，提高作物秸秆青贮饲料品质的方法为，将青贮菌源和蒙脱石同时加入作物秸秆中，发酵处理，制备青贮饲料。

青贮菌源为混合型饲料添加剂—木聚糖酶Ⅰ型发酵源菌，购自新乡市华畜商贸有限公司。

蒙脱石与作物秸秆的重量比为1:1000-1400。

作物秸秆的含水率为60-70％，长度为2-3cm。

作物秸秆为玉米秸秆。

发酵的温度为25℃，时间为25-30天。

与现有的青贮饲料制备方法相比，本发明具有以下优势：

添加青贮菌源和蒙脱石联合制备的青贮饲料与只用青贮菌源制备的青贮饲料相比：含水率更高，饲料更鲜嫩多汁；pH更低，更有利于青贮饲料长期稳定保存；饲料中可溶性糖含量低、粗蛋白消耗率有所降低，饲料中的养分得以更好的保留；乳酸含量增高的更多，有益于动物肠道菌群的改善，而丁酸含量降幅，更能提高动物采食率；青贮饲料微观纤维结构破坏程度更高，有利于禽畜对饲料的消化吸收。

本发明以市售青贮菌源为对照组，以添加市售青贮菌源和蒙脱石为实验组，按照常规的青贮饲料制备方法制备出青贮饲料，通过比较两种青贮饲料在品质上的差异，发现添加有蒙脱石组的青贮饲料在品质上明显优于仅添加常规菌源制备出的青贮饲料。本发明为低成本、简单可行的优质青贮饲料的制备提供了新方法，对促进畜牧业的良性发展具有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为不同青贮方法得到的青贮饲料扫描电镜图。图中，a表示原秸秆，b表示1#秸秆，c表示2#秸秆。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

作物秸秆：将刈割的玉米秸秆在阳光下晾晒约2h，保证原料含水率维持在65％左右，用剪刀剪至长度为2-3cm备用。

实施例1

一种提高作物秸秆青贮饲料品质的方法(青贮处理)：将青贮菌源和蒙脱石同时加入玉米秸秆中，混合均匀，装入发酵袋中，人工压实发酵袋，待空气排净后封好密封条，将发酵袋放在光照培养箱中25℃发酵直至青贮饲料制备完成(发酵时间约为25-30天)。

其中，青贮菌源为混合型饲料添加剂—木聚糖酶Ⅰ型发酵源菌(原料组成：木聚糖酶、芽孢杆菌、乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌、光合细菌、醋酸菌和放线杆菌等)，购自新乡市华畜商贸有限公司，用量参照使用说明书按1000kg玉米秸秆添加250g青贮菌源的比例进行添加。

蒙脱石按1000kg玉米秸秆添加800g蒙脱石的比例进行添加。

实施例2对比实验

称取同等重量的玉米秸秆2份，分为实验组和对照组，实验组按照实施例1的方法(添加青贮菌源和蒙脱石)制备青贮饲料。对照组仅添加青贮菌源(按照说明书添加)，其余步骤和实施例1相同。发酵结束后，对青贮饲料进行品质比较。品质判断以成分分析为主，辅以感官评价。成分分析主要包括饲料含水率、pH、可溶性糖含量、有机酸、粗蛋白和总磷的测定，感官评价主要从饲料颜色、气味、酸味和饲草结构质地方面进行评价。

发酵后青贮饲料颜色、气味、酸味和饲草结构质地记录见表1，将添加青贮菌源的发酵袋标记为1#，添加青贮菌源和蒙脱石的发酵袋标记为2#。其它表格中出现的1#和2#与此一致。通过表1可以看出，两种不同的添加剂都发酵出了品质良好的青贮饲料，其中添加了蒙脱石的青贮玉米秸秆酸味更浓。

表1青贮饲料的感官评价

不同青贮处理方法得到的饲料含水率测定结果如表2所示。从表2中可以看出原秸秆含水率最低只有64.59％，经过青贮后的玉米秸秆含水率都有所上升，其中青贮菌源单独处理的秸秆含水率为73.49％，而采用蒙脱石和青贮菌源联合处理的秸秆含水率更高，达到78.85％，该饲料更鲜嫩多汁。

表2青贮饲料含水率的测定

不同青贮处理方法得到的饲料pH测定结果如表3所示。从表3中可以看出，原秸秆的pH值为5.68，经过青贮后的玉米秸秆pH值明显下降，1#和2#青贮饲料pH值分别为3.85和3.53。从pH值的下降情况可以看出采用蒙脱石与青贮菌源联合处理的玉米秸秆产酸量更多，pH更低有利于抑制青贮饲料中各种微生物的活性，有利于青贮饲料的长期稳定保存。

