摘要: "為解決紫花苜蓿(Medicago sativa)和禾本科牧草單獨(dú)青貯營(yíng)養(yǎng)不均衡的難題,本研究將紫花苜蓿分別和小黑麥(Triticosecale Wittmack)、燕麥(Avena sativa)、玉米(Zea mays)及甜高粱(Sorghum bicolor) 進(jìn)行間作種植并青貯,對(duì)青貯前后4種禾本科牧草葉顯微結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、感官品質(zhì)、發(fā)酵品質(zhì)及體外消化效果進(jìn)行研究。結(jié)果表明:青貯后牧草葉片表面出現(xiàn)大量褶皺,葉片表皮細(xì)胞排列凌亂,細(xì)胞邊界不清晰;與鮮草相比,青貯處理經(jīng)體外消化會(huì)產(chǎn)生大量破碎結(jié)構(gòu),從而使其被瘤胃微生物降解的程度更高。4種混貯處理的粗蛋白含量與相對(duì)飼用價(jià)值比禾本科牧草單貯增加了23.79%~50.07%和9.44%~15.97%;而可溶性碳水化合物和乳酸含量比紫花苜蓿單貯增加了5.38%~84.41%和38.14%~93.95%。4種混貯處理中,紫花苜蓿+甜高粱混貯的發(fā)酵品質(zhì)和感官品質(zhì)評(píng)分均為最高。綜上,紫花苜蓿和甜高粱間作種植后進(jìn)行混合青貯,既能均衡并保留營(yíng)養(yǎng)成分,還可改善發(fā)酵品質(zhì)。
關(guān)鍵詞: 豆/禾牧草間作;混合青貯;顯微結(jié)構(gòu);青貯品質(zhì);體外消化
中圖分類號(hào):S816.53 """文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A """"文章編號(hào): 1007-0435(2024)02-0620-10
Study on Quality of Mixed Silage under Bean/Gramineae Forage Intercropping
DONG Lin, LIU Xiao-jing*, LIN Fang, WANG Xue, WANG Jing
(College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University, Key Laboratory of Pratacultural Ecosystem, Ministry of Education,
Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province, Sino-U.S. Center for Grazingland Ecosystem Sustainability, Lanzhou,
Gansu Province 730070,China)
Abstract: "To solve the problem of unbalanced nutrition of Alfalfa (Medicago sativa) and Gramineous grass silage alone,Alfalfa was intercropped with Triticale (Triticosecale Wittmack),Oats (Avena sativa),Maize (Zea mays) and Sweet Sorghum (Sorghum bicolor) and then silaged. The microstructure,nutritional quality,sensory quality,fermentation quality and in vitro digestion effect of four kinds of Gramineous grasses before and after silage were studied. The results showed that a large number of folds were appeared on the surface of forage leaves after silage,the epidermal cells of the leaves were arranged messily,and the cell boundaries were not clear. Compared with fresh grass,in vitro digestion of silage produced a large number of fragmented structures,which made it be more degraded by rumen microorganisms. The crude protein content and relative forage value of the four mixed silage treatments increased by 23.79%~50.07% and 9.44%~15.97%,respectively,compared with the single silage of Gramineous grasses. The contents of water soluble carbohydrat and lactic acid increased by 5.38%~84.41% and 38.14%~93.95%,respectively,compared with Alfalfa single silage. Among the four mixed silage treatments,the fermentation quality and sensory quality scores of Alfalfa + Sweet Sorghum mixed silage were the highest. In summary,the intercropping of Alfalfa and Sweet Sorghum and then mixed silage could not only balance and retain nutrients but also improve fermentation quality.
