青貯衛(wèi)士淵Siloguard冤對高水分紫花苜蓿青貯品質(zhì)的影響

劉振宇，謝 楠，李海山，馮 偉，劉志偉，楊富裕，玉 柱，智健飛，劉忠寬*

（1.河北省農(nóng)林科學院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究所，河北 石家莊 050051；2.中國農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，北京 100093；3.河北省農(nóng)林科學院，河北 石家莊 050051；4.黃驊市畜牧局，河北 黃驊 061100）

紫花苜蓿（Medicago sativaL.）是一種優(yōu)良的牧草品種，具有適應(yīng)性強、產(chǎn)草量高、品質(zhì)優(yōu)良、耐頻繁刈割等特點，是目前世界上栽培面積最大的牧草種類[1]。目前我國苜蓿的主要產(chǎn)品為干草，且調(diào)制干草的方法多為自然晾曬。由于我國苜蓿主產(chǎn)區(qū)雨熱同季，因此，苜蓿干草調(diào)制不僅難度大，且在晾曬過程中還會因雨淋、落葉、長時間晾曬等因素的影響，造成產(chǎn)量損失高達30% 左右[2-5]。采用烘干方法對苜蓿進行干燥雖然幾乎不受雨季的影響，且能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的草產(chǎn)品，但由于設(shè)備昂貴、能源消耗量大，因此，限制了該方法的應(yīng)用范圍。苜蓿青貯是解決上述問題較為理想的技術(shù)措施。其原理是在密閉的環(huán)境中，利用植物細胞和好氧微生物的呼吸作用，耗盡原料壓實后殘余的少量氧氣，造成厭氧環(huán)境，使青貯原料所附著的乳酸菌快速繁殖，并快速將青貯原料中的碳水化合物（主要是糖類）轉(zhuǎn)變成以乳酸為主的有機酸，當乳酸積累到0.65% -1.30% （優(yōu)質(zhì)青貯料可以達到1.5-2.0% ）時，青貯料pH值下降到4.2以下，大部分微生物停止發(fā)酵，從而抑制丁酸菌的繁殖，甚至乳酸菌本身也受到抑制，使青貯料達到貯存效果[5-10]。但是，紫花苜蓿是一種高蛋白、低碳水化合物、高緩沖能、高水分的豆科牧草，且青貯原料附著的乳酸菌很少，有害細菌與有益細菌的比例高達10頤1，因此，苜蓿青貯技術(shù)難度較大[5，6]。前人研究發(fā)現(xiàn)苜蓿原料萎蔫至半干（水分含量55% -65% ）時可以成功調(diào)制出苜蓿青貯飼料[11，12]，目前該技術(shù)已在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。半干青貯仍然需要對原料進行晾曬至萎蔫，較干草而言僅僅是縮短了晾曬時間，仍然存在雨淋的風險，未能從根本上解決雨季苜蓿收獲和貯藏安全問題。高水分青貯技術(shù)無需對苜蓿進行晾曬，刈割粉碎后可直接入窖，能較好地解決苜蓿飼料實際生產(chǎn)中的問題。由于苜蓿自身存在營養(yǎng)缺陷，因此，在調(diào)制高水分青貯時，需要加入適量的添加劑。青貯衛(wèi)士（Siloguard）是一種無機鹽添加劑，主要成分是硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鉀、糖化麥芽、葡萄糖和丙二醇等。前人研究表明，青貯衛(wèi)士在豆科牧草半干青貯中應(yīng)用效果良好[13-15]。但截至目前，有關(guān)青貯衛(wèi)士在高水分苜蓿青貯中的應(yīng)用研究較少。在高水分苜蓿中添加青貯衛(wèi)士，探究其不同用量對青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響，可為生產(chǎn)上推廣應(yīng)用高水分苜蓿青貯技術(shù)時科學選擇添加劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試苜蓿為3 a生的中苜1號。其初花期苜蓿干物質(zhì)含量21.99% ，粗蛋白（干基）含量25.10% ，中性洗滌纖維（干基）含量42.52% ，酸性洗滌纖維（干基）含量29.91% ，相對飼用價值143.52% ，可溶性糖（干基）含量4.03% 。

供試青貯衛(wèi)士的主要成分為硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鉀、糖化麥芽、葡萄糖和丙二醇等，由國際食品貯藏公司（JZSF）生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 青貯衛(wèi)士添加水平（與苜蓿鮮草質(zhì)量比） 設(shè) 0.00% （CK）、0.05% （SG1）、0.10% （SG2）、0.15% （SG3）、0.2% （SG4） 和 0.25% （SG5）6個處理，3次重復(fù)。

