添加劑和混合比例對籽粒莧、全株玉米與稻秸混合青貯品質(zhì)的影響

李文麒， 吳 哲， 康長清， 玉 柱*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100193；2.巴彥淖爾市農(nóng)牧局，內(nèi)蒙古巴彥淖爾015000）

籽粒莧（Amaranthus hypochondriacus）是莧科莧屬（Amaranthus）植物，具有生長速度快、抗性強(qiáng)、產(chǎn)量高（Rezaei 等，2015）、氨基酸組成均勻且蛋白質(zhì)含量高（何金環(huán)等，2015）等優(yōu)良特點(diǎn)，可糧飼兼用，并且在某些營養(yǎng)價(jià)值上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般牧草（孫鴻良等，2017）。在國家糧改飼的背景下，已經(jīng)在全國范圍內(nèi)種植和利用。 但是，籽粒莧含水量較高，制作干草和單一青貯都難以成功（穆麟等，2019）。 陶雅等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，籽粒莧與青貯玉米混合青貯可以顯著提高干物質(zhì)和總酸的含量。 羅穎潔等（2019）試驗(yàn)表明，稻秸與紫花苜?；旌锨噘A時(shí)，稻秸添加比例低于5 %時(shí)有更好的發(fā)酵品質(zhì)，這為籽粒莧和稻秸的混合搭配提供了新的思路。 籽粒莧含糖量較低，與全株玉米混合青貯可以為籽粒莧莖葉附著的乳酸菌的繁殖提供所需要的糖分。 眾所周知，我國稻秸資源豐富，但是田間稻秸資源浪費(fèi)嚴(yán)重，在動(dòng)物體內(nèi)消化利用率低。合理的加工不僅可以提高其消化率及在畜牧生產(chǎn)中的利用效率，還可以緩解草畜不平衡（陳凌華等，2018）。

本研究通過3 種不同混合比例的籽粒莧、全株玉米和稻秸混合青貯， 每種混合比例均添加甲酸、乙酸、苯甲酸鈉和苯丙氨酸來調(diào)控青貯品質(zhì)，以明確混合比例和添加劑對青貯品質(zhì)的影響，從而為籽粒莧青貯的推廣和利用提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)材料于2018 年10 月2 日取自吉林省長春市，籽粒莧、全株玉米分別在結(jié)實(shí)期、蠟熟期收割，稻秸取自當(dāng)?shù)仄髽I(yè)。將籽粒莧、全株玉米、稻秸按鮮重設(shè)置3 種混合比例，分別為Ⅰ組（60：15：25）、Ⅱ組（65：10：25）、Ⅲ 組（70：5：25）。 各混合比例營養(yǎng)成分如表1 所示。

表1 青貯原料特性

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 青貯添加劑： 選用四種化學(xué)添加劑，分別為甲酸、乙酸、苯甲酸鈉和苯丙氨酸，對照組添加同等質(zhì)量的水。 其中，甲酸和乙酸分別稀釋到43%， 再添加混合青貯原料質(zhì)量的0.4%； 苯丙酸鈉和苯丙氨酸與水混合均勻后直接添加混合青貯原料質(zhì)量的0.4%。 四種化學(xué)添加劑均為分析純。

1.3 青貯飼料的調(diào)制 籽粒莧與全株玉米收割后，將其切碎成1 ～2 cm 的小段。 籽粒莧、全株玉米和稻秸按照3 種混合比例分別稱重， 各自添加5 種添加劑后充分混合混勻， 取100 g 直接裝入聚乙烯真空塑料袋（20 cm×30 cm）中并用真空機(jī)抽真空。 青貯飼料室溫下保存45 d，開袋然后進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)分析。

