不同吸收剂对甜菜渣青贮品质及有氧稳定性的影响

张微微 张永根

(东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨 150030)

不同吸收剂对甜菜渣青贮品质及有氧稳定性的影响

张微微 张永根*

(东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨 150030)

本试验旨在探讨粉碎干稻桔、干玉米秸、干豆荚作为吸收剂对甜菜渣青贮品质、有氧稳定性的影响。试验分为5组，以湿甜菜渣青贮(无添加)为阴性对照组(水分为82%)，湿甜菜渣中分别添加20%(鲜重基础)的粉碎干稻秸(稻秸组)、粉碎干玉米秸(玉米秸组)、干豆荚(豆荚组)和麸皮(阳性对照组)后青贮(水分约70%)，每组10个重复，每个重复1 kg。结果表明:1)吸收剂的添加显著提高了甜菜渣青贮氨态氮/总氮(P＜0.05)、乳酸含量(P＜0.01)和乙酸含量(P＜0.01)，显著降低干物质损失率(P＜0.01)和水溶性碳水化合物损失率(P＜0.05)，降低丁酸的含量，尤其是稻秸组和豆荚组，未检测到丁酸含量。2)吸收剂的添加并未影响甜菜渣青贮营养成分。3)吸收剂的添加显著提高了甜菜渣青贮有氧稳定性及暴露在空气中后各时间点的水溶性碳水化合物含量(P＜0.05);豆荚组有氧稳定性最高，达216 h。结果提示，添加吸收剂有助于湿甜菜渣青贮品质的提高，养分流失减少，有氧稳定性提高;综合而言，3种吸收剂中，以豆荚和稻秸作为青贮吸收剂效果较优。

甜菜渣;吸收剂;青贮品质;有氧稳定性

由于湿甜菜渣中含有大量的水分，在青贮过程中易造成养分的流失，很难得到优质青贮饲料，从而降低了饲料养分的含量和适口性，严重限制牛的采食量和甜菜渣的利用率。为了保证一年四季的甜菜渣均匀供给，提高牛对青贮饲料的采食量，本研究中在湿甜菜渣中添加了吸收剂。吸收剂的主要作用是减少青贮过程中的养分流失，改善青贮品质［1－2］。向甜菜渣青贮中添加吸收剂在一定程度上降低了养分随汁液的流失［3－11］。目前，吸收剂主要是谷物、秸秆、斑脱土、甜菜渣、聚丙烯酰胺等［3］。我国作物秸秆资源丰富，可作为良好的吸收剂来源，而现今只有很少一部分被作为饲料使用，大部分是焚烧或直接废置腐烂，造成资源浪费和环境污染［12］。本试验以作物秸秆为青贮饲料的吸收剂，利用其与高水分甜菜渣两者水分互补的特点进行青贮，对几种来源广泛、价格低廉的作物秸秆的吸收剂效果进行比较，探讨该方法的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

甜菜渣来源于黑龙江省海伦南华糖业公司;稻桔、玉米秸、豆荚、麸皮均来源于本区域农户。

1.2 试验设计

本试验采取单因素试验设计。试验分为5组，以湿甜菜渣青贮(无添加)为阴性对照组(水分为82%)，湿甜菜渣中分别添加20%(鲜重基础)的粉碎干稻秸(稻秸组)、粉碎干玉米秸(玉米秸组)、干豆荚(豆荚组)和麸皮(阳性对照组)后青贮(水分约70%)，每组10个重复，每个重复1 kg。

1.3 青贮饲料的调制工艺

湿甜菜渣水分82%。将作物干秸秆切至2～3 cm，与甜菜渣混合均匀后，水分约为70%。各组原料分别装进聚乙烯袋(550 mm×450 mm)，每袋总重1 kg，抽真空后封口，室温条件下放置。

1.4 测定指标和方法

3个重复的青贮在发酵60 d之后，进行青贮质量的评定。水分采用冷冻干燥法测定(LGJ－1冷冻干燥机，上海医用分析仪器厂);粗蛋白质(CP)含量采用全自动凯氏定氮仪(FOSS 2300)测定，中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量用纤维分析仪(美国Ancom fiber Analyzer)测定［13－15］;水溶性碳水化合物(WSC)含量采用硫酸－蒽酮法测定［16］。pH采用EA940离子浓度计测定;乳酸含量采用高效液相色谱Waters 600测定［17］;挥发性脂肪酸(VFA)含量采用气相色谱法(日本岛津 GC －2010)测定［18］;干物质(DM)损失率为青贮后减少的DM占青贮前DM的百分数，WSC损失率计算方法相同;对青贮进行V-score等级评定［19］。

