不同添加劑對(duì)隴東紫花苜蓿青貯品質(zhì)的影響

薛春勝，劉瑞生，徐建峰，張金林

(1.平?jīng)雎殬I(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 平?jīng)?744000； 2.甘肅省畜牧獸醫(yī)研究所，甘肅 平?jīng)?744000；3.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730000)

紫花苜蓿(Medicagosativa)富含蛋白質(zhì)、維生素和多種礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，抗逆性強(qiáng)，適口性好，素有“牧草之王”的美譽(yù)。隴東地區(qū)屬典型的黃土高原丘陵區(qū)，自古就有種植紫花苜蓿飼喂牲畜的傳統(tǒng)和習(xí)慣，是甘肅省紫花苜蓿留存面積最大的地區(qū)[1]，但在廣大農(nóng)區(qū)晾曬干草仍是目前主要的利用方式，極易造成營(yíng)養(yǎng)成分損失和發(fā)霉腐爛[2-3]。隨著生物添加劑的逐步開發(fā)及其在青貯飼料中的廣泛應(yīng)用，許多研究[4-6]證實(shí)了生物添加劑對(duì)促進(jìn)青貯發(fā)酵過程中有益菌和酶的活性，提高消化率，改善發(fā)酵品質(zhì)等方面的作用也受到了廣大養(yǎng)殖戶的認(rèn)可。

本研究以隴東地區(qū)廣泛栽培的隴東紫花苜蓿為材料，在平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)采集了初花期刈割的紫花苜蓿草樣，分析且比較甲酸、蔗糖、EM菌液、纖維素酶4種添加劑對(duì)紫花苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響，旨在篩選適宜于隴東紫花苜蓿青貯的添加劑，為舍飼條件下牛羊規(guī)?；B(yǎng)殖提供優(yōu)質(zhì)青貯飼料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

草樣取自平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)白廟鄉(xiāng)農(nóng)戶種植的第3年第1茬的隴東紫花苜蓿，于2016年6月上旬初花期進(jìn)行刈割，鍘至3～5 cm長(zhǎng)，在水泥地平鋪晾曬至含水量50%左右待用。甲酸(純度42%)和蔗糖(純度65%)購(gòu)自平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)瑞科化學(xué)試劑公司，EM菌液(2×109cfu·mL-1)和纖維素酶(20萬(wàn)U·g-1)購(gòu)自定西市富民科技有限責(zé)任公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)甲酸、蔗糖、EM菌液、纖維素酶4種添加劑處理組，設(shè)未加添加劑為對(duì)照組，共5個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)，添加劑量分別為5.0 mL·kg-1、1.5%、0.1%、0.1%和0(CK)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1青貯方法 參照劉建新等[7]的報(bào)道，確定本研究的添加劑量。將4種添加劑溶解于少量蒸餾水后，均勻噴灑到晾曬后的紫花苜蓿原料草上，充分混勻，分層填裝到55 cm×100 cm聚丙烯酰胺袋內(nèi)，包裹壓實(shí)，每袋裝料20 kg，封口貼上標(biāo)簽，置室溫下(13～33 ℃)貯藏60 d后開封，取樣檢測(cè)分析。

1.3.2測(cè)定指標(biāo)及方法 將放置60 d的青貯苜蓿開封采樣，每個(gè)處理組每個(gè)重復(fù)各取青貯苜蓿樣品500 g，在甘肅省畜牧獸醫(yī)研究所飼料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行感官評(píng)定，測(cè)定發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分、有氧穩(wěn)定性等指標(biāo)。

(1)感官評(píng)定

根據(jù)文獻(xiàn)[8]，稱取青貯苜蓿樣品50 g，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)氣味、質(zhì)地和色澤進(jìn)行感官評(píng)定。其中，氣味設(shè)3個(gè)等級(jí)(0～14分)，質(zhì)地設(shè)4個(gè)等級(jí)(0～4分)，色澤設(shè)3個(gè)等級(jí)(0～2分)。最后綜合3項(xiàng)得分，依次評(píng)定為一等(16～20分)、二等(10～15分)、三等(5～9分)和腐敗(0～4分)4個(gè)等級(jí)。

