不同劑量木醋液對苜蓿青貯品質(zhì)的影響

韓　靜,陳龍賓, 劉景喜, 張效生,姚大為,潘振亮, 王麗學(xué),馬　毅

(天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津 300381)

苜蓿(MedicagosativaLinn)是豆科多年生草本植物，富含蛋白和可消化纖維，營養(yǎng)價(jià)值高，適口性好，是優(yōu)質(zhì)的蛋白類飼料[1-2]。苜蓿青干草(Alfalfa hay)是傳統(tǒng)苜蓿產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)品，但在我國許多地區(qū)由于季節(jié)和氣候的影響，干草在調(diào)制過程中因雨淋和落葉而導(dǎo)致的營養(yǎng)損失率一般在30%左右。在這種情況下，苜蓿青貯(Alfalfa silage)成為解決雨季苜蓿收貯困難、損失較大的有效措施。但是，由于苜蓿具有低水溶性碳水化合物、高緩沖能力等特點(diǎn)，在青貯過程中不能產(chǎn)生足夠發(fā)酵酸，難以形成低pH值狀態(tài)[3]，容易造成干物質(zhì)和能量損失，降低青貯飼料品質(zhì)，甚至發(fā)生霉?fàn)€變質(zhì)。木醋液是將植物性原料炭化或干餾過程中產(chǎn)生的氣體混合物經(jīng)冷凝回收、分離獲得的有機(jī)產(chǎn)品， 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可作為植物生長促進(jìn)劑、土壤改良劑、抗菌劑、殺蟲劑、驅(qū)避劑、消臭劑、飼料添加劑、有機(jī)肥發(fā)酵劑來使用，并具有安全、無污染、無殘留等優(yōu)點(diǎn)。木醋液可被看作是幾種化學(xué)類(酸、醛等)抑制型青貯添加劑的組合，理論上有助于苜蓿青貯pH值的快速下降，配合苜蓿自身乳酸菌發(fā)酵，提高苜蓿青貯制作成功率，但目前對木醋液作為青貯添加劑的研究尚未見報(bào)道。

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)不同濃度木醋液作為苜蓿青貯添加劑，探討其對苜蓿青貯品質(zhì)的影響，以期為苜蓿青貯添加劑的篩選以及木醋液在青貯領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)與借鑒。

1　材料與方法

1.1　材料

試驗(yàn)用苜蓿為丹農(nóng)種子公司提供的北極熊品種，種植區(qū)域?yàn)樘旖蚴修r(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所的“濱海鹽堿地綠化土壤改良科研試驗(yàn)基地”，播種時(shí)間為2016年5月9日，畝播種量1.2 kg。苜蓿于2016年10月份最后一茬營養(yǎng)生長期刈割，晾曬24 h后(干物質(zhì)含量23.02±0.70%，數(shù)據(jù)未在表中顯示)，用于制作苜蓿青貯。

試驗(yàn)用青貯添加劑為市售精制木醋液。

1.2　方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)不同的濃度處理，即25%(T1)、50%(T2)、75%(T3)和原液100%(T4)，對照組(CK)以蒸餾水替代木醋液。

用鍘草機(jī)將苜蓿切割成2～5 cm的小段，分別按12 mL/kg的劑量添加各處理濃度的木醋液，則各處理木醋液的添加劑量分別為3 mL/kg(T1)、6 mL/kg(T2)、9 mL/kg(T3)和12 mL/kg(T4)，對照組使用等量的蒸餾水，將添加物均勻噴灑在切割好的苜蓿上，裝入特制聚乙烯塑料袋(25 cm×35 cm)，每袋300 g，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，用封口機(jī)進(jìn)行抽氣并封口，室溫發(fā)酵45 d后開袋分析青貯苜蓿營養(yǎng)成分。

1.2.2樣品測定樣品由CVAS飼料分析中國服務(wù)中心通過近紅外光譜(Near Infrared，NIR)進(jìn)行營養(yǎng)價(jià)值評估，指標(biāo)包括粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)、粗脂肪(EE)、淀粉(Starch)、中性洗滌不溶蛋白(NDIP)和酸性洗滌不溶蛋白(ADIP)含量等營養(yǎng)指標(biāo)，以及pH值、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量和氨態(tài)氮占粗蛋白比例等發(fā)酵指標(biāo)。