剩余7个重复的青贮在发酵70 d后，进行有氧稳定性的测定。有氧稳定性定义为青贮饲料在空气中暴露后其核心温度比外界温度高出2℃所需要的小时数［20］。青贮开封之后，以重复为单位放置在室温［(24±1)℃］下，温度测定利用热电偶原理，采用ZDR温湿度记录仪，将各记录仪的热电偶置于青贮饲料中心处，每30 m in自动记录青贮饲料中心处的温度。同时，连续4 d测定WSC残余量。

1.5 数据统计与分析

用SAS 9.1统计软件GLM模块进行单因素方差分析，差异显著者用Duncan氏法进行多重比较［21］。

2 结果

2.1 甜菜渣的碳水化合物组成、青贮原料的营养成分

非淀粉多糖包括中性洗涤可溶纤维(NDSF)和NDF。由表1可知，甜菜渣含有大量的非淀粉多糖，NDSF为30.28%，其中含有高比例的果胶，达14.17%;甜菜渣的含糖量极高，为4.82%，符合青贮的含糖量需求。

由表2可知，甜菜渣是种具有高水分(82.16%)的副产品，属于不易青贮类型;4种吸收剂的DM含量较高，且接近，因此甜菜渣与4种吸收剂的青贮混合比例大约一致，为4∶ 1;混合之后，水分约为70%，均严格满足青贮所需要的基本条件。

表1 甜菜渣的碳水化合物组成(干物质基础)Table 1 Carbohydrate composition of the beet pulp(DM basis) %

表2 青贮原料的营养成分(干物质基础)Table 2 Nutrient composition of silage ingredients(DM basis) %

2.2 不同吸收剂对甜菜渣青贮发酵指标和养分流失的影响

由表3可知，甜菜渣里添加不同吸收剂之后，可以降低蛋白质的降解，阳性对照组氨态氮/总氮最小(3.01%)，与稻秸组差异不显著(P＞0.05)，阴性对照组最高(5.25%);各试验组间的乳酸和乙酸的含量差异极显著(P＜0.01)，3组中乳酸含量以玉米秸组最高(P＜0.01);阴性对照组、玉米秸组和阳性对照组的丁酸含量几乎没有变化，稻秸组和豆荚组没有检测到丁酸。各试验组的DM损失率差异极显著(P＜0.01)，阴性对照组DM 损失率达到20.76%，而阳性对照组只有1.59%;试验组和阳性对照组的WSC损失率显著低于阴性对照组(92.10%)(P＜0.05)，阴性对照组流失最为严重，各试验组、阳性对照组间差异均不显著(P＞0.05)。

表3 不同吸收剂对甜菜渣青贮发酵指标和养分损失的影响Table 3 Effects of different absorbents on fermentation indices and nutrient loss of the beet pulp silage

2.3 不同吸收剂对甜菜渣青贮营养成分的影响

由表4可知，阴性对照组的CP含量比青贮前(10.60%)有所增加;经计算各组的NDF含量比甜菜渣青贮之前有所降低，ADF的含量(除阴性对照组外)则升高，吸收剂的添加并未影响甜菜渣青贮营养成分(P＞0.05)。

表4 不同吸收剂对甜菜渣青贮营养成分的影响(干物质基础)Table 4 Effects of different absorbents on nutrient composition of the beet pulp silage(DM basis) %

2.4 不同吸收剂对甜菜渣青贮饲料有氧稳定性的影响

2.4.1 青贮饲料WSC含量随暴露在空气中时间的变化

由表5可知，添加吸收剂的甜菜渣青贮暴露在空气中后，在各时间点WSC含量都显著高于阴性对照组(P＜0.01);2.0 d，阴性对照组的 WSC含量下降了0.33%，下降幅度为86.64%，其次是玉米秸组(82.51%)和稻桔组(81.42%)，最低的是豆荚组(71.37%)和阳性对照组(59.34%);3.0 d，玉米秸组的下降幅度达到85.81%，最低的是豆荚组，为74.36%。

表5 青贮饲料WSC含量随暴露在空气中时间的变化(干物质基础)Table 5 The variation of WSC content in beet pulp silage along with exposure time in air(DM basis) %

2.4.2 青贮饲料有氧稳定性随暴露在空气中时间的变化

由图1可知，添加吸收剂的甜菜渣青贮有氧稳定性显著提高(P＜0.05)，其中豆荚组最高，达216 h。

图1 青贮饲料有氧稳定性随暴露在空气中时间的变化Fig.1 The variation of aerobic stability of beet pulp silage along with exposure time in air