(2)發(fā)酵品質(zhì)

稱取20 g苜蓿青貯飼料樣品，加入180 mL蒸餾水?dāng)噭?，?層紗布和濾紙過濾，濾出的浸出液用酸度計(jì)測(cè)定pH[9]。乳酸、乙酸、丙酸和丁酸采用液相色譜分析儀測(cè)定，氨態(tài)氮采用苯酚-次氯酸比色法測(cè)定[10]，并計(jì)算氨態(tài)氮與總氮的比例。

(3)營(yíng)養(yǎng)成分

參照張麗英[11]的方法，采用全自動(dòng)凱氏定氮儀、范式洗滌纖維法、灰化法分別測(cè)定青貯苜蓿中粗蛋白質(zhì)、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和粗灰分含量。

(4)有氧穩(wěn)定性

參照劉輝等[12]的方法，測(cè)定苜蓿青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，即苜蓿青貯飼料暴露于空氣中，當(dāng)中心溫度高于室溫(21 ℃左右)2 ℃時(shí)，所持續(xù)的時(shí)間(h)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行整理，不同組別苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性分析，數(shù)值用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 青貯苜蓿感官評(píng)定結(jié)果

4種添加劑處理組青貯苜蓿感官評(píng)定得分均高于對(duì)照組(表1)，表現(xiàn)為莖葉結(jié)構(gòu)完整、質(zhì)地柔軟，呈黃綠色或淡黃綠色，具有芳香性氣味。綜合得分高低依次排序?yàn)镋M菌液組>纖維素酶組>蔗糖組>甲酸組>對(duì)照組，表明EM菌液處理青貯苜蓿，感官評(píng)定效果最佳。

2.2 青貯苜蓿發(fā)酵品質(zhì)

4種添加劑處理組的pH均顯著(P<0.05)低于對(duì)照組，以纖維素酶組最低(表2)。4種添加劑處理組的乳酸含量均顯著(P<0.05)高于對(duì)照組，以纖維素酶組最高，蔗糖組次之，且二者均顯著(P<0.05)高于甲酸組、EM菌液組；甲酸組和EM菌液組間無(wú)顯著差異(P>0.05)。4種添加劑處理組的乙酸含量均顯著(P<0.05)低于對(duì)照組，甲酸組、蔗糖組、EM菌液組組間差異不顯著，但均顯著(P<0.05)高于纖維素酶組。4種添加劑處理組的氨態(tài)氮/總氮含量均顯著(P<0.05)低于對(duì)照組，但4種添加劑處理組間差異不顯著(P>0.05)。此外，除對(duì)照組檢測(cè)到丁酸外，其余各組均未檢測(cè)到丁酸和丙酸。

括號(hào)內(nèi)數(shù)值表示各處理組感官評(píng)定得分。

The values within brackets are sensory evaluation scores of the silages in the different treatment groups.

表2 不同添加劑對(duì)苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響Table 2 Effect of different additives on the fermentation quality of alfalfa silage

同列數(shù)值后不同字母表示差異顯著 (P<0.05)。表3同。

Different lowercase letters within the same column indicate significant difference at the 0.05 level; similarly for Table 3.

2.3 青貯苜蓿營(yíng)養(yǎng)成分

4種添加劑處理組的粗蛋白含量均顯著(P<0.05)高于對(duì)照組，甲酸組顯著(P<0.05)高于蔗糖組、EM菌液組和纖維素酶組，后3組間差異不顯著(P>0.05)(表3)。各組間的粗灰分含量無(wú)顯著差異。4種添加劑處理組酸性洗滌纖維含量均顯著(P<0.05)低于對(duì)照組，但4種添加劑處理組之間差異不顯著(P>0.05)。蔗糖組、EM菌液組和纖維素酶組的中性洗滌纖維含量顯著(P<0.05)低于甲酸組和對(duì)照組。

表3 不同添加劑對(duì)青貯苜蓿營(yíng)養(yǎng)成分的影響Table 3 Effect of different additives on the nutrient compositions of alfalfa silage

2.4 青貯苜蓿有氧穩(wěn)定性

4種添加劑處理組的有氧穩(wěn)定性時(shí)間均顯著(P<0.05)高于對(duì)照組，其中甲酸組和纖維素酶組顯著(P<0.05)高于蔗糖組和EM菌液組，甲酸組和纖維素酶組間無(wú)顯著差異(P>0.05)(圖1)。

圖1 不同添加劑對(duì)青貯苜蓿有氧穩(wěn)定性的影響Fig. 1 Effect of different additives on the aerobic stability of alfalfa silage

不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Different lowercase letters indicate significant difference at the 0.05 level.

