紫花苜蓿與全株玉米混合青貯研究

柳茜，孫啟忠，郝虎，劉曉波，何春

（1.四川省涼山州畜牧獸醫(yī)科學(xué)研究所，西昌 615042；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所，呼和浩特 010010）

紫花苜蓿與全株玉米混合青貯研究

柳茜1，孫啟忠2，郝虎1，劉曉波1，何春1

（1.四川省涼山州畜牧獸醫(yī)科學(xué)研究所，西昌 615042；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所，呼和浩特 010010）

以全株玉米和紫花苜蓿為原料，設(shè)置全株玉米單貯、紫花苜蓿單貯、30%全株玉米+70%紫花苜?；熨A、50%全株玉米+50%紫花苜?；熨A、70%全株玉米+30%紫花苜蓿混貯5個(gè)處理，研究全株玉米和紫花苜蓿混合青貯的效果和最佳比例。結(jié)果表明，混貯處理的粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量介于全株玉米單貯、紫花苜蓿單貯之間，且與2組單貯的差異顯著（P＜0．05），其中30%全株玉米+70%紫花苜?；熨A的粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量最高；各混貯pH值與全株玉米單貯相比差異顯著（P＜0．05），70%全株玉米+30%紫花苜蓿的pH值最接近全株玉米單貯；各混貯處理乳酸占總酸含量均達(dá)到80%以上，無(wú)丁酸產(chǎn)生；混貯各處理的氨態(tài)氮占總氮的比例低于紫花苜蓿單貯，高于全株玉米單貯，其中70%全株玉米+30%紫花苜蓿的處理氨態(tài)氮含量最低，為8．21%。通過(guò)V-Score青貯發(fā)酵品質(zhì)評(píng)價(jià)體系評(píng)分，各混貯處理的發(fā)酵品質(zhì)均優(yōu)于紫花苜蓿單貯，以70%全株玉米+30%紫花苜蓿發(fā)酵品質(zhì)最佳，是攀西地區(qū)開展紫花苜蓿與全株玉米混貯的最佳配比。

紫花苜蓿；全株玉米；青貯；混貯

紫花苜蓿（Medicago sativa）是世界上種植面積較大的多年生豆科牧草，具有產(chǎn)草量高、營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好、易于家畜消化等特點(diǎn)，享有牧草之王的美譽(yù)[1～5]。目前紫花苜蓿利用的主要方式是生產(chǎn)干草和青貯。在我國(guó)南方地區(qū)，苜蓿生長(zhǎng)和收獲季節(jié)往往是降雨較多時(shí)節(jié)，頻繁的降水不利于調(diào)制苜蓿干草[6]。在攀西地區(qū)，非秋眠級(jí)紫花苜蓿每年可刈割6～8次，鮮草產(chǎn)量在103618.45～117598.77kg/hm2，生長(zhǎng)的高峰期正處于雨季，此期收獲干草比較困難。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本研究探討了在苜蓿原料中添加富含碳水化合物的青貯玉米來(lái)調(diào)制優(yōu)質(zhì)青貯飼料的方法，分析了苜蓿以不同比例與全株玉米混貯的營(yíng)養(yǎng)成分及發(fā)酵品質(zhì)，旨在找出合理的混貯配比，為攀西地區(qū)苜蓿青貯飼料的生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料

1.1.1 青貯原料

青貯原料為初花期涼苜1號(hào)紫花苜蓿（2013年10月播種）和臘熟期全株玉米（2014年4月18日播種）。

1.1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)與時(shí)間

兩種青貯原料均在涼山州畜科所牧草試驗(yàn)地種植。該地位于北緯27°32′，東經(jīng)101°46′，海拔1 560m，屬南亞熱帶山地暖溫生態(tài)區(qū)。樣品采集于2014年8月28日。

1．2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：全株玉米單貯（Y）、70%全株玉米+30%紫花苜?；熨A（70%Y+30%Z）、50%全株玉米+50%紫花苜蓿混貯（50%Y+50%Z）、30%全株玉米+70%紫花苜?；熨A（30%Y+70%Z）、紫花苜蓿單貯（Z）。每個(gè)處理3次重復(fù)。