1.3　數(shù)據(jù)分析

用Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用IBM SPSS Statistics 20.0進(jìn)行單因素ANOVA方差分析，并用Duncan法進(jìn)行多重比較。文中數(shù)據(jù)以“均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

隸屬函數(shù)計(jì)算：

X'ij(μ)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(1)

X'ij(反)=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(2)

式中：X為苜蓿青貯后某一指標(biāo)測定值，Xmax和Xmin分別表示某一指標(biāo)測定值內(nèi)的最大和最小值。一般而言，青貯苜蓿的上述指標(biāo)中粗蛋白、粗脂肪、淀粉和乳酸含量與其營養(yǎng)和發(fā)酵品質(zhì)正相關(guān)，其隸屬函數(shù)運(yùn)用公式(1)計(jì)算，而其他指標(biāo)與營養(yǎng)和發(fā)酵品質(zhì)負(fù)相關(guān)，故其隸屬函數(shù)運(yùn)用公式(2)計(jì)算，上述所有指標(biāo)的隸屬函數(shù)之和即可作為苜蓿青貯后營養(yǎng)和發(fā)酵品質(zhì)的綜合指數(shù)。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同劑量木醋液對苜蓿青貯營養(yǎng)指標(biāo)的影響

不同劑量木醋液處理對苜蓿青貯營養(yǎng)指標(biāo)的影響見表1。由表1可知，與對照組相比，四個(gè)不同劑量木醋液處理組青貯苜蓿的粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、木質(zhì)素和淀粉含量差異均不顯著(P>0.05)；木醋液劑量12 mL/kg處理組青貯苜蓿的粗脂肪含量較對照組降低3.45%，差異顯著(P<0.05)，其他處理組與對照組之間差異不顯著(P>0.05)；木醋液3 mL/kg、6 mL/kg、9 mL/kg和12 mL/kg處理組青貯苜蓿的酸性洗滌不溶蛋白含量分別較對照組降低了14.70%、8.12%、13.78%和13.17%，差異顯著(P<0.05)；而中性洗滌不溶蛋白含量分別較對照組降低了19.44%、5.14%、10.69%和10.14%，差異顯著(P<0.05)。

表1　不同劑量木醋液處理對苜蓿青貯營養(yǎng)指標(biāo)的影響Table 1　The effects of different dosages of wood vinegar on nutrition indices of Alfalfa silage

注：表中同列數(shù)據(jù)無標(biāo)注字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: For the same index, values without superscripts show insignificant difference(P>0.05), different superscripts show significant difference(P<0.05).The same below.

2.2　不同劑量木醋液對苜蓿青貯發(fā)酵指標(biāo)的影響

由表2可知，木醋液3 mL/kg、6 mL/kg、9 mL/kg和12 mL/kg處理組苜蓿青貯pH值分別較對照組降低了1.92%、1.92%、1.73%和2.5%，差異顯著(P<0.05)，各處理組組間差異不顯著(P>0.05)；乳酸含量分別較對照組升高了13.32%、8.11%、12.55%和7.14%，差異顯著(P<0.05)，各處理組組間差異不顯著(P>0.05)；乙酸含量在木醋液6 mL/kg、9 mL/kg處理組與對照組之間差異不顯著(P>0.05)，而3 mL/kg和12 mL/kg處理組較對照組分別升高了113.73%和53.92%，差異顯著(P<0.05) ；在所有樣品中均未檢測出丙酸和丁酸(數(shù)據(jù)未在表中顯示)；氨態(tài)氮含量在四個(gè)濃度木醋液處理組與對照組之間差異不顯著(P>0.05)。

表2　不同劑量木醋液處理苜蓿青貯發(fā)酵指標(biāo)的影響Table 2　The effects of different dosages of wood vinegar on fermentation indices of Alfalfa silage

2.3　利用綜合隸屬函數(shù)評價(jià)不同劑量木醋液對苜蓿青貯品質(zhì)的影響

由表3可知，木醋液3 mL/kg、6 mL/kg和9 mL/kg劑量處理組的綜合隸屬函數(shù)差異不顯著(P>0.05)，較對照組分別提高了65.22%、39.59%和46.45%，差異顯著(P<0.05)，而12 mL/kg處理組與對照組之間差異不顯著。

