劉興洋, 周君麗, 張家洋

(新鄉(xiāng)學院,河南 新鄉(xiāng) 453003)

紫花苜蓿(Medicagosativa)作為世界上最主要的飼料作物,被譽為“牧草之王”,其不但能固氮肥田,而且營養(yǎng)成分完全,富含蛋白質(高達20%左右)、微量元素和十種以上維生素[1]。無芒雀麥(BromusinermisLeyss.)葉量豐富,營養(yǎng)生長持續(xù)時間長,葉片增長快,干物質積累量多,并且鮮草產(chǎn)量高,適口性好,消化率高,常用于青飼和青貯[2-3]。此外,無芒雀麥的營養(yǎng)價值豐富,尤其水溶性碳水化合物含量較高,可以滿足在青貯工藝中對乳酸菌的要求,青貯成功率高[4]。

紫花苜蓿具有“三高一低”的特點(高水分、高蛋白、高緩沖值、低可溶性碳水化合物)[5],單獨青貯后天然粘附的乳酸菌較少,使得青貯品質較差,青貯成功率較低[6]。而禾本科牧草無芒雀麥,其可溶性碳水化合物含量較高,因此為了更好地提高紫花苜蓿青貯品質和成功率,可以通過添加無芒雀麥進行混合青貯來提高青貯原料的糖濃度,這樣有利于乳酸菌的繁殖和生長,易于獲得更加優(yōu)質的畜禽飼料[7]。已有研究表明,相較于制作成本較高的添加劑青貯,豆/禾牧草混貯具有操作簡單、制作成本低、可行性高等優(yōu)點[8]。本試驗以紫花苜蓿單貯和無芒雀麥單貯為對照,探究了紫花苜蓿和無芒雀麥不同混合比例下其感官、營養(yǎng)和發(fā)酵品質,并得出最佳混合比例,以期為北方地區(qū)混貯飼料的生產(chǎn)與推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

無芒雀麥品種為Carlton,由北京正道種業(yè)有限公司提供;紫花苜蓿品種為龍威6010,購自于北京猛犸種業(yè)有限公司。

1.2 試驗設計

紫花苜蓿和無芒雀麥牧草用于青貯品質(單一青貯和混合青貯)評定。青貯品質測定:共分為5組進行處理,分別為A組(100%無芒雀麥)、B組(65%無芒雀麥+35%紫花苜蓿)、C組(50%無芒雀麥+50%紫花苜蓿)、D組(35%無芒雀麥+65%紫花苜蓿)、E組(100%紫花苜蓿)。每組3個重復。

1.3 青貯制作

于2020年9月適時收割無芒雀麥和紫花苜蓿,自然晾曬24～48 h后,用鍘草機將含水量降至65%～75%的預干料切成2～3 cm小段,混勻后裝入青貯發(fā)酵袋內(nèi)(每袋裝 1 000 g),用真空包裝機抽真空、密封,于恒溫培養(yǎng)箱(20 ℃)中發(fā)酵 40 d。發(fā)酵結束后,打開青貯袋,隨機取樣測定相關指標,進行營養(yǎng)、感官和發(fā)酵品質的評定。

1.4 測定指標

1.4.1 感官品質 根據(jù)德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(DLG)制定的青貯飼料感官評分標準[9]進行感觀評定,具體內(nèi)容如表1所示。

表1 青貯飼料感官評分標準Table 1 Sensory scoring criteria of silage

1.4.2 營養(yǎng)品質 采用Somogyi法[10]測定可溶性碳水化合物(WSC)含量;采用半微量凱氏定氮法[11]測定粗蛋白(CP)含量;采取范式法[8]測定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量;采取干法灰化法[8]測定粗灰分(Ash)含量;采取索氏抽提法[8]測定粗脂肪(EE)含量。

1.4.3 發(fā)酵品質 準確稱取30 g青貯樣品放入勻漿機中,加入300 mL蒸餾水,間歇勻漿30 s,4層紗布過濾后得到青貯原液,用于各發(fā)酵參數(shù)的測定。使用酸度計測定提取液的pH;采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮(AN)含量,并計算氨態(tài)氮/總氮(AN/TN);使用高效液相色譜儀測定乳酸(LA)含量;使用氣相色譜儀并參考Weiss方法[12]測定乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)含量。本試驗采用V-Score評價體系[13]和Kaiser評價體系[14]評定樣品的發(fā)酵品質,具體標準詳見表2和表3。

表2 V-score評價體系Table 2 V-Score evaluation system

表3 Kaiser評價體系Table 3 Kaiser evaluation system

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2016 整理后,采用 SPSS 20.0 進行方差分析。不同青貯處理間各指標的差異采用單因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan法。當P<0.05時,表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 青貯原料的營養(yǎng)成分含量

