象草青贮技术及其在动物应用中的研究进展论文

2024-06-06 10:10:49 来源: 作者:zhoudanni
摘要:象草原产于澳大利亚、亚洲南部和非洲等地,为一种多年生暖季型牧草,具有鲜嫩多汁、营养价值高、适口性好、产量高以及适应性广的特点,可作为反刍动物的优质牧草,也是用于生产青贮饲料的理想原料[1]。青贮技术用于保存饲料已有3 000多年的历史,是目前保存反刍动物饲料最常用的技术[2]。通过青贮可以保存象草大部分的营养物质,青贮后饲料的适口性和消化率也非常好。本文介绍象草青贮的发酵特性及其作为动物饲料对动物生产性能的影响,为象草青贮的开发研究和合理应用提供参考。
摘要:象草具有鲜嫩多汁、营养价值高、适口性好、产量高的特点,可作为反刍动物的优质青绿饲料,也是用于生产青贮饲料的理想原料。该文对目前象草青贮技术进行综述,讨论添加剂青贮和混合青贮,介绍象草青贮饲料在动物中饲喂效果,以期为象草青贮利用提供借鉴和参考。
关键词:象草;青贮;应用;研究;进展
0引言
象草原产于澳大利亚、亚洲南部和非洲等地,为一种多年生暖季型牧草,具有鲜嫩多汁、营养价值高、适口性好、产量高以及适应性广的特点,可作为反刍动物的优质牧草,也是用于生产青贮饲料的理想原料[1]。青贮技术用于保存饲料已有3 000多年的历史,是目前保存反刍动物饲料最常用的技术[2]。通过青贮可以保存象草大部分的营养物质,青贮后饲料的适口性和消化率也非常好。本文介绍象草青贮的发酵特性及其作为动物饲料对动物生产性能的影响,为象草青贮的开发研究和合理应用提供参考。
1象草青贮
青贮原理是在厌氧条件下,乳酸菌(LAB)将饲料中的糖分转化为有机酸,使pH值下降,抑制不良细菌生长,降低营养物质损失,使饲料得到有效保存[3-4]。青贮饲料气味酸香、柔软多汁、适口性好,是动物重要的营养来源,也是粗饲料全年平衡供应的有效保障[5]。陈晨[6]报道,青贮可以实现象草的长期保存,有效缓解湿热地区饲草季节性供应不平衡的难题,添加自选耐热LAB可提高乳杆菌属的相对丰度,促进乳酸(LA)发酵,降低pH值,改善象草青贮发酵品质。谢华德等[7]报道,添加LAB可以改善象草发酵品质,提高象草青贮料的营养价值。王子苑等[8]研究发现,添加LAB、白酒糟和玉米粉均提高了象草青贮料的感官评分、LA、乙酸(AA)、可溶性碳水化合物(WSC)、费氏评分、干物质(DM)、粗脂肪(EE)、粗蛋白(CP)含量和相对饲用价值,显著降低了中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量,有效改善象草青贮料的营养价值,提高发酵品质和有氧稳定性。可见,青贮技术是有效保存象草营养价值的重要手段。
2添加剂对象草青贮品质的影响
2.1添加酸类青贮
谢华德等[9]研究发现,添加甲酸处理的象草青贮饲料pH值、LA、乙酸和氨态氮(NH3-N)含量均显著降低,CP和有机物(OM)含量均显著提高。Ch en D等[10],添加木醋酸可降低象草青贮pH值、NH3-N含量和大肠菌群、酵母菌、霉菌数量,改善发酵特性和需氧稳定性,并改变青贮饲料的微生物群落。Zhang L等[11]报道,添加山梨酸可显著降低象草青贮饲料的pH值,增加WSC和LA含量。
2.2添加微生物青贮
