不同添加剂对玉米秸秆青贮料pH及粗蛋白质含量的影响

韩紫燕，王忠艳，刘亚楠，杨尚谕，李施垚，陈丽军

（东北林业大学野生动物资源学院，哈尔滨 150040）

黑龙江省位于中国的最北部，冬季漫长而寒冷。近年来，政府扶持畜牧业发展，饲料往往供不应求，畜牧业面临严重的饲料不足及季节性饲料分配不均衡等问题，这严重制约了其可持续发展。同时，黑龙江省农业蓬勃发展，大量废弃的玉米秸秆无法处理，堆积起来会浪费公共资源，焚烧又会造成严重的空气污染。由于玉米秸秆的传统收获期比较晚，其本身具有的可溶性碳水化合物含量大为降低，直接贮藏会因植物呼吸作用、制作时机械作用及自然环境等因素而造成营养物质含量的进一步下降[1-2]。与玉米秸秆饲料相比，青贮饲料适口性好、消化率高，能有效地减少动物对饲料粮食的消耗，同时满足动物对各种营养物质的需求[3]。

糖蜜和尿素都属于青贮发酵促进剂，常用于青贮饲料生产中，尿素可以增加饲料中的粗蛋白质含量[4]。添加糖蜜可增加饲料原料中可溶性碳水化合物含量，利于乳酸菌繁殖，从而可以有效抑制霉菌等有害微生物的活动，减少青贮饲料的营养物质损失[5-6]。本试验旨在研究不同比例的糖蜜和尿素对玉米秸秆青贮料中pH及粗蛋白质含量的影响，从而找到最适比例，以获得最大营养价值的青贮饲料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

青贮原料：玉米取自黑龙江省哈尔滨市顺兴达玉米种植合作社，收获玉米籽实后于2018年9月8日收割秸秆。

添加剂：尿素（分析纯，无色柱状结晶或白色结晶粉末）、糖蜜（广西博华食品有限公司生产）。

1.2 试验设计

本试验共设9个添加剂处理组，每个处理4个重复，同时设1个空白对照组（无添加剂）。试验设计见表1。

表1 试验设计

1.3 试验方法

1.3.1 青贮制作

先将玉米秸秆切碎成2~3 cm长的小段，各组按上述不同比例添加尿素和糖蜜，将饲料与添加剂混合均匀后分别装袋（30 cm×40 cm，22丝），同时把原料压实以排出空气并利用尼龙绳进行密封。最后装箱（56 cm×43 cm×35 cm规格的有色整理箱）密封发酵60 d。

1.3.2 青贮饲料品质分析

pH测定：取饲料浸出液用笔式酸度计测量，并根据青贮饲料质量评定标准（试行）中对pH的评价标准进行评定[7]。品质等级：pH<4.0为优秀，4.1~4.3为良好，4.4~5.0为一般，>5.0为劣等。

蛋白质测定：发酵完成的饲料取样50 g·份-1，在105℃的烘箱中烘干1 h后取出，用粉碎机粉碎后采用凯式定氮法测定。称取约0.5 g试样加入硫酸铜0.2 g，硫酸钠3 g，与试样混合均匀，再加浓硫酸10 mL，置于消煮炉加热，待样品焦化，泡沫消失，再加强火力（410℃）至溶液澄清则消化完毕。将试样消化液冷却后用蒸馏水用100 mL容量瓶定容。取2%硼酸溶液10 mL，并加混合指示剂2滴，将半微量蒸馏装置的冷凝管末端浸入该液面下。准确移取试样分解液5 mL注入蒸馏装置的反应腔中，用少量蒸馏水冲洗进样入口，塞好玻璃塞，并在入口处加水密封好。再在碱液入口缓慢加入40%氢氧化钠溶液10 mL，亦使之流入反应腔中，并把碱液入口封存好。进行蒸馏。以锥形瓶中溶液变蓝绿色开始计时3 min，然后将冷凝管末端离开锥形瓶液面，再蒸馏1 min，用少量蒸馏水冲洗冷凝管末端，洗液亦流入吸收液中。用硼酸吸收氨后，立即用HCl标准溶液0.05 mol·L-1进行滴定，溶液由蓝绿色变为灰红色为终点。称取蔗糖0.01 g，以代替试样，按上述测定步骤进行空白测定。