Key words: Bean/grass intercropping;Mixed ensiling;Microstructure;Silage quality;In vitro digestion
青貯牧草在密閉環(huán)境中,通過(guò)乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,降低pH值,可有效抑制有害微生物活動(dòng),最終形成性能良好的儲(chǔ)備飼料[1]。與調(diào)制干草相比,青貯能夠有效保存牧草的營(yíng)養(yǎng)成分,并且儲(chǔ)存時(shí)占用空間小,保存時(shí)間長(zhǎng)且飼喂時(shí)適口性好、消化率高[1-2]。國(guó)內(nèi)外大量研究發(fā)現(xiàn),不同牧草之間混合青貯既能夠有效促進(jìn)發(fā)酵,同時(shí)也能提高青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[3]。尤其是禾本科牧草與豆科牧草進(jìn)行調(diào)制混合青貯時(shí),既可以解決豆科牧草青貯時(shí)可溶性碳水化合物含量不足的問(wèn)題,也能彌補(bǔ)改善禾本科牧草粗蛋白含量相對(duì)較低的不足[4]。研究證實(shí),玉米(Zea mays)與紫花苜蓿(Medicago sativa)混貯[5]、裸燕麥(Avena nuda)與紫花苜?;熨A[6]、燕麥(Avena sativa)與蠶豆(Vicia faba)混貯[7]及玉米與大豆(Glycine max)混貯[8]可有效改善牧草的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、發(fā)酵品質(zhì)和感官品質(zhì)。有研究表明,混合青貯后,青貯飼料的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均有所下降,在飼喂家畜時(shí)能夠提高青貯飼料的利用率與消化率[9]。目前,混合青貯的難題在于牧草單獨(dú)種植收獲后青貯需人工進(jìn)行混合,巨大的工作量既造成了青貯的難度,又因制作工序的增加徒增了青貯的污染風(fēng)險(xiǎn),將豆、禾牧草按青貯要求比例間作種植后的一體收獲,不僅可直接將收獲的適宜比例的豆、禾牧草直接進(jìn)行機(jī)械化裹包青貯或窖貯,又大幅度降低了生產(chǎn)成本,并提高青貯牧草品質(zhì)[10]。
紫花苜蓿是一種廣泛種植的多年生優(yōu)質(zhì)豆科牧草,因其富含粗蛋白和維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分,而且產(chǎn)量高、適口性好,而作為一種優(yōu)質(zhì)飼料[11]。玉米、甜高粱(Sorghum bicolor)、小黑麥(Triticosecale Wittmack)及燕麥均是優(yōu)質(zhì)的禾本科糧飼兼用型作物,尤其是玉米和甜高粱因其含糖量相對(duì)較高,能很好的滿足青貯需要,因此,常被用來(lái)調(diào)制青貯飼料[12]。由于紫花苜蓿所含可溶性碳水化合物含量較低,緩沖值高,所以紫花苜蓿單一青貯時(shí)其pH值較高,乳酸含量較低,導(dǎo)致青貯品質(zhì)下降,禾本科牧草富含可溶性碳水化合物,青貯品質(zhì)高,但粗蛋白含量低,其單一青貯時(shí),飼喂家畜難以達(dá)到反芻動(dòng)物最佳生產(chǎn)性能的飼料營(yíng)養(yǎng)要求。因此需在飼料中添加豆粕補(bǔ)充蛋白[13]。有研究表明,禾谷類作物可溶性碳水化合物含量遠(yuǎn)高于豆類,而粗蛋白的含量相對(duì)較低,用豆科牧草與禾本科牧草者混合青貯的方法,可有效增加青貯的成功率,從而增加飼料的利用率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[14]。另外,植物葉片上的氣孔、角質(zhì)層和蠟質(zhì)等互相配合,共同保護(hù)植物葉片組織,但青貯過(guò)程則會(huì)分解上述部分結(jié)構(gòu),使牧草葉片顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[15],掃描電鏡是目前應(yīng)用非常廣泛的一種針對(duì)微觀形貌的表征手段,它利用電子束轟擊試樣表面,通過(guò)檢測(cè)電子與試樣相互作用產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)樣品表面的形貌進(jìn)行觀察和分析,已廣泛應(yīng)用于材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等領(lǐng)域并促進(jìn)了學(xué)科的發(fā)展[16]。