3 討論

3.1 不同添加劑對(duì)青貯苜蓿感官評(píng)定結(jié)果的影響

青貯飼料的色澤、質(zhì)地、水分含量等外形特征，在一定程度上可以反映青貯成功與否，也會(huì)影響牛羊的適口性。本研究在隴東紫花苜蓿中添加甲酸、蔗糖、EM菌液、纖維素酶4種添加劑發(fā)酵處理60 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過甲酸、蔗糖、EM菌液、纖維素酶處理的青貯苜蓿莖葉結(jié)構(gòu)保存完好，顏色接近黃綠色，呈芳香性氣味，未出現(xiàn)霉變現(xiàn)象，綜合得分均在16分以上，達(dá)到一等等級(jí)，表明添加劑可以改善青貯苜蓿的感官品質(zhì)，這與徐煒等[13]添加麩皮、甲酸、乙酸、乳酸菌制劑青貯夏河縣紫花苜蓿，劉賢等[14]利用糖蜜、乳酸菌制劑、酶制劑、乳酸菌+酶制劑和甲酸對(duì)兩種不同含水率的苜蓿進(jìn)行青貯調(diào)制試驗(yàn)，夏明等[15]使用甲酸、丙酸鈣、纖維素酶、乳酸菌、葡萄糖對(duì)苜蓿青貯的研究結(jié)果一致。

3.2 不同添加劑對(duì)青貯苜蓿發(fā)酵品質(zhì)的影響

pH、有機(jī)酸和氨態(tài)氮含量是衡量青貯飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)。在苜蓿青貯中添加蔗糖[16]、甲酸和纖維素酶[17]，在青貯苜蓿時(shí)添加3%的糖蜜，所測(cè)定的pH都在4.2以上，與對(duì)照組相比呈降低趨勢(shì)[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖、甲酸和EM菌液、纖維素酶組pH都顯著(P<0.05)低于對(duì)照組，且前3組pH均高于4.2，這與上述報(bào)道相符。表明蔗糖、甲酸和EM菌液3種添加劑都能降低飼料中pH，但纖維素酶組降低青貯苜蓿pH的作用更為明顯。

青貯過程中對(duì)發(fā)酵品質(zhì)影響最大的是乳酸、乙酸和丁酸，且丁酸含量越少越好，因?yàn)槎∷峋哂懈粑?，?huì)直接影響青貯品質(zhì)[19]。乳酸含量，4種添加劑處理組和對(duì)照組都大于3%(DM)，且組間存在顯著差異(P<0.05)，以纖維素酶組最高(5.83%)、蔗糖組次之(5.47%)、對(duì)照組最低(3.27%)，與王瑩和玉柱[17]研究結(jié)果相同，也切合玉柱和孫啟忠[20]提出的“當(dāng)青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)良時(shí)，乳酸含量為3%～13%”的觀點(diǎn)。事實(shí)上，蔗糖作為發(fā)酵促進(jìn)劑，可以促進(jìn)乳酸菌的大量增加，從而產(chǎn)生更多的乳酸[21]；纖維素酶能將植物細(xì)胞壁的多糖降解為單糖，促進(jìn)乳酸發(fā)酵[22]；EM菌液能夠提高青貯原料的可溶性糖含量，為乳酸菌發(fā)酵提供更多的發(fā)酵底物[9]。本研究除對(duì)照組檢測(cè)到丁酸外，其余各組均未發(fā)現(xiàn)丁酸和丙酸，劉輝等[12]、鄧海軍和楊富裕[16]也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，可能是因?yàn)榧尤胩砑觿┖髸?huì)使苜蓿青貯較快進(jìn)入乳酸發(fā)酵階段，從而抑制蛋白水解作用，導(dǎo)致丁酸和丙酸濃度降低，也可能與發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。乙酸含量，蔗糖、甲酸、纖維素酶、EM菌液4種添加劑處理組都顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，王瑩和玉柱[17]也證實(shí)了蔗糖、甲酸和纖維素酶作為青貯添加劑，可以降低乙酸產(chǎn)量。馬春暉等[23]研究表明，添加EM菌液的苜蓿青貯的乙酸含量顯著(P<0.05)低于對(duì)照組。研究表明[24-26]，添加EM菌劑、甲酸、糖類、乳酸菌、纖維素酶等，都可以降低青貯飼料中氨態(tài)氮/總氮含量，本研究也印證了上述觀點(diǎn)，蔗糖、甲酸、纖維素酶、EM菌液4種添加劑處理組氨態(tài)氮/總氮含量都顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且均小于3%，處于品質(zhì)優(yōu)良的苜蓿青貯的范圍(NH3-N/TN<10%)[20]。此外，纖維素酶組氨態(tài)氮/總氮含量最低，這有利于保存青貯飼料中碳水化合物的含量，從而抑制細(xì)菌的增殖，以乳酸菌發(fā)酵占優(yōu)勢(shì)，改善發(fā)酵質(zhì)量[27]。

