不同比例枯黃期駱駝刺與棉籽殼混貯對(duì)青貯品質(zhì)的影響

蔣 慧 方 雷 張 玲 晉玉霞 馬春暉*

（1.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,阿拉爾 843300;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,阿拉爾 843300; 3.塔里木盆地生物資源保護(hù)利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,阿拉爾 843300）

疏葉駱駝刺（Alhagisparsifo liaShap.）是豆科（Legum inosae）駱駝刺屬（AlhagiGagnebin）半草本植物[1],主要分布在中亞、伊朗、阿富汗、巴基斯坦、印度、中國(guó)新疆的南疆和東疆、甘肅河西走廊西部和內(nèi)蒙古等地區(qū)[2]。疏葉駱駝刺有發(fā)達(dá)的根系,是一種優(yōu)良的防風(fēng)固沙、水土保持植物[3-4]。駱駝刺牧草適口性較好,駱駝喜食,霜凍后更喜食,春季鮮草牛較喜食[2],營(yíng)養(yǎng)價(jià)值好,粗蛋白質(zhì)含量較高,花期粗蛋白質(zhì)含量達(dá)13.18%[5]。駱駝刺在新疆沙漠及其邊緣分布廣泛,僅東疆的吐魯番地區(qū)駱駝刺群落總面積達(dá)80.6×103ha,理論載畜量達(dá)每年90.3萬(wàn)個(gè)羊單位[6],但由于放牧利用受時(shí)間限制,利用率很低,僅占30%左右[7]。國(guó)內(nèi)外對(duì)駱駝刺的研究主要集中在生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及生理特性及再生性[8-11],也有藥用的研究報(bào)道[12-13]。由于駱駝刺具有刺狀花梗,調(diào)制干草做為飼料時(shí)影響了其適口性[14]。新疆是棉花主產(chǎn)區(qū),有豐富的棉籽殼資源,由于棉籽殼粗纖維含量高,適口性差而影響其利用。青貯處理是保存飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和改善適口性的好方法,到目前為此,未見(jiàn)進(jìn)行駱駝刺青貯的系統(tǒng)研究報(bào)道。本試驗(yàn)擬以枯黃期駱駝刺和棉籽殼為研究對(duì)象,通過(guò)分析二者不同比例混貯對(duì)青貯品質(zhì)的影響,為調(diào)制品質(zhì)優(yōu)良的駱駝刺和棉籽殼青貯飼料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為枯黃期蔬葉駱駝刺和棉籽殼,分別取自塔里木大學(xué)附近的農(nóng)田邊緣和塔里木大學(xué)動(dòng)科院試驗(yàn)站。采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),共7個(gè)處理,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),詳見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab le 1 Experimental design（%）

1.2 青貯飼料的制作

將駱駝刺切成1～2 cm長(zhǎng),所有青貯原料用重量百分比按試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求混勻,直接壓入1 000 m L潔凈玻璃廣口瓶中,壓實(shí)密度為（650±50）g/L,用瓶蓋、凡士林和膠帶密封,170 d后開(kāi)瓶取樣,分析青貯發(fā)酵品質(zhì)、化學(xué)成分和降解效果。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

用pH測(cè)定儀（pHS-3C）測(cè)定pH。開(kāi)瓶取出青貯料后,在塑料袋中混合均勻,準(zhǔn)確稱取100 g青貯料放入500m L三角瓶中,加2℃蒸餾水200m L,用膠密封口,放入4℃冰箱中浸提24 h,其間搖晃3～5次,用滌綸篩網(wǎng)過(guò)濾,并擠盡殘?jiān)械奶崛∫?用定量濾紙過(guò)濾后用于測(cè)定pH,氨態(tài)氮（NH3-N）及有機(jī)酸。