目前,電鏡顯微觀測(cè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是針對(duì)作物花粉粒形態(tài)及外壁紋飾、果皮和種皮表面紋飾及其超微結(jié)構(gòu)、孢子形態(tài)等精細(xì)結(jié)構(gòu)及復(fù)雜的立體表面形態(tài)方面,它可對(duì)其在生命周期中的表面變化進(jìn)行觀察[17],本研究采用掃描電鏡技術(shù),即可實(shí)現(xiàn)直觀快速地觀察青貯過(guò)程及家畜消化過(guò)程對(duì)牧草纖維顯微結(jié)構(gòu)的改變,從微觀上探明加工方式以及家畜消化過(guò)程對(duì)牧草葉片纖維結(jié)構(gòu)降解的影響。為此,本研究擬將按一定豆、禾比例間作種植的紫花苜蓿與小黑麥、燕麥、玉米和甜高粱4種模式的間作豆禾牧草進(jìn)行混貯,通過(guò)對(duì)其葉顯微結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、感官品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)的對(duì)比研究,擬探討豆科牧草與禾本科牧草間作下混貯對(duì)提高青貯牧草品質(zhì)的影響,從而為生產(chǎn)實(shí)踐中牧草產(chǎn)品加工提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地選擇在河南省新鄉(xiāng)市紅旗區(qū)洪門鎮(zhèn),經(jīng)緯度:113°57′36″E,35°15′36″N,年平均溫度為14℃,年平均降雨量為573 mm,主要集中在7—8月,年平均日照數(shù)2 400 h。
1.2 供試材料
紫花苜?!甃W6010’由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供;小黑麥‘中飼1048’由河北省農(nóng)科院提供;玉米‘KD-3’由河南省農(nóng)科院提供;燕麥‘Haywrie’和甜高粱‘Sea Lion’均由北京克勞沃公司草業(yè)技術(shù)開發(fā)中心提供。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
該試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)紫花苜蓿、小黑麥、燕麥、玉米及甜高粱5種單作種植模式及紫花苜蓿/小黑麥、紫花苜蓿/燕麥、紫花苜蓿/玉米和紫花苜蓿/甜高粱4種間作模式,共9個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,共27個(gè)小區(qū),小區(qū)面積5 m×6 m=30 m2,種植總面積 810 m2,各小區(qū)之間設(shè)置70 cm的保護(hù)行。紫花苜蓿、小黑麥及燕麥以行距20 cm來(lái)?xiàng)l播,播量分別為15 kg·hm-2,225 kg·hm-2,180 kg·hm-2。玉米和甜高粱以株距33 cm,行距50 cm進(jìn)行穴播,播種密度60 606 株·hm-2。4種間作模式的種植比例為紫花苜?!眯『邴満妥匣ㄜ俎!醚帑湠?行∶2行;紫花苜?!糜衩缀妥匣ㄜ俎!锰鸶吡粸?行∶2行。紫花苜蓿于2019年10月2日播種,燕麥和小黑麥于2020年3月23日播種;玉米和甜高粱于2020年5月20日播種。在初花期對(duì)紫花苜蓿進(jìn)行取樣,總共取樣5次,第1次(2020年5月1日),第2次(2020年6月8日),第3次(2020年7月15日),第4次(2020年8月20日), 第5次(2020年10月1日);在抽穗期對(duì)小黑麥和燕麥取樣(時(shí)間同紫花苜蓿第2次);在乳熟期對(duì)玉米和甜高粱取樣(時(shí)間與紫花苜蓿第4次取樣相同)。另外種植前施入磷肥(P2O5)55 kg·hm-2,鉀肥(K2O)45 kg·hm-2為作為底肥,整個(gè)生育期間不施氮肥,田間日常管理。
1.4 牧草加工方式
