陳亞飛 郁萬瑞 王芳芳 李明洋 蔣 濤，3* 蔣 慧*

(1.塔里木大學動物科學與技術學院，阿拉爾 843300；2.塔里木畜牧科技兵團重點實驗室，阿拉爾 843300；3.塔里木大學新疆天山金昱牧業(yè)有限公司畜牧專家工作站，阿拉爾 843300)

近年來，我國畜牧產業(yè)規(guī)模迅速擴大，牛、羊等草食家畜產業(yè)發(fā)展不斷提升。據統(tǒng)計，2020年我國僅牛肉、羊肉產量分別為672萬和492萬t，同比增長5萬t；但與此同時，隨著牛、羊等草食家畜產業(yè)的不斷發(fā)展，飼草資源的消耗量也不斷增長，飼草資源短缺問題日益突出[1-2]。據報道，2021年我國草產品進口總量為204.5萬t，僅苜蓿干草進口就達178萬t，同比增長了31%[3]。因此，開發(fā)非常規(guī)飼料資源尤為重要。

蘆葦(Phragmitesaustralis)是一種多年生的禾本科植物，具有很強的環(huán)境適應性，且分布廣泛，在河流、湖泊、沼澤和荒漠地區(qū)均有生長；同時，我國蘆葦資源豐富，擁有14個主要分布區(qū)，生長面積達1.3×106hm2左右[4-5]。除此之外，蘆葦還是優(yōu)質的飼草資源，研究表明，蘆葦對草食家畜的適口性強，可以增加肉質嫩度，提高羔羊的肉品質，是一種良好的飼料資源[6]。目前，蘆葦作為飼料的研究主要集中在蘆葦筍或單獨青貯等方面[7-8]，與甘草莖葉混合青貯的研究較少。Asano等[9]研究發(fā)現，蘆葦單獨青貯效果不佳，但添加葡萄糖和乳酸菌進行發(fā)酵處理，效果較好；Wang等[10]研究表明，將禾本科的全株玉米與豆科的紫花苜蓿進行混合青貯，能獲得優(yōu)良的青貯品質。因此，禾本科的蘆葦與豆科的紫花苜蓿混合青貯也可能獲得良好的青貯飼料。

甘草(GlycyrrhizauralensisFisch)是一種抗鹽堿、耐干旱的豆科多年生草本植物。我國是甘草資源最豐富的國家，其主要分布在東北、華北和西北等干旱、半干旱地區(qū)，尤其在新疆分布最多[11]。據報道，自新疆北疆的額爾齊斯河流域向東及向南、直至青海等地均有大量甘草分布[12]。甘草還是良好的飼料資源，研究表明，甘草莖葉含的粗蛋白質(CP)、粗脂肪(EE)含量較高，粗纖維(CF)含量較低，同時還含有多種微量元素、常量元素等[13]。研究發(fā)現，將豆科的紫花苜蓿、豌豆與禾本科的玉米秸稈、高丹草、甜高粱等進行混合青貯后，均能提高發(fā)酵品質，改善單一青貯效果較差的問題[14-17]。因此，豆科牧草的甘草莖葉與禾本科牧草的蘆葦混合也可能獲得優(yōu)質的青貯飼料。

目前關于禾本科牧草與豆科牧草混合青貯的研究主要集中在玉米秸稈、甜高粱與苜蓿等原料上[14-17]，關于蘆葦與甘草莖葉混合青貯的報道較少。鑒于此，本研究旨在探討蘆葦與甘草莖葉混合青貯能否獲得優(yōu)良的青貯飼料及其適宜的混合比例，為蘆葦和甘草莖葉資源的合理利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗的蘆葦和甘草莖葉分別處于抽穗期和開花期，均在塔里木大學及周邊團場采集。

1.2 試驗設計

將采集后的蘆葦和甘草莖葉粉碎至2～3 cm，分別按100∶0(L1組)、60∶40(L2組)、50∶50(L3組)、40∶60(L4組)和0∶100(L5組)的重量比例分為5個組進行混合，每組5個重復，分別裝填至1 L[(700±50) g]的廣口玻璃瓶中壓實，使用膠帶和醫(yī)用凡士林進行密封，發(fā)酵90 d后測定其營養(yǎng)價值、發(fā)酵品質以及有氧暴露下乳酸菌、酵母菌和霉菌的數量。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 蘆葦與甘草莖葉混合青貯的營養(yǎng)價值測定

