不同添加劑對藜麥秸稈裹包青貯品質(zhì)的影響

魏玉明　郝懷志　楊發(fā)榮　黃杰　劉文瑜　王國棟　金茜

摘要：以藜麥秸稈為研究對象，探討不同添加劑對藜麥秸稈裹包青貯品質(zhì)的影響。結果表明，纖維素酶和Sila-Max組對藜麥秸稈的青貯效果較好，與不加添加劑相比可顯著降低中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、氨態(tài)氮含量，同時顯著提高乳酸和總VFA的含量，發(fā)酵品質(zhì)較好，V-Score評分分別為81.63、83.71;添加乳酸菌和玉米粉可改善發(fā)酵品質(zhì)，但差異不顯著。與不加添加劑相比，添加尿素可顯著提高蛋白質(zhì)，但其氨態(tài)氮和pH含量較高。纖維素酶和Sila-Max適于用作藜麥秸稈青貯飼料的添加劑，其中Sila-Max表現(xiàn)最佳。

關鍵詞：添加劑;藜麥秸稈;裹包青貯;發(fā)酵品質(zhì)

中圖分類號：S56? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ?文章編號：1001-1463（2019）12-0038-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2019.12.010

Influence of NaCl Stress on Seedlings Growth of Flax and Their Ion Absorption and Transport

ZHANG Yanping 1， ZHAO Wei 2， QI Yanni 2， XIE Yaping 2

（1. Institute of Biotechnology， Gansu Academy of Agricultural Science， Lanzhou Gansu 730070， China;2. Institute of Crops， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：To study the influence of NaCl stress on the growth and ions transport of flax seedlings， the absorption， distribution and accumulation of saline ions in seedlings of flax were analysed by water culture experiment. The results showed that the fresh and dry weight， the water and chlorophyll content of flax seedlings all increased slightly under NaCl（≤100 mmol/L） stress， and decreased with increasing concentration of NaCl. Whether above-ground or under-ground tissue of flax seedlings， the membrane permeability increased， but the contents of free proline and soluble protein all increased firstly and then decreased slowly with increasing NaCl concentration. The content of Na+ and Cl- in the roots， stems and leaves of flax seedlings all showed increasing trend with increasing NaCl concentration， the accumulation of Na+ and Cl- were in ascending order： stem， root， leaf， and leaf， stem， root， respectively. The loss of Ca2+ and K+ were in ascending order： leaf， stem， root， and stem， root， leaf， respectively. More Na+ were accumulated in leaves of flax seedlings under higher salt stress， which resulted in the more loss of K+ from leaves;the loss of Ca2+ started from roots， which could delay the loss from stem and leaves and then alleviate the salt damage.

Key words：Flax;NaCl stress;Seedlings growth;Ion absorption and transport

藜麥（Chenopodium quinoa）是莧科（Amaranthaceae）藜屬（Chenopodium L.）一年生雙子葉常異花授粉植物，是一種營養(yǎng)價值極高、環(huán)境適應能力強的抗逆作物[1 - 2 ]。藜麥不僅籽實含有豐富的營養(yǎng)價值，而且其植株及副產(chǎn)物也具有較高的飼用價值[3 - 4 ]。藜麥作為一種飼料，富含蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、礦物質(zhì)元素等多種營養(yǎng)成分，其全株及其秸稈營養(yǎng)價值與苜蓿、甜高粱、全株玉米相當。有研究表明，藜麥全株的營養(yǎng)價值優(yōu)于紫花苜蓿，相對飼喂價值高達173.98[5 ]，且富含家禽所需氨基酸，消化轉(zhuǎn)化率高，可用做牛、羊、豬、馬和家禽的優(yōu)質(zhì)青汁飼 料[6 - 7 ]。用藜麥秸稈替代部分全株玉米可提高肉牛生產(chǎn)性能和奶牛牛奶品質(zhì)[8 - 9 ]。同時，與其他飼草作物相比，藜麥具有較強的耐寒、耐旱等特性，可在高海拔冷涼地區(qū)（如甘南、天祝）生長并提供大量的優(yōu)質(zhì)飼草，因此，充分利用藜麥及其秸稈，是解決我國高寒地區(qū)畜牧業(yè)因飼草資源匱乏及冷暖季飼草供應不平衡等問題有效途徑之一。

