凤眼莲的营养性评定与优化利用研究

论文摘要

本课题系统测定了凤眼莲的营养成分及重金属、氟化物的含量，提出了调制凤眼莲青贮料的适宜方法，并利用凤眼莲茎叶草粉与其它饲草配比，研究其消化特性的变化情况，为凤眼莲作为饲料资源利用提供理论和实践依据。试验一分别测定凤眼莲根部和茎叶部在鲜、干状态下的重量比以及干物质、粗蛋白、粗灰分、钙、磷、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、可溶性碳水化合物、重金属和氟化物的含量。结果显示：凤眼莲根部与茎叶部的干物质含量相似，都在10％以内；根部和茎叶部的粗蛋白含量均在10％左右；凤眼莲的可溶性碳水化合物含量低，根部可溶性碳水化合物的含量约是茎叶部的20％；根部的中、酸性洗涤纤维和粗灰分含量高于茎叶部，分别比茎叶部高21.6％、56.3％和16.4％；除了铬元素外，根部中重金属和氟化物的含量比茎叶部约高1-3倍，凤眼莲各部位的镉、铅、铬、砷、氟含量均在我国饲料卫生标准规定允许量之内。从本试验的结果可知，凤眼莲粗蛋白含量较高，中性洗涤纤维含量适中，属于青绿多汁粗饲料，饲喂动物应不存在重金属和氟化物中毒的危险。试验二本试验分三个小试验完成。首先在全株凤眼莲中分别添加稻草和麦麸制成复合青贮料，评定其发酵品质和体外消化特性。试验设4个处理：100％凤眼莲（对照组）；90％凤眼莲+10％麦麸（试验1组）；90％凤眼莲+10％稻草（试验2组）；90％凤眼莲+5％稻草+5％麦麸（试验3组），每个处理设3个重复。青贮3个月后评定结果表明：试验1组青贮料的干物质、粗蛋白、乳酸等含量显著升高，氨态氮占总氮的比例和pH值显著降低（P＜0.05）；试验2组青贮料的干物质含量显著增高、氨态氮占总氮的比例和pH值显著降低（P＜0.05），但也显著降低了粗蛋白含量、增加了丁酸含量（P＜0.05），对乳酸含量无显著影响（P＞0.05）；试验1组24h瘤胃产气量、快速、慢速降解部分、有机物降解率显著提高（P＜0.05）。综合来看，凤眼莲添加10％麦麸的青贮效果较好。分析上述结果发现，凤眼莲和麦麸复合青贮料的pH值还是较高（最低为4.51），有机物消化率较低（最高为41％），同时考虑凤眼莲根部的水腥味道，设计了以下的试验。采用3×3二因子随机试验设计，研究乳酸菌和酶制剂对凤眼莲茎叶青贮饲料发酵品质的影响。乳酸菌和酶制剂的添加水平分别为0CFU／kg原料、106CFU／kg原料、108CFU／kg原料和0 IU／kg干物质、3000 IU／kg干物质、6000 IU／kg干物质。结果表明：青贮料的中性洗涤纤维含量随着乳酸菌和酶制剂添加量的增加而降低（P＜0.05），其中加菌组比未加菌组降低3.9％-5.7％，加酶组比未加酶组降低2.7％-3.4％；青贮料的氨态氮占总氮的比例随着乳酸菌添加量的增加而降低（P＜0.05），降低幅度为26.7％-35.8％，当酶制剂添加6000 IU／kg干物质时青贮料的氨态氮占总氮的比例与未加酶组存在显著的差异（P＜0.05）；乳酸菌和酶制剂的添加对于青贮料的pH值、乳酸和丁酸含量存在显著的互作效应（P＜0.05），各组青贮料的乳酸和丁酸含量的变化呈相反趋势，随着乳酸菌和酶制剂添加量的增加显著升高或降低（P＜0.05），当二者的添加量都达到最大时，青贮料的pH值显著降低至4.30，乳酸含量最高（P＜0.05）。在本试验条件下，青贮原料中同时添加108CFU／原料的乳酸菌和6000 IU／干物质的酶制剂获得的凤眼莲茎叶青贮料品质最佳。最后对乳酸菌和酶制剂最佳添加量下凤眼莲茎叶青贮料在第0、1、3、5、15、25、35天时pH值、乳酸、可溶性碳水化合物、氨态氮、纤维素等的动态变化进行了分析。结果表明：pH值由青贮前的5.5至青贮第35天时降至稳定的状态，而乳酸含量的变化趋势相反；凤眼莲茎叶纤维素含量从未青贮前的26.5％干物质，至青贮第35天降至22.3％干物质，降低了约4个百分点；青贮料中可溶性碳水化合物的含量随青贮时间的延长而逐渐下降，但是在第5天到第15天的时间段里，可溶性碳水化合物的含量无显著性下降；氨态氮占总氮的比例从青贮第1天的4.61％显著上升至第5天的8.25％，而从第5天开始到第35天，氨态氮占总氮的比例上升的幅度较小。试验三利用体外产气法评定凤眼莲茎叶草粉分别替代不同比例（100％、67％、33％、0％）的青贮玉米、羊草和苜蓿的发酵动力学参数及有机物消化率。结果表明：凤眼莲茎叶草粉替代不同水平的青贮玉米，随着替代比例的减少，潜在产气量、产气速率、24h产气量和有机物消化率呈上升的趋势，但是产气速率差异不显著（P＞0.05）；凤眼莲茎叶草粉替代羊草组，随着凤眼莲替代羊草比例的减少，产气速率和有机物消化率呈降低趋势，但是差异不显著（P＞0.05）；凤眼莲茎叶草粉替代苜蓿组，在产气参数上的变化不同于上述两组，随着凤眼莲替代苜蓿比例的减少，在平均产气速度、24h产气量和有机物消化率显著增高（P＜0.05），当凤眼莲替代33％苜蓿时，混合饲料的总可消化部分显著高于凤眼莲茎叶草粉单独培养组（P＜0.05），平均产气速度提高了近3倍，有机物消化率提高了近7个百分点；当凤眼莲替代67％的苜蓿时，混合饲料的总可消化部分没有比100％凤眼莲组显著增加（P＞0.05），但是平均产气速度提高一倍，有机物消化率提高了3个百分点。综上所述，凤眼莲粗蛋白含量适中，但是水分和纤维物质含量高，消化性较差，属青绿多汁粗饲料；添加饲料辅助青贮可在一定程度上改善凤眼莲青贮料的发酵品质和营养价值，添加乳酸菌和纤维素酶效果更佳；凤眼莲草粉与其它饲草配合使用可以获得较理想的效果。