將青貯前、后的飼料進行取樣，經65 ℃烘干、回潮、恒重、粉碎和過篩(40目)后制成風干樣品備用，采用張麗英[18]的方法測定樣品中干物質(DM)、CP、EE、粗灰分(Ash)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)的含量，采用蒽酮比色法測定樣品中可溶性碳水化合物(WSC)的含量[19]。

1.3.2 蘆葦與甘草莖葉混合青貯的感官和發(fā)酵品質測定

發(fā)酵90 d后，按德國農業(yè)協(xié)會(DLG)評分法對混合青貯的氣味、色澤和質地進行感官品質測定[20]。

稱取各組50 g青貯分別放入裝有450 mL蒸餾水的三角瓶中，在4 ℃下充分浸提，浸提液過濾，所得濾液分為4份，分別用于pH及氨態(tài)氮(NH3-N)、乳酸和揮發(fā)性脂肪酸含量的測定。使用pH計(艾沃斯AS-PH8)測定pH；采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定NH3-N含量；將另2份濾液在1 500 r/min下離心，并與25%的偏磷酸溶液按5∶1進行混合，采用Thermo Scientific UltiMate 3000型高效液相色譜儀[UltiMate XB-C18型色譜柱；柱溫：35 ℃；流動相：0.1 mol/L磷酸二氫鉀(KH2PO4)；流速：1 mL/min]測定乳酸含量；采用Thermo Scientific TRACE 1310型氣相色譜儀(Agilent HP-INNOWax色譜柱；進樣口溫度：250 ℃；載氣流速：1 mL/min；分流比：75∶1；升溫程序：60 ℃，保持時間2 min，然后以10 ℃/min的速率升溫至220 ℃，保持時間1 min；檢測器溫度250 ℃)測定乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸和異戊酸含量[21]。

1.3.3 蘆葦與甘草莖葉混合青貯發(fā)酵品質評分

青貯飼料發(fā)酵品質的評分按趙小雪等[22]的方法進行，對乳酸/總酸、乙酸/總酸、丁酸/總酸及NH3-N/總氮的值進行綜合評價，其中，有機酸的總分為100分，NH3-N占總氮的比值為50分，綜合評價得分=(有機酸得分)/2+(NH3-N占總氮的比值得分)。按照綜合評價得分將青貯發(fā)酵品質等級分為：極差(0～20分)、差(21～40分)、可(41～60分)、良(61～80分)和優(yōu)(81～100分)5個等級。

1.3.4 蘆葦與甘草莖葉混合青貯有氧暴露下微生物數量變化

參照艾琪等[23]的方法，在青貯成功后有氧暴露的第0、1、3、7和15天進行取樣并浸提，測定pH，采用倍比稀釋法將浸提液稀釋至10-6～10-1g/mL，分別取不同稀釋倍數的稀釋液各1 mL，分別涂布在馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基、高鹽察氏培養(yǎng)和MRS培養(yǎng)基上，并分別在28、28和37 ℃的培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h后，進行酵母菌、霉菌和乳酸菌計數，每個稀釋倍數3個重復，適宜稀釋倍數的菌落計數平均值乘以稀釋倍數計為該暴露時間的微生物數量(CFU/g FM)，結果用lg(CFU/g)表示。

1.4 數據統(tǒng)計及分析

試驗數據通過Excel 2019進行預處理，然后采用SPSS 24.0軟件進行單因素方差分析，并采用Duncan氏法進行多重比較，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 蘆葦與甘草莖葉混合青貯的營養(yǎng)價值

從表1可以看出，發(fā)酵前，各組之間混合青貯DM含量無顯著差異(P>0.05)；L5組混合青貯CP含量顯著高于L1組、L2組和L3組(P<0.05)，各組混合青貯CP含量隨著甘草莖葉所占比例的提高而逐漸提高(P<0.05)；各組混合青貯NDF、ADF和WSC含量隨著甘草莖葉所占比例的提高而逐漸降低(P<0.05)；L1組混合青貯Ash含量顯著高于其他4個組(P<0.05)；各組之間混合青貯EE含量不顯著差異(P>0.05)。

表1 蘆葦與甘草莖葉混合青貯的營養(yǎng)價值(干物質基礎)Table 1 Nutritional value of mixed silage of reed and licorice stems &leaves (DM basis) %

