不同比例紫花苜蓿與高丹草混貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分分析

郭 暉

(新鄉(xiāng)學(xué)院 生命科學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng)453003)

紫花苜蓿(Medicagosativa)是一種重要的多年生豆科牧草，其種植適應(yīng)性強，是畜牧業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的優(yōu)質(zhì)植物性蛋白飼料[1-3]。青貯飼料是指在密閉(缺氧)的環(huán)境下，通過乳酸菌發(fā)酵抑制雜菌生長而獲得的一種粗飼料[4-6]。青綠飼草通過青貯后，不僅能較好地保存其營養(yǎng)，還能有效減少貯存空間。近年來，青貯作為保存牧草養(yǎng)分的一種有效手段，得到了世界各國的廣泛關(guān)注和認可，許多發(fā)達國家已將其作為畜禽的重要飼料來源。青貯能提高苜蓿的飼用價值，促進苜蓿產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[7-10]。但由于苜蓿可溶性糖含量低，緩沖能值高，單一青貯難以達到最佳的發(fā)酵條件，常導(dǎo)致青貯失敗[11]。

高丹草(Sorghumbicolor×S.sudanense)作為優(yōu)良的1年生禾本科飼料作物[12-13]，是高粱與蘇丹草通過種間雜交技術(shù)而培育的新品種，其雜種形成的優(yōu)勢很強，具有產(chǎn)量高、含糖量高、適口性和營養(yǎng)品質(zhì)好等優(yōu)點[14]。紫花苜蓿與高丹草混合青貯，可以有效彌補紫花苜蓿干物質(zhì)和可溶性碳水化合物(WSC)含量低的缺點。因此，在實際生產(chǎn)中，可將紫花苜蓿與高丹草混合青貯，不但可以使二者營養(yǎng)成分互補，而且可以解決紫花苜蓿單一青貯不易成功的問題，具有明顯的優(yōu)勢。

近年來，隨著畜牧業(yè)的集約化和規(guī)?；l(fā)展，飼料短缺已成為制約畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。然而，青貯為緩解這一問題提供了新的途徑[15]。在畜牧業(yè)發(fā)達國家，青綠飼草已成為反芻動物重要的飼料來源并進行大面積推廣種植，并且混合青貯由于具有營養(yǎng)價值更加均衡的優(yōu)點受到了廣泛關(guān)注?；诖?，以不同比例的紫花苜蓿與高丹草混合青貯為材料，研究二者在不同混合比例下的感官、營養(yǎng)和發(fā)酵品質(zhì)，旨在探究適宜的紫花苜蓿與高丹草混合青貯比例，以期為紫花苜蓿與高丹草混合青貯飼料的加工提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

紫花苜蓿和高丹草均為飼用牧草。其中，紫花苜蓿品種為龍威6010，由北京猛犸公司提供；高丹草品種為大卡，由鄭州華豐草業(yè)科技有限公司提供。取2019年8月紫花苜蓿第4次刈割和高丹草第1次收割時的原料。

1.2 試驗方法

試驗共分為5個處理組，分別為A(100%高丹草單一青貯組)、B(60%高丹草+40%紫花苜?；旌锨噘A組)、C(50%高丹草+50%紫花苜?；旌锨噘A組)、D(40%高丹草+60%紫花苜?；旌锨噘A組)、E(100%紫花苜蓿單一青貯組)。

青貯飼料制作：首先將需要青貯的原料自然晾曬24 h，制成青貯所需的預(yù)干料(使其含水量降至60%～70%)，用鍘草機將預(yù)干料切成長度為2～3 cm的小段，裝入青貯發(fā)酵袋(32.5 cm × 28.5 cm)內(nèi)，每袋裝1 000 g，抽真空密封，于室溫條件下發(fā)酵 40 d。發(fā)酵結(jié)束后打開青貯袋，隨機取樣，先對其進行感官品質(zhì)評定，之后再進行營養(yǎng)和發(fā)酵品質(zhì)的評定。

1.3 青貯品質(zhì)指標測定

1.3.1 營養(yǎng)品質(zhì) 采用凱氏定氮法測定粗蛋白(CP)含量；采用Somogyi法測定可溶性碳水化合物含量；采用Van Soest法測定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量；采用馬弗爐-干法灰化法測定粗灰分(Ash)含量；采用索氏提取法測定粗脂肪(EE)含量。

1.3.2 感官品質(zhì) 參照德國農(nóng)業(yè)協(xié)會頒布的青貯飼料感官評定標準[16](表1)對各試驗組進行感官評價。

表1 青貯飼料感官評定標準

1.3.3 發(fā)酵品質(zhì) 在青貯結(jié)束之后，從5個處理組中分別隨機稱取30 g混勻青貯樣品放入勻漿機，之后向其中加入300 mL蒸餾水，勻漿30 s后使用4層紗布過濾，得到青貯浸提液，置于-20 ℃冰箱中冷凍存放，用于各種發(fā)酵參數(shù)的測定。