论文目录

• 目录
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• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 第一节 非常规饲料资源的开发利用概况
• 1 我国饲料资源状况
• 2 非常规饲料资源的现状
• 第二节 凤眼莲的生物学特性与利用前景
• 1 凤眼莲的生物学特性及其分布
• 2 凤眼莲的资源状况
• 3 凤眼莲控制方法及存在的问题
• 第三节 青贮技术与凤眼莲青贮调制
• 1 青贮原理及青贮饲料的优点
• 2 乳酸菌在青贮饲料中的应用
• 3 酶制剂在青贮饲料中的应用
• 4 凤眼莲作为青贮原料的可行性
• 第四节 草粉饲料的利用研究
• 1 草粉的优点及营养价值
• 2 国内对草粉利用研究
• 3 影响凤眼莲草粉规模化利用的因素
• 第五节 本研究的目的意义与主要研究内容
• 第二章 凤眼莲的营养价值评定（试验一）
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料的采集与制备
• 1.2 测定项目及方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 凤眼莲各部位的重量比例
• 2.2 凤眼莲各部位的干物质含量
• 2.3 凤眼莲各部位的营养成分含量
• 2.4 凤眼莲各部位的重金属及氟含量
• 第三章 凤眼莲复合青贮技术研究（试验二）
• 第一节 凤眼莲与稻草或/和麸皮复合青贮研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料的采集与制备
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定项目及方法
• 1.4 统计方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 青贮料的感官评定结果
• 2.2 青贮原料的营养成分和青贮料在青贮前后营养成分的变化
• 2.3 青贮料的pH值、化学成分含量的变化
• 2.4 青贮料的瘤胃发酵参数和发酵特性
• 小结
• 第二节 添加乳酸菌和酶制剂对凤眼莲茎叶青贮发酵品质的影响
• 1 试验材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定项目
• 1.4 统计分析
• 2. 结果与讨论
• 2.1 青贮原料的成分
• 2.2 凤眼莲茎叶青贮料的感官评定
• 2.3 凤眼莲茎叶青贮料化学成分和干物质回收率
• 2.4 凤眼莲茎叶青贮料有机酸含量和pH值
• 2.5 凤眼莲茎叶青贮料体外培养24h产气量和OMD值
• 第三节 乳酸菌和纤维素酶最适添加量下凤眼莲茎叶青贮过程中化学成分、pH值的动态变化
• 1 试验材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 测定项目
• 1.3 试验设计
• 1.4 统计分析
• 2 结果与讨论
• 2.1 青贮原料的营养成分
• 2.2 凤眼莲茎叶青贮过程中pH值和乳酸含量的变化
• 2.3 凤眼莲茎叶青贮过程中纤维素含量的变化
• 2.4 凤眼莲茎叶青贮过程中可溶性碳水化合物含量的变化
• 3-N含量的变化'>2.5 凤眼莲茎叶青贮过程中NH₃-N含量的变化
• 小结
• 第四章 凤眼莲茎叶草粉替换饲草的效果评定（试验三）
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料的采集与制备
• 1.2 测定项目及方法
• 1.3 试验设计
• 1.4 统计分析
• 2 结果与讨论
• 2.1 试验原料的CP和NDF含量
• 2.2 凤眼莲茎叶草粉替代饲草体外培养的发酵参数
• 第五章 综合讨论
• 1 凤眼莲的营养价值
• 1.1 凤眼莲中干物质、粗蛋白、纤维和粗灰分的含量
• 1.2 凤眼莲中氨基酸的种类和含量
• 1.3 凤眼莲对无机元素的累积
• 2 凤眼莲的贮藏与利用
• 2.1 凤眼莲作为青贮原料的适应性
• 2.2 添加辅料和青贮添加剂对凤眼莲青贮料品质的影响
• 2.3 凤眼莲青贮料和草粉利用效果的比较
• 结论、创新点及后续研究展望
• 提示
• 创新点
• 后续研究展望
• 参考文献
• 博士期间发表论文