谢华德等[12]报道,添加4种LAB均可有效降低甘蔗梢与象草混贮饲料pH值,提高发酵品质和营养价值。黄峰等[13]研究发现,添加甘蔗尾附生微生物极显著提高了象草青贮饲料的CP和WSC含量,添加玉米秸秆附生微生物可以提高象草青贮原料的LA和AA含量,对有氧稳定性产生积极的影响。刘秦华等[14]添加邻叔丁基对苯二酚、植物乳杆菌或组合植物乳杆菌和邻叔丁基对苯降低了象草青贮饲料pH值、α-生育酚和β-胡萝卜素含量,增加了LA含量和LA/AA值,提高了发酵品质。王启芝等[15]报道,添加米曲霉培养物可提高象草青贮饲料的CP和EE含量,改善象草青贮的营养价值,以添加1%的发酵效果最好。何晓涛等[16]研究发现,添加贝莱斯芽孢杆菌、植物乳杆菌和纤维素酶增加了象草青贮前期LA和AA的浓度,使pH值显著降低,且降低了NH3-N和丁酸(BA)的浓度,对青贮发酵质量提升较大。张男吉等[17]报道,甘蔗尾叶和象草附生微生物对象草青贮的DM、粗纤维(CF)和灰分含量、pH值及LA、NH3-N、乙醇、AA、丙酸(PA)和BA含量、LAB、酵母菌和霉菌数量有显著影响,可提高象草青贮的有氧稳定性。
2.3添加酶制剂青贮
丁浩等[18]报道,添加纤维素酶、木聚糖酶或纤维素酶+木聚糖酶组合均可提高象草青贮饲料的LA、WSC、葡萄糖、果糖和蔗糖含量含量以及体外DM、NDF、ADF和体外产气量,降低pH值、NH3-N/TN和DM损失、NDF和ADF含量。李莉等[19]研究发现,添加纤维素酶或混合添加纤维素酶与淀粉均能够提高象草青贮的WSC、LA、AA、LAB数量、Shannon指数、Simpson指数、绝对优势菌门和魏斯氏菌属相对丰度,降低NDF和ADF含量。赵苗苗和玉柱[20]报道,添加纤维素酶、LAB、LAB+纤维素酶的象草青贮饲料pH值、BA、NDF、ADF含量均显著降低,LA、EE、WSC含量均显著提高,表明添加LAB、纤维素酶能有效改善象草青贮的发酵品质和营养价值。
2.4混合青贮
调制优良青贮饲料除达到厌氧的环境外,青贮原料还要有适宜的含水量和含糖量。象草收获时往往具有较低的DM和WSC,单独青贮发酵品质不佳,通过添加低水分含物料增加青贮原料的DM含量或添加含糖量较高的饲料原料提高可WSC含量来改善象草青贮发酵品质[21]。谢华德等[22]报道,象草和甘蔗梢鲜重比为25:75混贮料pH值、NH3-N含量较低,LA、OM含量、体外DM消化率较高。高晓梅等[23]报道,在象草中添加不同副产物原料混合青贮可降低pH值和CF含量,提高DM和CP含量,改善象草青贮感官品质。向白菊等[24]报道,随着甜象草比例的提高,能量、CP、NDF和ADF呈下降趋势,70%甜象草30%马棘混合青贮发酵最为适宜。许兰娇等[25]报道,苎麻和象草以2:8的比例混合青贮时其青贮饲料品质最佳,NDF、ADF含量和NH3-N/TN较低,而CP和LA含量较高。胡远彬等[26]报道,随着全株玉米混合比例的增加,象草青贮料中LA、DM、CP、WSC含量呈增加趋势,ADF含量显著降低,当象草和全株玉米混合比例为2:8辅施复合微生物制剂时发酵最好。
2.5添加不同物料青贮
添加不同物料也是提高象草青贮品质的一项重要手段,主要包括添加尿素、豆粕、麦麸、玉米粉等。李孟伟等[27]报道,尿素、豆粕或全混合处理象草青贮的感官评价、AA含量、营养成分均优于无添加组。何秀等[28]报道,添加豆粕的象草青贮饲料感官评价为优质,CP、NH3-N/TN、LA和AA含量均显著增加。添加20%豆粕能有效改善甜象草的青贮品质,促进乳杆菌属细菌生长,抑制有害细菌增殖。汪雅婷等[29]报道,添加不同比例麦麸可以提高象草青贮的DM、CP含量、有氧稳定性,降低CF、NDF和ADF含量,象草与15%的麦麸混合青贮效果最佳。尹祥等[30]报道,添加鲜重10%的米糠、小麦粉、干豆腐渣和麦麸处理均显著提高了象草青贮LA含量。田静等[31]报道,添加玉米粉或蔗糖可以降低环境温度对象草青贮发酵品质的不良影响。赵明坤等[32]报道,添加一定比例的玉米粉可降低象草青贮的NDF和ADF含量,增加总可消化养分、体外DM消化率、非纤维性碳水化合物和EE含量。许留兴等[33]报道,添加艾蒿粉可提高青贮象草的DM含量和V-Score评分,降低NH3-N含量,5%艾蒿粉对象草青贮发酵最好。罗皎兰等[34]研究发现,木薯酒精渣处理的象草微贮LA含量均显著提高,AA含量均显著降低。黄佩珊等[35]报道,添加2%辣木叶提取物极显著降低象草青贮pH值、BA含量、大肠杆菌数量以及NDF和ADF含量,极显著增加了DM消化率。
