一种含小麦秸秆和苇状羊茅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苇状羊茅的青贮组合物及其应用。一种小麦秸秆和苇状羊茅青贮组合物，由以下组分组成：以鲜重计，小麦秸秆55～65重量份、苇状羊茅35～45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苇状羊茅的特性，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】一种含小麦秸秆和苇状羊茅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苇状羊茅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。但是，小麦秸杆由于其含糖量低单独青C:难以成功,需要采取措施来改善发酵品质。Yang等(2006)通过添加果糖改善了小麦稻杆青贮的发酵品质。一般来说，禾本科牧草水溶性糖含量较高，将其与农作物秸杆混合青贮，即有利于提高农作物秸杆青贮发酵品质，又可以提高其营养品质。苇状羊茅以适应性强，生物产量较高，水溶性碳水化合物较高,适口性佳等优点,逐渐成为西藏的主要栽培牧草。
[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。其原因主要在于青贮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，需要适宜的酶和乳酸菌，或将二者组合添加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，提供了青贮组合物。
[0006]本发明提供了青贮组合物在混合青贮饲料调制方面的应用。
[0007]本发明通过以下技术方案实现上述目的:
[0008]一种小麦秸杆和苇状羊茅青贮组合物，由以下原料组成:以鲜重计，小麦秸杆55?65重量份、苇状羊茅35?45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，以小麦秸杆和苇状羊茅原料总鲜重为基准，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—Vff。
[0011]所述的乳酸菌复合添加剂中按重量计由60%植物乳杆菌冻干粉、20%枯花芽孢杆菌冻干粉和20%葡萄糖组成。
[0012]所述的青贮组合物中，以小麦秸杆和苇状羊茅原料总鲜重为基准，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^FW，进一步优选2.0g kglff。
[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60重量份、苇状羊茅40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。
[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将小麦秸杆和苇状羊茅两种发酵原料切断，优选切短至l-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°C密封贮藏24~60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苇状羊茅的特性，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苇状羊茅的青贮发酵促进剂，所获得的青贮饲料的品质明显优越于不添加发酵促进剂、单一添加酶制剂和乳酸菌复合添加剂所获得的青贮饲料的品质。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020]1.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 Linn.)为杆实收获后的莖杆，華状羊茅(Festuca arundinaceaSchreb.)刈割时为抽穗期。刈割后迅速送回日喀则草原站实验室调制青贮饲料。按重量比进行混合:60%小麦秸杆+40%苇状羊茅为材料。青贮窖采用1000mL塑料容器的实验室用青贮窖。
[0023]纤维素酶制剂主要成分包括纤维素酶、半纤维素酶和葡萄糖氧化酶，添加量参照使用说明。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、枯草芽孢杆菌购于上海抚生生物技术有限公司。
[0024]乳酸菌复合添加剂的制作方法如下:
[0025]DMRS培养基为:蛋白胨10.0g ;牛肉膏10.0g ;酵母提取物5.0g ;葡萄糖20.0g ；吐温ImL ;柠檬酸铵2.0g ;醋酸钠5.0g ;硫酸镁0.1g ;硫酸锰0.05g ;磷酸氢二钾2.0g ;蒸馏水1000mL。固体培养基再加15g/L琼脂，121°C，灭菌20min。肉汤营养培养基为:牛肉膏3g，酵母提取物2g;蛋白胨10.0g;蒸馏水1000mL。固体培养基再加15g/L琼脂，121°C，灭菌 20min。
[0026]2)植物乳杆菌在IL的MRS培养基35°C下培养16小时、枯草芽孢杆菌在IL的肉汤营养培养基30°C下培养16小时后,3500转/分离心收集菌体。
[0027]3)两菌体分别加入0.5L冷冻保护液(按重量计100g冷冻保护液含IOg脱脂奶粉、5g甘油、Ig谷氨酸钠、Ig蔗糖、83g水)充分混匀，分装于直径为9厘米的塑料培养皿中，并使液体深度为2/3培养皿高。
[0028]4)在_80°C冰箱中冷冻I小时使之完全冰冻，然后放入冷冻干燥机中_40°C真空冻干48小时；冻干后将每个培养皿的冻干粉刮出并混合均匀。
[0029]5)将Ig植物乳杆菌冻干粉稀释IO8倍并在MRS琼脂培养基上培养、检测，保证每克冻干粉中含有IO11个植物乳杆菌；将Ig枯草芽孢杆菌冻干粉稀释IO8倍并在营养琼脂培养基上培养、检测，保证每克冻干粉中含有IO9个枯草芽孢杆菌。
