淋雨收獲對(duì)紫花苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及其體外消化特性的影響

尤思涵，劉 燕，都 帥，孫 林，格根圖，賈玉山

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

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淋雨收獲對(duì)紫花苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及其體外消化特性的影響

尤思涵，劉 燕，都 帥，孫 林，格根圖，賈玉山*

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

為研究不同淋雨量對(duì)苜蓿干草品質(zhì)及其體外消化特性的影響，采用人工模擬雨淋試驗(yàn)。以鮮樣未雨淋(CK)、鮮樣受雨淋5mm及鮮樣受雨淋10mm 3個(gè)處理進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和體外消化特性研究。結(jié)果表明：與未受雨淋鮮樣相比，受雨淋鮮樣中性洗滌纖維(Nutral Detergent Fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(Acid Detergent Fiber, ADF)含量隨淋雨量的增加而顯著增加(P<0.05)，粗蛋白質(zhì)(Crude Protein , CP)、粗灰分(Crude Ash, CA)含量和相對(duì)飼用價(jià)值(Relative Feeding Value, RFV)顯著減少(P<0.05)；在體外培養(yǎng)過(guò)程中，揮發(fā)性脂肪酸(Volatile Fatty Acid, VFA)濃度和干物質(zhì)消化率(dry matter digestibility, DMD)隨淋雨量的增加而顯著下降(P<0.05)，各處理體外培養(yǎng)液pH值則均呈“先下降后升高”的趨勢(shì)。淋雨量大的苜蓿營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失嚴(yán)重，品質(zhì)較差。雨淋處理降低了苜蓿干草的品質(zhì)，基于此，應(yīng)盡量避免苜蓿收獲時(shí)受雨淋影響，在苜蓿搶收時(shí)節(jié)，可在雨中進(jìn)行收獲作業(yè)，以減少苜蓿在干燥過(guò)程中雨淋的影響。

紫花苜蓿；淋雨收獲；營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；體外消化

伴隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)需求的日益增加，苜蓿(MedicagosativaL.)逐漸成為了具有較高經(jīng)濟(jì)效益的新興產(chǎn)業(yè)。與其它飼草相比，苜蓿干草生產(chǎn)成本低、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)、制作過(guò)程簡(jiǎn)單，是當(dāng)前我國(guó)奶牛養(yǎng)殖業(yè)和草產(chǎn)品市場(chǎng)中供求量較大的草產(chǎn)品〔1〕。而先進(jìn)的苜蓿干草調(diào)制技術(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的苜蓿草產(chǎn)品的重要保障。在調(diào)制苜蓿干草的過(guò)程中，經(jīng)晾曬草堆與鮮樣相比，淋雨后苜蓿干草中干物質(zhì)和CP含量極顯著降低，NDF和ADF含量升高；隨著草堆厚度的增加，淋雨后苜蓿干草中CP和可溶性碳水化合物(water-soluble carbohydrate , WSC)含量極顯著升高，NDF和ADF含量極顯著降低〔2〕。同時(shí)，有害微生物的活動(dòng)可能會(huì)漂白牧草并且產(chǎn)生有害物質(zhì)〔3〕。淋雨不僅會(huì)使干草損失大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還會(huì)使莖干葉片變得粗糙易碎〔4〕。苜蓿的收獲一般正值雨季，在使用田間自然干燥技術(shù)調(diào)制干草的過(guò)程中，降雨的影響不可忽略。如何在現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)境條件下，盡量減少淋雨造成的損失，以保證苜蓿干草的品質(zhì)和產(chǎn)量，進(jìn)而保證畜產(chǎn)品品質(zhì)，是苜蓿生產(chǎn)中亟待解決的問(wèn)題。Schonher等〔5〕的研究認(rèn)為，青干草的品質(zhì)應(yīng)根據(jù)營(yíng)養(yǎng)成分含量及消化率來(lái)評(píng)定，其中CP、NDF及ADF是較重要的指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)合國(guó)內(nèi)外苜蓿收獲技術(shù)研究，對(duì)1∶1比例混合種植的金皇后紫花苜蓿和三得利紫花苜蓿進(jìn)行研究，探索苜蓿收獲加工和干草調(diào)制過(guò)程中，不同降雨量對(duì)其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和體外消化特征的影響，以期獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低損耗的苜蓿干草產(chǎn)品，并為赤峰地區(qū)廣大農(nóng)牧民生產(chǎn)實(shí)踐提供可借鑒的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗紹根鎮(zhèn)巴彥爾草業(yè)基地，地處北緯43°37′，東經(jīng)120°22′。該試驗(yàn)地屬中緯度溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，春季溫差大，夏季溫?zé)嵊昙?，秋高雨少霜期早，冬季漫長(zhǎng)而寒冷。年平均氣溫5.5℃，年積溫2900～3400℃；年平均降水量300～400mm；無(wú)霜期95～140d，日照充足。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年6月15日至20日、7月24日至28日、8月22日至26日進(jìn)行，以2010年播種的按1∶1比例種植的金皇后紫花苜蓿和三得利紫花苜蓿為試驗(yàn)材料。