3 讨论

3.1 甜菜渣的营养成分

甜菜渣的化学成分可分为结构性碳水化合物和非结构性碳水化合物2类，非结构性碳水化合物包括糖、淀粉和有机酸，结构性碳水化合物主要是组成细胞壁的纤维类物质。

本试验测得甜菜渣的DM含量很低(17.84%)，NDF 含量适中(49.62%)，属于优质的多汁饲料;Ca为 1.17%，P 为 0.04%，Ca、P 比例失衡，这和Arosemena等［22］的报道相一致;甜菜渣的特点是木质素含量低、非淀粉多糖含量高，其非淀粉多糖主要是NDSF，而NDSF中又以果胶居多。可以看出甜菜渣的非淀粉多糖主要由纤维素、半纤维素和果胶构成。

3.2 不同吸收剂对甜菜渣青贮营养成分的影响

添加吸收剂青贮后DM损失率明显减少，这足以证明吸收剂的添加对甜菜渣有很好的保存作用。另一方面，保留了青贮中WSC，为乳酸的发酵提供了底物。各组的CP含量都比青贮前增加，NDF降解相应提高，利于反刍动物的消化率的提高。Sahin等［11］也提出向甜菜渣中添加玉米秸等，使得青贮饲料DM和CP含量相应增加，降低丁酸产生。姚爱兴等［23］指出在湿甜菜渣中分别添加稻秸和麦秸之后，可以增加CP含量，降低WSC随汁液的流失，改善了秸秆的质地和营养价值，这与本试验的结论相一致。Fransen等［24］也指出，对于过高的水分饲料，吸收剂的加入能减少汁液的流失，从而降低养分的流失，提高青贮的品质。

3.3 不同吸收剂对甜菜渣青贮品质的影响

pH、氨态氮/总氮和有机酸含量是评定青贮饲料品质优劣的重要指标。一般认为pH和氨态氮/总氮低，有机酸特别是乳酸含量高、乳酸占总有机酸的比例高(说明整个青贮过程以乳酸菌发酵占优势)，青贮饲料品质就好;反之，pH高、乳酸含量低，青贮饲料品质即为劣等。同时，氨态氮/总氮与青贮饲料的饲用价值有很大的关系［25］。氨态氮主要是腐败微生物分解原料中的CP产生，氨态氮含量高，不良发酵程度就越大，营养成分破坏就越发显得严重，青贮饲料的品质和营养价值就越低。本试验中，甜菜渣单独青贮得不到最优质的青贮饲料;甜菜渣中加入麸皮、豆荚、稻秸和玉米秸，能显著提高青贮回收率，降低氨态氮/总氮，这与Jones等［26］和 Shin 等［27］的报道相一致。经感官评定，甜菜渣单独青贮的对照组底部有积水，若在底部有排水孔的青贮窖内青贮，可造成大量可溶性养分流失［24］。添加稻秸、豆荚、麸皮和玉米秸后可明显减少底部积水，甚至不存在这种情况，青贮饲料的气味明显改善。添加吸收剂的这种效果和孔凡德［28］中的报道相一致。而添加玉米秸的甜菜渣青贮，也由于可溶性养分的流失过于严重，青贮品质也无法达到优等。

本试验中，以高纤维含量的稻秸作为吸收剂，青贮饲料pH为4.13，不能很有效地抑制梭菌发酵，乳酸含量也有所降低，这一结果与孔凡德［28］研究的高水分黑麦草中添加吸收剂或凋萎青贮对青贮品质和营养价值的影响的研究极为相似。在甜菜渣中添加不同吸收剂青贮之后，虽然pH没有甜菜渣单独青贮的效果好，但是与之差异不显著，这可能是由于各作物秸秆具有缓冲能力。V-score等级评定结果可以看出甜菜渣直接青贮的评分最低，说明甜菜渣直接青贮的品质不理想。

甜菜渣中加入稻秸、豆荚、玉米秸和麸皮进行混合青贮，前两者吸收剂的添加降低了青贮中的乳酸含量，而鉴于以下原因，这不能作为青贮品质差的标准。乳酸含量增加对青贮饲料的保存有负面影响，正如本试验中玉米秸组的乳酸含量很高，但是青贮品质并不是最好的;Wohlt［29］研究也表明，牧草青贮发酵主要产生乳酸时，相对的短链脂肪酸的数量非常少，而短链脂肪酸能够抑制酵母菌、霉菌等生长繁殖，所以，当青贮饲料与氧气接触后，发酵所产生的乳酸便给乳酸同化型酵母菌提供了其生长繁殖所需的底物，这样酵母菌开始迅速繁殖，从而造成青贮饲料的二次发酵。

