不同混合比例和青貯時間對紫花苜蓿與甜高粱混貯品質(zhì)的影響

包錦澤 孫志強(qiáng) 陸 健 李 源 劉貴波 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.全國畜牧總站，北京100125；3.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作物研究所，河北衡水053000）

紫花苜蓿（Medicago sativa）是多年生豆科牧草，富含蛋白質(zhì)和維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，且適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，是畜牧業(yè)生產(chǎn)中重要的優(yōu)質(zhì)牧草，是世界公認(rèn)的牧草之王[1-2]。在我國，黃河以南地區(qū)雨熱同季，紫花苜蓿的收獲季節(jié)受雨淋影響損失較高，而且干草的品質(zhì)難以把控，青貯是解決這一問題有效而經(jīng)濟(jì)的措施[3]。但紫花苜蓿緩沖能值及含水量高、含糖量低，導(dǎo)致其直接青貯難以成功。甜高粱（Sweet sorghum）屬于禾本科C4植物，具有含糖量高、抗逆性強(qiáng)、耐旱、耐鹽堿、耐高溫、生物產(chǎn)量高等特點(diǎn)，素有高能作物之稱，且甜高粱青貯飼料的轉(zhuǎn)化率高、適口性也較好，是優(yōu)良的飼料作物[4-7]。河北省衡水試驗地區(qū)，干旱少雨，耐旱的紫花苜蓿能夠大量種植；而甜高粱也具有較強(qiáng)的耐旱性，具有推廣種植價值。

禾谷類作物可溶性碳水化合物含量相對于豆科牧草較高，粗蛋白含量較低，通過將豆科牧草與禾本科牧草二者混合青貯的方式，可提高飼料的營養(yǎng)價值[8]。目前，關(guān)于豆科牧草和禾本科牧草混合青貯的研究在國內(nèi)外有許多，如混合比例對紫花苜蓿和蘆葦、鴨茅、無芒雀麥、高丹草和燕麥等禾本科飼草混合青貯飼料質(zhì)量的影響，或添加劑處理對混貯飼料的改善效果，均已得到相當(dāng)不錯的結(jié)果。但紫花苜蓿和甜高粱進(jìn)行混合青貯的研究較少，并且沒有找到適合青貯的明確的混合比例。甜高粱可以彌補(bǔ)紫花苜蓿糖含量少的不足，紫花苜蓿也可以為甜高粱補(bǔ)充蛋白含量，故研究紫花苜蓿和甜高粱的混貯比例對混合青貯飼料品質(zhì)的影響有很大的實(shí)用價值。本研究的目的在于將紫花苜蓿和甜高粱按不同比例混合青貯，探究混合比例同青貯時間長短對紫花苜蓿與甜高粱混合青貯品質(zhì)的影響，通過分析對比發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)成分等，以探求紫花苜蓿和甜高粱混合青貯的合適比例，優(yōu)化最佳混合青貯的豆禾比例，從而為當(dāng)?shù)刈匣ㄜ俎Ｇ噘A生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在位于河北衡水的河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所實(shí)驗站進(jìn)行。收割時期為2019年9月15日，紫花苜蓿處于現(xiàn)蕾期，品種為中苜一號；甜高粱處于抽穗期，品種為遼甜一號。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗共設(shè)6個處理，紫花苜?！锰鸶吡坏孽r重按混合比為10∶0，8∶2，6∶4，4∶6，2∶8和0∶10進(jìn)行混合青貯，分別貯存30 d和90 d后取樣分析，開袋取樣方式采取隨機(jī)取樣，每個處理均設(shè)3個重復(fù)。

1.3 青貯調(diào)制

將紫花苜蓿和甜高粱分別用鍘刀切短至1～2 cm，所用樣品均是全株樣品，按所設(shè)定的比例稱樣混合均勻，每袋重300 g左右，裝入20 cm×30 cm聚乙烯青貯袋中，用真空機(jī)抽真空后封口，置于避光、干燥且溫度穩(wěn)定的室溫條件下保存。

1.4 青貯飼料青貯品質(zhì)分析

1.4.1 發(fā)酵品質(zhì)分析

分別發(fā)酵30 d 和90 d 開袋，稱20 g 充分混勻的青貯料加入180 mL蒸餾水，用九陽榨汁機(jī)攪碎1 min，先通過4 層紗布，后經(jīng)定性濾紙過濾得到浸提液，用來測定pH值、氨態(tài)氮（NH3-N）。pH值采用Mettler toledo 型測試儀測定，有機(jī)酸采用島津LC-20A 型高效液相色譜儀測定[9]。氨態(tài)氮采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定[10]。

