香蕉莖葉與柱花草混貯飼料的品質

金 莎，黃世章，鐘 毅，梁夢迪，陳 濤，王學梅

(海南大學農學院，海南 海口 570228)

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香蕉莖葉與柱花草混貯飼料的品質

金 莎，黃世章，鐘 毅，梁夢迪，陳 濤，王學梅

(海南大學農學院，海南 海口 570228)

摘要：為分析香蕉(Musa paradisiaca)莖葉與柱花草(Stylosanthes guianensis)混合青貯發(fā)酵品質，本研究選擇新鮮香蕉莖葉和柱花草進行香蕉莖葉單獨青貯(以下簡稱單貯)、柱花草單貯、75%香蕉莖葉+25%柱花草混合青貯(以下簡稱混貯)及50%香蕉莖葉+50%柱花草混貯，青貯5周后，對青貯飼料進行感官評定和品質檢測，探討香蕉莖葉與柱花草的適宜混合比例。感官評定結果表明，香蕉莖葉單貯感官評定最優(yōu)，柱花草單貯感官評分等級最低，二者混貯評分居中，并且隨著香蕉莖葉比例的降低青貯飼料感官品質下降。實驗室指標分析表明，香蕉莖葉單貯時pH值最低，隨著柱花草比例的增加，青貯飼料pH升高(P<0.01)，而乳酸菌菌落數(shù)增加(P<0.05)；柱花草單貯，乙酸含量最低，乳酸和丁酸含量各處理組間差異不顯著(P>0.05)，且丁酸含量很低，對青貯品質影響不大；75%香蕉莖葉與25%柱花草混貯提高了青貯飼料乳酸菌菌落數(shù)和乳酸、乙酸的含量。隨著柱花草比例的增加，混貯飼料初水分含量降低，粗纖維和粗蛋白的含量顯著上升(P<0.05)，可溶性碳水化合物含量下降(P<0.05)。綜合青貯飼料品質感官評定和實驗室檢測結果，香蕉莖葉與柱花草混貯可降低香蕉莖葉初水分含量，提高柱花草可溶性碳水化合物水平，改善青貯飼料的發(fā)酵品質，當75%香蕉莖葉與25%柱花草混貯時，青貯效果最佳。

關鍵詞：香蕉莖葉；柱花草；混合青貯；感官評定；發(fā)酵品質

香蕉(Musaparadisiaca)莖葉是收獲香蕉果實后剩下的香蕉假莖和香蕉葉的統(tǒng)稱，其粗蛋白水平約4.57%，可溶性糖含量7.98%[1]，此外，還富含多種維生素，Ca、P比例平衡[2]。據(jù)報道，反芻動物能較好地消化香蕉莖葉，其中葉和莖消化率分別為65%和75%[3]，為優(yōu)良粗飼料資源。但新鮮香蕉莖葉存在含水量過高(90%左右)、青貯飼料養(yǎng)分流失嚴重等問題[4]。而柱花草(Stylosanthesguianensis)是熱帶、亞熱帶地區(qū)的重要豆科牧草[5]，粗蛋白質含量在10.79%～14.62%[6]，是草食動物蛋白質和能量重要來源[7-8]。與香蕉莖葉比較，柱花草因其可溶性碳水化合物一般為1.5%～2%，含量較低，屬于難青貯飼料原料，常規(guī)青貯難以達到理想效果，故常利用特種青貯方法改善其青貯品質。

中國是世界香蕉生產(chǎn)的主要國家之一，常年種植香蕉36.68萬hm2左右。經(jīng)測定[9]，收香蕉后每畝產(chǎn)香蕉莖葉8～11 t(120～165 t·hm-2)，我國香蕉莖葉年產(chǎn)4 400萬t以上。海南香蕉種植面積較大，除極少量莖稈粉碎還田外，絕大部分被作為農業(yè)廢棄物，未能得到合理有效的利用。本研究將香蕉莖葉與柱花草按不同比例混合青貯，旨在降低香蕉莖葉水分含量，改善其青貯品質。

1材料與方法

1.1試驗設計

設置4個處理，分別為單貯香蕉莖葉、單貯柱花草、75%香蕉莖葉+25%柱花草混貯、50%香蕉莖葉+50%柱花草混貯，混合比例按照各飼料原料鮮重計，每個處理3個重復，青貯5周后進行品質評定。

