不同處理苜蓿草捆貯藏期內(nèi)品質(zhì)變化研究

■榮 磊 格根圖 尹 強(qiáng) 賈玉山

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010019）

畜牧業(yè)生產(chǎn)中，牧草的收獲與保存是重要的環(huán)節(jié)。將牧草從旺季貯藏到淡季，可保證全年供應(yīng)平衡。保持牧草質(zhì)量，可提高家畜飼養(yǎng)效率和生產(chǎn)性能。隨著我國畜牧業(yè)發(fā)展，我國面臨的突出問題是缺乏蛋白飼料。目前國內(nèi)苜蓿干草是食草家畜最重要最普遍的越冬飼料。由于其方便加工、貯藏及運(yùn)輸。在美國，干草總量的60%是苜蓿干草，80%的苜蓿都是收獲打捆貯藏的。

苜蓿在整個(gè)收獲貯藏期間營養(yǎng)損失很大，Rassmussen(1969)提出，加拿大牧草在田間和貯藏過程中有25%的物質(zhì)損失。Brandt（1984）曾提出，不經(jīng)任何處理，對(duì)苜蓿高水分打捆貯藏，營養(yǎng)成分的降解率和消化能均有所下降。因此，對(duì)苜蓿草捆進(jìn)行合理的處理可有效保證牧草品質(zhì)。

本文以此為基點(diǎn)，對(duì)寧夏地區(qū)苜蓿草捆進(jìn)行不同水分、不同密度、不同防霉劑添加量組合處理，根據(jù)不同處理草捆貯藏期內(nèi)霉菌種群變化規(guī)律，探索出一種最佳貯藏方式，以期為當(dāng)?shù)剀俎０踩a(chǎn)提供可靠的理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及概況

本試驗(yàn)主要在國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系寧夏鹽池綜合試驗(yàn)站開展。寧夏鹽池綜合試驗(yàn)站試驗(yàn)基地位于寧夏回族自治區(qū)銀川市，地處東經(jīng)105°49′～106°53′,北緯37°29′～38°53′。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 試驗(yàn)原料

本試驗(yàn)所選用的試驗(yàn)材料均為寧夏鹽池綜合試驗(yàn)站試驗(yàn)基地第二茬紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.），品種為金皇后(Golden Empress)。

1.2.2 主要儀器設(shè)備與化學(xué)試劑

主要儀器設(shè)備有超凈工作臺(tái)、滅菌鍋、錐形瓶（150、250 ml）、試管、酒精燈。Daisy II 體外模擬培養(yǎng)箱、過濾裝置（ANKOM F57濾袋）、封口機(jī)、量筒（1 L&500 ml）、熱水瓶2個(gè)、過濾用奶酪布 。

主要試劑有葡萄糖、瓊脂粉、蒸餾水。緩沖溶液 A：KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、CaCl2·2H2O、尿素(試劑級(jí))；緩沖溶液B：Na2CO3、Na2S·9H2O。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)所選用的紫花苜蓿均在初花期刈割，選擇含水量、打捆密度、CaO添加量三個(gè)因素，各取三個(gè)水平；以霉菌數(shù)量為考察指標(biāo)，利用L9（33）進(jìn)行正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素和水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素和水平設(shè)計(jì)

1.3.2 樣品的采集

分別在草捆貯藏360 d時(shí)，用取樣器在各處理草捆4周及中間部分取樣，混合均勻制成重500 g樣本，裝入自封袋中，以待測(cè)定霉菌數(shù)量。

1.3.3 霉菌的測(cè)定

1.3.3.1 PDA培養(yǎng)基的制備

制1 000 ml PDA培養(yǎng)基需蒸餾水1 000 ml，瓊脂20 g，新鮮馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g。高溫高壓滅菌30 min。