1.4.2 營養(yǎng)成分分析

將剩余青貯飼料樣品稱取150 g 左右置于烘箱，65 ℃烘干48 h，用來測定干物質(zhì)（DM）[11]，然后用植物粉碎機(jī)粉碎過40 目篩；粗蛋白（CP）采用凱氏定氮法測定[11]；采用Van Soest法測定中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）[12]；采用蒽酮-硫酸比色法測定可溶性碳水化合物（WSC）[13]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2016對原料的化學(xué)成分、青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)和化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析，差異性比較采用Duncan's多重比較法。

2 結(jié)果與分析

2.1 青貯原料的化學(xué)成分

紫花苜蓿與甜高粱原料的營養(yǎng)成分含量見表1。

2.2 青貯時間和混合比例對混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

不同青貯時間及不同混合比例對混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響見表2。青貯時間對混貯的pH值和氨態(tài)氮/總氮的比例有極顯著影響(P＜0.01)，對乳酸、乙酸和丙酸的含量無顯著影響；混合比例對混貯的pH值、乳酸、丙酸含量和氨態(tài)氮/總氮的比值均有顯著或極顯著影響（P＜0.05或0.01），對乙酸的含量無顯著影響；青貯時間和混合比例的交互作用對所有指標(biāo)均無顯著影響。

表1 紫花苜蓿和甜高粱的化學(xué)成分(%)

表2 不同青貯時間及不同混合比例對混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

青貯30 d和90 d，隨著甜高粱比例的升高，pH值和氨態(tài)氮/總氮的比例均呈顯著下降趨勢，乳酸、乙酸和丙酸含量均有變化，但差異不顯著。在青貯30 d和90 d，均沒有檢測到丁酸。

綜合發(fā)酵品質(zhì)來看，隨著甜高粱的比例增加，混貯的發(fā)酵品質(zhì)呈升高趨勢，原因是pH值和氨態(tài)氮/總氮的比例逐漸降低。

2.3 青貯時間和混合比例對混貯的營養(yǎng)成分的影響

不同青貯時間及不同混合比例對混貯營養(yǎng)成分的影響見表3。青貯時間對混貯的DM 和ADF 含量沒有顯著影響，對CP、WSC 和NDF 有極顯著的影響(P＜0.01)；混合比例對混貯的DM、CP、WSC、NDF和ADF 含量均有極顯著的影響(P＜0.01)；青貯時間和混合比例的交互作用對DM 和WSC 含量有極顯著的影響(P＜0.01)，對CP、NDF 和ADF 含量均無顯著影響。

表3 不同青貯時間及不同混合比例對混貯營養(yǎng)成分的影響(%)

青貯30 d和90 d，隨著甜高粱比例的升高，DM和CP 含量都呈顯著下降趨勢，WSC 含量在紫花苜?！锰鸶吡?0∶0和8∶2時差異不顯著，但隨著甜高粱的比例的繼續(xù)升高，WSC含量均呈顯著升高趨勢。青貯30 d，NDF 含量隨著甜高粱比例的升高呈升高趨勢，在紫花苜?！锰鸶吡?0∶0和8∶2時，以及在紫花苜?！锰鸶吡?∶6，2∶8 和0∶10 時差異不顯著，ADF含量隨著甜高粱比例的升高呈升高趨勢，在紫花苜?！锰鸶吡?0∶0，8∶2 和6∶4 時，以及紫花苜蓿∶甜高粱4∶6和2∶8時差異不顯著；青貯90 d，NDF含量在紫花苜?！锰鸶吡?∶10 時顯著高于其他比例時的含量，在紫花苜?！锰鸶吡?0∶0 和8∶2 時，以及紫花苜?！锰鸶吡?∶4，4∶6 和2∶8 時差異不顯著；ADF含量在紫花苜蓿∶甜高粱0∶10時顯著高于其他比例時的含量，在紫花苜蓿∶甜高粱10∶0，8∶2和6∶4 時，以在及紫花苜?！锰鸶吡?0∶0，6∶4，4∶6和2∶8時差異不顯著，但紫花苜?！锰鸶吡?∶6和6∶4顯著高于8∶2。