表3青贮饲料pH值的测定

不同青贮处理方法得到的饲料中可溶性糖含量测定结果如表4所示。从表4中可以看出，1#青贮饲料中可溶性糖含量下降43.39％，2#青贮饲料可溶性糖含量虽然也降低，但是糖含量下降仅为33.99％，分析原因可能是因为蒙脱石在青贮过程中能够软化秸秆，促进菌源对纤维素的水解作用，从而增加了糖含量。

表4青贮饲料可溶性糖含量的测定

不同青贮方法得到的青贮饲料中有机酸含量测定结果如表5所示。从表5中可以看出，发酵前秸秆中没有检测到乳酸，但丁酸含量为13.46mg/L；1#青贮饲料中乳酸含量为6.44mg/L，丁酸含量为11.45mg/L；2#青贮饲料中乳酸和丁酸含量分别为11.79mg/L和6.65mg/L。2#青贮饲料中乳酸含量明显高于1#青贮饲料，说明本发明方法中蒙脱石的添加能更好的促进乳酸菌发酵。丁酸含量在发酵后都有所降低，且2#青贮饲料中丁酸含量要低于1#青贮饲料，说明青贮过程能有效抑制腐败菌的生长，并且蒙脱石的添加对丁酸菌的抑制作用更明显。

表5青贮饲料有机酸含量的测定

不同青贮方法得到的青贮饲料中粗蛋白测定结果如表6所示。从表6中可以看出，原秸秆粗蛋白含量最高达到5.40％，2#青贮饲料中粗蛋白含量次之，为3.94％，1#青贮饲料中粗蛋白含量最低为3.56％。从上述数据中可以看出，粗蛋白在青贮后大部分被保留下来，两种处理方法粗蛋白消耗率分别为34.07％和27.04％，蒙脱石的添加能够更好地保留青贮饲料的营养成分。

表6青贮饲料粗蛋白的测定

不同青贮方法得到的青贮饲料中总磷含量测定结果见表7。从表7中可以看出，原秸秆和不同青贮方法制备的青贮饲料中总磷含量差别不大，说明青贮过程没有磷的流失，但饲料中总磷含量都比较低。玉米中69％左右的磷是以植酸磷的形式存在，反刍动物由于瘤胃中富含植酸酶和碱性磷酸酶，所以对植酸磷的利用率高达90％，但其他无瘤胃动物和发育不完全的幼年反刍动物对植酸磷的利用率不足50％，在饲养过程中应特别注意无机磷的补充。

表7青贮饲料总磷含量的测定

利用扫描电镜(SEM)观察青贮前后作物秸秆微观结构的变化，结果如图1所示。通过图1对比可以看出，青贮前的秸秆纤维结构表面光滑平整，经过青贮后的纤维表面都变得褶皱，1#秸秆还能看出规则的纤维结构，2#秸秆出现了碎片化的纤维结构和纤维表面裂痕，并且纤维结构变得杂乱。说明在青贮过程中，木聚糖酶及菌源所产的生物酶能够对纤维素进行作用，分解植物纤维结构，使其变得疏松，尤其是采用青贮菌源和蒙脱石联合处理的玉米秸秆，纤维结构更为疏松，有利于动物消化吸收。

Claims (3)

1.蒙脱石在制备作物秸秆青贮饲料中的应用，其特征在于，蒙脱石能够提高作物秸秆青贮饲料品质；具体方法为：将青贮菌源和蒙脱石同时加入作物秸秆中，发酵处理，制备青贮饲料；发酵的温度为25℃，时间为25-30天；

所述青贮饲料品质包括青贮饲料含水率、pH、可溶性糖含量、有机酸含量、粗蛋白、总磷含量和纤维结构；

青贮菌源为混合型饲料添加剂—木聚糖酶Ⅰ型发酵源菌，购自新乡市华畜商贸有限公司；

蒙脱石按1000kg作物秸秆添加800g蒙脱石的比例进行添加。

2.根据权利要求1所述的蒙脱石在制备作物秸秆青贮饲料中的应用，其特征在于，作物秸秆的含水率为60-70%，长度为2-3cm。

3.根据权利要求1所述的蒙脱石在制备作物秸秆青贮饲料中的应用，其特征在于，作物秸秆为玉米秸秆。

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