3.4 不同吸收剂对甜菜渣青贮的有氧稳定性的影响

青贮饲料暴露在空气中时，厌氧环境变成了有氧环境。在这种情况下，氧气缺乏时休眠的微生物开始增殖(一些酵母菌可以耐受相当低的pH)，从而导致青贮饲料不稳定，具体表现为温度增加、剩余WSC含量急剧下降和pH上升。在本试验中，甜菜渣青贮暴露在空气中72 h即开始影响青贮品质，而添加吸收剂的各组有氧稳定性最长为216 h。同时各组WSC含量和DM损失率随着青贮暴露在空气中时间的延长而呈现急剧直线下降，添加吸收剂能减缓下降的速率。这说明吸收剂的添加能抑制有害菌的增长，在一定程度上延长甜菜渣青贮的有氧稳定期，抑制了青贮饲料的二次发酵。

WSC是青贮微生物发酵的主要底物。甜菜渣WSC组成为果胶、淀粉。青贮发酵过程中大量的WSC又会被微生物利用，因此青贮后剩余的WSC将大为减少。而青贮饲料中剩余的WSC越多，开封后被有害菌利用的也就越多。本试验中，豆荚组的剩余WSC含量最高，在连续3 d的测定中，其下降幅度远低于对照组，提高了青贮饲料的有氧稳定性。添加不同吸收剂的甜菜渣青贮在接触空气后仍能有效地抑制有害菌的活动，使WSC损失减少到最低，延长了二次发酵的时间，故相对损失也就较少。

4 结论

①湿甜菜渣与吸收剂混合更易于青贮，养分的流失减少，有氧稳定性提高。

②综合而言，3种吸收剂中，以豆荚和稻秸作为青贮吸收剂效果较优。

［1］张增欣，邵涛.青贮添加剂研究进展［J］.草业科学，2006(9):61.

［2］许庆方，韩建国，玉柱.青贮渗出液的研究进展［J］.草业科学，2005(11):90－95.

［3］陈海燕，史占全，刘建新.添加稻草对大头菜青贮料发酵品质和瘤胃降解的效果［J］.浙江农业学报，1998，10(4):215 －219.

［4］李守东，温云，陈学俊.玉米秸秆和甜菜渣混合黄贮饲料试验报告［J］.当代畜牧，2004(2):26.

［5］闰晓波，韩向敏.马铃薯渣和玉米秸秆混合青贮料对奶牛生产性能的影响［J］.广东农业科学，2009(5):144－146.

［6］于苏甫，热西提.番茄渣分别与芦苇、苜蓿和玉米秸混合发酵效果研究［D］.硕士学位论文.乌鲁木齐:新疆农业大学，2009.

［7］JONESD IH，JONES R.The effect of in-silo effluentabsorbents on effluent production and silage quality［J］.Journal of Agricultural Engineering Research Science，1996，64(3):173－186.

［8］KALSCHEUR K F，GARCIA A D，HIPPEN A R，et al.Fermentation characteristics of ensiling wet corn distiller grains in combination with wet beet pulp［J］.Journal of Dairy Science，2004，87:53.

［9］MAYNE C S，STEEN RW J.Recent research on silage additives form ilk and beef production［C］//The 63rd Annual Report 1989－1990.Hillsborough:Agricultural Research Institute of Northern Ireland，1990:31－42.

［10］MCDONALD P，HENDERSON A R，MACGREGOR A W.Chem ical changes and losses during the ensilage of w ilted grass［J］.Journal of Food Agriculture，1968，19:125.

［11］SAHIN K，CERCI I H，GULER T.The effects of different silage additives on the quality of sugar beet pulp silage［J］.Turkish Journal of Veterinary and Animal Science，1999，23(3):285－292.

［12］高祥照，马文奇，马常宝.中国作物秸杆资源利用现状分析［J］.华中农业大学学报，2002(3):242－247.

［13］张子仪.中国饲料学［M］.北京:中国农业出版社，2000.

［14］杨胜.饲料分析及饲料质量检测技术［M］.北京:中国农业大学出版社，1991.

［15］VAN SOESTP J，ROBERTSON JB，LEW IS B A.Methods for dietary fiberneutral detergent fiber，and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition［J］.Journal of Dairy Science，1991，74:3583 －3592.

［16］MCDONALD P，HENDERSNM A R.Determ ination of watersoluble carbohydrates in grass［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，1964，15:395－398.

［17］卢定强，徐蓓，李晖，等.反相高效液相色谱法同时测定乳酸及乳酸甲酯［J］.精细化工，2007(2):206－208.

