付志慧，格根圖*，任秀珍，侯美玲，成啟明

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院,農(nóng)業(yè)部飼草栽培、加工與高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,內(nèi)蒙古呼和浩特 010019;2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院,內(nèi)蒙古通遼 028000)

為貫徹落實(shí)2017年中央一號文件提出的大力積極培育現(xiàn)代化飼草料產(chǎn)業(yè)體系，發(fā)展安全高效環(huán)保的飼料產(chǎn)品，加快建設(shè)現(xiàn)代飼料工業(yè)體系〔1〕，為草牧業(yè)的發(fā)展提供動能，深入研究飼草料加工與貯藏技術(shù)是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展必不可少的課題。青貯飼料是草食動物生產(chǎn)的基礎(chǔ)與保障〔2〕，隨著青貯技術(shù)的日益成熟與完善，青貯飼料在反芻動物中的應(yīng)用比例越來越高，已經(jīng)成為反芻動物的基礎(chǔ)性飼料〔3〕。菊芋(HelianthustuberosusL.) 是一種多年生草本植物，在生產(chǎn)實(shí)踐中，具有生物量高、適應(yīng)能力強(qiáng)、產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，其營養(yǎng)價值接近玉米(以干物質(zhì)計算)，是一種優(yōu)良的飼用作物〔5〕，可以作為馬、牛及羊等草食動物的飼料。菊芋在其生長旺季地上莖、葉可以直接刈割作為青飼料食用，但適口性差，并且濕度大不利于長期保存，秋季粉碎后青貯其過程中產(chǎn)生的乳酸菌可使草料中的糖類發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸和揮發(fā)性脂肪酸，從而降低pH以利于青貯飼料的長期貯存〔6〕。近年來，菊芋作為重要的非糧食經(jīng)濟(jì)作物，前人對其栽培條件、營養(yǎng)成分,以及在功能食品、生物活性物質(zhì)、生物燃料和發(fā)酵制品方面的開發(fā)利用現(xiàn)狀等方面做了深入的研究和探討，但對其飼用價值的研究報道較少。因此，本文對菊芋的莖葉進(jìn)行青貯樣品試驗(yàn)，探究不同晾曬時間對菊芋青貯品質(zhì)的影響，用以獲得較好品質(zhì)的菊芋飼料的青貯方案，并為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

本次試驗(yàn)樣品取自西遼河平原內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場，43°36′N，122°22′E，海拔178m，典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均降水量約399mm，生長季降水量約占全年的89%，年平均氣溫6.4℃(攝氏度)。

1.2 試驗(yàn)材料

本次試驗(yàn)選用紅皮菊芋地上部分的莖葉作為試驗(yàn)材料。

1.3 方法

1.3.1 青貯飼料制作

早上8∶00采集試驗(yàn)樣品紅皮菊芋的莖葉，放到實(shí)驗(yàn)室平鋪均勻使其自然萎蔫，每隔2h取樣一次，共取樣4次。取樣時間分別為8∶00(0h，設(shè)為對照CK)、10∶00(晾曬2h)記為A1，12∶00(晾曬4h)記為A2，14∶00(晾曬6h)記為A3。每次取樣200g左右，粉碎裝袋密封，3次重復(fù)，在室溫條件下進(jìn)行常規(guī)青貯50d后進(jìn)行分析評定。

1.3.2 菊芋營養(yǎng)成分測定

取鮮樣時，稱取100g，烘干，粉碎，測定菊芋莖葉原料化學(xué)成分，見表1。

粗蛋白質(zhì)(CP)的測定：利用快速定氮儀進(jìn)行測定〔10〕。

粗脂肪(EE)的測定：利用索氏脂肪提取法進(jìn)行測定〔10〕。

粗灰分(CA)的測定：根據(jù)GB6439-92進(jìn)行測定〔10〕。

酸性洗滌纖維(NDF)與中性洗滌纖維(ADF)的測定：采用Van Soest的方法用半自動纖維分析儀進(jìn)行兩種指標(biāo)的測定〔1〕。

表1 菊芋莖葉原料化學(xué)成分營養(yǎng)表Table 1 Nutrition table of chemical constituents of Jerusalem artichoke stem and leaf raw materials