1．3 青貯調(diào)制

紫花苜蓿于試驗(yàn)前一天刈割后晾曬24h，待全株玉米刈割后與晾曬后的紫花苜蓿一起切短至2cm左右長(zhǎng)。單貯時(shí)，分別稱取全株玉米和紫花苜蓿300g；混貯時(shí)，按照不同比例計(jì)算全株玉米和紫花苜蓿的添加量（總重300g），分別稱取兩種青貯原料并混勻后裝入聚乙烯真空袋(20cm×28cm)，用真空包裝機(jī)抽真空并封口，于室溫條件下放置60d后進(jìn)行青貯品質(zhì)的分析。另備500g的原料在室內(nèi)條件下陰干。

1．4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 營(yíng)養(yǎng)成分分析

干物質(zhì)含量：105℃烘干法[7]；粗蛋白質(zhì)含量：凱氏定氮法[7]。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量：范氏洗滌纖維法[8]?？扇苄蕴牵狠焱?硫酸比色法[9]。

1.4.2 發(fā)酵品質(zhì)分析

pH值：測(cè)定前準(zhǔn)備好180mL去離子水，打開青貯袋，稱取20g青貯料濕樣加入去離子水中，放入4℃冰箱，24h后將浸提液用四層紗布、濾紙過(guò)濾到燒杯中，使用雷磁pHS-3CpH計(jì)測(cè)定浸提液的pH值。

氨態(tài)氮：取1.5mL濾液于離心管中，采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定氨態(tài)氮含量[10,11]。

有機(jī)酸測(cè)定：另取一份濾液，用0.45μ m濾膜過(guò)濾于5mL的離心管中，采用離子色譜法測(cè)定青貯稀釋液中的乳酸含量；以2-乙基丁酸為內(nèi)標(biāo)，采用氣相色譜法測(cè)定樣品中的揮發(fā)性酸含量[12～14]。

1.4.3 青貯品質(zhì)評(píng)定：通過(guò)V-Score青貯發(fā)酵品質(zhì)評(píng)價(jià)體系對(duì)青貯料發(fā)酵品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。青貯飼料V-Score評(píng)分以氨態(tài)氮和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量為評(píng)定指標(biāo)[15]。根據(jù)這一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)將青貯飼料中氨態(tài)氮、乙酸、丙酸及丁酸含量確定單項(xiàng)得分，3個(gè)單項(xiàng)分?jǐn)?shù)相加得到總分，滿分為100分 ，81～100分為良好， 61～80分為尚可，0～60分為不良。

1．5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel處理，采用SPSS13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2．1 青貯原料的特性

本試驗(yàn)中全株玉米的水分含量為56.49%，紫花苜蓿水分含量為67.80%，均符合青貯處理對(duì)原料水分含量的要求，玉米的可溶性糖為6.65%，苜蓿的可溶性糖為3.80%。青貯原料特性見表1。

表1 青貯原料特性

2．2 各處理青貯料的營(yíng)養(yǎng)成分分析

由表1、表2可知，紫花苜蓿與全株玉米單貯后干物質(zhì)含量分別較原料提高，粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、可溶性糖含量分別較原料降低。5個(gè)處理中，紫花苜蓿單貯的干物質(zhì)含量最低，粗蛋白含量最高；全株玉米單貯的粗蛋白含量最低，酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量和可溶性糖含量最高。兩組單貯在5項(xiàng)指標(biāo)上均差異顯著（P＜0.05）。三組混貯處理的粗蛋白含量介于兩組單貯處理之間，混貯間的粗蛋白含量差異顯著（P＜0.05），與兩組單貯也差異顯著（P＜0.05）。混貯中，70%全株玉米+30%紫花苜蓿的酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和可溶性糖含量與50%玉米+50%紫花苜蓿組差異不顯著（P＞0.05），與30%全株玉米+70%紫花苜蓿組差異顯著（P＜0.05）。50%全株玉米+50%紫花苜蓿組的中性洗滌纖維和可溶性糖含量與30%全株玉米+70%紫花苜蓿組差異不顯著（P＞0.05），但是兩者的酸性洗滌纖維含量差異顯著（P＜0.05）?；熨A中粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量最高的是30%全株玉米+70%紫花苜蓿，分別為14.12%、33.30%、46.54%，表現(xiàn)為30%全株玉米+70%紫花苜蓿＞50%全株玉米+50%紫花苜蓿＞70%全株玉米+30%紫花苜蓿；可溶性糖含量最高的是70%全株玉米+30%紫花苜蓿，為3.57%，表現(xiàn)為70%全株玉米+30%紫花苜蓿＞50%全株玉米+50%紫花苜蓿＞30%全株玉米+70%紫花苜蓿。混貯中隨著苜蓿比例的增加，粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量呈逐漸增加的趨勢(shì)，可溶性糖含量呈逐漸降低的趨勢(shì)。