2016年8月10日在苜蓿初花期進行刈割。將苜蓿鮮草（含水量78.01% ）用鍘草機切成長2-3 cm的段，充分混勻后稱取27.5 kg的鮮草樣品，共18份。然后，稱取青貯衛(wèi)士13.75、27.50、41.25、55.00和68.75 g各3份，分別加入到鮮草樣品中，混合均勻；以不加青貯衛(wèi)士的3份鮮草樣品作為對照。將原料逐層裝入青貯桶〔有蓋的高密度無毒聚乙烯圓桶，容積50 L，外形尺寸390 mm（直徑）×580 mm（高度），桶口直徑235 mm〕，密封并壓實后做好標記。

1.2.2 測定項目與方法 貯藏53 d后開封取樣，進行指標測定。

1.2.2.1 感官品質(zhì)。依據(jù)農(nóng)業(yè)部《青貯飼料質(zhì)量評定標準》[16]，從pH值、色澤、氣味、質(zhì)地和霉變5個方面對青貯飼料的感官品質(zhì)進行綜合評定。其中，優(yōu)等：100-76分；良好：75-51分；一般：50-26分；劣質(zhì)：25分及以下。

1.2.2.2 發(fā)酵與營養(yǎng)品質(zhì)。稱取青貯飼料鮮樣20 g，加蒸餾水180 mL攪拌均勻，用組織搗碎機攪碎1 min，然后用4層紗布和定性濾紙分別過濾，保留浸出液進行有關(guān)指標測定。其中，pH值測定采用酸度計法；乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）含量測定采用SHIMADZE-10A型高效液相色譜法（色譜柱Shodex Rspak KC-811 S-DVB gel Column 30 cm×8 mm，檢測器SPD-M10AVP，流動相為3 mmol/L高氯酸，流速1 mL/min，柱溫50益，檢測波長210 nm，進樣量5μL）[17]；氨態(tài)氮 （NH3-N）含量測定采用苯酚-次氯酸鈉比色法[18]；干物質(zhì)（DM）含量測定采用烘箱烘干法[19]；總氮和粗蛋白質(zhì)（CP）含量測定采用凱氏定氮法[20]；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量測定采用范氏洗滌纖維法[20]，并計算相對飼用價值〔RFV，120/NDF×（88.9-0.779ADF）/1.29〕[21]；可溶性糖（WSC）含量測定采用蒽酮-硫酸比色法[22]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 利用Excel 2003軟件處理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和方差分析，采用Duncan法對數(shù)據(jù)進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 青貯衛(wèi)士添加量對苜蓿青貯飼料感官品質(zhì)的影響

CK的苜蓿青貯飼料感官品質(zhì)得分為43分，質(zhì)量等級為一般；添加青貯衛(wèi)士處理的苜蓿青貯飼料感官品質(zhì)得分均躍CK，指標值隨著添加量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，其中SG3處理得分最高、SG2處理次之，但不同添加量處理的青貯飼料感官品質(zhì)等級均達到了良好（表1）?？梢钥闯觯诟咚周俎Ｇ噘A中添加青貯衛(wèi)士能夠改善青貯飼料的感官品質(zhì)，明顯提升青貯飼料的質(zhì)量等級，其中，青貯衛(wèi)士添加量為0.10% -0.15% 時效果較好。

表1 青貯衛(wèi)士添加量對苜蓿青貯飼料感官品質(zhì)的影響Table 1 The effect of siloguard on sensory quality of alfalfa silage

2.2 青貯衛(wèi)士添加量對苜蓿青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

添加青貯衛(wèi)士處理的苜蓿青貯飼料pH值均約CK，指標值隨著添加量的增加呈先降低后升高的變化趨勢，其中SG1、SG2和SG3處理的指標值與CK差異達到了顯著水平，分別較CK降低了0.44、0.70和0.40個單位，且SG2處理的指標值也顯著約SG1和SG3處理，而SG1與SG3處理差異不顯著（圖1）?？梢钥闯?，在高水分苜蓿青貯中添加青貯衛(wèi)士能夠降低青貯飼料的pH值，其中，青貯衛(wèi)士添加量為0.10% 時效果最好，其次是添加量為0.05% 和0.15%。