1.2青貯飼料的制作與樣品采集

試驗材料：香蕉果實收割后香蕉假莖及香蕉葉，營養(yǎng)期熱研2號柱花草，柱花草與香蕉莖葉同時刈割，刈割時柱花草處于孕蕾期，兩者均進行晾曬萎蔫處理。

試驗采用常規(guī)青貯法進行青貯，青貯期為5周。將剛收割的香蕉秸稈和柱花草經(jīng)過一定時間風干萎蔫后，切成1.5～3 cm的小段，按比例混勻后填裝青貯塑料瓶內，壓實，在瓶口處包住保鮮膜后擰緊瓶蓋以防漏氣，青貯5周后取樣進行青貯品質評定，取樣時首先除去上層發(fā)霉的青貯料，然后將青貯飼料混合均勻取樣。

1.3品質評定與分析

1.3.1青貯飼料感官評定青貯飼料感官評定采用德國農業(yè)協(xié)會(DLG)感官青貯評分標準及等級進行評定[10]。根據(jù)氣味、質地、色澤3項進行評分，氣味評定4個等級，為0～14分；色澤評分3個等級，為0～2分；質地評分4個等級，為0～4分，然后綜合3項得分，評定為優(yōu)(20～16)、可(15～10)、中(9～5)、下(4～0)4個等級(表1、2)。

1.3.2乳酸菌培養(yǎng)與計數(shù)無菌條件下在3個平行樣中各準確稱取10 g青貯飼料樣品，分別置于裝有90 mL滅菌生理鹽水的錐形瓶中，震蕩5 min后，浸泡2 h做成10-1的均勻稀釋液。然后用1 mL滅菌移液槍吸取10-1稀釋液1 mL，注入含有9 mL滅菌生理鹽水的試管內，振搖試管混勻，做成10-2的稀釋液，依次稀釋成為10-4、10-5和10-6。然后分別吸取100 μL稀釋液，滴在MRS培養(yǎng)基平板上，用涂布棒涂勻，每個稀釋倍數(shù)3個重復，于37 ℃厭氧培養(yǎng)48 h后選取菌落數(shù)目在30～300的平板進行菌落計數(shù)。同時用稀釋液作空白對照，以區(qū)別操作過程中是否有污染。

1.3.3pH值的測定青貯瓶開封后稱取混合均勻青貯飼料35 g青貯飼料放入錐形瓶中，加入70 mL去離子水，用保鮮膜密封后，放入冰箱中在4 ℃下浸提24 h，然后取出錐形瓶用雙層紗布和濾紙進行榨取和過濾，取濾液用酸度計測定pH值并記錄。

1.3.4有機酸測定準確稱取剪碎的新鮮青貯飼料樣品25 g于具塞三角瓶中，加入225 mL超純水，4 ℃冰箱中浸提24h，用快速定量濾紙過濾，于塑料樣品瓶內保存(-20 ℃)備測。上樣前用直徑0.45μm合成纖維素酯膜過濾。

表1　德國DLG感官青貯評分標準及等級評定

表2　德國DLG感官青貯等級評定

采用LC-20AD型高效液相色譜進行，色譜條件為Venusil XBP C18(5 μm，100A，4.6×250 nm)，流速1.0 mL·min-1，檢測波長217 nm，柱溫25 ℃，進樣量10 μL；流動相：0.2 mol·L-1磷酸鹽緩沖液(pH 2.8)︰甲醇=60︰40[11]。

1.3.5常規(guī)養(yǎng)分測定青貯飼料中粗脂肪(GB/T 6433-1994)、粗蛋白(GB/T 6432-1994)、粗纖維(GB/T 6434-2006)、干物質(GB/T 6435-2006)、粗灰分(GB/T 6438-2007)等指標的測定采用常規(guī)方法。

1.4統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)資料的整理采用Excel電子表格，青貯飼料發(fā)酵品質及常規(guī)養(yǎng)分采用SAS 8.0軟件中的GLM進行方差分析，用Duncan’s進行多重比較，以平均值±標準差表示數(shù)據(jù)結果。

2結果與分析

2.1香蕉莖葉與柱花草混合青貯對青貯飼料感官品質的影響

從感官評定分數(shù)來看，香蕉秸稈單貯的分值達到18分，是所有處理組中最高的，品質達到優(yōu)等；柱花草單貯，氣味較差，有發(fā)霉現(xiàn)象，顏色為墨綠色，莖葉結構保持較差，葉片和嫩枝出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，綜合評分只有6分，青貯品質較差；75%香蕉秸稈與25%的柱花草混貯，綜合評分為16分，為優(yōu)等青貯飼料；當二者等比例混貯時，酸味較淡，給人以舒適感，但顏色稍差，呈深黃褐色，莖葉分明，結構保持一般，綜合評分為13分，為中等(表3)。從本研究綜合感官鑒定來看，香蕉秸稈單貯品質最好，等級最高，75%香蕉秸稈+25%柱花草次之，柱花草單貯品質最差。