試驗(yàn)采用人工模擬雨淋試驗(yàn)，以鮮樣未受雨淋(CK)、鮮樣受雨淋500ml及鮮樣受雨淋1000ml 3個(gè)處理。草堆厚度與大田自然干燥厚度一致，設(shè)為15cm；降雨量根據(jù)當(dāng)?shù)啬杲涤炅考胺植记闆r換算為毫米，分別為0mm、5mm、10mm。

1.3 測(cè)定內(nèi)容

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)成分分析

樣品準(zhǔn)備：稱取試樣200～300g，在105℃下烘干15min，之后立即降至65℃烘干5～6h，取出置于室內(nèi)冷卻4h后稱重，即得風(fēng)干樣品。

水分含量的測(cè)定：利用烘干法進(jìn)行測(cè)定〔6〕。在65±2℃下烘干48h，取出置于干燥器內(nèi)冷卻0.5 h后稱重，重復(fù)此步驟，直至前后兩次重量相差不超過(guò)2mg，即為恒重。

CA的測(cè)定：利用灼燒法進(jìn)行測(cè)定〔7〕。在550℃下灼燒后，所得殘?jiān)礊榇只曳?，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。

CP的測(cè)定：利用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定儀器為FOSS Kjeltec 8400全自動(dòng)凱氏定氮儀。

NDF、ADF的測(cè)定：利用范氏法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定儀器為ANKOM 220型纖維分析系統(tǒng)〔7〕。

RFV的計(jì)算：利用公式(1)～(3)計(jì)算。

DMI(%BW)=120/NDF(%DM)

(1)

DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)

(2)

RFV=DMI×DDM/1.29

(3)

式中：DMI(dry matter intake)為干物質(zhì)采食量，%BW(body weight)為占動(dòng)物代謝體重的百分比，DDM(digestible dry matter)為可消化干物質(zhì)。

1.3.2 體外消化試驗(yàn)研究

供體羊的準(zhǔn)備：選取6只裝有內(nèi)徑45mm瘺管，體重在25kg左右的健康成年山羊作為瘤胃液的供給試驗(yàn)羊。

樣品準(zhǔn)備：將不同降雨量處理的苜蓿粉碎后過(guò)40網(wǎng)目標(biāo)準(zhǔn)篩，之后在105℃下干燥6h，即為備用樣品。

pH值的測(cè)定：在發(fā)酵終止后利用25型酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

VFA的測(cè)定：利用日本島津GC-7A氣相色譜儀內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測(cè)定。

DMD的測(cè)定：利用體外消化法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定儀器為ANKOM體外消化儀，并利用公式(4)計(jì)算。

P(%)=〔A-(B-C)〕/A×100%

(4)

式中：P為待測(cè)飼草的干物質(zhì)消化率，A為樣品中干物質(zhì)的含量，B為樣品中未消化干物質(zhì)的含量，C為空白干物質(zhì)的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本文中的圖表分析繪制及數(shù)據(jù)的前期處理均利用Microsoft Office Excel 2003軟件進(jìn)行，數(shù)據(jù)的差異顯著性檢驗(yàn)利用SAS9.0(Statistical Analysis System)軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同降雨量對(duì)苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

表1所示為不同降雨量條件下苜蓿營(yíng)養(yǎng)成分分析結(jié)果。

由表1可知，3個(gè)處理中各營(yíng)養(yǎng)成分之間均存在顯著差異(P<0.05)。隨著降雨量的增加，苜蓿的水分含量顯著增加(P<0.05)，即其DM含量減少。未受雨淋的對(duì)照組(CK)中苜蓿的水分含量為6.25%，而當(dāng)降雨量為10mm時(shí)，其水分含量增加到8.47%；NDF和ADF含量同樣隨降雨量的增加而顯著增加(P<0.05)；而CP含量和RFV則隨降雨量的增加而顯著減少(P<0.05)，其中RFV下降了9.17。