優(yōu)質(zhì)飼草利用是發(fā)展草食畜牧業(yè)的基礎，為緩解飼草供給壓力，作物秸稈青貯飼草被廣泛應用，青貯技術是提高作物秸稈利用率并有效保存其營養(yǎng)價值的重要手段[10 ]。根據(jù)前期檢測結果，藜麥收獲后的秸稈含水量和含糖量相對較低，直接青貯成功率較低。我們通過利用添加劑調(diào)制藜麥秸稈青貯，分析青貯藜麥秸稈的營養(yǎng)品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)，以探討藜麥秸稈作為青貯原料的可行性及不同添加劑對藜麥秸稈青貯品質(zhì)的影響，為藜麥秸稈青貯飼料的生產(chǎn)提供技術參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

供試藜麥秸稈為隴藜1號，采自甘肅省農(nóng)業(yè)科學院環(huán)縣毛井鎮(zhèn)試驗示范基地。于2017年5月以覆膜穴播方式種植，播種量? 4 500 g/hm2，以藜麥專用肥為基礎肥料，使用量為600 kg/hm2。供試添加劑Sila-Max、乳酸菌、纖維素酶、玉米粉、尿素均為市售。

1.2? ?試驗設計與制作方法

試驗采用單因素完全隨機設計。對照（CK）為不加添加劑，處理分別為添加玉米粉20 g/kg（A1）、乳酸菌0.05 g/kg（A2）、纖維素酶0.5 g/kg（A3）、Sila-Max 0.002 5 g/kg（A4）、尿素2 g/kg（A5），共6個處理，3次重復。藜麥秸稈于10月7日藜麥成熟收獲后用鍘刀將秸稈鍘碎至2～3 cm，之后用0.2%的紅糖水調(diào)制含水量達65%左右，使莖、葉和水混合均勻，然后加入添加劑，用打捆機打捆（50 cm×70 cm），密度為600 kg/m3，裹包置于草棚內(nèi)，于青貯120 d后取樣檢測。

1.3? ?感官評定

青貯120 d后，在未開封的情況下，對樣品霉變情況進行觀察記錄，估算其成功率。根據(jù)德國農(nóng)業(yè)協(xié)會（DLG）評價標準[11 ]，從質(zhì)地結構、顏色、氣味等方面進行打分統(tǒng)計，具體評分標準見表1。總分16～20分為1級優(yōu)等，10～15分為2級尚好，5～9分為3級中等，0～4分為4級腐敗。

1.4? ?V-Score評分

采用V-Score評分系統(tǒng)[12 ]對青貯發(fā)酵情況進行評價，該系統(tǒng)以氨態(tài)氮（NH3-N）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）為評價指標，計算方法見表2。再依據(jù)評分結果對青貯飼料品質(zhì)進行評級：優(yōu)（>80）、良（60～80）、差（≤60）。1.5? ?指標測定及方法

干物質(zhì)（DM）采用烘箱干燥法測定，粗蛋白（CP）采用凱氏定氮法，粗脂肪（EE）采用殘余法，中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）采用Van Soest法測定，鈣（Ca）采用高錳酸鉀法測定，全磷（P）采用酸溶-釩鉬黃比色法測定，可溶性碳水化合物（WSC）采用蒽酮-硫酸比色法測定，氨態(tài)氮（NH3-N）含量采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定。乳酸（LA）及揮發(fā)性脂肪酸采用高效液相色譜和紫外熒光檢測器測定。

