曹 蕾,王汝富,張萬(wàn)祥,朱 倩,張永輝,曹明崇,張 林,劉宗祥,馬彥彪,莫負(fù)濤
(甘肅省草原技術(shù)推廣總站,蘭州 730010)
紫花苜蓿原產(chǎn)于伊朗、外高加索和小亞細(xì)亞等近東和東亞地區(qū)。我國(guó)是在公元前126年,張騫出使西域時(shí)從烏孫(即現(xiàn)在的伊犁河南岸)帶入內(nèi)地種植,后種植范圍不斷得到擴(kuò)展[1]。苜蓿作為“牧草之王”,具有適應(yīng)性強(qiáng)、蛋白含量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值好的特點(diǎn),是我國(guó)廣泛種植的優(yōu)質(zhì)牧草之一。到目前為止,國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)苜蓿育種、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及青貯特性等做了大量研究,結(jié)果均表明,苜蓿可溶性糖含量低、緩沖能值高,較難調(diào)制成優(yōu)質(zhì)青貯飼料[2-3]。本研究針對(duì)苜蓿含糖量低,不易調(diào)制青貯飼料這一實(shí)際問(wèn)題,在苜蓿裹包青貯飼料加工過(guò)程中添加葡萄糖、紅糖、果渣這3種添加劑,旨在探明提高苜蓿青貯物料中含糖量的最佳途徑,明確提高苜蓿青貯品質(zhì)的有效方法,為苜蓿裹包青貯飼料的生產(chǎn)提供理論和技術(shù)支持。
試驗(yàn)所用紫花苜蓿產(chǎn)自甘肅省定西市寧遠(yuǎn)鎮(zhèn)紅土村。拉伸膜裹包青貯在定西市甘肅民祥牧草有限公司進(jìn)行。
試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)照組為不加添加劑的紫花苜蓿原料裹包青貯,處理組分3組,分別按照紫花苜蓿原料重量的0.2%、0.4%、10%添加葡萄糖、紅糖和果渣進(jìn)行拉伸膜裹包青貯。青貯從2018年6月開始,至9月結(jié)束,青貯時(shí)間90 d。
1.3.1 青貯制作 苜蓿用大型圓盤粉碎機(jī)粉碎后晾至水分含量為65%左右,按比例添加葡萄糖、紅糖和果渣后,用全自動(dòng)打捆機(jī)和懸掛式裹膜機(jī)制成直徑80 cm、高度100 cm的拉伸膜裹包青貯飼料,草捆密度650 kg/m3。青貯90 d后用30 cm×23 cm聚氯乙烯塑料袋裝青貯草樣抽真空、封口、冷凍后帶回實(shí)驗(yàn)室,保存于-20℃冰箱,及時(shí)處理樣品并測(cè)定其青貯指標(biāo)。
1.3.2 青貯指標(biāo)測(cè)定 將樣品解凍后,準(zhǔn)確稱取20.0 g青貯草樣,同時(shí)準(zhǔn)確量取180 mL蒸餾水按草水重量1∶9的比例用榨汁機(jī)榨汁后再用四層紗布過(guò)濾制備浸提液,測(cè)定其pH值并于-20℃保存部分浸提液用于可溶性糖和氨態(tài)氮的測(cè)定,同時(shí),用50%硫酸溶液酸化剩余浸提液使其pH值降低至 2.0后于-20℃保存,用Aglient 1100高效液相色譜儀進(jìn)行有機(jī)酸的測(cè)定[4-5]??扇苄蕴呛坑幂煦~-硫酸比色法測(cè)定;氨態(tài)氮含量用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定[6]。取適量青貯樣品于105℃烘干至恒重測(cè)定其干物質(zhì)含量。
1.3.3 微生物計(jì)數(shù) 在超凈工作臺(tái)取青貯樣品5.0 g放入滅菌三角瓶,加入45 mL滅菌生理鹽水后封口,搖床180 r/min室溫振蕩60 min后取上清作為細(xì)菌懸浮液,用滅菌生理鹽水按照10-1至10-5的稀釋梯度稀釋懸浮液,選取適當(dāng)濃度分別涂布MRS和PDA平板,MRS平板37℃厭氧培養(yǎng)48 h后計(jì)數(shù),PDA平板37℃有氧培養(yǎng)后計(jì)數(shù)。
1.3.4 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定 取適量青貯苜蓿樣品,于65℃鼓風(fēng)干燥48 h烘干,微型粉碎機(jī)粉碎后過(guò)40目篩后備用。粗蛋白含量用凱氏定氮法測(cè)定,中性洗滌纖維和酸性洗纖維含量用范氏洗滌法測(cè)定[6]。
采用Excel進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算和圖表制作,用SPSS 15.0進(jìn)行單因素方差分析。
由表1和表2可知,苜蓿原料干物質(zhì)含量34.09%,水分含量65.91%,其水分含量適宜調(diào)制優(yōu)質(zhì)青貯飼料。苜蓿原料附著乳酸菌數(shù)量達(dá)6.31 log cfu/gFM。
表1苜蓿原料營(yíng)養(yǎng)成分含量%
表2苜蓿原料中微生物含量log cfu/gFM