3象草青贮在动物生产中的应用
3.1象草青贮在单胃动物生产中的应用
周晓情等[36]报道,使用发酵象草替代10%、15%、20%的全价日粮对桂科猪的平均日增重、料重比等生长性能影响不明显,对屠宰性能和肉质有一定的提高作用。宋晶晶等[37]报道,在日粮中添加15%辣木、象草混合青贮饲料对广西本土三黄鸡的平均日增重、采食量、料重比、肉质性状以及蛋白质代谢方面均有改善。龚胜等[38]报道,用40%以下象草发酵饲料取代全价饲料喂养瘦肉型中大猪阶段,对生产性能没有负面的影响,可降低16.92%的成本。黄志朝等[39]研究发现,发酵象草对育肥猪采食量、日增重、第十眼肌面积和瘦肉率均有增高趋势,可促进育肥猪生长,改善胴体品质以及肉品质,节约精料成本,20%的添加比例效果最佳。周晓情等[40]报道,发酵象草部分替代全价日粮可提高鸡屠宰率、半净膛率、全净膛率、腿肌率、胸肌率、鸡肉质品味感官评鉴及氨基酸总量。王自豪等[41]报道,用发酵象草替代部分日粮,鸡肠道菌群丰富度增高,多样性降低,对鸡肠道优势菌影响不明显。
3.2象草青贮在反刍动物生产中的应用
梁辛等[42]报道,饲喂青贮象草+精料补充料可提高水牛的背膘厚度。俞文靓等[43]报道,饲喂象草全混合发酵饲料可提高肉用水牛NDF、ADF表观消化率。彭丽娟等[44]报道,饲喂添加20%象草的甘蔗梢青贮能够显著提高泌乳水牛产奶量和饲料转化率。杨菊凤等[45]报道,饲喂含30%青贮象草的全混合日粮或发酵含30%象草的全混合日粮均可提高肉牛DM、EE、CP表观消化率、平均日增重及饲料效率,增加NH3-N、挥发性脂肪酸,改善瘤胃氮代谢。梁辛等[46]报道,饲喂象草青贮能有效提高青年奶水牛DM采食量、平均日增重、能量及纤维的消化率。彭丽娟等[47]报道,饲喂20%象草+80%甘蔗梢混合青贮饲料可改变水牛瘤胃细菌的相对丰度,提高瘤胃内BA和总挥发性脂肪酸浓度。陈少梅等[48]报道,饲喂发酵象草可提高努比亚山羊的平均日增、降低料重比,改变努比亚山羊肠道菌群丰富度和多样性。
4结论
象草是动物养殖营养丰富的青绿饲料,将其青贮处理能提高饲草资源利用效率。在动物日粮中适量应用象草青贮饲料可提高动物的生产性能,节约饲料资源,提高生产效益,对促进畜牧业绿色健康发展具有十分重要的意义。
参考文献
[1]Xie H,Peng L,Li M,et al.Effects of mixed sugarcane tops and napiergrass silages on fermentative quality,nutritional value,and milk yield in water buffaloes[J].Animal Science Journal,2023,94(1):e13 824.
[2]Wilkinson J,Bolsen K,Lin C.History of Silage[M].Silage Science and Technology,2003.
[3]Dong D,Lin Z,Dai T,et al.Dynamics associated with fermentation and aerobic deterioration of high-moisture Italian ryegrass silage made using Lactobacillus plantarum and caproic acid[J].Journal of Applied Microbiology,2023,134(9):188.