由表4可知,青貯前無芒雀麥與紫花苜蓿的水分含量分別為66.41%和67.35%,符合青貯原料水分介于65%～75%的要求,可進行青貯。豆科牧草紫花苜蓿粗蛋白含量較高(19.23%),但可溶性碳水化合物含量較低(3.89%)。禾本科牧草無芒雀麥與之相反,其粗蛋白含量較低(14.97%),但可溶性碳水化合物含量較高(5.66%)。

表4 青貯原料的營養(yǎng)成分含量Table 4 The nutrition composition of silage material %

2.2 感官品質

由表5可知,無芒雀麥單獨青貯芳香味濃郁,色澤呈淺黃色,莖葉結構清晰,綜合評分為19分,等級為一級;65%無芒雀麥與35%紫花苜?；旌锨噘A芳香味較弱,色澤呈淺黃色,莖葉結構清晰,綜合評分為15分,等級為二級;50%無芒雀麥與50%紫花苜?；旌锨噘A芳香味較弱,色澤輕微變色,莖葉結構輕微受損,綜合評分為13分,青貯等級為二級;35%無芒雀麥與65%紫花苜蓿混合青貯芳香味較弱,色澤呈褐色,莖葉紋理結構輕微受損,綜合評分為12分,青貯等級為二級;紫花苜蓿單獨青貯丁酸味強烈,色澤呈墨綠色,莖葉結構已明顯受損,綜合評分僅為5分,青貯等級為三級。

表5 青貯飼料感官評定結果Table 5 Sensory evaluation results of silage

2.3 營養(yǎng)品質

由圖1可知,無芒雀麥單獨青貯的CP含量為14.36%,顯著低于35%無芒雀麥+65%紫花苜蓿混合青貯和紫花苜蓿單獨青貯(P<0.05);WSC含量為2.31%,顯著高于紫花苜蓿單獨青貯(P<0.05);NDF含量為46.44%,顯著高于其余處理組(P<0.05);Ash含量為9.32%,顯著低于紫花苜蓿單獨青貯(P<0.05)。ADF和EE在各處理組之間無顯著性差異(P>0.05)。

圖1 青貯飼料的營養(yǎng)品質不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。Fig. 1 Nutritional quality of silageThe different small letter superscripts mean significant difference(P<0.05).The same below.

紫花苜蓿與無芒雀麥混合青貯后,CP、WSC、NDF、ADF、Ash和EE含量在各混貯組之間無顯著性差異(P>0.05),其含量介于無芒雀麥單獨青貯和紫花苜蓿單獨青貯之間,養(yǎng)分更加均衡。

2.4 發(fā)酵品質

由表6可知,紫花苜蓿單貯的pH、AA、PA、丁酸(BA)和氨態(tài)氮/總氮(AN/TN)含量在所有處理中最高,乳酸(LA)含量最低。3種混貯處理中pH、LA、AA和PA含量遵循互作效應,介于無芒雀麥與紫花苜蓿單貯之間。具體來說,在3種混貯處理中,65%無芒雀麥+35%紫花苜蓿混貯組pH和AA最低,顯著低于其余混貯組(P<0.05);LA含量最高,顯著高于其余混貯組(P<0.05);BA未檢出。從2種評價體系的結果來看(圖2),V-Score和Kaiser評分結果盡管不同,但等級基本吻合。就V-Score結果來看,紫花苜蓿單貯的V-Score評分為35(<60),等級為不良;65%無芒雀麥+35%紫花苜?；熨A處理的V-Score評分為87(>80),等級為良好;其余處理的V-Score評分均介于60～80,等級為中等。就Kaiser評分結果來看,紫花苜蓿單貯的Kaiser評分為60,等級為三級,其余處理的Kaiser評分均為100,等級為一級。