1.4.1 "調(diào)制干草 ""將刈割后的單作紫花苜蓿(AM)、單作小黑麥(TM)、單作燕麥(OM)、單作玉米(MM)及單作甜高粱(SM)分別放入65℃烘箱烘干,使牧草水分含量降至17%以下,每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.4.2 青貯 ""將牧草刈割后晾曬1 d,隨后用鍘刀切成2~3 cm小段后混勻,取1 kg青貯原料裝入編好號(hào)的青貯袋內(nèi),抽真空后放置在25℃恒溫箱內(nèi),青貯40 d。
設(shè)紫花苜蓿單貯(SA)、小黑麥單貯(ST)、燕麥單貯(SO)、玉米單貯(SM)、甜高粱單貯(SS)、紫花苜蓿+小黑麥混貯(A+T,6∶5)、紫花苜蓿+燕麥混貯(A+O,4∶3)、紫花苜蓿+玉米混貯(A+M,3∶4)及紫花苜蓿+甜高粱混貯(A+S,3∶7),共9個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù)。本試驗(yàn)中的青貯比例是紫花苜蓿與4種禾本科牧草采用生產(chǎn)實(shí)踐中推薦的最佳間作比例種植后其混合收獲產(chǎn)物自然形成的豆/禾牧草鮮草質(zhì)量比[18]。
1.5 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.5.1 體外消化試驗(yàn) ""體外消化裝置參照陳雷[19]的方法。
人工瘤胃液配方參照張畢陽(yáng)[20]的方法。
瘤胃液的采集:選5只裝有永久性瘤胃瘺管的雜種公羊(美利奴♂×蒙古羊♀)采集。
體外消化處理:將不同處理的4種禾本科牧草放入編好號(hào)的尼龍袋中,之后將尼龍袋置于人工瘤胃液內(nèi)24 h后取出。
1.5.2 "掃描電子顯微鏡觀測(cè) ""小黑麥、燕麥、玉米及甜高粱經(jīng)不同處理后(鮮草、青貯、鮮草體外消化和青貯體外消化),在同一組織上剪出3份1 cm×1 cm樣品后(紫花苜蓿葉片較小,無(wú)法制備樣品,所以不進(jìn)行觀察),用掃描電子顯微鏡觀察葉片顯微結(jié)構(gòu)[21]。
1.5.3 "營(yíng)養(yǎng)品質(zhì) ""可溶性碳水化合物(Water soluble carbohydrate,WSC):Somogyi法(干草不用測(cè))[22]。
粗蛋白(Crude protein,CP):凱氏定氮法[22]。
粗灰分(Crude ash,Ash):灰化法[22]。
粗脂肪(Ether extract,EE):索氏浸提法[22]。
中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗滌纖維(Acid detergent fibe,ADF):范氏洗滌法[22]。
相對(duì)飼用價(jià)值(Relative feeding value,RFV)=(DDM×DMI)/1.29[22]。
1.5.4 發(fā)酵品質(zhì) ""pH值:使用酸度計(jì)測(cè)定。
氨態(tài)氮(Ammonia nitrogen,AN):苯酚-次氯酸鈉比色法[23]。
乙酸(Acetic acid,AA)、丙酸(Propionic acid,PA)和丁酸(Butyric acid,BA):氣相色譜儀測(cè)定[23]。
乳酸(Lactic acid,LA):高效液相色譜儀測(cè)定[23]。
采用V-score評(píng)價(jià)體系[24]進(jìn)行等級(jí)評(píng)定。
1.5.5 感官品質(zhì) ""感官品質(zhì)參照德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(DLG)制定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)青貯處理的氣味、結(jié)構(gòu)、色澤3個(gè)方面評(píng)分[25]。
1.6 數(shù)據(jù)分析
使用Microsoft Excel 2019對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行單因素方差分析、配對(duì)樣本T檢驗(yàn)和交互作用,用Origin 2021 Correlation Plot制作相關(guān)性圖片。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同加工方式的禾本科牧草葉片顯微結(jié)構(gòu)