表2 紫花苜蓿與全株玉米單貯和不同比例混貯的營(yíng)養(yǎng)成分

2．3 各處理青貯料的發(fā)酵品質(zhì)分析

由表3可知，全株玉米單貯的pH值為3.89，紫花苜蓿單貯的pH值為4.33，二者pH值差異顯著（P＜0.05）。3個(gè)混貯處理組的pH值介于4.15～4.40之間，與紫花苜蓿單貯pH值差異不顯著（P＞0.05），與全株玉米單貯pH值差異顯著（P＜0.05）。兩組單貯的乳酸含量差異顯著（P＜0.05），三組混貯處理間乳酸含量差異不顯著（P＞0.05），且與單貯間差異均不顯著（P＞0.05）。所有處理組間的乙酸、丙酸含量差異均不顯著（P＞0.05）。所有處理組中乳酸占總酸的百分比均在80%以上，各處理間差異不顯著（P＞0.05）；各處理中乙酸占總酸的百分比均在10%以上，各處理間差異不顯著（P＞0.05）。各處理中除全株玉米單貯和50%全株玉米+50%紫花苜蓿混貯的丙酸占總酸的百分比差異顯著（P＜0.05）外，其余處理間差異不顯著（P＞0.05）。各處理的乳酸與乙酸比值為5.96～8.25，雖有波動(dòng)，但各處理間差異不顯著（P＞0.05）。所有處理均未檢測(cè)到丁酸。

表3 紫花苜蓿與全株玉米單貯和不同比例混貯青貯品質(zhì)

2．4 各處理青貯料的青貯品質(zhì)評(píng)價(jià)

全株玉米青貯的氨態(tài)氮占總氮比例最低，為6.28%，紫花苜蓿單貯的氮態(tài)氮占總氮比例最高，為12.93%，對(duì)于混貯各處理該值為8.21%～9.21%，介于全株玉米單貯和紫花苜蓿單貯之間。三組混貯處理與紫花苜蓿單貯的氨態(tài)氮占總氮比例差異不顯著（P＞0.05），與玉米單貯差異顯著（P＜0.05）。運(yùn)用V-Score青貯評(píng)價(jià)體系對(duì)各處理的評(píng)分見表4。玉米單貯得分為95.10，為良好；混貯各處理的得分為88.19～91.32，為良好，其中以70%玉米+30%紫花苜蓿的得分最高，為91.32；紫花苜蓿單貯的得分為73.75，為尚可。

表4 紫花苜蓿與全株玉米單貯和不同比例混貯的V-Score青貯質(zhì)量評(píng)分

3 討論與結(jié)論

3．1 混貯比例對(duì)青貯營(yíng)養(yǎng)成分的影響

青貯原料中適宜的可溶性糖含量是克服高緩沖能，確保青貯發(fā)酵品質(zhì)的前提條件，而苜蓿中可溶性碳水化合物含量低，蛋白質(zhì)含量高，緩沖能高，通過(guò)青貯發(fā)酵不易形成低pH狀態(tài)，因此紫花苜蓿青貯時(shí)通常添加一些糖分含量高的禾本科牧草、飼料作物等[16,17]。本試驗(yàn)中，紫花苜蓿添加全株玉米的混貯與單一的紫花苜蓿單貯相比，提高了可溶性糖含量，更易調(diào)制青貯飼料，與單一的全株玉米青貯相比，提高了青貯料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?；熨A處理的粗蛋白含量、可溶性糖含量均介于苜蓿單貯與玉米單貯之間，這與孫小龍等[17]的研究結(jié)果相一致，表現(xiàn)出隨著紫花苜蓿的增加，粗蛋白含量呈增加、可溶性糖含量呈降低趨勢(shì)，將二者混貯，優(yōu)劣互補(bǔ)，營(yíng)養(yǎng)均衡。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量可以作為估測(cè)奶牛日糧粗精比是否合適的重要指標(biāo)，酸性洗滌纖維是指示飼草能量的關(guān)鍵，與動(dòng)物消化率呈負(fù)相關(guān)，其含量越低，飼草的消化率越高，飼用價(jià)值越大[18]。本試驗(yàn)三組混貯處理與全株玉米單貯相比，酸性洗滌纖維下降20.47%、32.51%和36.80%，中性洗滌纖維下降6.83%、17.34%和22.64%，更利于奶牛消化?；熨A處理中以70%全株玉米+30%紫花苜蓿的酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量最低，飼用價(jià)值最大。