1.3.3 感官評定

青貯50d后，打開青貯瓶，取出一定量的樣品，觀察其顏色、質(zhì)地、氣味及莖葉結(jié)構(gòu)，記錄表格并分析。

采用德國農(nóng)業(yè)協(xié)會青貯感官評分法〔9〕，從青貯飼料的色澤、氣味、莖葉結(jié)構(gòu)三個方面來評判青貯飼料的品質(zhì)優(yōu)劣。根據(jù)表2中的標(biāo)準(zhǔn)再算出總分，優(yōu)等：大于16分，良好：9-16分，中等：5-9分，劣等：小于5分。

表2 青貯飼料感官評定標(biāo)準(zhǔn)〔10〕

1.3.4 發(fā)酵指標(biāo)測定

pH的測定〔10〕:稱取青貯樣品10g，加入90ml的蒸餾水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，定性濾紙過濾，pH計測pH值并記錄數(shù)據(jù)。

揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的測定〔8〕：稱取青貯樣品10g，放入裝有90mL去離子水的塑料瓶中，放在溫度為4℃冰箱中24h，取出后搖晃均勻，再用紗布(6層)過濾到三角瓶(100mL)中，將濾液通過濾膜(密粒超強(qiáng)微孔)過濾到的離心管(5mL)中，使用SHIMADZE-10A型高效液相色譜儀分析濾液中的乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)含量。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析與處理

使用Microsoft Exce2007軟件繪制圖表對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SAS9.4對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，差異顯著水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 青貯飼料感官評定

根據(jù)表3分析可知，A1處理的菊芋青貯品質(zhì)感官評定為優(yōu)秀，其芳香味較濃，色澤與原料色較接近，用烘干后呈淡褐色，莖葉結(jié)構(gòu)保存尚好；A2處理的菊芋青貯品質(zhì)為中等，芳香味中等，色澤稍有改變，呈淡黃色，莖葉結(jié)構(gòu)保持較差，有明顯脫落；A3處理的菊芋青貯品質(zhì)為低劣，沒有聞到酸香味，顏色呈淡褐色，莖葉結(jié)構(gòu)保持較差，出現(xiàn)明顯腐爛的現(xiàn)象。

表3 菊芋青貯品質(zhì)感官評定得分Table 3 Sensory evaluation score of Jerusalem artichoke silage quality

2.2 不同晾曬時間對菊芋青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

如表4所示，A1的pH值與CK相比差異顯著(P<0.05)，A2處理的pH值與CK相比差異不顯著(P>0.05)，A3處理的pH值與CK相比pH值升高，但差異不顯著(P>0.05)，A1處理的菊芋青貯pH值最低，數(shù)值為4.27。實(shí)驗(yàn)處理后的乳酸與CK相比差異不顯著(P>0.05)。與CK相比，試驗(yàn)處理A1，A2，A3的青貯中乙酸的含量都稍有升高，但差異不顯著(P>0.05)。晾曬處理后各組丙酸含量均低于0.03%FM，但差異不顯著(P>0.05)。青貯后所有組別丁酸含量均低于0.05%FM，A1處理組丁酸含量與CK相比差異顯著(P<0.05)且含量最低，其中A2處理組中沒有檢測到丁酸。

表4 不同晾曬時間對菊芋青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different drying time on fermentation quality of Jerusalem artichoke silage

注：同列平均數(shù)后具有相同字母者表示差異不顯著(P>0.05)，下表同。

Note: There is no significant difference between those with the same letters after the same column average (P> 0.05), the same table below.

2.3 不同晾曬時間對菊芋青貯營養(yǎng)成分的影響

如表5所示，與CK相比，處理后的粗蛋白含量均有降低，且處理組A1，A2與CK相比差異不顯著(P>0.05)。處理A1的青貯粗脂肪含量升高，與A2、A3組差異顯著(P<0.05)，數(shù)值為8.61%。處理組A1、A2的青貯中的粗灰分含量與CK相比無顯著差異(P>0.05)，處理A1中的粗灰分含量最低，為13.58%。與CK相比，處理組中酸性洗滌纖維沒有顯著差異(P>0.05)，處理A1中的酸性洗滌纖維含量最低，為24.65%。A1處理中中性洗滌纖維與對CK相比差異顯著(P<0.05)且在所有處理組中中性洗滌纖維含量最低，為47.21%。從總體水平上看，處理A1的菊芋青貯營養(yǎng)成分較高，品質(zhì)較好。