1.4 原料和青貯飼料品質(zhì)分析

1.4.1 發(fā)酵品質(zhì) 稱取10 g 開袋后的已經(jīng)充分混勻青貯的飼料樣品置于九陽榨汁機(jī)中，加入90 mL 的蒸餾水， 開機(jī)攪碎1 min 后用四層紗布過濾，用低速離心機(jī)（中佳SC-3610）將得到的浸提液以4000 r/min 離心5 min。 參照苯酚-次氯酸鈉法測定樣品中氨態(tài)氮（NH3-N）的含量（Bolsen 等，2012），計(jì)算氨態(tài)氮占總氮（TN）比例。 使用梅特勒-托利多FE20-FiveEasy Plus pH 計(jì)測定浸提液pH （Han 等，2004）。 將浸提液經(jīng)高速離心機(jī)（SIGMA 1-14K）以10000 r/min 離心5 min，然后用0.25 μm 孔徑的濾膜過濾得到濾液， 采用島津LC-20A 型高效液相色譜儀（色譜柱：KC-811 column，Shimadzu，日本；檢測器：SPD-M10AVP；檢測波長210 nm，進(jìn)樣量5 μL；流動(dòng)相：3 mmol/L 高氯酸，流速1 mL/min，柱溫50 ℃）測定有機(jī)酸含量（許慶方等，2007）。

1.4.2 營養(yǎng)成分 稱量70 g 開袋后的青貯樣品放到65 ℃烘箱中烘干48 h，再次測定烘干樣重，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室粉碎機(jī)粉碎后過40 目篩， 計(jì)算干物質(zhì)（DM）含量（張麗英，2007）。 采用凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)（CP）含量（楊勝，1999）。 采用蒽酮比色法測定樣品中可溶性碳水化合物（WSC）（韓雅珊，1996）。 采用范氏法（Van-Soest）測定樣品的酸性洗滌纖維（ADF）和中性洗滌纖維（NDF）（Tanjore等，2012）。

1.5 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2016 進(jìn)行整理與分析， 使用SPSS 23.0 軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并用Duncan’s 法對各測定數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 混合比例和添加劑對混合青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)分析 以混合比例為主效應(yīng)分析，Ⅰ組、Ⅱ組的pH 顯著低于Ⅲ組 （P ＜0.05）， 皆降低了0.05；Ⅱ組的氨態(tài)氮含量顯著低于其他組，較Ⅰ組和Ⅲ組分別降低21.23%、27.71%（P ＜0.05）；Ⅰ組的PA 含量顯著高于Ⅱ組（P ＜0.05），升高了68.42%；其中LA 和AA 沒有顯著差異。 以添加劑為主效應(yīng)分析， 甲酸和丙酸添加可以顯著降低青貯飼料pH， 較CK 組分別降低了0.06、0.05（P ＜0.05）；丙酸處理組的LA 含量顯著高于甲酸添加處理組（P ＜0.05），升高了24.93%；空白處理組CK 青貯飼料的AA 含量較苯甲酸鈉和苯丙氨酸添加處理組相比分別升高了50.00%、57.89%（P ＜0.05）， 苯甲酸鈉和苯丙氨酸添加處理組顯著高于甲酸添加處理組 （P ＜0.05）；添加甲酸與添加丙酸、苯甲酸鈉和苯丙氨酸相比，可顯著降低青貯飼料的氨態(tài)氮含量，分別降低35.29%、32.23%、43.92%（P ＜0.05）。 所有處理組均未檢測到丁酸。 混合比例和添加劑對混合青貯飼料的LA、AA、PA 互作效應(yīng)顯著（P ＜0.05）（表2）。

2.2 混合比例和添加劑對混合青貯飼料營養(yǎng)成分分析 以混合比例為主效應(yīng)分析，Ⅰ組的DM顯著高于Ⅱ組（P ＜0.05），增高了4.79%，Ⅱ組的DM 顯著高于Ⅲ組（P ＜0.05）；Ⅰ組混合比例的NDF、ADF 含量顯著低于Ⅱ組、 Ⅲ組 （P ＜0.05）； 青貯飼料Ⅲ組的WSC 含量顯著低于Ⅰ組、 Ⅱ組， 分別降低了13.82%、13.11%（P ＜0.05）；Ⅲ組CP 含量顯著高于Ⅱ組（P ＜0.05）。以添加劑為主效應(yīng)分析， 添加甲酸和空白對照處理組的DM 顯著高于丙酸處理組， 增高了3.06%、3.26%（P ＜0.05）； 添加劑對青貯飼料的NDF、ADF 沒有顯著影響；與CK 處理組相比，添加甲酸和苯甲酸鈉可顯著提高青貯飼料的WSC含量， 分別提高13.64%、16.36%（P ＜0.05）；苯丙氨酸添加處理組可顯著提高青貯飼料的CP含量（P ＜0.05）。 混合比例和添加劑對混合青貯飼料的DM、NDF、ADF 互作效應(yīng)不顯著 （P ＞0.05）（表3）。