表1 不同降雨量條件下苜蓿營(yíng)養(yǎng)成分分析Tab.e.1 Effects of different rainfall on alfalfa nutrient contents

注：同列標(biāo)注相同小寫(xiě)字母者表示差異不顯著(P<0.05)，下同

Note: Different lowercase letters indicated significant differences(P<0. 05 )，the same as below

2.2 不同降雨量對(duì)苜蓿體外培養(yǎng)液pH值的影響

不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)液pH值48小時(shí)內(nèi)變化情況如表2所示。

由表2可見(jiàn)，在體外培養(yǎng)過(guò)程中，隨著時(shí)間的增加，各處理苜蓿體外培養(yǎng)液pH值均呈“先下降后升高”的趨勢(shì)。主要是由于在體外培養(yǎng)前期，各處理苜蓿總揮發(fā)性脂肪酸(total volatile fatty acids, TVFA)濃度不大，故pH值相對(duì)較高；隨著碳水化合物的不斷發(fā)酵，TVFA濃度持續(xù)升高，進(jìn)而導(dǎo)致pH值下降。在體外培養(yǎng)后期，隨著蛋白質(zhì)的不斷發(fā)酵，TVFA濃度逐漸下降，NH3-N濃度逐漸升高，從而導(dǎo)致pH值回升。未受雨淋的對(duì)照組(CK)的pH均值高于降雨量5mm和10mm條件下的苜蓿，其原因是受降雨影響的苜蓿植株體內(nèi)硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度增加，導(dǎo)致體外培養(yǎng)液中的酸性增加，pH值下降。

表2 48小時(shí)內(nèi)不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)液pH值變化Tab.e.2 The changes of medium pH value of the solution under different rainfall within 48h

2.3 不同降雨量對(duì)苜蓿體外培養(yǎng)揮發(fā)性脂肪酸的影響

表3所示為不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)48小時(shí)后VFA濃度情況。

從表3可以看出，降雨量對(duì)苜蓿的VFA及乙酸/丙酸均有顯著影響(P<0.05)。未受雨淋的對(duì)照組(CK)苜蓿的乙酸、丙酸、丁酸、TVFA濃度及乙酸/丙酸均為最高，分別為45.84mol/L、9.67mol/L、4.72mol/L、60.21mol/L及4.74；而隨著降雨量的增加，各項(xiàng)指標(biāo)均顯著下降(P<0.05)。3個(gè)處理的有機(jī)酸含量中，乙酸含量均為最高，丁酸含量普遍較低，各項(xiàng)指標(biāo)的大小順序均為：未受雨淋的對(duì)照組(CK)>降雨量5mm條件下的苜蓿>降雨量10mm條件下的苜蓿。

表3 不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)48小時(shí)揮發(fā)性脂肪酸濃度(mol/L)Tab.e.3 The VFA concentration for alfalfa in vitro after 48h of different rainfall (mol/L)

2.4 不同降雨量對(duì)苜蓿體外培養(yǎng)干物質(zhì)消化率的影響

不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)DMD 48小時(shí)內(nèi)變化情況如表4所示。

由表4可知，在體外培養(yǎng)48小時(shí)內(nèi)，3個(gè)處理中苜蓿DMD均隨體外培養(yǎng)時(shí)間的增加而增加。其中未受雨淋的對(duì)照組(CK)苜蓿的消化率在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均顯著高于受雨淋的苜蓿(P<0.05)，主要原因是苜蓿受雨淋后部分葉片脫落、變黃，使苜蓿的莖稈部分比例增加，進(jìn)而導(dǎo)致消化率降低。3個(gè)處理中苜蓿DMD各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的大小順序均為：未受雨淋的對(duì)照組(CK)>降雨量5mm條件下的苜蓿>降雨量10mm條件下的苜蓿。

表4 48小時(shí)內(nèi)不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)干物質(zhì)消化率Tab.e.4 The dry matter degradation rate of alfalfa under different rainfall within 48h

