一种含小麦秸秆和多年生黑麦草的青贮组合物及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种含小麦秸秆和多年生黑麦草的青贮组合物及其应用。一种小麦秸秆和多年生黑麦草青贮组合物，由以下组分组成：以鲜重计，小麦秸秆50～80重量份、多年生黑麦草20～50重量份，纤维素酶制剂以及乳酸菌复合添加剂，所述的乳酸菌复合添加剂由植物乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌以及葡萄糖组成。本发明针对小麦秸秆和多年生黑麦草的特性，从众多发酵促进剂中选择了特定的发酵促进剂组合，显著提高了混合青贮饲料的发酵品质，成本低，安全，可靠，易于利用。
【专利说明】一种含小麦秸秆和多年生黑麦草的青贮组合物及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于饲草料调制加工和生物添加剂应用【技术领域】，具体涉及一种含小麦秸杆和多年生黑麦草的青贮组合物及其应用。
【背景技术】
[0002]由于西藏特殊的地理位置和生态条件，畜牧业在全区占有非常重要的地位，但是目前西藏牧区草地超载率达80%，过度超载放牧造成50%以上的可利用草地发生不同程度退化，其中1/2以上重度退化，1/3左右沙化。草地退化致使草畜矛盾日益突出，严重制约了西藏畜牧业的可持续发展。在西藏农区实施优质牧草种植，加工与贮藏，为藏北牧区提供优质青贮饲料，对缓解藏北冬春季节草地超载过牧压力，促进退化高寒草地恢复重建，实现藏北草地畜牧业减压增效具有重要意义。
[0003]农作物秸杆青贮可以改善其适口性，提高秸杆消化率，节约牧草资源，解决由于高寒地区牧草产量低、饲草供应季节性不平衡等问题。小麦秸杆由于其含糖量低单独青贮难以成功,需要通过添加剂来提高发酵品质。Yunus等(2006)为改善含糖量较低的暖季型牧草象草的发酵品质，将其与含糖量较高的豆科牧草PhaseyBean混合青贮显著提高了乳酸含量，降低了 PH值、丁酸和乙酸含量。顾雪莹等(2011)将全株玉米秸杆与秣食豆混合青贮也获得了发酵品质良好的青贮饲料。一般情况下，禾本科牧草水溶性碳水化合物含量较高，将其与农作物秸杆混合青贮，可以提高秸杆青贮发酵品质，弥补秸杆因发酵底物不足难以青贮的难题。在西藏，多年生黑麦草以适应性强，生物产量较高，水溶性碳水化合物和粗蛋白含量较高，适口性佳等优点，逐渐成为主要栽培牧草。
[0004]随着生物技术的发展，世界各地利用添加纤维素酶和乳酸菌来促进乳酸发酵，抑制丁酸发酵。但在西藏多年的研究表明，牧草和农作物秸杆混合青贮自然发酵品质未能达到优质水平，单独添加纤维素酶制剂、糖蜜、乳酸菌等也未达到良好的效果。其原因主要在于植物材料的纤维素分子结构有差异，材料上附着的优良乳酸菌较少。因此，需要适宜的纤维素酶和乳酸菌，并将二者结合达到提高青贮饲料发酵品质的目的。
【发明内容】
[0005]本发明针对西藏青贮生产中的小麦秸杆利用率低的问题，提供了 一种小麦秸杆和多年生黑麦草的青贮组合物。
[0006]本发明的另一目的是提供该小麦秸杆和多年生黑麦草的青贮组合物的应用。
[0007]本发明通过以下技术方案实现上述目的:
[0008]一种小麦秸杆和多年生黑麦草青贮组合物，由以下原料组成:以鲜重计，小麦秸杆50?80重量份、多年生黑麦草20?50重量份，纤维素酶制剂以及乳酸菌复合添加剂，所述的乳酸菌复合添加剂由植物乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌以及葡萄糖组成。
[0009]所述的纤维素酶制剂优选芬兰饲料国际有限公司生产的cornzyme纤维素酶。
[0010]所述的青贮组合物中，以小麦秸杆和多年生黑麦草原料总鲜重为基准，所述的纤维素酶制剂在组合物中的含量优选2.0~4.0mL Iig-1FW,进一步优选2.5mL kg-1FW。
[0011]所述的乳酸菌复合添加剂，按重量计，由60%植物乳杆菌冻干粉、20%枯草芽孢杆菌冻干粉和20%葡萄糖组成，植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌购于上海抚生生物技术有限公司。
[0012]所述的青贮组合物中，以小麦秸杆和多年生黑麦草原料总鲜重为基准，所述的乳酸菌复合添加剂在组合物中的含量优选1.5~3.5g kg-1FW，进一步优选2.0g kg-1FW。