圖1 青貯衛(wèi)士添加量對苜蓿青貯飼料pH值的影響Fig.1 The effect of siloguard on pH value of alfalfa silage

隨著青貯衛(wèi)士添加量的增加，苜蓿青貯飼料中的乳酸含量呈先升高后降低的變化趨勢，其中SG1、SG2和SG3處理的指標值顯著躍CK和其他2個添加量處理，且SG3處理的指標值也顯著躍SG1和SG2處理，而SG1與SG2處理差異不顯著（表2）。苜蓿青貯飼料中的乙酸含量，除SG3處理略躍CK外，其他添加青貯衛(wèi)士處理的指標值均約CK，其中，SG2處理的指標值最低，與SG1除外的其他處理差異均達到了顯著水平。添加青貯衛(wèi)士處理的乳酸與乙酸含量比均躍CK，其中SG2處理指標值最大，與SG1除外的其他處理差異均達到了顯著水平。

添加青貯衛(wèi)士處理的苜蓿青貯飼料丙酸含量均約CK，其中SG1-SG4處理的指標值差異不顯著，但均與CK差異達到了顯著水平。表明添加青貯衛(wèi)士能夠降低青貯飼料的丙酸含量，其中添加量為0.05-0.20% 時效果顯著，但從經(jīng)濟上考慮，認為低添加量較為適宜。

添加青貯衛(wèi)士處理的苜蓿青貯飼料丁酸含量均躍CK，但所有處理之間差異均不顯著。表明本研究添加量水平下，青貯衛(wèi)士是否添加以及添加水平對苜蓿青貯飼料的丁酸含量影響不大。

添加青貯衛(wèi)士處理的苜蓿青貯飼料氨態(tài)氮與總氮含量比均約CK，其中SG1處理的指標值最低，與SG2除外的其他處理差異均達到了顯著水平。表明青貯衛(wèi)士添加量為0.05%-0.10% 時效果較好。

表2 青貯衛(wèi)士添加量對苜蓿青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響Table 2 The effect of siloguard on fermentation quality of alfalfa silage

2.3 青貯衛(wèi)士添加量對苜蓿青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響

青貯衛(wèi)士添加量對苜蓿青貯飼料的粗蛋白和酸性洗滌纖維含量無顯著影響（表3）。

表3 青貯衛(wèi)士添加量對苜蓿青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響Table 3 The effect of siloguard on nutritional quality of alfalfa silage

與CK相比，除SG1處理外，其他添加青貯衛(wèi)士處理的干物質(zhì)含量均無顯著變化，且均可降低苜蓿青貯飼料中的中性洗滌纖維含量，提高其相對飼用價值，其中，SG2和SG3處理的中性洗滌纖維含量分別降低了6.36% 和6.81% ，相對飼用價值分別提高了7.31% 和8.20% ，差異均達到了顯著水平。青貯衛(wèi)士添加量≤0.15% 時，苜蓿青貯飼料的可溶性糖含量隨著添加量的增加而增加，其中SG3處理與CK差異達到了顯著水平；添加量繼續(xù)增加，苜蓿青貯飼料的可溶性糖含量急劇下降，且顯著約CK。

綜上分析可以看出，在高水分苜蓿青貯中添加適量青貯衛(wèi)士可降低苜蓿青貯飼料中的中性洗滌纖維含量，提高其相對飼用價值和可溶性糖含量?？傮w來看，青貯衛(wèi)士添加量為0.10% -0.15% 時效果較好。

3 結(jié)論與討論

3.1 在高水分苜蓿中添加青貯衛(wèi)士可改善青貯飼料的感官品質(zhì)

紫花苜蓿是一種高蛋白、低碳水化合物、高緩沖能、高水分的豆科牧草，且青貯原料附著的乳酸菌很少，有害細菌與有益細菌比例高達10頤1，直接青貯時不易調(diào)制出優(yōu)質(zhì)的青貯飼料[5，6]。本試驗的感官評定結(jié)果顯示，將紫花苜蓿直接青貯獲得的青貯飼料質(zhì)量等級僅為一般，但添加青貯衛(wèi)士后，青貯飼料的色澤、氣味和質(zhì)地均有所提升，感官品質(zhì)提高到良好等級。

3.2 在高水分苜蓿中添加青貯衛(wèi)士可改善青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)

