Effects of Lentilactobacillus buchneri combined with different sugars on nutrient composition， fermentation quality， rumen degradation rate， and aerobic stability of alfalfa silage

doi:10.11686/cyxb2022343

Abstract

Abstract:

The aim of this experiment was to investigate the effects of Lentilactobacillus buchneri combined with different sugars on the nutrient composition， fermentation quality， rumen degradation rate and aerobic stability of alfalfa silage. Four treatments were employed： LB （1×10⁶ cfu·g^-1L. buchneri）， GLB （1×10⁶ cfu·g^-1L. buchneri and 2% glucose）， FLB （1×10⁶ cfu·g^-1L. buchneri and 2% fucoidan）， CK （no additive）. After 60 days of ensiling， the nutrient composition， fermentation quality， rumen degradation rate， and aerobic stability of alfalfa silages with the above four treatments were measured. It was found that in terms of nutrient composition， compared with the CK， all treatments significantly increased the alfalfa silage dry matter （DM）， crude protein （CP） and water-soluble carbohydrate （WSC） contents （P<0.05） and the DM and CP contents were highest in the GLB treatment， while the WSC content was highest in the FLB treatment. Compared to CK， all treatments significantly reduced the content of acid detergent fiber （ADF）（P<0.05） and the GLB treatment significantly reduced the content of neutral detergent fiber （NDF， P<0.05）. With respect to fermentation quality， the LB and GLB treatments significantly reduced the silage pH （P<0.05） compared with CK， while the GLB treatment significantly increased the content of lactic acid （LA） and propionic acid （PA）（P<0.05）， and significantly reduced the ammonia nitrogen∶total nitrogen ratio （AN∶TN）（P<0.05）. Compared to CK， the content of LA， acetic acid （AA） and AN∶TN in LB and FLB treatments decreased significantly （P<0.05）， while PA increased significantly （P<0.05）. In terms of rumen degradation， except GLB treatment， the effective degradation rate of ADF was not significantly improved （P>0.05）， the effective degradation rates of DM， CP， ADF and NDF in other treatments were significantly increased （P<0.05）. Compared to CK， the pH， the number of yeasts and aerobic bacteria in all treatments were significantly reduced after 6 days of aerobic exposure （P<0.05）， and FLB treatment was the best. Using to the membership function method， the treatments were ranked： GLB （0.76）>LB （0.53）>FLB （0.52）>CK （0.14）. In conclusion， LB， GLB and FLB treatments had positive effects on nutrient composition， fermentation quality， rumen degradation rate and aerobic stability of alfalfa silage， and the GLB treatment performed better than other treatments.

Key words: Lentilactobacillus buchneri, alfalfa, fermentation quality, rumen degradation rate, aerobic stability

Wen-qing LING, Lei ZHANG, Jue LI, Qi-xian FENG, Yan LI, Yi ZHOU, Yi-jia LIU, Fu-lin YANG, Jing ZHOU. Effects of Lentilactobacillus buchneri combined with different sugars on nutrient composition， fermentation quality， rumen degradation rate， and aerobic stability of alfalfa silage[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2023, 32(7): 122-134.

Figures/Tables 9

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测定项目Items	含量Content
干物质Dry matter （DM， % FW）	19.30
粗蛋白Crude protein （CP， % DM）	24.01
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber （NDF， % DM）	39.62
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber （ADF， % DM）	28.75
半纤维素Hemicellulose （HC， % DM）	10.87
可溶性碳水化合物Water-soluble carbohydrate （WSC， % DM）	6.04
pH	6.28
乳酸菌Lactic acid bacteria （LAB， lg cfu·g^-1 FW）	4.15
好氧细菌Aerobic bacteria （AB， lg cfu·g^-1 FW）	4.38
酵母菌及霉菌Yeasts and Molds （lg cfu·g^-1 FW）	5.81

测定项目Items	含量Content
干物质Dry matter （DM， % FW）	19.30
粗蛋白Crude protein （CP， % DM）	24.01
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber （NDF， % DM）	39.62
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber （ADF， % DM）	28.75
半纤维素Hemicellulose （HC， % DM）	10.87
可溶性碳水化合物Water-soluble carbohydrate （WSC， % DM）	6.04
pH	6.28
乳酸菌Lactic acid bacteria （LAB， lg cfu·g^-1 FW）	4.15
好氧细菌Aerobic bacteria （AB， lg cfu·g^-1 FW）	4.38
酵母菌及霉菌Yeasts and Molds （lg cfu·g^-1 FW）	5.81

测定项目 Items	处理Treatments
测定项目 Items	CK	LB	GLB	FLB
干物质Dry matter （DM， % FW）	18.89±0.68b	19.18±0.84b	22.35±0.82a	21.05±0.65a
粗蛋白Crude protein （CP， % DM）	17.27±0.51c	20.61±0.46b	24.34±0.16a	19.74±1.66b
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber （NDF， % DM）	39.44±1.06a	39.68±2.10a	34.50±1.70b	40.00±0.44a
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber （ADF， % DM）	31.66±0.07a	28.75±0.46c	25.70±0.15d	29.95±0.77b
半纤维素Hemicellulose （HC， % DM）	7.78±1.13b	10.93±2.21a	8.81±1.56ab	10.04±0.68ab
可溶性碳水化合物Water-soluble carbohydrate （WSC， % DM）	2.57±0.22b	1.73±0.12c	2.68±0.18b	4.15±0.11a

测定项目 Items	处理Treatments
测定项目 Items	CK	LB	GLB	FLB
干物质Dry matter （DM， % FW）	18.89±0.68b	19.18±0.84b	22.35±0.82a	21.05±0.65a
粗蛋白Crude protein （CP， % DM）	17.27±0.51c	20.61±0.46b	24.34±0.16a	19.74±1.66b
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber （NDF， % DM）	39.44±1.06a	39.68±2.10a	34.50±1.70b	40.00±0.44a
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber （ADF， % DM）	31.66±0.07a	28.75±0.46c	25.70±0.15d	29.95±0.77b
半纤维素Hemicellulose （HC， % DM）	7.78±1.13b	10.93±2.21a	8.81±1.56ab	10.04±0.68ab
可溶性碳水化合物Water-soluble carbohydrate （WSC， % DM）	2.57±0.22b	1.73±0.12c	2.68±0.18b	4.15±0.11a

测定项目 Items	处理Treatments
测定项目 Items	CK	LB	GLB	FLB
pH	5.83±0.02b	5.72±0.09c	5.64±0.01c	6.14±0.02a
乳酸Lactic acid （LA， % DM）	2.13±0.07b	2.02±0.01c	3.89±0.07a	2.07±0.01c
乙酸Acetic acid （AA， %DM）	0.43±0.01a	0.33±0.01b	0.22±0.02d	0.28±0.02c
丙酸Propionic acid （PA， %DM）	0.34±0.01d	0.71±0.16b	1.08±0.45a	0.53±0.37c
丁酸Butyric acid （BA， % DM）	0.05±0.00a	0.04±0.00b	0.04±0.01ab	0.05±0.01a
氨态氮/总氮Ammonia nitrogen/total nitrogen （AN/TN）	13.57±0.08a	10.48±0.23c	6.27±0.05d	11.24±0.47b