干物質(zhì)（dry m atter,DM）用烘干法測(cè)定;粗蛋白質(zhì)（crude protein,CP）采用凱氏定氮法測(cè)定[16];中性洗滌纖維（neutral detergent fiber,NDF）和酸性洗滌纖維（acid detergent fiber,ADF）用范氏洗滌纖維法測(cè)定[17];氨態(tài)氮用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定[18];可溶性碳水化合物（w ater soluble carbohydrate,WSC）用蒽酮比色法測(cè)定[19]。

用Water-2695高效液相色譜儀測(cè)定乳酸含量[20]。提取液與偏磷酸體積比為5∶1,在提取液中加入25%的偏磷酸,靜止30 m in,在1 500 r/m in, 4℃狀態(tài)下離心15 min,上清液用于測(cè)定乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量。色譜柱為ICsep ICE-ORH -801 Column,柱長(zhǎng):250 mm×4.6 mm,柱壓: 1184 psi,流動(dòng)相:0.01mol/L硫酸,流速:0.8 m L/min,檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm,進(jìn)樣量10μL,保留時(shí)間5.057m in。

乙酸、丙酸和丁酸含量用島津GC-14B氣相色譜儀測(cè)定[20],色譜柱為GDX-403不銹鋼柱（2 m×4mm）,使用前色譜柱在200℃下老化2 h以上,柱溫160℃,程序升溫6℃/m in,氫火焰離子化檢測(cè)器,檢測(cè)器溫度220℃,進(jìn)樣口溫度210℃,高純氮為載氣,進(jìn)樣量2μL。

青貯品質(zhì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照劉建新等[21],將有機(jī)酸占總酸比例的得分和氨態(tài)氮占總氮的百分比（NH3-N/TN）的得分相結(jié)合,二者各占50%（即有機(jī)酸得分除以2,再與氨態(tài)氮得分相加）,得到綜合得分,綜合得分0～20分為劣,21～40分為差, 41～60分為中,61～80分為良,81～100分為優(yōu)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用分析軟件DPS v3.01專業(yè)版和Excel處理,做單因素方差分析,采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)

根據(jù)中國(guó)青貯飼料的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[21],顏色、氣味、酸味和質(zhì)地,莖葉的完整情況等指標(biāo),將各處理的評(píng)價(jià)結(jié)果列入表2。所有處理除瓶口有極少量發(fā)霉外,全部青貯料無(wú)發(fā)霉和腐爛現(xiàn)象。

單一的駱駝刺青貯莖葉保持完整,葉脈清晰可見(jiàn),質(zhì)地較原料柔軟,刺狀花梗得到軟化,有淡淡的果香味,接近原料顏色。單一的棉籽殼青貯,雖能保持原有的結(jié)構(gòu)、形態(tài),但氣味、酸味較差,有較強(qiáng)的菌糠味,略帶霉味,質(zhì)地改善很少。駱駝刺同棉籽殼不同比例的混貯,隨著駱駝刺在混貯中比例的增加,果酸味逐漸變濃,質(zhì)地得到改善,混貯中以Ⅶ組（70%駱駝刺+30%棉籽殼）的效果最好,但氣味、酸味不如單一駱駝刺青貯效果好。

表2 不同處理對(duì)青貯飼料感官指標(biāo)的影響Table 2 Ef fec ts of dif ferent treatments on sensory indices o f silage

2.2 青貯原料的化學(xué)成分

青貯原料的化學(xué)成分見(jiàn)表3,枯黃期的駱駝刺WSC含量顯著高于棉籽殼（P＜0.05）,DM、CP、NDF和ADF含量顯著低于棉籽殼（P＜0.05）,駱駝刺與棉籽殼按不同比例混合后,WSC隨著駱駝刺比例的增加而增加,NDF和ADF含量隨著駱駝刺比例的增加有降低的趨勢(shì),處理Ⅴ的WSC含量顯著高于處理Ⅳ（P＜0.05）,處理Ⅶ的WSC含量顯著高于處理Ⅴ（P＜0.05）。