［18］刘丹丹.不同浓度绿汁发酵液和脱氢乙酸钠对青贮水稻秸品质和有氧稳定性的影响［D］.硕士学位论文.哈尔滨:东北农业大学，2008.

［19］自给饲料品质评价研究会.粗饲料品质评价手册［M］.东京:日本草地畜产种子协会，2001.

［20］PlEGGE SD，GOODRICH R D，HANSON S A，et al.SDA improving aerobic stability of corn or halfdried silage［J］.Feedstuffs，1992，64:19 －26.

［21］SAS Institute.SAS user’s guide:statistics［M］.Version 7.Cary，N.C.:SAS Hrst.Inc.，1998.

［22］AROSEMENA A，DE ETERSE J，FADEL JG.Extent of variability in nutrient composition within selected by-product feedstuffs［J］.Animal Feed Science and Technology，1995，54:103－120.

［23］姚爱兴，冯家保.秸秆与甜菜渣混贮技术及饲喂奶牛效果［J］.饲料工业，1990(12):7－8.

［24］FRANSEN SC，STRUBIF J.Among absorbents on the reduction of grass silage effluent and silage quality［J］.Journal of Dairy Science，2006，89(8):3122 －3132.

［25］BOLSEN K K，SONON R N，DALKE B，et al.E-valuation of inoculant and NPN silage additives:a summary of 26 trials and 65 farm-scale silages［C］//Cattlemen’s day，1992.Manhattan，K.S.:Kansas State University，1992，651:102－103.

［26］JONESR，JONES D.The effect of in silo effluent absorbents on effluent production and silage quality［J］.Journal of Agricultural and Engineering Research，1996，64(3):173－186.

［27］SHIN JS，CHA Y H，LEE H H，etal.Effects of alfalfa silageswith differentwheatbranm ixing levels on fermentation quality［J］.Journal of Korean Society of Grassland Science，1996，16(3):173－186.

［28］孔凡德.高水分黑麦草添加吸收剂或凋萎青贮对青贮发酵品质和营养价值的影响［D］.硕士学位论文.杭州:浙江大学，2002.

［29］WOHLT JE.Use of silage inoculant to improve feeding stability and intake of a corn dilae-gain diets［J］.Journal of Dairy Science，1989，72:545－551.

*Corresponding author，professor，E-mail:zhangyonggen@sina.com

(编辑 王智航)

Different Absorbents A ffect Silage Quality and Aerobic Stability of Beet Pulp

ZHANGWeiwei ZHANG Yonggen*
(College of Animal Science，Northeast Agriculture University，Harbin150030)

The study was conducted to investigate the effects of absorbents(dry rice straw，dry corn stalk and dry pods)on the silage quality and aerobic stability of beet pulp.The treatments in this study consisted of 5 groups:wet beet pulp silage without absorbentwas used as the negative control group(moisture was 82%);dry rice straw(rice straw group)，dry corn stalk(corn stalk group)，dry pods(pods group)and wheat bran(positive control group)were added into wet beet pulp by 20%(fresh weight basis)，respectively.Them ixtures(moisture was about70%)were ensiled.There were 10 replicates in each group and 1 kg per replicate.The results showed as follows:1)the addition of absorbents significantly increased ammoniacal nitrogen(NH3-N)/total nitrogen(P＜0.05)，lactic acid content(P＜0.01)and acetic acid content(P＜0.01)，but significantly decreased loss rates of dry matter and water-soluble carbohydrate(WSC)(P＜0.05)，aswell as the content of butyric acid，especially in rice straw group and pods group，the butyric acid contents in which were unidentified.2)The addition of absorbents didn’t affect the nutrient composition of beet pulp silage.3)The addition of absorbents significantly increased the WSC content after different exposure time in air and the aerobic stability of beet pulp(P＜0.05)，the aerobic stability of pods group was216 h，which was the highest among all groups.The results indicate that the addition of absorbents improves the silage quality，reduces the nutrient loss and improves aerobic stability of beet pulp silage;to sum up，corn stalk and pods are two kinds of optimal absorbents for silage.［Chinese Journal of Animal Nutrition，2011，23(9):1577-1583］

beet pulp;absorbent;silage quality;aerobic stability

S816.5+3

A

1006-267X(2011)09-1577-07

10.3969/j.issn.1006-267x.2011.09.017

2011－03－07

农业部现代农业(奶牛)产业技术体系(nycytx-02-02)

张微微(1984—)，女，浙江乐清人，博士研究生，从事反刍动物营养研究。E-mail:ice_rose2008@yahoo.com.cn

*通讯作者:张永根，教授，博士生导师，E-mail:zhangyonggen@sina.com