采用美國牧草草地理事會飼草分析小組委員會提出的粗飼料相對值比較干草的飼用品質(zhì)，即相對飼喂價值RFV=DMI×DDM/ 1.29（以綿羊為動物基礎）[13 ]。

DMI與DDM的預測模型分別為：

DMI=120/NDF

DDM=88.9-0.779×ADF

其中：DMI為粗飼料干物質(zhì)的采食量，為占牲畜體重的百分比，即%BW;DDM為可消化的干物質(zhì)，計量單位為%DW

總可消化養(yǎng)分TDN=81.38+（CP×0.36）- ADF×0.7

1.6? ?數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)處理和制表，采用SPSS19.0軟件中One-Way ANOVA進行單因素方差分析，以P < 0.05為差異顯著性判斷標準。

2? ?結果與分析

2.1? ?青貯飼料的感官評定

從表3可知，青貯120 d后，各處理青貯飼料均獲得成功。除CK和A5外，其余各添加組均青貯100%成功，且質(zhì)地結構保存尚好，質(zhì)地松軟，均未見發(fā)霉現(xiàn)象。顏色為黃褐色，有酸香味，均達到2級尚好以上評分等級。其中A4表現(xiàn)最好，達到1級優(yōu)等的評分要求，與對照相比均有所提高。

2.2? ?青貯后的發(fā)酵品質(zhì)

從表4可知，添加劑顯著影響青貯飼料的pH、氨態(tài)氮、乳酸、乙酸等指標。處理A5的pH和氨態(tài)氮顯著高于其他處理和對照，與對照相比，除A1外，A3和A4兩個處理的pH和氨態(tài)氮均顯著低于對照組;A2中氨態(tài)氮含量較對照低30.49%，但二者間的pH差異不顯著。處理A4的總VFA含量為4.40%，顯著高于其他處理和對照，其他處理間的總VFA也存在差異，其中A1和CK顯著低于A2、A3和A5，且二者相互間無顯著差異。處理A1、A2、A3、 A4的乳酸含量顯著高于CK和A5;A2、A3差異不顯著，兩處理均顯著高于A1，顯著低于A4處理。乙酸含量A5顯著高于其他處理，A2顯著高于A3和CK，其余處理之間差異不顯著。含有丙酸的處理有A1、A2和A5，但三者間無顯著差異，含有1.2丙乙醇的處理是A5和CK，分別為0.06%和0.05%。此外各處理組青貯料中均不產(chǎn)生BA。

根據(jù)V-Score評分結果（表5），A3和A4處理組的評分結果較好，青貯效果為優(yōu)，評分分別為81.63和83.71，A1和A2效果為良好。CK和A5處理得分低于60，分別為57.55和40.00，評級結果為差。

2.3? ?青貯后的營養(yǎng)品質(zhì)

由表6可知，A5的干物質(zhì)含量顯著低于其他處理和對照，而粗蛋白含量則顯著高于其他處理（P < 0.05）。A3和A4的中性洗滌纖維顯著低于其他處理和對照，而總可消化養(yǎng)分則顯著高于其余各處理和對照CK。與對照CK相比，各處理組的粗灰分顯著降低，其中A3尤為明顯，較CK降低了9.25%;可溶性糖有不同程度的增高，其中A4最為明顯，較CK提高21.35%。A5的酸性洗滌纖維含量最高，顯著高于A2、A3和A4處理，但與A1和CK的差異不大。Ca和P含量各處理間有一定的差異（P < 0.05），其中Ca以A2最高，為1.14%，其次是A4，為1.05%;P含量則是A4最高，為0.10%;處理A5和A2最低，均為0.07%，其余處理間的差異不顯著。綜合計算的結果表明，青貯飼料相對飼喂價值（RFV）從大到小依次為：A3、A4、A1、A2、A5、CK。

