添加纤维素酶对水稻秸秆青贮发酵品质的影响
[目的]评价纤维素酶和乳酸菌对水稻秸秆青贮发酵品质和结构性碳水化合物降解的影响。试验设对照组（CK）、纤维素酶组（C）、乳酸菌组（L）、纤维素酶+乳酸菌组（CL）。青贮第6、15、30和60天后开窖取样，分析青贮饲料发酵品质和结构性碳水化合物的组分变化。[结果]与对照组相比，C组对水稻秸秆青贮发酵品质具有一定的改善效果；L组显著（P<0.05）提高了乳酸含量和乳酸/乙酸值，显著（P<0.05）降低了pH值、氨态氮/总氮和乙酸含量，明显改善了水稻秸秆青贮发酵品质，相对于L组，CL组并没有进一步改善青贮发酵品质。整个青贮过程中，C和CL组纤维素和半纤维素含量显著（P<0.05）低于对照组，CL组纤维素和半纤维素含量又低于（P>0.05）C组。[结论]综上所述，CL组不但提高了发酵品质，而且对纤维素和半纤维素具有较为明显的降解作用。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言4
1.材料与方法4
1.1试验材料4
1.2试验设计4
1.3试验方法 4
1．3．1 青贮饲料的调制4
1．3．2 样品处理4
1．3．3 测定指标及分析方法4
1．4 数据处理与统计5
2.结果与分析5
2.1水稻秸秆化学成分和微生物组成6
2．2 添加剂对青贮过程中pH、乳酸/乙酸、Vscore、干物质、乳酸、乙酸和丁酸含量的影响6
2.3 添加剂对青贮过程中氨态氮/总氮、乙醇和水溶性碳水化合物含量的影响7
2.4 添加剂对青贮过程中结构性碳水化合物含量的影响8
3.讨论8
3．1 添加剂对水稻秸秆青贮过程中发酵品质的影响8
3．2 添加剂对水稻秸秆青贮过程中结构性碳水化合物的影响9
4.结论9
致谢10
参考文献10
添加纤维素酶对水稻秸秆青贮发酵品质的影响
草业科学 邵春来
引言
引言：长三角地区素有鱼米之乡著称，水稻 (Oryza sativa, L.)种 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
植历史悠久，年种植面积约302万公顷，水稻秸秆资源十分丰富。据相关数据统计，水稻秸秆年产量约为0.29亿t，只有少部分作为粗饲料用于饲喂反刍家畜，大部分未得到合理高效利用，常被丢弃搁置于田间，甚至部分地区仍有焚烧秸秆的现象存在，造成资源浪费和环境污染。随着我国畜牧业的快速发展，粗饲料短缺问题日渐突出，阻碍了畜牧业的可持续发展，充分合理地利用水稻秸秆是缓解环境污染和粗饲料短缺的有效途径。水稻秸秆粗纤维含量高、可消化养分含量低，适口性差，不能满足家畜生产对营养物质的需求。因此，将水稻秸秆调制成优质青贮饲料，提高其营养价值和适口性，对促进水稻秸秆饲料化利用具有十分重要的现实意义。
通常水稻秸秆水溶性碳水化合物含量低，表面附着的乳酸菌数量少，常规青贮很难调制出优质的青贮饲料[]，为了获得理想的水稻秸秆青贮饲料，需要进行添加剂青贮。乳酸菌和纤维素酶作为青贮发酵促进剂已在青贮饲料生产中被广泛应用，取得了良好的效果。青贮过程中添加同型发酵乳酸菌如植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）可以促进青贮早期乳酸快速发酵，迅速降低pH，有效地抑制有害微生物的活性，减少营养物质的损失[][]。纤维素酶可以降解结构性碳水化物，产生可溶性糖，为乳酸菌提供额外的发酵底物，促进乳酸产生，同时还可以打破细胞壁结构，促进瘤胃微生物对其的利用，提高青贮饲料的消化率[][]；有研究表明乳酸菌和纤维素酶组合添加比各自单独添加，可进一步提高羊草的青贮发酵品质。[]
本研究旨在探讨添加纤维素酶和乳酸菌对水稻秸秆青贮发酵品质和结构性碳水化合物降解的影响，为调制优质水稻秸秆青贮饲料提供技术支撑。
1 材料与方法
1．1 试验材料
水稻秸秆由江苏省农业科学院提供，水稻于2017年5月种植于江苏省农科院试验地，于2017年10月13日收获，水稻秸秆为去除籽粒的茎秆。纤维素酶购于江苏锐阳生物科技有限公司，是由木霉代谢生产的固体粉末，纤维素酶活性为50000 U/g，使用最适温度为50℃，最适pH为4.8。乳酸菌制剂（MTD 1）主要由植物乳酸杆菌（Lactobacillus plantarum）组成，购买于美国Ecosyl Products Inc.公司。
1．2 试验设计
试验采用完全随机区组设计，设对照和3个添加剂组：对照组（CK）、纤维素酶组（C）、乳酸菌组（L）和乳酸菌+纤维素酶组（CL），纤维素酶添加量为0.5 g/kg，乳酸菌制剂添加水平为1×106 cfu/g，均以鲜重为基础。在青贮第6、15、30和60天打开实验室青贮窖取样分析，每个处理及每个青贮时间点5个重复，共计75个实验室青贮窖。
1．3 试验方法
1．3．1 青贮饲料的调制 水稻秸秆用铡刀切成2 cm左右，按试验设计将纤维素酶和乳酸菌均匀喷洒在水稻秸秆上，充分混合均匀，装填至体积为5 L的塑料容器中，人工压实后盖上内外盖，并用胶带密封，在室温条件下保存。