發(fā)酵后，L5組混合青貯DM含量顯著低于其他4個組(P<0.05)，且其他4個組之間差異不顯著(P>0.05)；隨著甘草莖葉所占比例的提高，各組混合青貯CP含量逐漸提高(P<0.05)，NDF、ADF和Ash含量逐漸降低(P<0.05)，且L5組NDF含量顯著低于其他組(P<0.05)，L4組和L5組ADF含量顯著低于L1組、L2組和L3組(P<0.05)；各組混合青貯EE含量差異不顯著(P>0.05)；各組混合青貯WSC含量較青貯前明顯降低，其中，L4組WSC含量最低，顯著低于其他組(P<0.05)。

2.2 蘆葦與甘草莖葉混合青貯的感官品質

從表2可以看出，將蘆葦與甘草莖葉混合青貯后，各組混合青貯感官品質較好，其中L2組、L3組和L4組感官評分較高，等級評為優(yōu)；單一的甘草莖葉青貯(L5組)感官評分較低，等級評為尚可。

表2 蘆葦與甘草莖葉混合青貯的感官品質Table 2 Sensory quality of mixed silage of reed and licorice stems &leaves

2.3 蘆葦與甘草莖葉混合青貯的發(fā)酵品質及評分

從表3可以看出，L1組和L5組混合青貯pH和丁酸含量顯著高于L2組、L3組和L4組(P<0.05)，且L4組pH和丁酸含量最低，顯著低于其他組(P<0.05)；L4組和L5組異丁酸含量最低，顯著低于其他組(P<0.05)；L2組、L3組和L4組乳酸和乙酸含量顯著高于L1組和L5組(P<0.05)，L2組和L3組丙酸含量顯著高于L1組(P<0.05)，且L2組乳酸含量最高，L4組乙酸含量最高，L3組丙酸含量最高；各組之間戊酸和異戊酸含量差異不顯著(P>0.05)；混合青貯NH3-N/總氮值隨甘草莖葉所占比例的提高而逐漸降低(P<0.05)，且L4組NH3-N/總氮值顯著低于其他組(P<0.05)。

表3 蘆葦與甘草莖葉混合青貯的發(fā)酵品質及評分Table 3 Fermentation quality and score of mixed silage of reed and licorice stems &leaves

綜合評分后發(fā)現，L2組、L3組和L4組混合青貯的總評分分別為83、82和81分，等級為優(yōu)；L1組和L5組混合青貯的總評分較低，分別為73和74分，等級評為良。

2.4 蘆葦與甘草莖葉混合青貯有氧暴露下pH和微生物數量變化

從圖1可以看出，隨著有氧暴露天數的增加，各組混合青貯中酵母菌和霉菌的數量及pH不斷提高；第15天時，L1組和L5組酵母菌和霉菌數量及pH顯著高于其他組(P<0.05)，且L4組酵母菌和霉菌數量及pH最低，并顯著低于其他組(P<0.05)。各組混合青貯中乳酸菌的數量隨著有氧暴露天數的增加而逐漸減少；第15天時，L4組乳酸菌數量最高，顯著高于其他組(P<0.05)。

圖中標注不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。Different small letters in the figure indicated significant differences (P<0.05).圖1 蘆葦與甘草莖葉混合青貯有氧暴露下pH和微生物數量變化Fig.1 Changes in pH and microbial population of mixed silage of reed and licorice stems &leaves under aerobic exposure

3 討 論

3.1 不同比例蘆葦與甘草莖葉混合青貯對營養(yǎng)價值的影響

青貯發(fā)酵過程中，原料中的DM和WSC含量是影響青貯品質的關鍵指標。WSC是青貯飼料發(fā)酵的底物，乳酸菌通過發(fā)酵原料中的WSC產生乳酸、乙酸和丙酸等其他有機酸，降低pH，抑制其他腐敗菌的生長，從而減少營養(yǎng)價值損失，使飼料能夠長期保存；研究表明，豆科牧草中原料的水分在60%～70%為宜，WSC含量占DM的6%～7%以上才容易青貯成功[24-25]。在本試驗中，除甘草莖葉單獨青貯處理的WSC含量為5.37%以外，其他處理均在6%以上，將蘆葦與甘草莖葉混合青貯后，顯著提升了甘草的DM和WSC含量，增加了青貯飼料發(fā)酵的底物，這可能是二者混合青貯成功的原因，這與胡遠彬等[24]的研究結果相似。