使用PHS-3C型精密酸度計測定青貯浸提液pH值；苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮(AN)含量，并計算氨態(tài)氮/總氮(AN/TN)；使用LC-20A型高效液相色譜儀分析浸提液的乳酸(LA)含量；使用氣相色譜儀測定乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)含量。采用V-Score評價體系和Kaiser評價體系(各評價體系具體評分標準見表2和表3)對青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)進行評分計算和綜合評定。

表2 V-Score評定標準

表3 Kaiser評定標準

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 SPSS19.0 軟件中的單因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s法比較不同處理組的差異(P<0.05為差異顯著)，結(jié)果以平均值±標準誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫花苜蓿與高丹草青貯原料特性

由表4可知，紫花苜蓿與高丹草的干物質(zhì)含量分別為35.77%和36.45%。高丹草可溶性碳水化合物含量(7.57%)較高，但粗蛋白含量(8.02%)較低。紫花苜蓿與之相反，其可溶性碳水化合物含量(3.92%)較低，但粗蛋白含量(19.17%)較高。

表4 青貯原料特性

2.2 不同比例紫花苜蓿與高丹草混貯飼料的感官品質(zhì)分析

由表5可知，高丹草單一青貯的色澤與原料色接近(淺黃色)，具有濃郁芳香味，莖葉結(jié)構(gòu)十分清晰，青貯等級為1級優(yōu)等(19分)；60%高丹草與40%紫花苜?；旌锨噘A的色澤表現(xiàn)為淺黃色，具有微弱芳香味，莖葉結(jié)構(gòu)清晰，等級為2級尚好(15分)；50%高丹草與50%紫花苜?；旌锨噘A的色澤與原料色有一定差距(褐色)，具有微弱芳香味，莖葉結(jié)構(gòu)較為清晰，等級為2級尚好(14分)；40%高丹草與60%紫花苜?；旌锨噘A的色澤為褐色，呈現(xiàn)微弱芳香味，莖葉結(jié)構(gòu)輕微受損，為2級尚好(12分)；紫花苜蓿單一青貯的色澤與原料色的差距最大(墨綠色)，具有濃郁的丁酸味，莖葉結(jié)構(gòu)受損嚴重，為3級中等(5分)。

表5 不同處理青貯飼料感官評定

2.3 不同比例紫花苜蓿與高丹草混貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)分析

由表6可知，高丹草單一青貯的粗蛋白含量為7.42%，顯著低于混合青貯組和紫花苜蓿單一青貯(P<0.05)；可溶性碳水化合物含量為4.16%，顯著高于各混合青貯和紫花苜蓿單一青貯(P<0.05)；中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量不同程度地高于各混合青貯和紫花苜蓿單一青貯；粗灰分含量為10.13%，略低于各混合青貯和紫花苜蓿單一青貯(P>0.05)；粗脂肪含量為2.67%，亦略低于各混合青貯和紫花苜蓿單一青貯(P>0.05)。由此可見，紫花苜蓿與高丹草混合青貯后，粗蛋白、可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗灰分和粗脂肪含量介于高丹草單一青貯和紫花苜蓿單一青貯，營養(yǎng)成分更加均衡。

表6 不同處理青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)

2.4 不同比例紫花苜蓿與高丹草混貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)分析

由表7可知，紫花苜蓿單一青貯的pH值、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)含量和氨態(tài)氮/總氮(AN/TN)在所有處理組中最高，乳酸(LA)含量最低。3種混貯處理組的LA、AA和PA含量均介于高丹草單一青貯和紫花苜蓿單一青貯。具體來說，在3種混貯處理組中，LA、AA和PA含量差異顯著(P<0.05)，其中60%高丹草+40%紫花苜?；熨A組的LA含量最高，AA和PA含量最低；3種混貯處理組中BA含量介于0.22%～0.24%，其中60%高丹草+40%紫花苜?；熨A組的BA未檢測到(ND)。從2種評價體系的結(jié)果來看(表8)，高丹草單一青貯和60%高丹草+40%紫花苜?；熨A的V-Score評分大于80(等級為良好)；50%高丹草+50%紫花苜?；熨A和40%高丹草+60%紫花苜?；熨A的V-Score評分均處于60～70(等級為中等)。在所有處理中，紫花苜蓿單一青貯的V-Score評分最低，為35.16(等級為不良)。在不同處理組中，紫花苜蓿單一青貯的Kaiser評分為60(等級為3級)，其余組的Kaiser評分均高達100(等級為1級)。