2.3 青貯飼料的化學(xué)成分

青貯飼料化學(xué)成分見(jiàn)表4,駱駝刺經(jīng)過(guò)青貯后, DM、CP、ADF和NDF仍然顯著低于棉籽殼（P＜0.05）,駱駝刺與棉籽殼按不同比例混貯后,各項(xiàng)指標(biāo)介于單一駱駝刺青貯（處理Ⅰ）與單一棉籽殼青貯（處理Ⅱ）之間,青貯后的飼料CP、NDF和ADF含量略低于青貯原料,表明青貯能較好地保存飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表3 青貯原料的化學(xué)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）Tab le 3 Chem ical composition o f raw material for ensiling（DM basis,%）

表4 青貯飼料的化學(xué)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）Table 4 Chem ical composition of silage（DM basis,%）

2.4 不同處理青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)

青貯飼料的pH是評(píng)價(jià)青貯品質(zhì)的重要指標(biāo),通過(guò)其大小可以反映青貯飼料酸性的強(qiáng)弱,從而間接反映青貯產(chǎn)生酸的多少。單一駱駝刺青貯（處理Ⅰ）pH顯著低于單一棉籽殼青貯（處理Ⅱ）（P＜0.05）,駱駝刺與棉籽殼混貯,隨著駱駝刺比例的增加,pH有下降的趨勢(shì)（表5）。

青貯飼料中氨態(tài)氮的含量是反映飼料中的蛋白質(zhì)被微生物分解程度的客觀度量,氨態(tài)氮占總氮的百分比越高,微生物分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨的量越高,飼料蛋白質(zhì)的損失越大。由表5可知,單一駱駝刺青貯NH3-N/TN極顯著低于單一棉籽殼青貯（P＜0.01）,駱駝刺與棉籽殼混貯后,NH3-N/TN隨駱駝刺比例的增加而減少,除處理Ⅲ外,其他混貯中NH3-N/TN均極顯著低于單一棉籽殼青貯（P＜0.01）。表明添加駱駝刺能減少棉籽殼青貯的粗蛋白質(zhì)損失。

由表5可知,單一駱駝刺青貯乳酸和總酸含量極顯著高于其他處理（P＜0.01）,單一棉籽殼青貯乳酸含量極顯著低于其他處理（P＜0.01）,隨著駱駝刺在與棉籽殼混合青貯中比例的增加,乳酸和總酸含量增加。單一駱駝刺青貯乙酸含量顯著低于其他處理（P＜0.05）,所有處理丁酸含量均為微量,單一駱駝刺青貯丙酸含量也為微量。

2.5 不同處理青貯飼料的綜合評(píng)價(jià)

由表6可知,單一駱駝刺青貯及其與棉籽殼混貯的處理Ⅴ、Ⅵ的乳酸占總酸的比例高于50%,說(shuō)明青貯以同型乳酸菌發(fā)酵為主。單一棉籽殼青貯及其與駱駝刺混貯的處理Ⅲ、Ⅳ和Ⅶ中的乳酸占總酸的比例低于50%,乳酸與乙酸占總酸的總和高于50%,以異型乳酸菌發(fā)酵為主。通過(guò)對(duì)不同處理青貯飼料的綜合評(píng)價(jià)可知,駱駝刺在混貯中的比例達(dá)到或高于50%（處理Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ）可以改善發(fā)酵品質(zhì)。

表5 不同處理青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)Tab le 5 Ferm entation quality of different treatment silages