2.1.1 青貯對(duì)禾本科牧草葉片顯微結(jié)構(gòu)的影響 ""由圖1可知,青貯前4種牧草葉片結(jié)構(gòu)完整,葉片表面清晰,尤其是圖1(A1)和圖1(B1)可觀察到植物葉片表面的氣孔分布均勻,且特征明顯。而青貯后4種牧草葉片表皮細(xì)胞排列較為凌亂,葉片表面產(chǎn)生褶皺現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)變得粗糙,細(xì)胞輪廓不清晰。
2.1.2 "不同加工方式的禾本科牧草葉片顯微結(jié)構(gòu)對(duì)體外消化的響應(yīng) ""由圖2(A1)和圖2(B1)可見,未經(jīng)加工處理的鮮草葉片結(jié)構(gòu)完整,氣孔清晰可見;圖2(B2)所示,經(jīng)過(guò)體外消化后的燕麥鮮草葉結(jié)構(gòu)被部分分解,葉片表面變得較為粗糙,氣孔輪廓不清晰;由圖2(A3,B3,C3,D3)可知,青貯后再經(jīng)過(guò)體外消化,相比前者葉片分解程度明顯加劇。如圖2(A3)和圖2(B3)所示,小黑麥與燕麥青貯后再進(jìn)行體外消化,葉片出現(xiàn)細(xì)胞輪廓基本消失,表面褶皺明顯的現(xiàn)象。
2.2 不同加工方式下的牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)
2.2.1 調(diào)制干草及青貯前后飼草粗蛋白和可溶性碳水化合物含量 ""由表1可知,青貯顯著降低了飼草的WSC含量(P<0.05),其中燕麥單貯的降幅最大為62.16%。紫花苜蓿+甜高粱混貯的WSC含量顯著高于紫花苜蓿單貯(Plt;0.05)。所有混貯處理的CP含量顯著高于相應(yīng)的禾本科單貯(Plt;0.05),其增幅為23.79%~50.07%。4種混貯處理中,紫花苜蓿+甜高粱混貯處理的WSC含量最高為3.43%DM,顯著高于其余混貯處理(P<0.05),紫花苜蓿+小黑麥和紫花苜蓿+燕麥混貯處理的CP含量顯著高于其余2個(gè)混貯處理(P<0.05)。
2.2.2 "調(diào)制干草及青貯前后飼草中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量及相對(duì)飼用價(jià)值 ""由表2和表3可知,青貯使單作甜高粱的RFV顯著提高了17.74%,甜高粱青貯的RFV比干草顯著提高了23.13%(Plt;0.05),紫花苜蓿+燕麥和紫花苜蓿+玉米混貯的RFV與燕麥單貯和玉米單貯相比分別增加了14.34%和15.97%。4種混貯處理中,紫花苜蓿+小黑麥和紫花苜蓿+燕麥混貯處理的NDF含 量顯著低于其余2個(gè)混貯處理,RFV顯著高于其余2個(gè)混貯處理(Plt;0.05)。青貯后飼草的NDF和ADF含量有所降低,其降幅為2.67%~10.14%和3.31%~9.82%,但是差異不顯著。
2.2.3 調(diào)制干草及青貯前后飼草粗灰分與粗脂肪含量 ""由表4可知,青貯顯著提高了單作甜高粱的EE含量,甜高粱青貯的EE含量顯著高于干草(Plt;0.05),與青貯前相比單貯甜高粱的EE含量提高了28.41%,與干草處理相比提高了23.27%。紫花苜蓿+小黑麥混貯處理的EE含量顯著高于紫花苜蓿單貯(Plt;0.05)。青貯后飼草的Ash含量降低了1.07%~6.85%,而與干草處理相比,降低了2.48%~7.44%。4種混貯處理中紫花苜蓿+燕麥混貯的Ash含量降幅最大為5.38%。
2.3 發(fā)酵品質(zhì)
2.3.1 青貯發(fā)酵品質(zhì)及V-score評(píng)分 ""由表5可知,所有混貯處理的LA含量顯著高于紫花苜蓿單貯,pH值,AN,AA和BA含量均顯著低于紫花苜蓿單貯(Plt;0.05),其中紫花苜蓿+甜高粱混貯處理的變化最明顯,其較紫花苜蓿單貯LA含量提高了93.95%,pH值,AN和AA含量分別降低了39.24%,72.61%,78.06%。4種混貯處理中,紫花苜蓿+甜高粱混貯處理的pH值與AA含量最低為3.19和0.77%DM,顯著低于其余混貯處理(Plt;0.05),且不產(chǎn)生BA,同時(shí)其V-score評(píng)分也最高為99.80。
2.3.2 青貯原料營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與青貯發(fā)酵品質(zhì)相關(guān)性分析 ""由圖3所示,CP含量與RFV呈極顯著正相關(guān),與WSC,NDF及ADF含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(Plt;0.01);LA含量與pH值,AN/TN,AA,PA,BA含量之間有極顯著負(fù)相關(guān)性(Plt;0.01)。WSC含量與LA含量呈極顯著正相關(guān),與pH值,AN/TN,AA,BA及PA含量存在極顯著負(fù)相關(guān)性(Plt;0.01)。