表7 不同處理青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)

表8 不同處理青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)評分

3 結(jié)論與討論

青貯成功與否主要取決于青貯原料的水分和碳水化合物含量是否適宜。已有研究表明，青貯原料的水分含量應(yīng)控制在60%～70%為宜，可溶性碳水化合物含量應(yīng)大于干質(zhì)量的6%[17]。本研究中，紫花苜蓿與高丹草的水分含量分別為64.23%和63.55%，均在上述的水分范圍內(nèi)，適宜青貯。高丹草可溶性碳水化合物含量較高(7.57%)，但紫花苜蓿可溶性碳水化合物含量較低(3.92%)，低于其干質(zhì)量的6%，緩沖能值較高，單一青貯難以成功。

青貯飼料的感官評定依據(jù)具體體現(xiàn)在色澤、氣味和結(jié)構(gòu)方面[18]。本研究中，高丹草單一青貯的感官品質(zhì)最好，為一級優(yōu)等；3種不同比例的紫花苜蓿與高丹草混貯飼料的感官品質(zhì)均為二級尚好，其中60%高丹草+40%紫花苜?；旌锨噘A組評分最高，為15分，50%高丹草+50%紫花苜?；旌锨噘A組評分居中，為14分，而40%高丹草+60%紫花苜蓿混合青貯組評分最低，為12分。因此，3種不同比例的紫花苜蓿與高丹草混合青貯組中60%高丹草+40%紫花苜?；旌锨噘A組的感官品質(zhì)最佳。

研究證實，與單一青貯相比，混合青貯飼料的營養(yǎng)成分更加均衡，因而在實際生產(chǎn)中常將紫花苜蓿分別與高丹草[19]、玉米[20]、黑麥草[21]、無芒雀麥[22]和蘆葦[23]等進行混合青貯。本研究中，高丹草單一青貯的可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量均高于紫花苜蓿單一青貯和3個不同比例的高丹草與紫花苜?；旌锨噘A組，而粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量均低于紫花苜蓿單一青貯和3個混合青貯組。而紫花苜蓿單一青貯與高丹草單一青貯相反，其可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量均低于高丹草單一青貯和3個混合青貯組，而粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量則均高于高丹草單一青貯和3個混合青貯組。由此可見，單一青貯都會造成飼料養(yǎng)分的不均衡，而紫花苜蓿與高丹草混合青貯后，粗蛋白、可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗灰分和粗脂肪含量均介于高丹草單一青貯和紫花苜蓿單一青貯，養(yǎng)分更加均衡。

鑒于感官評定僅是對青貯飼料的外在狀態(tài)進行評判，并未考慮到理化指標的變化，因而該方法常用于飼料優(yōu)劣與否的粗判[24]。V-Score評價體系把感官評定未考慮到的理化指標(揮發(fā)性脂肪酸、氨態(tài)氮/總氮)納入其中作為評價依據(jù)進行品質(zhì)評定；Kaiser評價體系[25]把丁酸和乙酸的含量作為評價青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的主要指標。由此可見，V-Score和Kaiser評價體系可以有效彌補感官評定的不足，較好地反映青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)[26]。本研究中，V-Score和Kaiser的評價結(jié)果基本吻合。具體來說，高丹草單一青貯的V-Score評分和Kaiser評分均為最高，紫花苜蓿單一青貯的V-Score評分和Kaiser評分均為最低，紫花苜蓿與高丹草混合青貯后的V-Score評分和Kaiser評分則介于二者之間。在3種混貯處理組中，60%高丹草+40%紫花苜蓿處理效果最佳，V-Score評分大于80(等級為良好)，Kaiser評分為100(等級為1級)。

綜上，本研究采用紫花苜蓿和高丹草單一青貯和混合青貯的方法，分析了紫花苜蓿和高丹草不同混合比例下其感官、營養(yǎng)和發(fā)酵的品質(zhì)，在3種混貯處理組中，60%高丹草+40%紫花苜?；旌锨噘A的感官品質(zhì)最佳(二級良好)；高丹草與紫花苜?；旌锨噘A后，粗蛋白、可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗灰分和粗脂肪含量介于高丹草單一青貯和紫花苜蓿單一青貯，營養(yǎng)更加均衡，形成養(yǎng)分互補；在3種混貯處理組中，60%高丹草+40%紫花苜蓿處理效果最佳，V-Score評分大于80(等級為良好)，Kaiser評分為100(等級為1級)。由此可見，混合青貯不但可有效解決紫花苜蓿草不易青貯和高丹草青貯粗蛋白含量低、酸度大的問題，而且營養(yǎng)更加全面、均衡。在混合青貯組中，60%高丹草+40%紫花苜?；旌锨噘A可獲得較優(yōu)的青貯效果。