[0013]所述的青贮组合物，优选由以下组份组成:以鲜重计，小麦秸杆65重量份、多年生黑麦草35重量份，以及2.5mL kg-1FW纤维素酶制剂以及2.0g kg-1FW乳酸菌复合添加剂。
[0014]本发明所述的青贮组合物在青贮饲料生产中的应用。
[0015]一种利用所述的青贮组合物生产混合青贮饲料的方法，①将小麦秸杆和多年生黑麦草两种发酵原料切断，优选切短至I~2cm，并按比例混合均匀加入所述的纤维素酶制剂和乳酸菌复合添加剂；③添加纤维素酶和乳酸菌复合添加剂后在10~25℃密封贮藏24~50天，优选45天。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0017]I)本发明针对小麦秸杆和多年生黑麦草的特性，从众多发酵促进剂中选择了特定的发酵促进剂组合，显著提高了混合青贮饲料的发酵品质，成本低，安全，可靠，易于利用。
[0018]2)纤维素酶制剂和乳酸菌复合添加剂作为小麦秸杆和多年生黑麦草的青贮发酵促进剂所获得的青贮饲料的品质显著优越于不添加发酵促进剂、单一添加酶制剂、复合菌剂以及蜜糖作为发酵促进剂所获得的青贮饲料的品质。
【具体实施方式】
[0019]实施例1:筛选适宜的混合比例
[0020]I材料方法
[0021]1.1试验材料
[0022]试验材料种植于西藏自治区日喀则市草原站试验地内，刘割于2010年9月7日，小麦(Triticum aestivum L.)为籽实收获后的莖杆，多年生黑麦草(Lolium perenne L.)刈割时为抽穗期。刈割后迅速送回日喀则草原站实验室制作青贮饲料。青贮窖采用IL塑料容器的实验室用青贮窖。
[0023]1.2试验设计
[0024]本试验分为对照组和三个处理组，对照组(Control):100%小麦秸杆；处理一(XH15):85%小麦秸杆+15%多年生黑麦草；处理二(XH35):65%小麦秸杆+35%多年生黑麦草；处理三(XH55):45%小麦秸杆+55%多年生黑麦草，每组三次重复。试验采用完全随机区组设计，分别于青贮发酵的7、24、45、60天打开青贮窖，测定青贮发酵各项指标。
[0025]1.3试验方法
[0026]1.3.1青贮饲料的调制
[0027]于2010年8月24日刈割后在田间用铡刀切成2cm，茎叶充分混匀后，按试验设计所需不同比例称取，立即装入IL实验室青贮窖中，压实后盖上内盖，并用胶带密封，带回实验室室温保存。
[0028]1.3.2样品预处理[0029]在青贮第7、24、45、60天分别打开青贮窖，取出全部青贮饲料将其混合均匀，称取35g放入IOOmL的广口三角瓶，加入70g的去离子水，4°C浸提24h，然后通过2层纱布和定性滤纸过滤，所得液体为青贮饲料浸提液，将浸提液置于_20°C冷冻冰箱保存待测。滤液用来测定pH、乳酸、氨态氮和挥发性脂肪酸。将剩余部分青贮饲料收集烘干，测定干物质、总氮以及水溶性碳水化合物。
[0030]1.3.3测定项目及分析方法
[0031]干物质含量测定(dry matter, DM)在65°C烘箱中干燥60h ;pH用HANNA pH211型pH计测定；乳酸(lactic acid,LA)用对-轻基联苯比色法测定；水溶性碳水化合物(watersoluble carbohydrate,WSC)采用蒽酮-硫酸比色法测定；氨态氮(ammonia nitrogen,AN)采用苯酹-次氯酸钠比色法测定，以占总氮的百分比计算；总氮(total nitrogen, TN)采用凯氏定氮法测定；挥发性脂肪酸(volatile fatty acids, VFAs)采用高效气相色谱仪(日本岛津 GC214B)测定,包括乙酸(acetic acid, AA)、丙酸(propionic acid, PA)与丁酸(butyric acid, BA)，测定条件:柱温140°C，汽化室温度180°C，氢气检测器温度220°C。
[0032]1.4数据统计
[0033]采用SAS (8.2)软件对试验数据进行单因子方差分析(AN0VA)，并用邓肯氏(Duncan)方法对处理间及青贮天数间平均数进行多重比较(P〈0.05)。
[0034]2.结果