表3　不同劑量木醋液對苜蓿青貯品質(zhì)影響的綜合隸屬函數(shù)Table 3　The subordinate function value of Alfalfa silageunder different treatment

3　討　論

從試驗(yàn)結(jié)果來看，不同劑量木醋液對青貯苜蓿粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質(zhì)素等方面沒有顯著影響。木醋液在添加劑量3 mL/kg、6 mL/kg、9 mL/kg時(shí)不會降低青貯苜蓿的營養(yǎng)價(jià)值，但添加劑量為12 mL/kg時(shí)，粗脂肪含量顯著降低，這一方面與添加劑量有關(guān)，另一方面也可能是添加濃度不同(試驗(yàn)為保證青貯含水量水平一致而導(dǎo)致的濃度不同)所致，具體原因有待于進(jìn)一步開展研究。

苜蓿青貯過程中能產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，形成一個(gè)較低的pH值環(huán)境，抑制有害微生物的繁殖，確保蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)不受分解，pH值及氨態(tài)氮、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量等成為衡量青貯品質(zhì)的重要指標(biāo)[4]。由于苜蓿緩沖度高的特性，不易進(jìn)行常規(guī)青貯，本試驗(yàn)以木醋液為青貯添加劑能顯著減低苜蓿青貯的pH值，從而提高青貯成功率。乳酸是苜蓿青貯過程中乳酸菌繁殖的產(chǎn)物。乳酸菌分解飼料中的糖分生成乳酸，抑制蛋白質(zhì)分解，利用飼料中的各種氨基酸合成菌體蛋白，提高青貯飼料的營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)，它能抑制其它有害微生物的繁殖[5]。乳酸含量能反應(yīng)苜蓿發(fā)酵的程度，本試驗(yàn)中添加木醋液能顯著提高苜蓿青貯乳酸含量，說明木醋液對苜蓿發(fā)酵有促進(jìn)作用，但添加劑量不同對乳酸含量影響不顯著。在本試驗(yàn)中木醋液3 mL/kg組和12 mL/kg組和對照組相比乙酸含量有顯著升高，而木醋液6 mL/kg組、9 mL/kg組與對照組相比差異不顯著。青貯中的乙酸含量受多方因素影響，一方面乙酸是木醋液的主要成分之一，可能會增加青貯中的乙酸含量；另一方面青貯發(fā)酵菌群亦會產(chǎn)生一定量的乙酸；再者還有些菌群可以利用消耗一部分乙酸，因此試驗(yàn)中乙酸含量的不規(guī)則變化可能是這三種作用相制衡的結(jié)果，具體原因還有待于進(jìn)一步開展研究。

酸性洗滌不溶蛋白為結(jié)合蛋白，對微生物和哺乳動物分泌的蛋白酶有很強(qiáng)的抵抗作用，不僅在瘤胃中不被降解，并且在腸道中也不能被消化[6]；而中性洗滌不溶蛋白與酸性洗滌不溶蛋白的差值稱為“PB3”(美國康奈爾凈碳水化合物蛋白質(zhì)體系)，“PB3”能在瘤胃中慢速降解，大部分能過瘤胃進(jìn)入后部消化道[7]。本試驗(yàn)中，處理組的酸性洗滌不溶蛋白和中性洗滌不溶蛋白與對照組相比均有所降低，說明木醋液的添加在一定程度上提高了青貯苜蓿蛋白的利用率。

通過隸屬函數(shù)對木醋液處理苜蓿青貯效果的綜合評價(jià)結(jié)果顯示，木醋液添加劑量在3 mL/kg、6 mL/kg和9 mL/kg處理組均可顯著提高苜蓿青貯品質(zhì)，其中以3 mL/kg處理最佳，說明木醋液可以作為苜蓿青貯添加劑，但其作用機(jī)理仍有待于進(jìn)一步闡明。

4　結(jié)　論

綜上所述，以木醋液為青貯添加劑對苜蓿青貯營養(yǎng)指標(biāo)影響不大，但是能降低青貯pH值，促進(jìn)乳酸發(fā)酵，提高蛋白的利用率，其添加劑量以3～9 mL/kg為宜。

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