1.3.3.2 真菌的分離

稱取10 g樣品，放于100 ml無菌水（無菌水中事先加入了分散劑1～2滴，分散劑可以是吐溫，OP-10，用來分散菌團(tuán)）的三角瓶中，上旋轉(zhuǎn)式搖床(200 r/min)充分振蕩(60 min),即成母液菌懸液（基礎(chǔ)液）。用移液槍分別吸取1 ml上述母液菌懸液加入9 ml無菌水中，按1∶10進(jìn)行系列稀釋，分別得到10-1、10-2、10-3三個(gè)稀釋度，在事先倒好的PDA培養(yǎng)基上均勻涂板，每個(gè)稀釋度重復(fù)3次，同時(shí)以空白作對(duì)照，于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)約4～5 d，待長出白色小點(diǎn)狀菌落時(shí)開始記數(shù)（注：空白對(duì)照培養(yǎng)皿出現(xiàn)菌落數(shù)時(shí)，結(jié)果無效，應(yīng)重做）。

1.3.3.3 霉菌數(shù)的計(jì)算

選擇菌落數(shù)均勻的培養(yǎng)皿進(jìn)行計(jì)算，同稀釋度的2個(gè)培養(yǎng)皿的菌落平均數(shù)乘以稀釋倍數(shù)，即每克樣品中含有的霉菌數(shù)。

1.3.4 體外培養(yǎng)消化試驗(yàn)

1.3.4.1 試驗(yàn)動(dòng)物

本試驗(yàn)選擇3只體重、年齡相近，健康無疾病，且裝有永久性瘤胃瘺管的成年山羊作為瘤胃液的供給體。瘤胃瘺管內(nèi)徑為45 mm，每只羊體重為(25±1)kg左右。

1.3.4.2 干物質(zhì)降解率測(cè)定方法

1.3.4.2.1 濾袋和樣品準(zhǔn)備

①將F57濾袋在丙酮中浸泡3～5 min，然后放在通風(fēng)櫥中自然干燥。用丙酮浸泡的目的是除掉表面劑，否則會(huì)影響微生物消化。對(duì)每個(gè)F57濾袋稱重，記錄質(zhì)量(m1)。將天平歸零，并向?yàn)V袋中直接稱取0.25 g樣品(m)。

②將每個(gè)濾袋封口，并放入Daisy II體外模擬培養(yǎng)箱消化罐中(每個(gè)罐中最多可以放25個(gè)樣品)。樣品應(yīng)平衡分布在消化罐分隔的兩邊。同時(shí)至少包括一個(gè)空白濾袋，用于確定測(cè)定結(jié)果校正因子(C1)。

1.3.4.2.2 混合緩沖溶液準(zhǔn)備(每個(gè)消化罐)

①將緩沖溶液A和B進(jìn)行預(yù)熱(39℃)。在容器中先加緩沖溶液A 1 330 ml，然后向其中加266 ml緩沖溶液B（比例為1∶5)。 緩沖溶液A和B的用量要準(zhǔn)確，以確保39℃混合溶液的pH值為6.8。向每個(gè)裝有樣品濾袋的消化罐中加1 600 ml混合緩沖溶液。

②將裝有樣品和緩沖溶液的消化罐放入Dai?sy II體外模擬培養(yǎng)箱，加熱和攪拌。讓消化罐溫度平衡至少20～30 min。同時(shí)準(zhǔn)備瘤胃接種物。

1.3.4.2.3 接種物準(zhǔn)備與培養(yǎng)（所有的玻璃器皿要保持在39℃)

①向2個(gè)熱水瓶中加入39℃水對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱。在收集瘤胃液前將熱水倒掉。采用適宜的采集步驟，取至少2 000 ml瘤胃液，放入熱水瓶中。

②將瘤胃液從熱水瓶中倒出，放到混合器中。向混合器內(nèi)沖入CO2氣體并快速混合30 s。混合的目的是防止微生物黏附，確保用于體外消化微生物的活性。將混合好的瘤胃液用4層奶酪布過濾到5 L容量瓶中(預(yù)熱39℃)。用4層新的奶酪布過濾將其他熱水瓶中的瘤胃液過濾到同一個(gè)5 L容量瓶中。容量瓶要持續(xù)充CO2。