[4]Lai X,Wang H,Yan J,et al.Exploring the differences between sole silages of gramineous forages and mixed silages with forage legumes using 16S/ITS full-length sequencing[J].Frontiers in Microbiology,2023,14:1 120 027.
[5]Ris sanen P,Halmemies A,Niku M,et al.Effects of prepartum concentrate feeding on reticular pH,plasma energy metabolites,acute phase proteins,and milk performance in grass silage fed dairy cows[J].Journal of Dairy Science,2023,8:S0022.
[6]陈晨.自选乳酸菌LP149和纤维素酶对杂交象草青贮品质的调控机理[D].成都:四川农业大学,2023.
[7]谢华德,谢芳,梁辛,等.乳酸菌和啤酒糟对象草青贮发酵品质及营养价值的影响[J].饲料研究,2021(9):99-103.
[8]王子苑,舒健虹,赵明坤,等.添加乳酸菌、白酒糟和玉米粉对不同青贮时间象草营养价值和品质的影响[J].家畜生态学报,2023,44(8):25-33.
[9]谢华德,彭丽娟,郭艳霞,等.不同添加剂和混合比对象草和甘蔗梢混合青贮发酵品质的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2022(19):91-95.
[10]Chen D,Zheng M,Zhou Y,et al.Improving the quality of Napier grass silage with pyroligneous acid:Fermentation,aerobic stability,and microbial communities[J].Frontiers in Microbiology,2022,13:1 034 198.
[11]Zhang L,LiX,Wang S,et al.Effect of Sorbic Acid,Ethanol,
Molasses,Previously Fermented Juice and Combined Additives on Ensiling Characteristics and Nutritive Value of Napiergrass(Pennisetum purpureum)Silage[J].Fermentation,2022,8(10):528.
[12]谢华德,谢芳,梁辛,等.添加乳酸菌对甘蔗梢与象草混合青贮发酵品质及营养价值的影响[J].饲料研究,2020(10):94-97.
[13]黄峰,李浩,王坤,等.附生微生物对青贮发酵品质和有氧稳定性的影响[J].动物营养学报,2020,32(12):5 976-5 984.
[14]刘秦华,李湘玉,丁良,等.添加剂对象草青贮发酵品质、α-生育酚和β-胡萝卜素的影响[J].草地学报,2015,23(6):1 317-1 322.
[15]王启芝,黄光云,周志扬,等.米曲霉对桂闽引象草青贮营养价值的影响试验[J].上海畜牧兽医通讯,2016(5):34-35.
[16]何晓涛,陈杰茹,王坚,等.几种添加剂对矮象草青贮品质的影响[J].饲料工业,2021,42(8):10-16.
[17]张男吉,邵鹏程,杨兴泽,等.不同青绿饲料附生微生物交换与组合对青贮品质的影响[J].动物营养学报,2023,35(11):7 433-7 445.
[18]丁浩,吴永杰,邵涛,等.纤维素酶和木聚糖酶对象草青贮发酵品质及体外消化率的影响[J].草地学报,2021,29(11):2 600-2 608.
[19]李莉,吴汉葵,解祥学,等.添加纤维素酶和淀粉对象草青贮发酵品质的影响[J].动物营养学报,2021,33(9):5 025-5 035.
[20]赵苗苗,玉柱.添加乳酸菌及纤维素酶对象草青贮品质的改善效果[J].草地学报,2015,23(1):205-210.
[21]Xie H,Xie F,Guo Y,et al.Fermentation quality,nutritive value and in vitro ruminal digestion of Napier grass,sugarcane top and their mixed silages prepared using lactic acid bacteria and formic acid[J].Grassland Science,2023,69(1):23-32.
[22]谢华德,郭艳霞,彭丽娟,等.不同混合比例对象草与甘蔗梢青贮发酵品质及体外干物质消化率的影响[J].饲料研究,2021(12):93-96.
[23]高晓梅,杨会宁,林波,等.不同类型饲料原料混合青贮对象草青贮品质的影响[J].中国饲料,2021(15):90-93.
[24]向白菊,黄德均,何玮,等.马棘和甜象草的混合青贮试验[J].畜禽业,2019,30(9):1-2,5.
[25]许兰娇,赵二龙,柏峻,等.不同比例苎麻和象草混合青贮饲料品质比较研究[J].动物营养学报,2019,31(6):2 830-2 841.