3? ?結論與討論

本研究顯示，添加劑有利于藜麥秸稈青貯發(fā)酵，但不同種類添加劑效果不同。不宜添加尿素;玉米粉和乳酸菌對降低中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維作用不明顯，對其青貯品質(zhì)作用不大。纖維素酶和Sila-Max添加劑表現(xiàn)較好，其中Sila-Max表現(xiàn)最佳，不僅能夠更好地降低中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和氨態(tài)氮，而且能夠很好的改善發(fā)酵品質(zhì)，pH明顯降低，乳酸和乙酸等揮發(fā)性脂肪酸有明顯的增加，有利于青貯飼料的感官品質(zhì)和保存時間，且V-Score評級為優(yōu)。

提高發(fā)酵底物的含糖量和含水量是保證發(fā)酵成功的條件，適當?shù)厥褂锰砑觿?，可很大程度的保證發(fā)酵的成功。郭玉琴等[14 ]報道，添加玉米粉可顯著改善青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)。本研究顯示，添加玉米粉后青貯藜麥秸稈的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、總可消化養(yǎng)分、可溶性糖都有不同程度的改善，同時，pH、氨態(tài)氮顯著降低，但添加玉米粉后乳酸和丁酸并未能顯著的增高，不利于青貯飼料的長時間保存，V-Score評分為68，評級為尚好。

適宜的可溶性碳水化合物含量是保證青貯發(fā)酵品質(zhì)的前提條件，加乳酸菌可改善青貯發(fā)酵過程中的微生態(tài)系統(tǒng)，為微生物發(fā)酵提供充足底物，提高乳酸含量，降低pH和氨態(tài)氮含量，提高青貯發(fā)酵品質(zhì)[15 ]。本研究中，兩種乳酸菌菌劑Sila-Max和乳酸菌發(fā)酵劑均能顯著降低青貯料的pH，對中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的降解作用也比較明顯，與對照相比，其氨態(tài)氮顯著降低，乳酸、乙酸顯著增高，這與賈方挫等[16 ]的研究一致。但兩種乳酸菌劑處理間其發(fā)酵指標變化明顯，營養(yǎng)指標差異不大，V-Score評分分別為74.94、83.71，Sila-Max優(yōu)于乳酸菌發(fā)酵劑。

前人研究認為纖維素酶能夠降低原料中中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的含量。本研究中，與對照相比，經(jīng)纖維素處理后青貯藜麥秸稈的干物質(zhì)、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗灰分含量顯著降低，而可溶性糖含量顯著增高。這與許留興等[17 ]、曹蕾等[18 ]、興麗等[19 ]的研究一致。

尿素作為營養(yǎng)添加劑，可對青貯蛋白質(zhì)成分產(chǎn)生明顯的影響[20 ]。我們研究表明，尿素處理可提高青貯藜麥秸稈蛋白質(zhì)含量，這與賈方挫等[16 ]、玉柱等[ 21 ]的結果一致。但尿素的分解導致生產(chǎn)氨水，不利于pH下降，且氨態(tài)氮含量極顯著增高，從而使得V-Score評分較低，質(zhì)量評級為差。

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（本文責編：陳? ? 珩）

收稿日期：2019 - 09 - 05

基金項目：國家自然科學基金資助項目（31660357）;甘肅省科技重大專項（18ZD2NA008-2）;蘭州市重大科技項目（2017-2-5）;甘肅省農(nóng)業(yè)科學院成果轉(zhuǎn)化項目（2017GAAS-CGZH03）資助。

作者簡介：魏玉明（1981 — ），男，甘肅民勤人，副研究員，碩士，主要從事藜麥栽培與育種及飼料利用研究工作。Email： weiyuming513@163.com。

通信作者：楊發(fā)榮（1964 — ），男，甘肅寧縣人，研究員，主要從事藜麥引種及栽培工作。聯(lián)系電話：（0931）7618042。Email： lzyfr08@163.com。