2 结果与分析

2.1 玉米秸秆青贮饲料pH测定分析

制作青贮时pH越低，则青贮品质越好，本试验测定结果为试验组的pH都为优秀，且数值都优于空白对照组。

玉米秸秆青贮饲料pH测定见表2。

表2 各试验组玉米秸秆青贮饲料pH测定

对数据统计分析发现，不同比例糖蜜对pH影响极显著。糖蜜含量越高pH越低，而不同添加剂量的尿素对青贮料的pH无影响，见附图。

经多重比较发现，添加糖蜜6.0%组pH极显著优于其他组，这是因为糖蜜促使乳酸菌产生更多乳酸进而降低了pH，并且当pH达到一定值后随着糖的增加而降低程度变缓，由表2可知，其降低的极限值为3.835。

2.2 玉米秸秆青贮饲料蛋白质测定分析

对数据分析发现，添加不同比例糖蜜对蛋白质影响不显著，但不同比例尿素对粗蛋白影响极显著，各试验组粗蛋白质含量见表3。

图1 各试验组pH比较

通过多重比较，添加尿素0.6%组极显著地优于添加尿素0.4%组，添加尿素0.5%组极显著地优于添加尿素0.4%组，添加尿素0.6%组显著地优于添加尿素0.5%组。故尿素最适添加量为0.6%。与影响pH情况综合分析，可确定添加尿素0.6%和糖蜜6.0%的青贮料品质最佳。

表3 各试验组粗蛋白质含量

3 讨论

在玉米秸秆青贮的过程中，充足的含糖量是一个必不可少的因素，而收获玉米籽实后停留一段时间再进行青贮料制作时的秸秆中易发酵性糖含量则更低，并且气温较低，这些都使得发酵过程变的缓慢，如果青贮量较多，那么制作过程持续的时间会延长，这些都会严重影响青贮饲料的质量[8-9]。因此，在切碎后的玉米秸秆中加入一定量的易被微生物利用的添加物，来改善发酵过程是可行的[10]。玉米秸秆青贮能否成功，在很大程度上也取决乳酸菌能否迅速大量繁殖。而大量乳酸菌活动会产生更多的乳酸，使饲料中pH降低抑制腐败菌等杂菌的繁殖而达到成功青贮饲料的目的。

本试验中，在添加尿素0.6%的各试验组中，糖蜜添加量的逐渐提高，pH随之下降。在添加糖蜜6.0%的各试验组中，随着尿素添加量的逐渐提高，粗蛋白质的含量也有所提高。因此，添加尿素0.6%和糖蜜6.0%的青贮料组青贮效果较好。

本试验与同类试验相比，设立的变量组更多，对研究不同浓度尿素和不同浓度糖蜜对青贮玉米的pH和粗蛋白品质的影响有一定参考价值[11-12]。直接补充尿素时，每头动物实际摄入尿素量不好控制，而通过均匀地添加到青贮饲料中可以达到均衡采食量的作用。安娟研究表明，将尿素添加在精料中饲喂还是喷洒在秸秆中饲喂，均不显著影响绵羊瘤胃内各营养物质的消化量[13]。玉柱等研究表明，添加尿素青贮，可以提高青贮饲料中粗蛋白质含量，并降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，进而改善玉米秸青贮饲料的营养价值[14]。王庆雷研究表明，尿素可代替奶牛日粮中大多数豆饼用量且对牛奶品质无不良影响[15]。本试验结果表明，每增加0.1%的尿素可以增加约2%的粗蛋白质。大豆粕的粗蛋白质含量约为44%[16]。按当前市场价格计算，每增加1%的粗蛋白质，添加豆粕所需金额为0.069元人民币，远高于添加尿素所需的金额0.008元人民币。因此，添加尿素是提高青贮饲料营养价值更经济实惠的方法。

4 结论

在本试验条件下，于收获籽实后的玉米秸秆中添加糖蜜6.0%和尿素0.6%可使青贮饲料pH显著降低，而青贮饲料中粗蛋白质含量较高，值得在生产中进行推广应用。