表6 不同處理青貯飼料的綜合得分Tab le 6 The composite score o f dif ferent treatm ent silages

3 討 論

青貯原料中的水分、可溶性碳水化合物、堿性物質(zhì)含量及其表面附著的微生物均能影響飼料的青貯品質(zhì)[22]。可溶性碳水化合物是青貯發(fā)酵的重要底物,乳酸菌要產(chǎn)生足夠數(shù)量的乳酸,必須有足夠數(shù)量的可溶性糖分,即青貯原料為正青貯糖差就容易青貯。添加可溶性碳水化合物提高青貯品質(zhì)的報(bào)道也很多[22-26]。本試驗(yàn)中,單一棉籽殼可溶性碳水化合物低（7.18 g/kg）,單一駱駝刺可溶性碳水化合物高（21.91 g/kg）,駱駝刺與棉籽殼混合青貯后,克服了棉籽殼在碳水化合物上的不足,使混貯料中可溶性碳水化合物高于單一棉籽殼,可能是青貯品質(zhì)得到改善的原因,這與楊富裕等[23]和張改英等[24]等研究者的報(bào)道相近。然而,也有學(xué)者報(bào)道,接種植物乳桿菌、糞腸球菌和乳酸片球菌的青貯飼料,其二次發(fā)酵主要與青貯飼料中殘留的高碳水化合物和乳酸以及低含量的揮發(fā)性脂肪酸有關(guān)[27];葡萄糖起始濃度為50～160 g/L時(shí),干酪乳桿菌（Lactobacillus casei NRRL B-441）乳酸轉(zhuǎn)化率與糖濃度成反比;葡萄糖和乳酸抑制乳桿菌（Lactobacillus lactis BME5-18）細(xì)胞生長(zhǎng)和乳酸生產(chǎn)[28]?？梢?jiàn),可溶性碳水化合物含量的高低并不是決定飼草青貯適宜性的決定因子。駱駝刺中含有刺糖（駱駝刺生長(zhǎng)到一定的生育期,葉中分泌液凝結(jié)而成的糖粒）,刺糖如何改善青貯品質(zhì)有待于進(jìn)一步研究。

影響青貯品質(zhì)的另一因素是青貯過(guò)程中參與發(fā)酵的微生物,其中乳酸菌是乳酸的主要產(chǎn)生者,在青貯過(guò)程中起決定作用[29]。要使乳酸菌在青貯過(guò)程中盡快增殖占據(jù)支配地位,原料必須有1×105cfu/g以上的乳酸菌[30]。有研究報(bào)道,紫花苜蓿及玉米乳酸菌較多,但也不足1×104cfu/g,而腸桿菌數(shù)量達(dá)到了1×108cfu/g,是乳酸菌數(shù)量的100～1 000倍[31]。本研究中,單一駱駝刺青貯（處理Ⅰ）及其與棉籽殼混貯（處理Ⅴ和Ⅵ）中的乳酸占總酸的百分比分別為70.65%、57.00%和60.73%,以同型乳酸菌發(fā)酵為主。駱駝刺與棉籽殼混貯的處理Ⅲ、Ⅳ和Ⅶ中乳酸占總酸的比例低于50%,乳酸與乙酸占總酸的總和高于50%,以異型乳酸菌發(fā)酵為主,說(shuō)明駱駝刺改善青貯品質(zhì)是通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)生乳酸完成的。駱駝刺表面究竟附著有哪些微生物,刺糖的組成與青貯品質(zhì)以及發(fā)酵的微生物間存在怎樣的關(guān)系,是我們下一步需要研究的問(wèn)題。

4 結(jié) 論

①單一的駱駝刺青貯能取得較好的青貯效果,莖葉保持完整,葉脈清楚可見(jiàn),質(zhì)地較原料柔軟,有淡淡的果香味,顏色同原料很接近,適口性較好,酸度適中,氨態(tài)氮含量不高,以乳酸發(fā)酵為主,是一種較易青貯的原料,有利于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

②駱駝刺與棉籽殼混貯增加飼料的酸味和香味,降低氨態(tài)氮占總氮的比例,當(dāng)駱駝刺在混貯料中的比例達(dá)到50%（處理Ⅴ）或高于50%（處理Ⅵ和Ⅶ）時(shí)能較好地改善棉籽殼青貯料的品質(zhì)。

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*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:sunhaizhou@china.com

（編輯 武海龍）