圖2 青貯飼料V-Score和Kaiser評分結果Fig. 2 Results of v-score and Kaiser score of silage

表6 青貯飼料發(fā)酵品質Table 6 Fermentation quality of silage

3 討 論

3.1 不同處理下青貯飼料的感官品質

感官評定主要依據(jù)青貯飼料的氣味、莖葉結構和顏色進行評價,適用于現(xiàn)場評價[15]。目前,感觀評定結果主要參考德國農(nóng)業(yè)協(xié)會評價方法進行,重點考察青貯飼料莖葉結構及有無霉變等方面,共分為4個級別。本研究中,就感官品質而言,紫花苜蓿單獨青貯時色澤呈墨綠色,霉變現(xiàn)象明顯,莖葉結構明顯破壞,且丁酸味濃郁,綜合評分僅5分,青貯等級為三級,品質最差。無芒雀麥單獨青貯時芳香味濃郁,色澤呈淺黃色或近原料色,莖葉紋理結構清晰,綜合評分19分,青貯等級為一級,品質為優(yōu)等。3種混貯處理的青貯等級均為二級,品質為良好,其中65%無芒雀麥+35%紫花苜?；旌锨噘A組評分最高(15分),50%無芒雀麥+ 50%紫花苜?；旌锨噘A組評分居中(13分),而35%無芒雀麥+65%紫花苜蓿混合青貯組評分最低(12分)。由此可見,3種不同比例的無芒雀麥與紫花苜?；旌锨噘A組中65%無芒雀麥+35%紫花苜?；旌锨噘A組的感官品質最佳,與郭暉[16]和吳羽晨等[17]研究禾本科牧草與紫花苜?；旌锨噘A飼料感官評分的結果相似。

3.2 不同處理下青貯飼料的營養(yǎng)品質

研究表明,飼料在青貯發(fā)酵過程中營養(yǎng)物質(如粗蛋白)損失較多,尤其見于蛋白比例較高的飼料,這是由于在蛋白酶和酵母菌的作用下,蛋白質降解速度較快[18],從而降低了青貯飼料的營養(yǎng)價值,難易滿足牲畜營養(yǎng)的需要[19]。本研究中,與青貯前相比,紫花苜蓿組單一青貯后粗蛋白含量明顯降低,而無芒雀麥單一青貯后粗蛋白的含量變化不大,并且混合青貯飼料中粗蛋白的含量隨無芒雀麥加入量的減少而增加,碳水化合物的含量則與之相反?？傮w來看,與單一青貯相比,混合青貯后飼料的營養(yǎng)成分更加均衡,賀文驊等[20]和張站勝等[21]與本文研究結果基本一致。可見,在豆科青貯飼料中加入適量禾本科作物,能更好的豐富飼料的營養(yǎng),滿足畜禽營養(yǎng)多元化的需求[22]。

本研究中,3種不同比例的無芒雀麥與紫花苜?；旌锨噘A組中,65%無芒雀麥+35%紫花苜?；旌锨噘A組的粗蛋白和粗灰分含量略低于其余混貯組,可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗脂肪含量略高于其余混貯組,但差異均不顯著。整體而言,結合原料經(jīng)濟成本,并將感官和營養(yǎng)品質的結果綜合來看,無芒雀麥與紫花苜蓿以65∶35的比例進行混合青貯較佳。

3.3 不同處理下青貯飼料的發(fā)酵品質

pH、有機酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)和氨態(tài)氮/總氮是評價青貯飼料發(fā)酵品質的重要指標[23]。已有研究表明,pH較低時,不僅可以有效抑制腐敗菌的活動,還可抑制乙酸和丁酸等物質產(chǎn)生,有利于良好青貯環(huán)境的形成,使青貯飼料長期保存[24]。本研究中,當混貯體系中無芒雀麥的比例含量增加時,青貯飼料的pH開始逐漸下降、而乳酸的含量逐漸上升,且當無芒雀麥與紫花苜蓿的比例為65∶35時,pH最低且乳酸含量最高,張歡等[25]和郭暉[16]在對高丹草和紫花苜?；熨A的研究中也得出了類似的結論,這可能是因為隨著無芒雀麥比例的增加,乳酸菌的增殖加速,乳酸菌數(shù)量增加,乳酸發(fā)酵進程加快[26],從而導致pH降低和乳酸含量增加。

本研究中,Kaiser和V-Score 這2種評分體系結果顯示,當無芒雀麥與紫花苜蓿的比例為65∶35時,其Kaiser評分為100,V-Score評分為87,在所有混合青貯處理中分值最高,分析原因可能是以下兩點:首先,由于混合青貯飼料中無芒雀麥比重的增加,賦予了青貯原料更多的糖類等營養(yǎng)物質,而可溶性糖又是乳酸菌發(fā)酵的能量來源和基礎物質[27],這更有利于青貯飼料中營養(yǎng)物質發(fā)酵的正常進行[28];其次,當混合青貯飼料中無芒雀麥的比重增加時,青貯飼料的pH會下降,造就的酸性環(huán)境有利于抑制蛋白酶的活性[29],在一定程度上能有效抑制蛋白質的降解。因此,在本研究的3組混貯處理中,當無芒雀麥與紫花苜蓿的比例為65∶35時,其青貯發(fā)酵的品質最好,在實際生產(chǎn)中推薦以該比例進行混合青貯,更佳比例還有待于進一步研究。

4 結 論

本研究條件下,無芒雀麥與紫花苜蓿以65∶35的比例進行混合青貯,可達到優(yōu)良青貯飼料的標準,而且營養(yǎng)成分更加均衡。