3.3 不同添加劑對(duì)青貯苜蓿營(yíng)養(yǎng)成分的影響

王瑩和玉柱[17]研究了甲酸、蔗糖和纖維素酶3種添加劑對(duì)紫花苜蓿青貯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)甲酸組粗蛋白含量顯著高于纖維素酶組、蔗糖組和對(duì)照組(P<0.05)，而各組間粗灰分含量差異不顯著。本研究也得出了類似結(jié)果，粗蛋白含量，各組間存在顯著差異(P<0.05)，且以甲酸組最高，說明甲酸作為青貯發(fā)酵抑制劑，與其他添加劑相比在貯藏過程中蛋白質(zhì)分解較少，可以提高蛋白質(zhì)的利用率[24]。此外，4種添加劑對(duì)青貯苜蓿粗灰分含量無(wú)顯著影響，與徐煒等[13]、夏明等[15]研究結(jié)果一致。酸性洗滌纖維，4種添加劑處理組均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)；中性洗滌纖維，蔗糖組、EM菌液組和纖維素酶組均顯著低于對(duì)照組和甲酸組(P<0.05)，表明甲酸、蔗糖、EM菌液和纖維素酶4種添加劑具有增加酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維降解的趨勢(shì)，與Colombatto等[28]、薛艷林等[29]研究結(jié)果相同。

3.4 不同添加劑對(duì)青貯苜蓿有氧穩(wěn)定性的影響

乳酸菌、脫氧乙酸和乳酸菌+糖蜜作為添加劑，都能提高紫花苜蓿青貯的有氧穩(wěn)定性，且以乳酸菌的效果最佳，能使有氧穩(wěn)定性時(shí)間延長(zhǎng)到210 h[12]。乙酸可以有效抑制酵母和真菌等好氧微生物的生長(zhǎng)，提高燕麥(Avenasativa)和紫花苜?；旌锨噘A飼料的有氧穩(wěn)定性[30]。本研究表明，在紫花苜蓿中分別添加甲酸、蔗糖、EM菌液和纖維素酶進(jìn)行青貯，都可以提高其有氧穩(wěn)定性，且以纖維素酶效果最佳、甲酸次之。

4 結(jié)論

添加甲酸、蔗糖、EM菌液和纖維素酶對(duì)隴東紫花苜蓿進(jìn)行青貯后，對(duì)隴東紫花苜蓿感官品質(zhì)、發(fā)酵品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性均有一定程度的改善。綜合青貯苜蓿各項(xiàng)指標(biāo)分析，以纖維素酶青貯隴東紫花苜蓿效果最佳，pH、乙酸、NH3-N/TN含量最低，乳酸含量最高，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)好，改善有氧穩(wěn)定性效果最好。

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