[0030]6)按重量计，将60%植物乳杆菌冻干粉、20%枯草芽孢杆菌冻干粉和20%葡萄糖混合均匀后按5g/袋进行封装制成乳酸菌复合添加剂。
[0031]1.2试验设计
[0032]设置对照组(Control):添加相应水平的蒸馏水；加纤维素酶组(WTE):添加
2.SmLkg-1FW的纤维素酶；乳酸发酵组(WTF):添加2.0g kg^Fff乳酸菌复合添加剂；混合添加组(WTEF):2.5mL kg—VW纤维素酶+2.0g kg—tW乳酸菌复合添加剂。添加水平均以青贮饲料原料鲜重为基 准。每个处理设三个重复。分别在青贮的第7、24、45和60天开窖随机取样，测定青贮饲料相应的指标。
[0033]1.3试验方法
[0034]1.3.1青贮饲料的调制
[0035]于2010年9月7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，带回实验室室温贮藏。
[0036]1.3.2样品预处理
[0037]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，四分法取样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。
[0038]1.3.3测定项目及分析方法
[0039]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-羟基联苯比色法测定；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(1:(^31 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。
[0040]1.4数据统计
[0041]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)。
[0042]2.结果
[0043]如表1，在青贮过程中，各组的乳酸含量呈上升趋势，在青贮第60天，所有添加剂组的乳酸含量显著高于Control (P〈0.05)，WTEF组的乳酸含量显著高于(P〈0.05) WTE和WTF0相对应地，在青贮过程中，各组pH值随青贮时间延长而逐渐下降。与青贮第7天相比，青贮第24天时各组pH值显著(P〈0.05)下降至4.0以下，青贮第60天以后，WTEF组的pH值显著低于(P〈0.05)其它组。在青贮第24天时各组的乳酸/乙酸值显著升高(P〈0.05)。青贮60天后，WTEF的乳酸/乙酸显著高于(P〈0.05) WTE组和Control。丙酸在整个青贮发酵过程中的含量均较少，差异不显著(P>0.05)。在青贮过程中各组的丁酸含量呈上升趋势。在青贮第60天，WTEF的丁酸含量显著低于WTE、WTF和Control (P〈0.05)。在整个青贮发酵过程中，总挥发性脂肪酸含量变化趋势和乙酸基本一致。
[0044]从表2可见，随着青贮的进行各组的氨态氮/总氮值呈上升趋势。在青贮第60天，WTEF的氨态氮/总氮值显著低于(P〈0.05) WTE、WTF和Control。随着青贮发酵的进行，各组的水溶性碳水化合物含量呈下降趋势。在青贮第7天，Control和WTEF的水溶性碳水化合物含量显著高于(P〈0.05)WTE和WTF。在青贮第60天，WTEF的水溶性碳水化合物含量显著高于(P〈0.05) WTE、WTF 和 Control ο
[0045]综上所述，单独添加纤维素酶制剂或乳酸菌复合添加剂的小麦秸杆与苇状羊茅混合青贮饲料乳酸含量较高，丁酸含量较低，一定程度上提高了发酵品质，但组合添加纤维素酶制剂和乳酸菌复合添加剂的小麦秸杆与苇状羊茅混合青贮饲料乳酸含量最高，丁酸含量最低，改善发酵品质的效果显著好于单独添加纤维素酶制剂或乳酸菌复合添加剂。
[0046]表1添加酶和乳酸菌复合添加剂对小麦秸杆与苇状羊茅混合青贮过程中pH、干物质、乳酸、挥发性脂肪酸含量和乳酸/乙酸的影响
[0047]
【权利要求】
1.一种含小麦秸杆和苇状羊茅的青贮组合物，其特征在于由以下组分组成:以鲜重计，小麦秸杆55~65重量份、苇状羊茅35~45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苇状羊茅原料总鲜重为基准，所述的纤维素酶制剂在组合物中的含量为2.0~4.0mL kg^Fff,优选2.5mL kglff。
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%枯花芽孢杆菌冻干粉和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苇状羊茅原料总鲜重为基准，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60重量份、苇状羊茅40重量份，以及2.5mL kg^Fff纤维素酶制剂以及2.0g 1cg-1FW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将小麦秸杆和苇状羊茅两种发酵原料切断，并按比例混合均匀；②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苇状羊茅切短至I~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24~60天。
【文档编号】A23K1/16GK103749958SQ201310751184
【公开日】2014年4月30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, 原现军, 刘秦华, 郭刚, 邵涛, 沈振西 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所