表5 不同晾曬時間對菊芋青貯營養(yǎng)成分的影響Table 5 Effects of different drying time on nutrient composition of Jerusalem artichoke silage

3 討論

3.1 原料與青貯后的品質(zhì)比較評價

將菊芋青貯后可以大幅度提高飼料的品質(zhì)，與原料相比，青貯后的菊芋品質(zhì)具有味道酸香，適口性好，消化率高的特點(diǎn)〔13〕。在本研究中，青貯后的飼料營養(yǎng)成分有所變化，EE含量升高，CA含量下降，NDF和ADF含量均有降低，CP得到有效保留，并且有效的保存了綠色植物的營養(yǎng)成分〔12〕。青貯飼料發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸類物質(zhì)，也使得pH值降低，有效的抑制了其他雜菌的生長，從而達(dá)到長期保存的目的〔14〕。青貯技術(shù)也充分的利用了飼料資源，同時減少了畜禽在飲食中所消耗的能量〔13〕。

3.2 不同晾曬時間的菊芋青貯品質(zhì)評價

影響菊芋青貯品質(zhì)的因素有很多種，不同晾曬時間的菊芋青貯品質(zhì)也稍有差異，栽培技術(shù)和外界環(huán)境因素，如光照強(qiáng)度，種植密度，土壤肥力，施肥量，收獲期以及播種期等都會影響菊芋的品質(zhì)〔15〕。與其他兩處理組和CK相比，經(jīng)過2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后，芳香味較濃，色澤與原料較接近，莖葉結(jié)構(gòu)保存尚好，整體感官評價值較高。pH值是評價青貯品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，pH值較低有利于限制植物酶的活性，減少蛋白質(zhì)降解過程中的損失，抑制產(chǎn)生高水平乙酸、丁酸的有害微生物〔16〕，有利于青貯的長期保存。馬春暉〔17〕等人指出，pH在3.9～4.2時，發(fā)酵良好，pH在4.4～4.7時，發(fā)酵質(zhì)量一般；pH在4.7以上質(zhì)量劣等。試驗(yàn)中，經(jīng)過2h晾曬時間處理的菊芋青貯的pH值與CK比差異顯著(P<0.05)且最低，數(shù)值為4.27，接近高品質(zhì)青貯pH值的標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)酵良好，與劉海燕〔16〕，馬春暉〔17〕等研究結(jié)果接近。NDF與ADF是表示飼草料能量的重要指標(biāo)，家畜的吸收率與動物的消化率均和NDF與ADF的值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，NDF的值越低表明飼草料的經(jīng)濟(jì)價值越高，ADF的值越低表明飼草料的消化率越高，飼用價值越大〔16〕。由此，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，通過降低ADF和NDF含量來提高秸稈的飼喂價值。在本次試驗(yàn)中，2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后，NDF與ADF的值均最低，可以增加動物的采食量，提高動物的消化率，更加促進(jìn)了畜牧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展〔18〕，這與薛艷林〔19〕等研究結(jié)果接近。粗蛋白是飼草的重要營養(yǎng)指標(biāo)，2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后蛋白質(zhì)的損失較少，與CK相比無顯著差異(P>0.05)，4h晾曬時間處理與6h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后與對照組相比差異顯著(P<0.05)。余汝華〔20〕等研究表明，青貯發(fā)酵后，丁酸含量越低，青貯效果較好，發(fā)酵品質(zhì)較高且易保存，經(jīng)過2h晾曬處理的材料所產(chǎn)的丙酸與CK相比無顯著差異(P>0.05)，丁酸含量稍有下降且差異顯著(P<0.05)，并在所有處理組中含量最低。總體來看，2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯效果較好。

4 結(jié)論

經(jīng)過感官評定與營養(yǎng)指標(biāo)和發(fā)酵指標(biāo)的測定，2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后芳香味較濃，色澤與原料較接近，莖葉結(jié)構(gòu)保存尚好，蛋白質(zhì)的損失較少，粗脂肪含量升高，粗灰分含量下降，pH值最低，ADF與NDF的值最低，整體飼料品質(zhì)較好。