1．3．2 样品处理 实验室青贮窖打开后，取出全部青贮饲料将其混和均匀，采用四分法称取200 g放入1 L的广口三角瓶中，加入600 g去离子水，于4℃浸提24 h，然后通过两层纱布和定性滤纸过滤，得到的液体为青贮饲料的浸提液，20℃冷冻冰箱保存待测。浸提液用于测定pH、氨态氮、乳酸、挥发性脂肪酸和乙醇。将剩余青贮饲料收集烘干，测定干物质、水溶性碳水化合物、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维以及酸性洗涤木质素。
1．3．3 测定指标及分析方法 将青贮原料和青贮饲料于105℃杀青2 h，然后65℃烘箱中烘60 h以上至恒重，测定干物质（dry matter，DM）含量；pH用HANNA pH 211型pH计测定；缓冲能（buffer capacity，BC）用盐酸氢氧化钠滴定法测定[]；水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate，WSC）含量采用蒽酮硫酸比色法测定[]；氨态氮（ammonia nitrogen，AN）含量采用苯酚次氯酸钠比色法测定[]；粗蛋白（crude protein，CP） 含量采用KjeltecTM2300型全自动凯氏定氮仪测定；中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）和酸性洗涤木质素（acid detergent lignin，ADL）含量采用范氏纤维法测定[]，测定NDF 加入耐高温 ɑ 淀粉酶和亚硫酸钠；纤维素（cellulose）由ADF减去ADL计算得出；半纤维素（hemicellulose）由NDF减去ADF计算得出；乳酸、乙醇和挥发性脂肪酸（Volatile fatty acid，VFAs）采用安捷伦1260高效液相色谱仪测定，VFAs包括乙酸（acetic acid，AA）、丙酸（propionic acid，PA）和丁酸（butyric acid，BA），配备示差检测器，Carbomix? HNP5色谱柱（洗脱液：0.5 ml/min、2.5mmol/L H2SO4；温度：55℃）[]。乳酸菌和酵母菌数量采用平板计数法，分别选用MRS（de Man, Rogosa, Sharpe）琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar，PDA）培养计数[]。乳酸菌用厌氧箱，37℃培养3天；酵母菌生化培养箱，37℃培养3天。Vscore值由表1中的公式计算得出[]。根据Vscore评价体系标准，青贮饲料发酵品质被划分为3个等级：优等（Vscore≥80）、中等（60≤Vscore<80）和差等（Vscore<60）。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言4
1.材料与方法4
1.1试验材料4
1.2试验设计4
1.3试验方法 4
1．3．1 青贮饲料的调制4
1．3．2 样品处理4
1．3．3 测定指标及分析方法4
1．4 数据处理与统计5
2.结果与分析5
2.1水稻秸秆化学成分和微生物组成6
2．2 添加剂对青贮过程中pH、乳酸/乙酸、Vscore、干物质、乳酸、乙酸和丁酸含量的影响6
2.3 添加剂对青贮过程中氨态氮/总氮、乙醇和水溶性碳水化合物含量的影响7
2.4 添加剂对青贮过程中结构性碳水化合物含量的影响8
3.讨论8
3．1 添加剂对水稻秸秆青贮过程中发酵品质的影响8
3．2 添加剂对水稻秸秆青贮过程中结构性碳水化合物的影响9
4.结论9
致谢10
参考文献10
添加纤维素酶对水稻秸秆青贮发酵品质的影响
草业科学 邵春来
引言
引言：长三角地区素有鱼米之乡著称，水稻 (Oryza sativa, L.)种 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
植历史悠久，年种植面积约302万公顷，水稻秸秆资源十分丰富。据相关数据统计，水稻秸秆年产量约为0.29亿t，只有少部分作为粗饲料用于饲喂反刍家畜，大部分未得到合理高效利用，常被丢弃搁置于田间，甚至部分地区仍有焚烧秸秆的现象存在，造成资源浪费和环境污染。随着我国畜牧业的快速发展，粗饲料短缺问题日渐突出，阻碍了畜牧业的可持续发展，充分合理地利用水稻秸秆是缓解环境污染和粗饲料短缺的有效途径。水稻秸秆粗纤维含量高、可消化养分含量低，适口性差，不能满足家畜生产对营养物质的需求。因此，将水稻秸秆调制成优质青贮饲料，提高其营养价值和适口性，对促进水稻秸秆饲料化利用具有十分重要的现实意义。