2.4 感官品質(zhì)
由表6可見,紫花苜蓿單貯丁酸味濃,結(jié)構(gòu)明顯受損,顏色為墨綠色,評(píng)分為5分,等級(jí)為3級(jí)中等,品質(zhì)最差。甜高粱單貯顏色與原料顏色接近,結(jié)構(gòu)完整,芳香味濃,評(píng)分為20分,等級(jí)為1級(jí)優(yōu)等。與紫花苜蓿單貯相比,所有混貯處理的綜合評(píng)分均提高,其中紫花苜蓿+甜高粱混貯處理的芳香味濃,結(jié)構(gòu)完整,等級(jí)為1級(jí)優(yōu)等,青貯品質(zhì)最佳。
3 討論
在本研究中,4種青貯禾本科牧草與青貯前相比,葉片表面均產(chǎn)生不同程度的明顯條紋狀褶皺,葉片表面氣孔變得模糊難以觀察,這是因?yàn)槲⑸锂a(chǎn)生的纖維素酶和阿魏酸酯酶會(huì)將牧草葉片的角質(zhì)層和蠟質(zhì)分解,產(chǎn)生大量可溶性碳水化合物,形成一種特殊的生物膜,這些生物膜會(huì)吸引微生物聚集并繁殖,使葉片結(jié)構(gòu)缺失。王玉榮等[26]研究表明,青貯發(fā)酵后水稻秸稈細(xì)胞壁中的木質(zhì)素-纖維素-半纖維素復(fù)合結(jié)構(gòu)被破解,降低了秸稈聚合度及結(jié)晶度,吳爽等[27]在蕎麥秸稈的研究中發(fā)現(xiàn),青貯后的蕎麥秸稈細(xì)胞壁纖維結(jié)構(gòu)受到顯著破壞,并呈現(xiàn)不同大小的孔狀結(jié)構(gòu)。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),與鮮草體外消化處理相比,經(jīng)過(guò)青貯的飼草體外消化時(shí)葉片組織被分解的更加徹底,并產(chǎn)生大量破碎結(jié)構(gòu),青貯小黑麥、燕麥、玉米和甜高粱均表現(xiàn)為葉片表皮纖維組織被瘤胃微生物降解的程度更高,葉片表面凹凸不平,褶皺起伏較大,細(xì)胞輪廓基本消失,這也說(shuō)明了青貯能夠改變牧草的葉片顯微結(jié)構(gòu),同時(shí)與調(diào)制的干草相比更有利于家畜采食消化。張晗等[28]對(duì)青貯小黑麥的研究發(fā)現(xiàn),青貯有利于小黑麥纖維素分解菌的增殖,進(jìn)而有效提高飼料的消化率,從而使反芻動(dòng)物對(duì)牧草養(yǎng)分的消化利用效率大大提高;徐均釗等[29]對(duì)青貯燕麥的研究中也有類似的發(fā)現(xiàn)。
豆/禾間作牧草作為原料進(jìn)行混貯時(shí),禾本科牧草豐富的水溶性碳水化合物有利于發(fā)酵,豆科牧草蛋白質(zhì)含量高,將二者進(jìn)行混收混貯,既能改善青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,調(diào)制出優(yōu)質(zhì)的青貯飼料,又可避免由于單一種植的豆、禾牧草進(jìn)行混合青貯時(shí)需先分別進(jìn)行收獲然后再進(jìn)行混合及青貯而產(chǎn)生的巨大工作量和操作難度,并可大大簡(jiǎn)化加工程序,有效降低人工混合過(guò)程中的微生物污染風(fēng)險(xiǎn)。本研究中,4種紫花苜蓿/禾本科間作牧草混貯后的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)均較相應(yīng)的單一青貯顯著提高;與單貯相比,紫花苜蓿+燕麥和紫花苜蓿+玉米的混貯處理的中性洗滌纖維含量顯著低于相應(yīng)的禾本科單貯,這是因?yàn)楹瘫究颇敛堇w維含量較高,而紫花苜蓿纖維含量少,因此將這二者進(jìn)行混貯時(shí)可有效降低混合青貯的纖維含量,佟明昊等[30]通過(guò)對(duì)紫花苜蓿/高丹草混貯的研究發(fā)現(xiàn),隨著紫花苜蓿比例的增加,混貯飼草中NDF和ADF的含量逐漸降低,混貯飼料品質(zhì)提高,Cheng等[31]在玉米秸稈與飼用大豆混貯的研究中指出,玉米和大豆的混貯比例為75∶25時(shí),青貯飼草的WSC含量最高,ADF最低。