2.2香蕉莖葉與柱花草混合青貯對青貯飼料發(fā)酵品質的影響

經(jīng)過5周青貯，乳酸和丁酸含量差異不顯著，其余各數(shù)據(jù)間均有差異(P<0.01)(表4)。各處理組間青貯飼料pH值差異顯著(P<0.05)，其中香蕉莖葉單貯pH值最低，極顯著低于柱花草單貯、50%香蕉莖葉+50%柱花草混貯，可見，隨著柱花草比例的增加，青貯飼料pH顯著升高；75%香蕉莖葉+25%柱花草混貯飼料乳酸菌菌落數(shù)極顯著高于其它處理；乙酸以75%香蕉莖葉+25%柱花草混貯含量最高，極顯著高于柱花草單貯，而與香蕉莖葉單貯、50%香蕉莖葉+50%柱

表3　香蕉莖葉與柱花草混合青貯對青貯飼料感官品質的影響

花草混貯差異不顯著(P>0.05)。以上分析結果表明，在這4組不同的青貯處理中，以75%香蕉莖葉+25%柱花草混貯組的乳酸菌和有機酸含量高，總體的青貯品質優(yōu)于其它3個處理。

2.3香蕉莖葉與柱花草混合青貯對青貯飼料常規(guī)養(yǎng)分的影響

青貯原料中水分和可溶性碳水化合物水平是決定青貯品質的關鍵因素。香蕉莖葉原料水分和可溶性碳水化合物含量分別高達87.4%和5.62%，柱花草中二者含量相對較低，分別為66.7%和1.93%(表5)，香蕉莖葉和柱花草混合后可以適當降低香蕉莖葉青貯水分、提高可溶性碳水化合物水平。香蕉莖葉單貯水分含量明顯高于其它處理組，且混合原料青貯后的水分含量較適宜；各處理組間青貯料干物質、粗纖維、中性洗滌纖維和粗灰分含量差異不顯著(P>0.05)(表6)；青貯飼料粗蛋白質含量隨著香蕉莖葉比例的增加而下降，且香蕉莖葉單貯、75%香蕉莖葉+25%柱花草混貯、50%香蕉莖葉+50%柱花草混貯顯著低于柱花草單貯(P<0.05)。青貯后飼料可溶性碳水化合物含量均明顯下降，各處理含量極顯著低于香蕉莖葉單貯(P<0.01)。

3討論

3.1香蕉莖葉與柱花草混合青貯飼料的感官評定

青貯飼料感官評定主要以氣味、色澤和質地為評定標準。青貯飼料感官品質的優(yōu)劣與青貯原料可溶性糖即可溶性碳水化合物(WSC)水平和水分含量有關。本研究香蕉莖葉WSC含量達到5.62%，柱花草WSC含量只有1.93%，二者不同比例混合可以提高相同比例混貯的WSC水平，為乳酸菌發(fā)酵提供基質，積累乳酸，提高青貯飼料感官品質。本研究結果顯示，當香蕉莖葉單獨青貯時，無論是從氣味、色澤還是質地上，青貯品質都較好，綜合等級為優(yōu)等，但其水分含量太高，在生產(chǎn)上容易導致養(yǎng)分流失；但柱花草單貯時，效果則稍差一些，有輕微的發(fā)霉現(xiàn)象，顏色不佳，有少量的腐爛現(xiàn)象；香蕉莖葉與柱花草按一定比例混貯后，青貯品質明顯得到改善，莖葉結構保持良好，無腐爛、霉味的現(xiàn)象出現(xiàn)，且具有較淡的酸味，給人舒適的感覺，75%香蕉莖葉+25%柱花草的青貯品質等級最好，達到優(yōu)等。

注：同行不同小寫字母和大寫字母分別表示不同青貯處理組間相同指標差異顯著(P<0.05) 和極顯著(P<0.01)。表6同。

Note: Different capital and lower case letters within the same row show significant difference among different mixed silage treatments at 0.01 and 0.05 level, respectively. The same in Table 6.