青貯衛(wèi)士屬于無機鹽添加劑，主要成分是硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鉀、糖化麥芽、葡萄糖和丙二醇等。亞硫酸鈉能消耗青貯容器內(nèi)的氧氣，使青貯環(huán)境快速進入?yún)捬鯒l件，有效抑制酵母菌等需氧微生物的繁殖，從而達到抑制高水分苜蓿青貯飼料乙酸和丙酸等有機酸積累，減少養(yǎng)分損耗的目的；同時，為厭氧菌的快速繁殖創(chuàng)造了有利的環(huán)境條件。糖化麥芽和葡萄糖等可溶性糖的添加為乳酸發(fā)酵提供了充足的底物，促進了乳酸的積累。本試驗結(jié)果表明，添加適量青貯衛(wèi)士后，高水分苜蓿青貯飼料的pH值顯著降低，說明其促進了青貯發(fā)酵中酸的產(chǎn)生，與郭艷萍等[23]在青貯玉米上的應(yīng)用效果基本一致。添加適量青貯衛(wèi)士能促進高水分苜蓿青貯飼料乳酸的積累，抑制乙酸和丙酸的產(chǎn)生，對改善青貯發(fā)酵品質(zhì)有著促進作用，與玉柱等[13]、王瑩等[15]和郭艷萍等[23]的研究結(jié)果基本一致。青貯飼料中乳酸多，說明發(fā)酵過程中同型乳酸菌發(fā)酵活躍，異型乳酸菌發(fā)酵受到抑制，營養(yǎng)物質(zhì)損失少[23，24]。

氨態(tài)氮是苜蓿青貯過程中蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物，氨態(tài)氮含量越高，表明青貯過程中降解的蛋白質(zhì)越多，發(fā)酵品質(zhì)越差，而且會明顯影響動物的采食量和飼料利用率[25，26]。添加青貯衛(wèi)士可降低青貯飼料的氨態(tài)氮含量，說明青貯衛(wèi)士對高水分苜蓿青貯飼料的蛋白降解有抑制作用。這可能與青貯衛(wèi)士中硫酸鈉具有干燥功能有關(guān)：硫酸鈉吸收了青貯原料的部分滲出液，干擾了苜蓿粗蛋白的水解環(huán)境，降低了氨態(tài)氮的生成。但該結(jié)論有待進一步試驗驗證。

添加青貯衛(wèi)士雖然可以顯著降低青貯飼料的pH值，但效果不太理想，最低pH值僅為5.19，且不能有效抑制青貯過程中丁酸的發(fā)酵。今后，應(yīng)對青貯衛(wèi)士抑制丁酸發(fā)酵、降低pH值的效果加以改進。

綜合各項發(fā)酵品質(zhì)指標來看，在高水分苜蓿青貯飼料中添加0.05% -0.10% 的青貯衛(wèi)士效果較好。

3.3 在高水分苜蓿中添加青貯衛(wèi)士可改善青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)

青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)指標主要包含干物質(zhì)含量、粗蛋白含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、可溶性糖含量和相對飼用價值等。干物質(zhì)、粗蛋白和可溶性糖含量越高，說明青貯飼料中營養(yǎng)成分的保存越充分，飼料的營養(yǎng)品質(zhì)越好[1，7，8，12-15]。本試驗結(jié)果表明，青貯衛(wèi)士添加量大于0.05% 時對高水分苜蓿青貯飼料的干物質(zhì)和粗蛋白含量影響均不顯著，添加量≤0.15% 時可溶性糖含量隨著添加量的增加而增加，說明在高水分苜蓿青貯中添加適量青貯衛(wèi)士后，其發(fā)酵過程對養(yǎng)分的消耗沒有明顯增加，與玉柱等[13]的研究結(jié)果相一致。

相對飼用價值在苜蓿干草品質(zhì)評價中的應(yīng)用已極為普遍。其與中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均呈負相關(guān)，即中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量越低，飼料的相對飼用價值越高，品質(zhì)越好。本試驗條件下，在高水分苜蓿青貯中添加0.10% 和0.15% 的青貯衛(wèi)士可顯著降低中性洗滌纖維含量，明顯提高其相對飼用價值。

綜合各項營養(yǎng)品質(zhì)指標來看，在高水分苜蓿青貯飼料中添加0.10% -0.15% 的青貯衛(wèi)士效果較好。

綜上所述，添加適量的青貯衛(wèi)士能夠改善苜蓿高水分青貯的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)，可以將青貯衛(wèi)士作為苜蓿高水分青貯調(diào)制的發(fā)酵品質(zhì)改良劑，較為適宜的添加量為0.10% 。