在本研究中,與單貯紫花苜蓿相比,紫花苜蓿+甜高粱混貯處理的可溶性碳水化合物和乳酸含量顯著增加,且未有丁酸產(chǎn)生,這是因?yàn)楹瘫究浦参锟扇苄蕴妓衔锖扛撸虼伺c紫花苜蓿進(jìn)行混合青貯時(shí),為乳酸菌提供了底物,促進(jìn)乳酸發(fā)酵,降低pH值,同時(shí)還能夠抑制有害微生物的繁殖,進(jìn)而抑制丁酸發(fā)酵,減少氨態(tài)氮的產(chǎn)生,王挺等[32]研究發(fā)現(xiàn)混合青貯會(huì)抑制丁酸梭菌(Clostridium butyricum)和大腸桿菌(Escherichia coli)的繁殖,任海偉等[33]也有類似發(fā)現(xiàn)。另外,本研究中的4種混合青貯處理下,紫花苜蓿+燕麥混合青貯的粗蛋白含量最高;紫花苜蓿+甜高粱混合青貯的可溶性碳水化合物與乳酸含量最高,pH值、氨態(tài)氮/總氮、乙酸及丙酸含量最低;這是因?yàn)樵诒狙芯恐械淖匣ㄜ俎?甜高粱間作模式中,甜高粱含有較高的碳水化合物,可為乳酸菌提供相對(duì)較多的可溶性碳水化合物,從而提高了該青貯組合的發(fā)酵品質(zhì)。現(xiàn)有研究已證實(shí),不同調(diào)制方式加工后的牧草其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有明顯差異[34],本研究中,青貯與調(diào)制干草相比,各單貯處理的中性洗滌纖維含量與酸性洗滌纖維含量均降低,相對(duì)飼用價(jià)值均提高,本研究中的禾本科牧草青貯后葉片顯微結(jié)構(gòu)的改變也證實(shí)了這一點(diǎn)。此外,在本研究中,紫花苜蓿單一青貯呈墨綠色,丁酸味較濃,結(jié)構(gòu)明顯受損,說(shuō)明青貯效果不好,而紫花苜蓿與甜高粱混合青貯后色澤呈淺黃色,帶有明顯芳香味,感官評(píng)價(jià)為1級(jí)優(yōu)等,青貯品質(zhì)最佳,這從感官品質(zhì)的角度很好地證明了與禾本科牧草混合青貯的方式能有效改善紫花苜蓿青貯品質(zhì),梁小玉等[35]在開展同類研究探索時(shí)也有類似發(fā)現(xiàn)。
4 結(jié)論
本研究中,通過(guò)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),青貯后的4種禾本科牧草葉片表皮細(xì)胞排列較為凌亂,細(xì)胞邊界不清晰,葉片表面出現(xiàn)大量褶皺,可見,青貯加工可使禾本科牧草葉纖維結(jié)構(gòu)被部分降解,其中,燕麥與甜高粱的葉片表面微觀結(jié)構(gòu)的改變更為顯著;另外,從葉表皮纖維組織改變情況看,4種禾本科牧草經(jīng)過(guò)青貯加工后均表現(xiàn)為,部分葉纖維發(fā)生斷裂,結(jié)構(gòu)被破壞,從而使牧草纖維組織被瘤胃微生物降解的程度更高,相比鮮草更易于家畜消化利用。
與調(diào)制干草的加工方式相比,本研究中的各青貯處理牧草品質(zhì)均相對(duì)較優(yōu),由此也證實(shí)了,青貯確是一種有效保持牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的加工方式。與單貯相比,4種豆/禾牧草混貯下的粗蛋白和相對(duì)飼用價(jià)值均高于相應(yīng)禾本科單貯,纖維含量均低于相應(yīng)禾本科單貯;4種混貯處理的可溶性碳水化合物和乳酸含量均高于紫花苜蓿單貯,pH值、氨態(tài)氮及丁酸含量均低于紫花苜蓿單貯;同時(shí)4種混貯處理的感官評(píng)價(jià)均高于紫花苜蓿單貯。可見,紫花苜蓿與禾本科牧草混合青貯可有效均衡營(yíng)養(yǎng),改善牧草品質(zhì)。通過(guò)比較4種混貯模式的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與V-score評(píng)分、感官品質(zhì)評(píng)分,紫花苜蓿+甜高粱組合的青貯品質(zhì)最高。
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(責(zé)任編輯 劉婷婷)
收稿日期:2023-09-06;修回日期:2023-10-30
基金項(xiàng)目: "甘肅省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(20YF8 NA130);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32171674)資助
作者簡(jiǎn)介:
董霖(1999-),男,漢族,新疆阜康人,碩士研究生,E-mail:2079058114@qq.com;*通信作者Author for correspondenc,E-mail:liuxj@gsau.edu.cn