表5　香蕉莖葉和柱花草化學成分(風干基礎)

3.2香蕉莖葉與柱花草混合青貯飼料的發(fā)酵品質

pH是反映青貯飼料品質優(yōu)劣的一個重要指標，常規(guī)成功青貯要求的pH應低于4.2以下[12]。當pH值過高時，不能有效抑制腐敗菌的繁殖，導致蛋白質分解使青貯詞料營養(yǎng)物質的損失和青貯品質下降。從本研究所得出的數(shù)據(jù)來看，香蕉莖葉單貯時的pH值在3.50，而柱花草單貯時的pH值高達4.92，表明柱花草在單貯時是難以成功的。但將25%柱花草與75%香蕉莖葉混貯后，pH值可維持在3.58，大大改善了柱花草單貯時碳水化合物的不足，提高柱花草的青貯品質。

表6　香蕉莖葉與柱花草混合青貯的營養(yǎng)成分(風干基礎)

乳酸菌是一類可發(fā)酵糖類，主要產(chǎn)物為乳酸的革蘭氏陽性細菌的統(tǒng)稱[13]，利用原料中的糖類進行乳酸發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸和少量乙酸，可使青貯飼料中乳酸含量占干物質含量在1.5%～2%[14]，使pH降低從而抑制梭狀芽孢桿菌生長[15]。本研究中，柱花草和香蕉莖葉在單貯時的乳酸菌含量差異不顯著(P>0.05)，可維持在5.63～5.92 cfu，但當75%香蕉莖葉+25%柱花草混貯之后，乳酸菌的數(shù)量極顯著增長(P<0.01)，為6.55，乳酸菌發(fā)酵積累大量乳酸，為飼料青貯提供良好的青貯條件，提高了青貯的飼料品質。香蕉莖葉單貯時pH值最低，隨著柱花草比例增加青貯飼料pH升高(P<0.01)，而乳酸菌菌落數(shù)增加，導致這一結果的原因可能是隨著柱花草比例的增加，原料中可溶性碳水化合物水平降低，乳酸積累較慢，反過來對乳酸菌的抑制減弱，導致乳酸菌菌落數(shù)維持在較高水平。

有機酸是衡量優(yōu)質青貯料的重要指標，而乳酸含量的多少很大程度上決定了青貯品質的好壞。一般認為，乳酸含量越高，說明青貯品質越好。在本研究中，以75%香蕉莖葉+25%柱花草的比例青貯時，效果較好。一般情況下，青貯飼料中均含有一定量的乙酸，也將乙酸作為優(yōu)質青貯料的必要成分。本研究中，由單貯變?yōu)榛熨A后乙酸含量增加，青貯品質相應提高，青貯效果良好。丁酸發(fā)酵是鑒定青貯發(fā)酵成功與否的重要指標，若丁酸含量越高，則青貯發(fā)酵品質越差，反之則越好。本研究在青貯飼料中雖檢測到丁酸，但含量極低，故對青貯品質無影響。

3.3柱花草與香蕉莖葉混合青貯飼料的營養(yǎng)成分

在青貯過程中，水分是微生物生命活動最為重要的因素之一，水分過高或過低均會影響青貯效果[16]。原料含水率過高，不利于青貯前期乳酸菌的發(fā)酵，而促進了青貯后期的不良發(fā)酵，如揮發(fā)性脂肪酸含量增加，青貯發(fā)酵品質變壞[17]；同時過高的水分含量加大了營養(yǎng)物質隨汁液滲出的損失率，影響青貯飼料的營養(yǎng)價值[18]。在本研究中，香蕉莖葉青貯原料的含水量高達87.4%，即使是青貯之后水分仍保持在80%以上，單貯香蕉莖葉難以取得理想的青貯料。但柱花草青貯原料的含水量在66.7%左右，與香蕉莖葉混貯可明顯降低香蕉莖葉的含水量，提高香蕉莖葉的青貯品質。

柱花草中干物質含量高，但可溶性碳水化合物含量較低(1.93%)，若直接單獨調制青貯飼料，則可能由于碳水化合物含量不足等因素影響乳酸菌增殖[19]。而香蕉莖葉中干物質含量高，可溶性碳水化合物含量充分，與柱花草混合青貯可彌補柱花草中可溶性碳水化合物不足，改善發(fā)酵環(huán)境，促進乳酸菌等有益菌的生成，從而獲得優(yōu)質的青貯飼料。本研究將香蕉莖葉與柱花草按一定比例混貯，隨著柱花草比例增加，青貯飼料中的粗蛋白含量也明顯提高，而NDF和ADF的含量也較柱花草單貯時降低，這與眾多混合青貯的研究結果相一致[20]。柱花草因可溶性糖含量低，在單貯發(fā)酵時未能給乳酸菌提供充足的發(fā)酵底物產(chǎn)生乳酸，導致發(fā)酵飼料品質差[21]；而香蕉莖葉含有豐富的可溶性碳水化合物[22]，在飼料發(fā)酵青貯過程中，飼料混合青貯可改善飼料單貯時因水分或粗纖維過高、碳水化合物含量少等原因造成的飼料品質質量差的問題，有效平衡了飼料的整體品質，提高青貯品質和營養(yǎng)價值。本研究通過柱花草與香蕉莖葉不同比例混貯，可以彌補柱花草碳水化合物含量低的不足，提高柱花草單貯時的發(fā)酵品質，同時改善香蕉莖葉含水量高，養(yǎng)分損失多等不足。當75%香蕉莖葉+25%柱花草混貯時，青貯效果最佳，有效提高柱花草和香蕉莖葉的青貯品質。