通常水稻秸秆水溶性碳水化合物含量低，表面附着的乳酸菌数量少，常规青贮很难调制出优质的青贮饲料[]，为了获得理想的水稻秸秆青贮饲料，需要进行添加剂青贮。乳酸菌和纤维素酶作为青贮发酵促进剂已在青贮饲料生产中被广泛应用，取得了良好的效果。青贮过程中添加同型发酵乳酸菌如植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）可以促进青贮早期乳酸快速发酵，迅速降低pH，有效地抑制有害微生物的活性，减少营养物质的损失[][]。纤维素酶可以降解结构性碳水化物，产生可溶性糖，为乳酸菌提供额外的发酵底物，促进乳酸产生，同时还可以打破细胞壁结构，促进瘤胃微生物对其的利用，提高青贮饲料的消化率[][]；有研究表明乳酸菌和纤维素酶组合添加比各自单独添加，可进一步提高羊草的青贮发酵品质。[]
本研究旨在探讨添加纤维素酶和乳酸菌对水稻秸秆青贮发酵品质和结构性碳水化合物降解的影响，为调制优质水稻秸秆青贮饲料提供技术支撑。
1 材料与方法
1．1 试验材料
水稻秸秆由江苏省农业科学院提供，水稻于2017年5月种植于江苏省农科院试验地，于2017年10月13日收获，水稻秸秆为去除籽粒的茎秆。纤维素酶购于江苏锐阳生物科技有限公司，是由木霉代谢生产的固体粉末，纤维素酶活性为50000 U/g，使用最适温度为50℃，最适pH为4.8。乳酸菌制剂（MTD 1）主要由植物乳酸杆菌（Lactobacillus plantarum）组成，购买于美国Ecosyl Products Inc.公司。
1．2 试验设计
试验采用完全随机区组设计，设对照和3个添加剂组：对照组（CK）、纤维素酶组（C）、乳酸菌组（L）和乳酸菌+纤维素酶组（CL），纤维素酶添加量为0.5 g/kg，乳酸菌制剂添加水平为1×106 cfu/g，均以鲜重为基础。在青贮第6、15、30和60天打开实验室青贮窖取样分析，每个处理及每个青贮时间点5个重复，共计75个实验室青贮窖。
1．3 试验方法
1．3．1 青贮饲料的调制 水稻秸秆用铡刀切成2 cm左右，按试验设计将纤维素酶和乳酸菌均匀喷洒在水稻秸秆上，充分混合均匀，装填至体积为5 L的塑料容器中，人工压实后盖上内外盖，并用胶带密封，在室温条件下保存。
1．3．2 样品处理 实验室青贮窖打开后，取出全部青贮饲料将其混和均匀，采用四分法称取200 g放入1 L的广口三角瓶中，加入600 g去离子水，于4℃浸提24 h，然后通过两层纱布和定性滤纸过滤，得到的液体为青贮饲料的浸提液，20℃冷冻冰箱保存待测。浸提液用于测定pH、氨态氮、乳酸、挥发性脂肪酸和乙醇。将剩余青贮饲料收集烘干，测定干物质、水溶性碳水化合物、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维以及酸性洗涤木质素。
1．3．3 测定指标及分析方法 将青贮原料和青贮饲料于105℃杀青2 h，然后65℃烘箱中烘60 h以上至恒重，测定干物质（dry matter，DM）含量；pH用HANNA pH 211型pH计测定；缓冲能（buffer capacity，BC）用盐酸氢氧化钠滴定法测定[]；水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate，WSC）含量采用蒽酮硫酸比色法测定[]；氨态氮（ammonia nitrogen，AN）含量采用苯酚次氯酸钠比色法测定[]；粗蛋白（crude protein，CP） 含量采用KjeltecTM2300型全自动凯氏定氮仪测定；中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）和酸性洗涤木质素（acid detergent lignin，ADL）含量采用范氏纤维法测定[]，测定NDF 加入耐高温 ɑ 淀粉酶和亚硫酸钠；纤维素（cellulose）由ADF减去ADL计算得出；半纤维素（hemicellulose）由NDF减去ADF计算得出；乳酸、乙醇和挥发性脂肪酸（Volatile fatty acid，VFAs）采用安捷伦1260高效液相色谱仪测定，VFAs包括乙酸（acetic acid，AA）、丙酸（propionic acid，PA）和丁酸（butyric acid，BA），配备示差检测器，Carbomix? HNP5色谱柱（洗脱液：0.5 ml/min、2.5mmol/L H2SO4；温度：55℃）[]。乳酸菌和酵母菌数量采用平板计数法，分别选用MRS（de Man, Rogosa, Sharpe）琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar，PDA）培养计数[]。乳酸菌用厌氧箱，37℃培养3天；酵母菌生化培养箱，37℃培养3天。Vscore值由表1中的公式计算得出[]。根据Vscore评价体系标准，青贮饲料发酵品质被划分为3个等级：优等（Vscore≥80）、中等（60≤Vscore<80）和差等（Vscore<60）。
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