青貯飼料中的CP、NDF和ADF含量是影響青貯營養(yǎng)價值和草食家畜消化、吸收情況的關鍵性指標[15]。本研究中，隨著甘草所占比例的提高，混合青貯CP含量顯著提高，NDF和ADF含量顯著降低，這表明蘆葦與甘草莖葉二者混合青貯可以提高營養(yǎng)價值。在混合青貯的L2組、L3組和L4組中，L3組和L4組CP含量較高，NDF和ADF含量較低，表明在蘆葦和甘草莖葉混貯中，當甘草所占比例達到50%～60%時，混合青貯飼料的營養(yǎng)價值較高。

3.2 不同比例蘆葦與甘草莖葉混合青貯對感官品質的影響

感官品質評定方便快捷，能直觀反映飼料品質的優(yōu)劣[26]。本試驗中，混合青貯處理的感官評分均高于單一青貯處理，其中混合青貯的L4組感官評分最高，表明將蘆葦與甘草莖葉進行混合青貯后，提高了甘草莖葉的感官評分，這與胡遠彬等[24]的研究結果相似。

3.3 不同比例蘆葦與甘草莖葉混合青貯對發(fā)酵品質的影響

青貯飼料的pH越低，說明發(fā)酵品質越好[27]。本試驗中，混合青貯處理的pH低于單一青貯處理，表明混合青貯能改善青貯品質，發(fā)酵后品質好，這與Chen等[28]的研究結果一致。

NH3-N是微生物和植物蛋白酶分解蛋白質的產物，NH3-N/總氮值越高，說明被分解的氨基酸和蛋白質就越多，青貯品質就越差[29-30]。本研究中，隨著甘草莖葉占比的提高，各組NH3-N/總氮值逐漸降低，這說明混合青貯改善了青貯品質。

有機酸是發(fā)酵過程中微生物的代謝產物，其含量能反映微生物發(fā)酵類型及發(fā)酵品質的好壞[31]。其中，乳酸含量越高，發(fā)酵物的pH越低，營養(yǎng)物質損失越少，發(fā)酵效果越好[32]。本試驗中，隨著甘草莖葉所占比例的提高，混合青貯的乳酸含量逐漸降低，這可能是由于甘草莖葉中WSC含量較少引起的，這也與段艷珍等[15]關于豌豆與玉米秸稈混合青貯的研究結果一致。乙酸和丙酸能抑制好氧型微生物的活性，防止青貯飼料腐敗，提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性[33-34]。在本試驗中，L4組乙酸含量最高，L3組丙酸含量最高，說明當甘草莖葉所占比例為50%～60%時，能獲有氧穩(wěn)定性較好的青貯飼料。丁酸是腐敗菌分解蛋白質、糖類和乳酸的產物，丁酸含量越高青貯品質越差[35]。本試驗中，混合青貯處理的丁酸含量顯著低于單一青貯，且L4組的丁酸含量最低，說明蘆葦與甘草莖葉混合青貯能提高青貯品質，且甘草莖葉占比在60%時青貯品質較好。此外，混合青貯的L2組、L3組和L4組的綜合評分等級均為優(yōu)，表明甘草莖葉所占比例在40%～60%時青貯效果較好。

3.4 不同比例蘆葦與甘草莖葉混合青貯對有氧暴露下pH及微生物數量的影響

青貯飼料在有氧暴露后，乳酸及WSC能增強酵母菌和霉菌等有害微生物的活動，引起二次發(fā)酵，使青貯飼料敗壞[36-37]。本試驗中，有氧暴露后，混合青貯3個組的乳酸菌數量下降的速度以及酵母菌、霉菌數量和pH上升的速度均較慢，表明將禾本科牧草的蘆葦與豆科牧草甘草莖葉混合青貯能延長腐敗時間，有較好的有氧穩(wěn)定性；同時，第15天時，L4組乳酸菌數量最多，霉菌數量最少，表明L4組的有氧穩(wěn)定性更高，表明甘草莖葉所占比例為60%時青貯效果較好。

4 結 論

① 蘆葦與甘草莖葉混合青貯處理的發(fā)酵效果優(yōu)于單一青貯處理，混合青貯能獲得優(yōu)良的青貯品質。

② 蘆葦與甘草莖葉混貯比例為40∶60時青貯效果較好。