[0035]从表I可见，随着发酵的进行，各组的乳酸含量均呈上升趋势。在青贮第60天XH35和XH55处理组的乳酸含量显著高于(P〈0.05) Control，且XH35的乳酸含量显著高于(P〈0.05)XH55。相对应地，pH值与乳酸含量呈现相反的变化趋势。各组pH值均低于4.5。随着发酵的进行，各组的乙酸含量均略有增加，在整个青贮过程中，各混合处理组的乙酸含量随着多年生黑麦草比例的增加呈下降趋势，XH35的乳酸含量显著低于(P〈0.05)其它组。在整个青贮过程中，乳酸/乙酸值随着乳酸和乙酸的变化，呈现不同的变化趋势，XH35和XH55的乳酸/乙酸值均显著高于(P〈0.05)Control和XH15，且XH35的乳酸/乙酸值显著高于(P〈0.05)XH55。随着发酵的进行各组的丙酸和丁酸含量均略有增加，其中各组丙酸含量较少，青贮前45天各组均没有丙酸产生，仅在第60天，有少量的丙酸产生，但是各组丙酸含量均低于0.lgkfDM。在整个青贮过程中，各混合处理组的丁酸含量随着多年生黑麦草比例的增加呈下降趋势，在青贮第45和60天，XH35处理组丁酸含量始终低于其他组(P〈0.05)。随着发酵的进行，总挥发性脂肪酸不断积累，呈现出与乙酸相似的变化趋势。
[0036]如表2，在整个青贮过程中，各处理组氨态氮/总氮值相对较为稳定。各混合处理组氨态氮/总氮值随着多年生黑麦草比例的增加呈下降趋势，其中XH35和XH55处理组的氨态氮/总氮值始终显著低于(P〈0.05) Control和XH15。
[0037]综上所述，青贮60天后，随着多年生黑麦草混合比例的增加，乳酸含量增加，丁酸含量和氨态氮/总氮值下降，但当混合比例为55%小麦秸杆+45%多年生黑麦草时，丁酸含量和氨态氮/总氮值显著高于65%小麦秸杆+35%多年生黑麦草，因此65%小麦秸杆+35%多年生黑麦草的发酵品质最佳。
[0038]表I小麦秸杆与多年生黑麦草混合青贮过程中pH、干物质、乳酸、挥发性脂肪酸含量和乳酸/乙酸的变化
[0039]
【权利要求】
1.一种含小麦秸杆和多年生黑麦草的青贮组合物，其特征在于由以下组分组成:以鲜重计，小麦秸杆50~80重量份、多年生黑麦草20~50重量份，纤维素酶制剂以及乳酸菌复合添加剂，所述的乳酸菌复合添加剂由植物乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌以及葡萄糖组成。
2.根据权利要求1所述的青贮组合物，其特征在于所述的纤维素酶制剂为芬兰饲料国际有限公司生产的cornzyme纤维素酶。
3.根据权利要求2所述的青贮组合物，其特征在于以小麦秸杆和多年生黑麦草原料总鲜重为基准，所述的纤维素酶制剂在组合物中的含量为2.0~4.0mL kg^FW，优选2.5mLkg-1FW。
4.根据权利要求1所述的青贮组合物，其特征在于所述的乳酸菌复合添加剂按重量计，由60%植物乳杆菌冻干粉、20%枯草芽孢杆菌冻干粉和20%葡萄糖组成。
5.根据权利要求4所述的青贮组合物，其特征在于以小麦秸杆和多年生黑麦草原料总鲜重为基准，所述的乳酸菌复合添加剂在组合物中的含量为1.5~3.5g kg^FW，优选2.0gkg-1FW。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的青贮组合物，其特征在于由以下组份组成:以鲜重计，小麦秸杆65重量份、多年生黑麦草35重量份，以及2.5mL kg^Fff纤维素酶制剂以及2.0g kg^Fff乳酸菌复合添加剂。
7.权利要求1所述的青贮组合物在青贮饲料生产中的应用。
8.一种利用权利要求1~5中任一项所述的青贮组合物制备混合青贮饲料的方法，其特征在于①将小麦秸杆和多年生黑麦草两种发酵原料切断，并按比例混合均匀加入所述的纤维素酶制剂和乳酸菌复合添加剂；③在10~25°C下密封贮藏。·
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于小麦秸杆和多年生黑麦草切短至l-2cm。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述的密封贮藏时间为24~70天，优选45天。
【文档编号】A23K1/14GK103843991SQ201310751183
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】余成群, 郭刚, 刘秦华, 原现军, 邵涛, 孙维 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所