綜合營養(yǎng)成分來看，隨著甜高粱的比例增加，粗蛋白質(zhì)含量逐漸降低，混貯的營養(yǎng)成分呈降低趨勢。

3 討論

3.1 混合比例對混貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

pH 值是反映青貯發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)良的重要指標(biāo)之一[14]，pH 值越低，青貯的品質(zhì)越好，pH 值達(dá)到4.2 以下，達(dá)到優(yōu)良飼草標(biāo)準(zhǔn)[15]。在本研究中，紫花苜蓿單獨(dú)青貯的pH 值較高，達(dá)到4.9 以上，其中乳酸含量較少，這是由于紫花苜蓿中可溶性碳水化合物含量較低，緩沖能值高。隨著甜高粱比例的升高，可溶性碳水化合物含量得到補(bǔ)充，為乳酸菌的發(fā)酵提供底物，從而使pH 值持續(xù)降低，這與王明[16]的研究結(jié)果相似。曾黎等[17]研究發(fā)現(xiàn)，隨著蘆葦含量的增加，混合發(fā)酵均降低了青貯的pH 值，丁酸、氨態(tài)氮含量，增加了乳酸含量。李長慧等[18]研究混合比例（3∶7，4∶6，5∶5，7∶3）對披堿草和苜蓿混貯飼料的影響。結(jié)果表明，7∶3混合青貯料氣味芳香，莖葉結(jié)構(gòu)保持良好，pH 值最低，ADF、NDF 含量最高，青貯發(fā)酵品質(zhì)最佳。

青貯中有機(jī)酸的含量構(gòu)成可以決定青貯發(fā)酵過程的好壞，其中起主要作用的時乳酸、乙酸和丁酸，乳酸所占的比例越高，丁酸所占的比例越低，青貯發(fā)酵的越好[19]。本研究中，隨著甜高粱比例的升高，乳酸含量顯著升高，乳酸含量占絕對優(yōu)勢，乙酸含量差異不顯著，且均未檢測到丁酸。

氨態(tài)氮占總氮的比例是表現(xiàn)青貯中蛋白質(zhì)分解的情況，氨態(tài)氮占總氮的比例應(yīng)低于10%[15]。Kaiser等[20]研究表明，青貯發(fā)酵過程會受青貯中氨態(tài)氮占總氮的比例影響。本研究中，在30 d 時，隨著甜高粱比例的升高，當(dāng)紫花苜?！锰鸶吡?∶4時，后面幾個處理氨態(tài)氮占總氮的比例均低于10%；90 d 時，隨著甜高粱比例的升高，當(dāng)紫花苜?！锰鸶吡?∶6時，后面幾個處理氨態(tài)氮占總氮的比例均低于10%。就發(fā)酵品質(zhì)來看，在本研究中，優(yōu)先選擇pH 值低于4.2 且氨態(tài)氮占總氮的比例低于10%的處理組。

3.2 混合比例對混貯營養(yǎng)成分的影響

青貯原料中可溶性碳水化合物的含量，是提高青貯成功率、保證發(fā)酵品質(zhì)、克服高緩沖能值一個重要前提，而紫花苜蓿中可溶性碳水化合物含量較低，不易青貯或者青貯品質(zhì)較低，因此添加一些可溶性碳水化物含量較高的禾本科牧草[21]。青貯飼料是牛、羊等反芻動物最基本的結(jié)構(gòu)飼料，其粗蛋白含量的高低直接影響動物的營養(yǎng)狀況。本研究中，在甜高粱單獨(dú)青貯中，其粗蛋白含量在6%左右，隨著紫花苜蓿含量的增加，其粗蛋白含量逐漸升高，但是當(dāng)混合青貯比例超過紫花苜蓿∶甜高粱6∶4 時，其中粗蛋白含量雖然超過15%，而其氨態(tài)氮占總氮的比例也達(dá)到了10%以上，影響了青貯的品質(zhì)，綜合青貯飼料中可溶性碳水化合物和粗蛋白含量的影響，混合青貯以紫花苜蓿∶甜高粱6∶4較為適宜。

中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量是反映飼料中纖維品質(zhì)好壞的有效指標(biāo)。根據(jù)張吉鹍等[22]研究報道，在青貯飼料中，酸性洗滌纖維含量影響動物消化率，呈負(fù)相關(guān)，其含量越高，動物消化率越低，飼用價值越低。在本研究中，混合青貯中隨著甜高粱比例的增加，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量逐漸升高，進(jìn)而可能會對青貯飼料的消化率產(chǎn)生影響，根據(jù)薛紅楓等[23]的研究，由于日糧中大部分中性洗滌纖維來源于飼草，粗飼料來源的中性洗滌纖維有效性平均相當(dāng)于非粗飼料來源中性洗滌纖維的2 倍，青貯飼料作為最廣泛應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)的粗飼料，其中的中性洗滌纖維含量對家畜生產(chǎn)性能的發(fā)揮至關(guān)重要。

綜合青貯飼料中可溶性糖、粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等營養(yǎng)成分的含量，以及前文提到的混合青貯發(fā)酵品質(zhì)，優(yōu)先選擇pH 值低于4.2、氨態(tài)氮占總氮的比例低于10%且粗蛋白含量較高的處理組。因此在本研究中，混合青貯以紫花苜?！锰鸶吡?∶4為最佳混合比例。

4 結(jié)論

在本試驗中，將紫花苜蓿與甜高粱以6∶4 的比例進(jìn)行混合青貯的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分最佳；且在相同混合比例下，青貯30 d的品質(zhì)優(yōu)于90 d。