瘤胃微生物体外降解玉米秸秆与苜蓿干草混合粉的研究

2014-10-25付钓钧周清波王长平解志峰李凤刚戴志江

中国饲料 2014年1期

关键词：混合粉定容蒸馏水

付钓钧，周清波，王长平，解志峰，李凤刚，戴志江

（1.佳木斯大学生命科学学院；黑龙江佳木斯 154007；2.黑龙江农业职业技术学院，黑龙江佳木斯 154007；3.佳木斯市兽医卫生防疫站，黑龙江佳木斯 154002）

本试验研究了反刍动物瘤胃微生物对玉米秸秆与苜蓿干草混合粉的体外降解规律。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 动物的选择牛是反刍动物，其瘤胃中有大量的细菌和原虫等微生物，代谢活跃，可以消化和分解饲料中的粗纤维，因此选择牛为试验动物。

1.1.2 玉米秸秆粉、苜蓿干草粉的制备将当地农田秋收后剩余秸秆晒干，用40目粉碎机将新鲜、无霉变的玉米秸秆和苜蓿干草粉碎，备用。

1.2 主要仪器及试剂

1.2.1 试验设备与仪器三角瓶（60 mL）、分析天平（GH-120，日本 AND）、GW-06A 烘干箱（哈尔滨理化仪器制造厂）、pH酸度计（PT25型，德国塞多利斯公司）、粉碎机（ZN-02，北京兴时利和科技发展有限公司）、水浴锅（SC-15，上海比朗仪器有限公司）、恒温箱（DHG-9030，无锡三鑫精工试验设备有限公司）、双目显微镜（BM311110，北京视界通仪器有限公司）、漏斗、玻璃棒、烧杯、容量瓶、量筒、注射器（25 mL）、滤纸、纱布、温度计等。

1.2.2 试验试剂微量元素溶液（A液）：CaCl2·2H2O 13.2 g，MnCl2·4H2O 10.0 g，CoCl2·6H2O 1.0 g，FeCl3·6H2O 8.0 g，蒸馏水定容至 100 mL。缓冲溶液（B 液）：NH4HCO34.0 g，NaHCO335.0 g，蒸馏水定容至1000 mL。常量元素溶液（C液）：Na2HPO45.7 g，KH2PO46.2 g，MgSO4·7H2O 0.6 g，蒸馏水定容至 1000 mL。还原剂溶液：NaOH 0.16 g，Na2S·9H2O 0.625 g，蒸馏水定容至95 mL。

牛瘤胃液：将屠宰场刚宰杀牛瘤胃内容物取出，经三层纱布过滤获得牛瘤胃液，置于40℃水浴中，备用（付钓钧等，2011）。

1.3 试验方法

1.3.1 混合草粉制备待测样品置于烘干箱，测其含水量，测定结果见表1。

表1 样品含水量

将玉米秸秆粉和苜蓿干草粉按不同配比（8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8）混合，形成 7 种混合草粉。

1.3.2 营养液配制蒸馏水400 mL+A液0.1 mL+B液200 mL+C液200 mL+还原剂溶液40 mL，现用现配，用前预热至39℃。

1.3.3 人工瘤胃培养液配制将牛瘤胃液与营养液按体积比1∶2混合，制成人工瘤胃培养液。

1.3.4 分装和培养将已称重样品的每个培养瓶中分别加入36 mL人工瘤胃培养液摇匀，每组3只三角瓶并连接有刻度的注射器。然后将不加底物的空白组与培养组成批转入恒温箱中连续培养36 h，每2 h记录1次产气量，记录结果后摇匀（刘丹丹等，2007）。培养36 h后将其迅速放入0℃冰箱中1 h，使其停止发酵。将滤纸滤后的干物质置于120℃烘干箱中烘干。

2 结果

2.1 不同配比玉米秸秆与苜蓿干草混合粉各时间段的产气量从表2可见，试验开始至8 h左右产气速度均比较缓慢而且产气量非常少。随着发酵过程的进行，瘤胃微生物逐渐适应了环境条件，产气速度规律性加快，8 h后才进入正常产气阶段，各组产气量开始增加。12～20 h产气量达到高峰，这个时期正是瘤胃微生物活跃期，而24 h之后产气速度又明显变慢，产气量减少是因为培养瓶内代谢产物累积，瘤胃微生物受到反馈抑制的结果。

2.2 不同配比玉米秸秆与苜蓿干草混合粉干物质降解率从表3可见，干物质降解率以3∶7组合和4∶6组合明显高于其他比例组合，瘤胃微生物繁殖发酵粗饲料效果最好。这是因为苜蓿干草中氮源比较丰富，有利于微生物生长繁殖，而以3∶7组碳氮比最符合微生物生长，其他组由于氮源的不足，使微生物繁殖受阻，产气量下降，干物质降解少，导致干物质降解率下降，本试验结果与于长青和张日俊（2004）研究结果相吻合。同时结合各时间段的镜检发现，3∶7组和4∶6组纤毛虫极多且活动旺盛，瘤胃液中主要微生物有细菌、纤毛虫、厌氧真菌等，而细菌和厌氧真菌在光镜下是很难分离观察到的，通过纤毛虫的活动可以推断出瘤胃微生物的代谢是非常旺盛的。