4結論

從本研究各指標綜合評定上看，香蕉莖葉與柱花草混合青貯可提高青貯飼料的品質，當75%香蕉莖葉+25%柱花草混合青貯時，青貯效果最佳。

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(責任編輯武艷培)

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0505

*收稿日期：2015-09-08接受日期：2015-12-08

基金項目：海南大學大學生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項目；卓越農村人才教育培養(yǎng)計劃——復合應用型項目

通信作者：王學梅(1975-)，女，黑龍江肇東人，副教授，碩士，主要從事動物營養(yǎng)調控，新型飼料資源及功能性物質研究與開發(fā)。E-mail:xmwangsnow@sina.com

中圖分類號：S816

文獻標識碼：A

文章編號：1001-0629(2016)3-0512-07* 1

Corresponding author:Wang Xue-meiE-mail:xmwangsnow@sina.com

Evaluation of mixing silage ofMusaparadisiacastems and leaves andStylosnthesguianensis

Jin Sha, Huang Shi-zhang, Zhong Yi, Liang Meng-di, Chen Tao, Wang Xue-mei

(College of Agriculture, Hainan University, Haikou 570228, China)

Abstract:This experiment was excuted to exploit the quality of fermentation of mixed Musa paradisiaca stems and leaves and Stylosnthes guianensis. Four treatment groups were set according to the proportion of S. guianensis, 100% M. paradisiaca stems and leaves, 100% S. guianensis, 75% banana stems and leaves with 25% S. guianensis, 50% M. paradisiaca stems and leaves and 50% S. guianensis, each treatment contains 3 replicates. After 5 weeks of fermentation, the sensory evaluation and laboratory test of silage were carried out. The results showed, 100% M. paradisiaca stems and leaves group got the best quality in sensory evaluation, 100% S. guianensis group got 6 in sensory evaluation, the lowest in all groups, mixed silage groups were in the middle of all groups, the quality of mixed silage were evaluated with the growing ratio of banana stems and leaves. The 100% M. paradisiaca stems and leaves group got the lowest pH value, with the rising ratio of S. guianensis, the value of pH (P<0.01) and the colony count of lactobacillus (P<0.05) were improved. The acetic acid of 100% S. guianensis group was the lowest, no significant differences were observed in the lactic acid and butyric acid of all groups(P>0.05), no significant differences in fermentation quality due to the content; 75% M. paradisiaca stems and leaves and 25% S. guianensis group improved the content of lactic acid and acetic acid and the colony count of lactobacillus. With the improving ratio of S. guianensis, the content of water and water soluble carbohydrates (WSC) were depressed(P<0.05), the content of crude protein and crude fiber were improved significantly(P<0.05). With the sensory evaluation and laboratory tests, mixture of M. paradisiaca stems and leaves and S. guianensis reduced the water content, increased the content of WSC of S. guianensis, improved the quality of fermentation of mixed silage, and the best quality is 75% M. paradisiaca stems and leaves and 25% S. guianensis.

Key words:Musa paradisiaca stems and leaves; Stylosnthes guianensis; mixed silage; sensory evaluation; quality of fermentation

金莎，黃世章，鐘毅，梁夢迪，陳濤，王學梅.香蕉莖葉與柱花草混貯飼料的品質.草業(yè)科學,2016,33(3)：512-518.

Jin S,Huang S Z,Zhong Y,Liang M D,Chen T,Wang X M.Evaluation of mixing silage ofMusaparadisiacastems and leaves andStylosnthesguianensis.Pratacultural Science，2016,33(3)：512-518.

第一作者：金莎(1994-)，女，浙江紹興人，在讀本科生，主要從事動物生產(chǎn)研究。E-mail:497708694@qq.com