表2 混合比例和添加劑對混合飼料發(fā)酵品質(zhì)的主效應(yīng)分析

3 討論

3.1 不同混合比例及不同添加劑對混合青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響 pH 是青貯飼料發(fā)酵好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。 Santos 等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，青貯飼料pH 的最適宜范圍是3.80 ～4.20，與本試驗(yàn)結(jié)果相一致，本試驗(yàn)所有處理組的pH 均達(dá)到了優(yōu)良青貯pH 的要求。 乳酸菌利用青貯飼料的糖分等營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生乳酸，乳酸累積促進(jìn)青貯飼料pH 下降， 從而提高青貯飼料的貯存利用率，抑制梭菌發(fā)酵和丁酸的產(chǎn)生。 本試驗(yàn)中，所有處理組都沒有檢測到丁酸， 說明3 種混合比例的青貯飼料都有較好的發(fā)酵品質(zhì)。 王林等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，在青貯飼料質(zhì)量評定中，氨態(tài)氮是一個(gè)重要的參考指標(biāo)。 氨態(tài)氮占總氮的比例越高，說明青貯飼料蛋白分解就越嚴(yán)重，青貯飼料的品質(zhì)也就越差。 在本試驗(yàn)所有混合比例中，Ⅱ組的氨態(tài)氮/總氮含量最低；另外，添加甲酸可以明顯降低青貯飼料的氨態(tài)氮含量。 李順等（2019）研究表明，籽粒莧與麥麩混合青貯時(shí)添加不同的添加劑可以改善青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。 這與本研究結(jié)果相一致。

3.2 不同混合比例及不同添加劑對混合青貯飼料營養(yǎng)成分的影響 籽粒莧有很高的營養(yǎng)價(jià)值和飼喂價(jià)值，但是單一青貯難以成功，通過與含糖量較高或者干物質(zhì)較高的飼草混合青貯，再添加一些可以促進(jìn)發(fā)酵的添加劑， 可調(diào)制優(yōu)質(zhì)的青貯飼料。陳鑫珠（2015）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，苧麻與雜交狼尾草混合青貯，當(dāng)雜交狼尾草比例提高時(shí)，青貯飼料的DM、NDF CP、LA、WSC 含 量 均 有 所 提 高，而pH、LA 和NH3-H 的含量均降低。 本試驗(yàn)研究表明，隨著青貯飼料中籽粒莧比例的升高，混合青貯飼料的DM 呈顯著下降趨勢，WSC 呈現(xiàn)下降趨勢， 對照CK 和添加甲酸可以提高青貯飼料的DM，添加甲酸和苯甲酸鈉可以顯著提高青貯飼料中WSC 的含量。 青貯飼料中籽粒莧所占比例越少，飼料中的DNF、ADF 越低，添加劑對飼料中的DNF 和ADF 沒有顯著影響。 3 組混合青貯中，Ⅱ組的蛋白含量最低， 苯丙氨酸可以顯著提高青貯飼料中CP 的含量。

表3 混合比例和添加劑對混合飼料營養(yǎng)成分的主效應(yīng)分析

4 結(jié)論

在籽粒莧、全株玉米、稻秸的混合青貯中，隨著籽粒莧比例的減少， 混合青貯飼料ADF、DNF含量和pH 最低；混合飼料的WSC、LA、PA 和DM最高。 混合青貯飼料添加甲酸有最低的氨態(tài)氮含量和pH。 綜合來看，使用甲酸作為添加劑，籽粒莧、全株玉米、稻秸混合比例為60：15：20 時(shí)青貯發(fā)酵品質(zhì)較好。