③用量筒量取400 ml瘤胃培養(yǎng)物。從Daisy II體外模擬培養(yǎng)箱中取出一個(gè)消化罐，向緩沖溶液和樣品中加入量取好的400 ml培養(yǎng)物。然后向消化罐中充CO2氣體30 s，蓋好蓋子。

④所有用到的消化罐都按照上述步驟重復(fù)操作。注意：不要讓CO2氣體通過緩沖后的培養(yǎng)物鼓泡，而是利用CO2在消化罐上方形成氣體層。

⑤培養(yǎng)（確保加熱和攪拌開關(guān)已經(jīng)打開）48 h后測(cè)定體外真降解率結(jié)果。Daisy II體外模擬培養(yǎng)箱將始終保持溫度(39.5±0.5)℃。

⑥培養(yǎng)結(jié)束，取出消化罐，排干液體。用冷自來水沖洗至水澄清。記錄體外消化后濾袋+殘?jiān)|(zhì)量（m2）。

1.3.4.3 計(jì)算

式中：m1——濾袋質(zhì)量(g)；

m——樣品質(zhì)量(g)；

m2——體外消化后濾袋+殘?jiān)|(zhì)量(g)；

C1——空白袋校正系數(shù)(烘箱干燥后質(zhì)量/開始空白濾袋質(zhì)量)。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

本論文中數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 苜蓿草捆貯藏過程霉菌數(shù)量分析

本試驗(yàn)將不同處理的苜蓿草捆放在貯草棚中進(jìn)行貯藏，在貯藏360 d時(shí)，對(duì)各處理苜蓿草捆進(jìn)行取樣并對(duì)其霉菌進(jìn)行測(cè)定，比較分析不同貯藏因素對(duì)霉菌數(shù)量變化影響，從而確定苜蓿最佳貯藏方式。

由表2可知，不同處理苜蓿草捆中霉菌數(shù)量不同，其中處理5中霉菌數(shù)量最少。水分含量越大的處理越容易發(fā)霉；對(duì)于密度因素來說，密度太大或太小均不太理想，只有打捆密度為150 kg/m3時(shí)效果最好；CaO的添加可有效抑制霉菌的生長，隨著劑量的增大，霉菌數(shù)量顯著減少。從極差R值上看，CaO添加量對(duì)貯藏期內(nèi)苜蓿草捆影響較顯著，霉菌數(shù)量越少，飼草品質(zhì)越好，所以含水量20%，密度為150 kg/m3，CaO添加量為2%為最佳處理。

表2 苜蓿草捆中霉菌變化

2.2 體外消化特性研究

為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)飼草品質(zhì)，將霉菌試驗(yàn)中霉菌數(shù)量較少的處理挑出，測(cè)定其降解率。降解率是指飼草料被動(dòng)物采食，消化吸收的部分占采食飼草總量的百分比。通常我們以體外降解率來衡量飼草的好壞。干物質(zhì)降解率越高，牧草品質(zhì)越好。苜蓿草捆在貯藏過程中，受諸多因素的影響，其中營養(yǎng)成分會(huì)發(fā)生很大變化，不同處理的草捆，貯藏一段時(shí)間后，品質(zhì)差異性顯著，并且體外消化特性會(huì)隨著品質(zhì)的不同而產(chǎn)生變化，因此，對(duì)于體外消化特性的深入了解，可以從不同角度來評(píng)定草捆品質(zhì)優(yōu)劣。

本試驗(yàn)將這些處理樣品進(jìn)行體外降解率48 h動(dòng)態(tài)測(cè)定，經(jīng)公式(1)計(jì)算得到結(jié)果，從而更加全面地分析評(píng)價(jià)飼草品質(zhì)。