3 討論

在苜蓿收獲期間，天氣狀況是決定其干燥成敗的重要因素之一〔2〕。大部分地區(qū)苜蓿第一茬收獲后就地晾曬、打捆，即可生產(chǎn)出質(zhì)量較好的干草，而后茬收獲適逢雨季，降雨不僅會(huì)推后苜蓿的收獲時(shí)間，延長(zhǎng)干燥時(shí)間，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的損失增多，也會(huì)使苜蓿中的可溶性成分因溶解而流失〔8〕。此外，降雨還會(huì)為微生物的大量繁殖創(chuàng)造有利條件，使苜蓿產(chǎn)生熱害或病害，進(jìn)而引起苜蓿品質(zhì)的大大降低〔9〕。國(guó)內(nèi)外關(guān)于頂雨收獲的報(bào)道相對(duì)較少，僅在數(shù)篇文章中提及。本試驗(yàn)通過(guò)研究不同降雨量對(duì)苜蓿干草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和體外消化特征的影響，對(duì)苜蓿淋雨收獲進(jìn)行了探索。

雨淋處理降低了苜蓿的CP含量和RFV，增加了NDF和ADF含量。這與白春生等〔10〕在關(guān)于續(xù)降雨對(duì)紫花苜蓿干草品質(zhì)影響的研究中得出的結(jié)論一致，即隨著持續(xù)降雨時(shí)間的增加，CP、鈣等家畜易于吸收的營(yíng)養(yǎng)成分含量及CA含量呈下降趨勢(shì)，而NDF、ADF、ADL及半纖維素等家畜不易吸收的營(yíng)養(yǎng)成分含量呈上升趨勢(shì)。丁武榮等〔11〕的研究也表明，CP含量的下降是由于降雨帶走了植株體內(nèi)的含氮可溶性化合物。NDF含量的增加則是降雨使大部分葉片脫落，苜蓿的莖稈含量比例增加所致，而Collins、Rotz等〔12-13〕則認(rèn)為降雨后苜蓿中NDF含量的增加是水溶性養(yǎng)分的流失所致。因此，關(guān)于NDF增加的原因仍有待進(jìn)一步的研究。

本研究中發(fā)現(xiàn)，淋雨量大的苜蓿營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失嚴(yán)重，品質(zhì)較差；許慶方等〔2〕在《淋雨對(duì)苜蓿干草品質(zhì)的影響》一文中也指出，雨淋使苜蓿干草品質(zhì)下降，晾曬苜蓿遭受雨淋后養(yǎng)分損失更為嚴(yán)重。因此，在苜蓿搶收時(shí)節(jié)，為了盡量避免苜蓿在干燥過(guò)程中受雨淋影響，可以在雨中進(jìn)行收獲作業(yè)。

4 結(jié)論

雨淋處理降低了苜蓿干草的品質(zhì)，故應(yīng)盡量避免苜蓿收獲時(shí)受雨淋影響。在苜蓿搶收時(shí)節(jié)，可在雨中進(jìn)行收獲作業(yè)，以減少苜蓿在干燥過(guò)程中雨淋的影響。淋雨量大的苜蓿營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失嚴(yán)重，品質(zhì)下降較明顯。

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Effects of Drenching Harvest on Nutritional Quality and in vitro Digestibility of Alfalfa

YOU Si-han, LIU Yan, DU Shuai, SUN Lin, Gegentu, JIA Yu-shan*

(College of Ecology and Environment Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, Inner Mongolia 010019, China)

To research the influence on Alfalfa hay quality and in vitro digestibility under different rainfall, the researches choose artificial rain test. Fresh samples without rainfall (CK), fresh samples under 5mm rainfall and fresh samples under 10mm rainfall as 3 treatments separately to carry out research of Nutritional quality and in vitro digestibility. The results show that compared to the fresh samples without rainfall (CK),the contents of ADF and NDF with the rain increase is obviously on the rise(P<0.05), the contents of CP Ash and RFV with the rain increase obviously decreases(P<0.05). In process of in vitro the contents of VFA and DM digestibility with the rain increase obviously decline(P<0.05), the PH of different in vitro decreases first and increases later. For the Alfalfa which has more rains may suffer from great loss in nutrients and then has a poor quality. Rain treatment decreases the quality of dry Alfalfa. Based on this situation, it should be avoided the influence by rain when in harvesting period. In busy seasons it can be harvested in rain to reduce effects during its drying process.

Alfalfa; Drenching harvest; Nutritional quality; in vitro digestibility

S54

2095—5952(2015)03—0032—05

2015-07-05

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31360585)和國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-35)資助。

尤思涵(1991-)，女，內(nèi)蒙古呼和浩特市人，從事飼草料加工與貯藏研究。

賈玉山E-mail：jys_nm@sina.com