3．2 混貯比例對(duì)青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

pH值是反映青貯飼料發(fā)酵好壞的重要指標(biāo)之一[19]。本試驗(yàn)中紫花苜蓿單貯pH為4.33，隨著玉米在混貯比例中的增加，降低了混貯的pH值，70%全株玉米+30%紫花苜蓿的pH值為4.15，說(shuō)明添加玉米可改善苜蓿的發(fā)酵品質(zhì)，這與孫小龍[17]、王林等[20]的研究相一致。

有機(jī)酸總量及其構(gòu)成可以反映青貯發(fā)酵過(guò)程的好壞，其中最重要的是乳酸、乙酸和丁酸，乳酸所占比例越大越好，丁酸所占比例則越小越好[21]。試驗(yàn)中所有處理的乳酸含量均超過(guò)80%，乳酸含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，因此可初步認(rèn)為是以同型乳酸發(fā)酵為主。隨著紫花苜蓿在混貯比例中的增加，乙酸含量呈逐漸增加的趨勢(shì)。本試驗(yàn)中苜蓿原料的可溶性糖含量雖較低（3.80%），但含水量（67.80%）較適宜，有效抑制了不良微生物的活動(dòng)，沒有丁酸產(chǎn)生。而玉米原料的可溶性糖含量較高（6.65%），發(fā)酵底物充足，促使pH值下降，有效抑制了梭菌繁殖。由于苜蓿和玉米的互作效應(yīng)，混貯處理丙酸產(chǎn)生較少，沒有丁酸產(chǎn)生。

氨態(tài)氮與總氮的比值可反映青貯飼料中蛋白質(zhì)及氨基酸分解的程度，比值越大，說(shuō)明蛋白質(zhì)分解越多，也意味著青貯質(zhì)量不佳[19,21]。青貯中氨態(tài)氮含量不僅與青貯發(fā)酵過(guò)程有關(guān)，還受不同種類牧草中化學(xué)成分含量的影響[22]。由于苜蓿蛋白質(zhì)含量高，蛋白降解程度嚴(yán)重，故氨態(tài)氮含量對(duì)苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)影響較大。本試驗(yàn)中紫花苜蓿單貯氨態(tài)氮占總氮百分比最高，為12.93%，混貯中70%全株玉米+30%紫花苜蓿組最低，為8.21%，較紫花苜蓿單貯降低36.50%。說(shuō)明向紫花苜蓿中添加全株玉米能降低氨態(tài)氮的生成量。

3．3 青貯品質(zhì)的評(píng)價(jià)

pH值是評(píng)定青貯品質(zhì)的重要指標(biāo)。品質(zhì)好的鮮草青貯料pH低于4.2，低于4.5則為中等，高于4.8則說(shuō)明發(fā)酵品質(zhì)差[23]。本試驗(yàn)中70%全株玉米+30%紫花苜蓿的pH值為4.15，低于4.2。品質(zhì)好的青貯料氨態(tài)氮占總氮的比例應(yīng)低于10%[23]，丁酸含量應(yīng)低于0.1%[23]，本試驗(yàn)中除紫花苜蓿單貯氨態(tài)氮占總氮比例超過(guò)10%外，其他處理均低于10%，所有處理均沒有丁酸產(chǎn)生。因此，通過(guò)V-Score評(píng)價(jià)體系可知，紫花苜蓿發(fā)酵品質(zhì)等級(jí)為尚可，其他處理發(fā)酵品質(zhì)等級(jí)為良好，混合青貯相對(duì)于紫花苜蓿單貯品質(zhì)好。

綜合發(fā)酵品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分考慮，在攀西地區(qū)開展紫花苜蓿青貯以70%全株玉米+30%紫花苜蓿青貯效果最優(yōu)。

[1] 孫啟忠,寧布,李志勇,等．抓住機(jī)遇推進(jìn)苜蓿產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[J]． 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2003,5(1):67－70．

[2] 萬(wàn)里強(qiáng),李向林,何峰．添加乳酸菌和纖維素酶對(duì)苜蓿青貯品質(zhì)的影響[J]．草業(yè)科學(xué),2011,28(7):1379-1383．