圖1 不同處理貯藏360 d時(shí)干物質(zhì)降解率動(dòng)態(tài)變化

如圖1所示，選擇處理3、處理4、處理5、處理9四個(gè)處理貯藏360 d時(shí)樣品為測(cè)定對(duì)象。培養(yǎng)1～3 h期間，各處理上升趨勢(shì)較為平緩，且各處理間差異并不顯著。3 h后，四個(gè)處理明顯呈現(xiàn)兩種變化趨勢(shì)，處理5與處理9在3～12 h期間總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中3～6 h期間變化幅度增大，而在6～12 h期間變化幅度稍有減緩；處理3與處理4變化較為相似，均呈現(xiàn)直線上升趨勢(shì)，但幅度小于處理5與處理9。培養(yǎng)12 h后，處理3、處理4、處理5、處理9四個(gè)處理呈現(xiàn)出不同變化趨勢(shì)，此時(shí)，處理4、處理5、處理9三個(gè)處理變化幅度均大于處理3。培養(yǎng)48 h后，4個(gè)處理降解率均達(dá)到最大值，此時(shí)，降解率大小順序?yàn)椋禾幚?＞處理9＞處理4＞處理3。

綜上所述，對(duì)于處理3、處理4、處理5、處理9四個(gè)不同貯藏期樣品而言，品質(zhì)的差異直接導(dǎo)致體外降解率變化趨勢(shì)的不同。各處理樣品，分別在培養(yǎng)3 h，12 h后呈現(xiàn)降解率升高，這是由于動(dòng)物對(duì)飼草中不同物質(zhì)消化特性不同，且各處理均在培養(yǎng)48 h后，降解率達(dá)到最大值。

3 討論

3.1 苜蓿草捆中微生物變化規(guī)律

苜蓿刈割時(shí)，一般正處在高溫高濕的季節(jié)，極易導(dǎo)致苜蓿的發(fā)霉變質(zhì)。飼草料中微生物的存在一定意義上降低了其品質(zhì)。霉菌數(shù)量的多少可以反映飼草料的霉變程度，在適宜的溫濕度條件下，微生物可大量繁殖。霉菌具有產(chǎn)孢量大和傳播速度快等特點(diǎn)。當(dāng)苜蓿草捆中霉菌數(shù)量增多時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，熱量積聚溫度升高使得苜蓿中水分散失速度加快和霉菌孢子失活；霉菌繁殖到一定階段，其數(shù)量會(huì)呈現(xiàn)減少趨勢(shì)。

3.2 防霉劑的應(yīng)用效果分析

飼草料中存在的霉菌，不僅分解其營養(yǎng)成分，降低飼料飼用價(jià)值，而且霉菌自身所產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物會(huì)嚴(yán)重影響人畜健康。為了解決防霉這一難題，各種防霉劑的應(yīng)用成為飼料行業(yè)研究的熱點(diǎn)。天然防霉劑與其他防霉劑相比，具有環(huán)保低污染、廣譜殺菌力強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，在全球倡導(dǎo)綠色環(huán)保的大背景下，開發(fā)低毒高效且廉價(jià)的防霉劑變得尤為重要。本試驗(yàn)所選用CaO為防霉劑，其優(yōu)質(zhì)廉價(jià)，易于購得。如果配合適宜的打捆密度及含水量可有效降低草捆中霉菌的數(shù)量，提高營養(yǎng)品質(zhì)。試驗(yàn)表明，添加CaO處理的苜蓿草捆較未添加CaO處理的苜蓿草捆，霉菌數(shù)量得到有效抑制。其中，添加2%CaO處理的苜蓿草捆，防霉效果最好。

3.3 苜蓿草捆體外消化特性研究

DM降解率反映了飼草料在瘤胃中消化的難易程度，它與飼料蛋白質(zhì)、氨基酸、淀粉降解率都存在一定的相關(guān)性。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，適宜的含水量、打捆密度配合添加CaO進(jìn)行打捆貯藏，能夠有效保存草捆營養(yǎng)成分，提高DM降解率。其中以含水量為20%，打捆密度為150 kg/m3，添加2%CaO處理DM降解率最高。

4 結(jié)論

本論文通過試驗(yàn)分析，得出以下結(jié)論：

①苜蓿草捆經(jīng)CaO處理后進(jìn)行貯藏，可顯著降低草捆中霉菌數(shù)量，其中添加2%CaO處理的苜蓿草捆效果最好。

②苜蓿草捆含水量為20%，打捆密度為150 kg/m3，2%CaO的處理，消化特性較好。

（參考文獻(xiàn)若干篇，刊略，需者可函索）