從表3可知,與對(duì)照組相比,pH值紅糖處理組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)和其他處理組(P<0.05);干物質(zhì)含量葡萄糖處理組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)和其他處理組(P<0.05);乳酸含量葡萄糖和果渣處理組之間無(wú)顯著性差異(P>0.05),但二者均顯著高于紅糖處理組(P<0.05);乙酸含量對(duì)照組和紅糖處理組間無(wú)顯著差異(P>0.05),但二者均顯著低于葡萄糖處理組(P<0.05)和果渣糖處理組(P<0.05);乳酸菌數(shù)3個(gè)處理組之間差異不顯著(P>0.05),但均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);酵母菌數(shù)各處理組均為0;霉菌數(shù)對(duì)照組和紅糖處理組為0,果渣處理組為3.00 log cfu/gFM,顯著高于葡萄糖處理組(P<0.05)。
表3不同添加劑對(duì)苜蓿裹包青貯飼料品質(zhì)的影響
從表4可知,苜蓿裹包青貯飼料青貯90 d后,葡萄糖處理組的可溶性糖含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)和果渣處理組(P<0.05);紅糖處理組氨態(tài)氮含量顯著高于其他各處理組(P<0.05);果渣處理組的粗蛋白含量顯著低于其他各處理組(P<0.05)。
表4不同添加劑對(duì)苜蓿裹包青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響(DM基礎(chǔ))%
本試驗(yàn)中紫花苜蓿含水量65.91%,這與Zhang等[7]的青貯飼料調(diào)制最適水分含量應(yīng)為65%~70%的結(jié)果相一致。張德玉等的研究表明,作物秸稈中的水溶性碳水化合物含量應(yīng)超過(guò)6%(DM)才可制成優(yōu)質(zhì)青貯飼料[8],而紫花苜蓿作為一種優(yōu)質(zhì)豆科牧草,其可溶性糖含量低,緩沖能值高,不易調(diào)制成優(yōu)質(zhì)青貯飼料。但通過(guò)本試驗(yàn)的研究結(jié)果表明,添加一定量的添加劑對(duì)改善紫花苜蓿青貯飼料的品質(zhì)是有極大幫助的,這與蔣向君等[9]和萬(wàn)里強(qiáng)等[10]的研究結(jié)果相一致。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,雖然對(duì)照組的pH值、乳酸、丙酸、氨態(tài)氮、粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均與葡萄糖處理組間差異不顯著(P>0.05),但其干物質(zhì)含量為34.38%,顯著低于添加葡萄糖處理組(P<0.05);乙酸含量為4.93%,顯著高于葡萄糖處理組(P<0.05);可溶性糖含量為0.35%,顯著低于葡萄糖處理組(P<0.05)??梢?jiàn),青貯過(guò)程中異型乳酸菌最終活性較強(qiáng),這與榮輝等[11]和 Shao 等[12]的研究結(jié)果相一致。本研究中添加葡萄糖處理組乳酸含量較高,乙酸含量較低,說(shuō)明添加葡萄糖提高了同型乳酸菌的發(fā)酵效率,這與榮輝等[13]的研究結(jié)果相類似。添加紅糖處理組的pH值顯著高于其他處理組(P<0.05),說(shuō)明該處理組發(fā)酵程度較低,這可能與乳酸菌對(duì)紅糖利用率低導(dǎo)致后期發(fā)酵中發(fā)酵底物不足有關(guān)。
果渣中酚類物質(zhì)含量較高。Lee等[14]的研究表明,多酚中的單寧酸可通過(guò)使蛋白水解酶失活或與蛋白形成蛋白質(zhì)-多酚類化合物來(lái)抑制蛋白質(zhì)的降解。因此,在生產(chǎn)中常將果渣添加至青貯飼料中以抑制蛋白質(zhì)降解,從而提高飼料中粗蛋白含量。本研究結(jié)果表明,添加果渣處理組的粗蛋白含量12.87%,顯著低于其他處理組(P<0.05)和對(duì)照組(P<0.05),這與以上研究結(jié)果相反。另有研究表明,霉菌擁有強(qiáng)大的分解蛋白質(zhì)能力的蛋白酶系[15],分泌的蛋白酶作用于蛋白質(zhì),將其分解為多肽和氨基酸[16]。本試驗(yàn)中果渣添加組中霉菌數(shù)量為3.00 log cfu/gFM,顯著高于其他各處理組(P<0.05),大量的霉菌導(dǎo)致果渣添加組蛋白質(zhì)降解,使得果渣抑制蛋白降解的作用不突出,所以在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)采取相應(yīng)措施降低果渣中的霉菌數(shù)量,突出果渣有助于降低青貯飼料的pH值,促進(jìn)青貯發(fā)酵,同時(shí)還降低由霉菌造成的蛋白損失,以保證青貯飼料品質(zhì)。
本研究結(jié)果表明,在紫花苜蓿裹包青貯飼料中添加葡萄糖有助于提高青貯品質(zhì),降低青貯飼料pH值,保留更多的干物質(zhì),提高乳酸含量,降低乙酸、丙酸及氨態(tài)氮含量,且其青貯品質(zhì)優(yōu)于添加紅糖和果渣兩個(gè)處理組,更優(yōu)于不做任何處理的對(duì)照組。因此,在今后的苜蓿裹包青貯制作過(guò)程中可以使用0.2%葡萄糖作為添加劑。