[3] 王昆昆,玉柱,邵濤,等． 乳酸菌制劑對(duì)不同比例苜蓿和披堿草混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響[J]． 草業(yè)學(xué)報(bào),2010,19(4):94-100．

[4] 孫啟忠． 苜蓿經(jīng)[M]． 北京:科學(xué)出版社,2016．

[5] 孫啟忠,王宗禮,徐麗君．旱區(qū)苜蓿[M]．北京:科學(xué)出版社, 2014．[6] 田瑞霞,安淵,王光文,等． 紫花苜蓿青貯過(guò)程中pH值和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變化規(guī)律[J]． 草業(yè)學(xué)報(bào),2005,14(3):82-86．

[7] 郭望山,孟慶翔． 杜馬斯燃燒法與凱氏法測(cè)定飼料含氮量的比較研究[J]． 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2006,37(5):464-468．

[8] Van Soest P J,Robertson J B,Lewis B A．Methods for dietary fiber,neutral detergent fiber,and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition[J]．Journal of Dairy Science,1991,74:3583-3597．

[9] McDonald D,Henderson A R．Dctermination of water soluble carbohydrates in grass[J]．Journal of the Science of Food and Agriculture,1964,15:395-398．

[10] Broderica G A,Kang J H．Automated simultaneous determination of ammonia and amino acids in ruminal fluid and in vitro media[J]． Journal of Dairy Science,1980,33:64-7．

[11] 柳茜,程曉,孫啟忠,等．玉米與高梁混合青貯的研究[J]．中國(guó)奶牛,2016,5:1-4．

[12] 許慶方,玉柱,韓建國(guó),等．高效液相色譜法測(cè)定紫花苜蓿青貯中的有機(jī)酸[J]．草原與草坪,2007,2:63-67．

[13] 陶蓮,孫啟忠,玉柱,等．乳酸菌添加劑對(duì)全株玉米和苜蓿青貯品質(zhì)的影響[J]．中國(guó)奶牛,2009,2:13-16．

[14] 李希茜,韓建國(guó),玉柱,等．添加劑對(duì)紫花苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)和體外消化率的影響[J]． 中國(guó)奶牛,2009,8:20-24．

[15] 孫娟娟,玉柱,薛艷林,等． 添加劑對(duì)羊草青貯發(fā)酵品質(zhì)和體外消化率的影響[J]． 中國(guó)草地學(xué)報(bào), 2007,15(3):238-242．

[16] 李向林,萬(wàn)里強(qiáng)．苜蓿青貯技術(shù)研究進(jìn)展[J]．草業(yè)學(xué)報(bào), 2005,14(2):9-15．

[17] 孫小龍,周禾,李平,等． 苜蓿與玉米秸桿混貯研究[J]．草業(yè)學(xué)報(bào), 2009,18(5):86-92．

[18] 李向林,張新躍,唐一國(guó),等． 日糧中精料和牧草比例對(duì)舍飼山羊增重的影響[J]． 草業(yè)學(xué)報(bào),2008,17(2):43-47．

[19] 郭旭生,周禾,劉桂霞． 苜蓿青過(guò)程中蛋白的分解及抑制方法[J]．草業(yè)科學(xué),2005,11:50-54．

[20] 王林,孫啟忠,張慧杰． 苜蓿與玉米貯質(zhì)量研究[J]．草業(yè)學(xué)報(bào), 2011,20(4):202-209．

[21] 王紅梅,陶雅,孫啟忠,等． 呼倫貝爾草原六種牧草青貯特性研究[J]．中國(guó)草地學(xué)報(bào),2014,36(1):58-63．

[22] 萬(wàn)里強(qiáng),李向林,何峰,等． 苜蓿含水量與添加劑組分濃度對(duì)青貯效果的影響研究[J]． 草業(yè)學(xué)報(bào),2007,16(2):40-45．

[23] 許慶方,玉柱,李志強(qiáng),等． 苜蓿、玉米青貯飼料有氧穩(wěn)定性研究[J]．中國(guó)草地學(xué)報(bào),2007,15(6):519-524．

S823.4

A

1004-4264（2017）01-0059-04

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.01.015

2016-07-22

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（牧草）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-35）。

柳茜（1977-），女，漢族，四川西昌人，高級(jí)畜牧師，主要從事牧草栽培技術(shù)研究與推廣工作。

通迅作者：孫啟忠（1959-），男，漢族，內(nèi)蒙古五原人，研究員，主要從事牧草生產(chǎn)技術(shù)研究工作。