[26]胡远彬,梁小玉,易军,等.混合比例和添加剂对象草和全株玉米混合青贮品质的影响[J].草业科学,2022,39(4):778-786.
[27]李孟伟,杨承剑,彭开屏,等.添加不同物料对象草青贮品质影响的研究[J].家畜生态学报,2019,40(6):33-37.
[28]何秀,徐美余,辛维岗,等.豆粕添加和发酵时间对甜象草青贮营养品质与细菌多样性的影响[J].浙江农业学报,2022,34(10):2 160-2 171.
[29]汪雅婷,佘新友,谢展,等.麦麸添加比例对“桂牧1号”杂交象草青贮品质的影响[J].饲料研究,2022,45(12):90-93.
[30]尹祥,王咏琪,李鑫琴,等.不同水分吸附材料对象草青贮发酵品质及好氧稳定性的影响[J].草业学报,2021,30(7):133-138.
[31]田静,尹祥,樊杨,等.晾晒、添加物及不同温度对象草青贮发酵品质和微生物的影响[J].草业学报,2022,31(7):76-84.
[32]赵明坤,裴成江,余昌培.添加玉米粉对金荞麦和甜象草混合青贮品质的影响[J].贵州畜牧兽医,2022,46(3):17-19.
[33]许留兴,林丽婷,武丹,等.不同添加量艾蒿粉对象草青贮发酵品质的影响[J].饲料研究,2023,46(3):121-125.
[34]罗皎兰,罗欢,曾俊,等.添加不同比例木薯酒精渣对桂闽引象草微贮品质的影响[J].畜牧与饲料科学,2023,44(2):44-50.
[35]黄佩珊,张超,陈丹丹,等.辣木叶提取物对柱花草和象草青贮品质的影响[J].草地学报,2023,31(7):2 194-2 202.
[36]周晓情,滕少花,肖正中,等.发酵桂闽引象草对桂科猪生长性能、屠宰性能及血液生化指标的影响[J].饲料研究,2020,43(3):53-55.
[37]宋晶晶,王腾蛟,王田田,等.辣木、象草混合青贮饲料对三黄鸡生长性能、屠宰性能、肉品质及血液生化指标的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2020(8):87-92.
[38]龚胜,卢文学,蓝海恩,等.桂闽引象草在瘦肉型猪饲养上应用研究[J].广西畜牧兽医,2021,37(3):115-117.
[39]黄志朝,易显凤,庞天德,等.紫色象草发酵料对桂科黑猪育肥效果分析[J].饲料研究,2021,44(13):35-39.
[40]周晓情,肖正中,滕少花,等.发酵桂闽引象草替代部分日粮对鸡生产性能及肉品质的影响[J].饲料研究,2019,42(6):46-48.
[41]王自豪,滕少花,吴柱月,等.发酵桂闽引象草替代部分日粮对鸡肠道菌群的影响[J].中国饲料,2022(5):125-130.
[42]梁辛,李孟伟,杨承剑,等.饲喂不同处理象草对育成奶水牛生长发育、肉用性能及血液生化指标的影响[J].饲料研究,2020,43(1):5-7.
[43]俞文靓,庞天德,易显凤,等.全混合发酵饲料对肉用水牛生长、消化及血清生化指标的影响[J].饲料工业,2020,41(3):45-48.
[44]彭丽娟,李孟伟,谢华德,等.象草与甘蔗梢混合青贮对水牛表观消化率、泌乳性能和血清生化指标的影响[J].饲料研究,2021,44(16):6-10.
[45]杨菊凤,李朝云,伏桂华.不同类型全混合日粮对肉牛生长性能、养分消化及瘤胃发酵的影响[J].中国饲料,2021(22):15-18.
[46]梁辛,唐振华,谢华德,等.不同处理象草与精料配合方式对青年奶水牛生长性能、肉用性能及血液生化指标的影响[J].饲料工业,2022,43(22):50-54.
[47]彭丽娟,李孟伟,谢华德,等.象草与甘蔗梢混合青贮对水牛瘤胃发酵参数及微生物多样性的影响[J].中国畜牧杂志,2022,58(12):220-226.
[48]陈少梅,宣泽义,陈宝剑,等.发酵象草对努比亚山羊生长性能及其肠道微生物群落结构的影响[J].饲料研究,2023,46(15):5-10.
