水分和添加劑對苜蓿青貯效果的影響

武慧娟，史 靜，張麗珍，陳本建

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)學(xué)院／草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室／甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室／中－美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070）

苜蓿（Medicagosativa）是一種優(yōu)質(zhì)的多年生豆科牧草，因其蛋白質(zhì)含量高、適口性好、容易消化，被各類家畜喜食。目前，苜蓿的生產(chǎn)主要是干草，但是在我國許多地方苜蓿干草的調(diào)制過程都存在雨淋、落葉等損失，損失率在30%。特別是在我國苜蓿的主產(chǎn)區(qū)，由于雨水和熱量同期，苜蓿收獲季節(jié)受天氣影響，損失率更高。青貯不僅能很好地保存苜蓿的營養(yǎng)成分、改善適口性、提高采食量與消化率［1］，還可以長期保存，延長了苜蓿鮮草的供應(yīng)周期［2］，很好地緩解了我國草畜不平衡的矛盾。然而，由于苜蓿自身具有干物質(zhì)含量低、水溶性碳水化合物含量少、緩沖能值高［3］等特性，用常規(guī)青貯技術(shù)很難調(diào)制優(yōu)質(zhì)青貯飼料［1］。高緩沖能值青貯原料的添加劑研究由來已久，但苜蓿的青貯添加劑研究往往在生產(chǎn)上缺乏應(yīng)用性。而且，添加劑與水分兩者的交互作用對苜蓿青貯效果影響的研究較少。通過對不同含水量的苜蓿原料中添加甲酸、丙酸、雙乙酸鈉3種青貯添加劑，探索水分和青貯添加劑共同作用對苜蓿青貯效果的影響，探明水分和添加劑的最佳組合，為苜蓿青貯在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

青貯原料取自甘肅華瑞農(nóng)業(yè)股份有限公司苜蓿種植基地，為種植第2年第1茬初花期苜蓿。

添加劑：甲酸、丙酸、雙乙酸鈉，均為分析純。

青貯容器：40cm×60cm食品級聚乙烯袋。

實(shí)驗(yàn)儀器：鍘刀、抽真空機(jī)（DT300）、微波爐（Midea／EG720KG4－NA）、pH S－3C精密酸度計(jì)、紫外可見分光光度計(jì)UV19 02PC等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用完全隨機(jī)試驗(yàn)，設(shè)3個水分梯度：45%（A1），55%（A2）和65%（A3），3種添加劑：甲酸（B）、丙酸（C）、雙乙酸鈉（D），每種添加劑有4個添加水平，其中，甲酸（B0、B1、B2、B3）、丙酸（C0、C1、C2、C3）的添加量分別為0、5、10、15mL／kg，雙乙酸鈉（D0、D1、D2、D3）添加量分別為0、5、10、15g／kg，共36個處理，每個處理3次重復(fù)，其中，B0，C0和D0為對照組。

1.3 試驗(yàn)方法

將初花期的第1茬苜蓿刈割后，鍘成3～5cm的草段，晾曬至所需水分，稱取青貯原料500g，與添加劑混勻后裝入聚乙烯袋，用真空包裝機(jī)抽真空并封口。45 d后開封取樣，制樣待測相關(guān)指標(biāo)。

1.4 測定指標(biāo)與方法

將青貯后的樣品進(jìn)行預(yù)處理［4］，用酸度計(jì)測定青貯料的pH［5］；氨態(tài)氮采用苯酚－次氯酸鈉比色法［6］；可溶性糖采用蒽酮－硫酸比色測定法進(jìn)行測定［7］；乳酸采用對羥基聯(lián)苯比色法測定［8］；粗纖維采用酸堿洗滌法測定［9］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

（1）采用SPSS 16.0對所測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差表示測定結(jié)果，對不同水分和添加劑處理進(jìn)行雙因素方差分析，用Duncan法對各測定數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較；Excel 2007進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。

（2）灰色關(guān)聯(lián)度法進(jìn)行不同青貯處理的綜合評價，灰色系統(tǒng)理論是把所有參試的青貯處理看成是一個灰色系統(tǒng)，每個處理則為系統(tǒng)中的一個因素。設(shè)定一個“最優(yōu)青貯處理”，以其各項(xiàng)評價指標(biāo)為參考數(shù)列X0，以篩選出的水分和添加劑組合最佳青貯處理的各項(xiàng)指標(biāo)為比較數(shù)列Xi（i＝1，2，…，15），通過計(jì)算各青貯處理與“最優(yōu)青貯處理”之間的相似程度，依據(jù)關(guān)聯(lián)度大小，獲得不同處理優(yōu)劣的綜合評價結(jié)果［10－12］。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲酸和水分對青貯苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的影響

甲酸與水分處理對青貯料pH、可溶性糖（WSC）、粗纖維（CF）、氨態(tài)氮（NH3－N）、乳酸（LA）含量的影響，與B0相比差異顯著（P＜0.05），而二者的交互作用僅對 WSC、LA含量影響顯著（P＜0.05）（表1）。

表1 甲酸和水分處理下青貯苜蓿的營養(yǎng)品質(zhì)Table1 The quality under acid and moisture of alfalfa silage

添加甲酸均能使不同含水量的青貯料pH降到5.00以下，且隨著甲酸添加量的增加，pH逐漸降低，各添加水平之間差異顯著（P＜0.05）；甲酸相同添加量時，pH在各水分處理組間變化明顯。A2B3處理組pH 最低，為3.96。

甲酸對各水分青貯料WSC含量影響，較B0變化顯著（P＜0.05），隨著添加量的增加，含量逐漸升高，除B2、B3水平外，其他各添加水平間差異顯著（P＜0.05）。同一甲酸添加量，各水分處理組 WSC含量除B1外，其他水平間差異均顯著（P＜0.05），且55%水分時最高，45%次之。

45%、55%水分條件時，與B0相比，B1添加量對CF作用不明顯，而B2、B3添加量均能顯著降低青貯料的CF含量（P＜0.05），但二水平間變化不顯著（P＞0.05）；65%水分下各添加水平的甲酸均能顯著降低CF含量（P＜0.05）；A2B3處理組CF含量最低，占干物質(zhì)含量的30.03%。

甲酸對各水分青貯料的NH3－N含量影響，較B0變化顯著（P＜0.05），隨添加量的增加，NH3－N含量下降。相同甲酸添加量時，各水分處理組NH3－N含量高低排序?yàn)?5%＞45%＞55%，其中A2B3處理組最低，為82.64g／kg。

B1添加LA含量較B0變化不大，而B2、B3水平與B0差異顯著（P＜0.05），且隨著甲酸添加量的增加，LA的含量逐漸降低，二水平間的差異顯著（P＜0.05）。

2.2 丙酸和水分對青貯苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的影響

試驗(yàn)中丙酸與水分處理對青貯料的pH、WSC、CF、NH3－N、LA影響，與C0相比變化顯著（P＜0.05），二者的交互作用僅對 WSC、LA含量影響顯著（P＜0.05）（表2）。

與C0相比，丙酸能顯著降低各水分青貯料的pH（P＜0.05），且隨著丙酸濃度的增加，pH 逐漸降低；同一丙酸添加水平下，各水分處理組間pH值變化顯著（P＜0.05），pH高低排序?yàn)?5%＞65%＞55%。

添加丙酸均能提高各水分青貯料中WSC含量，且與C0相比差異顯著（P＜0.05），使青貯料中 NH3－N含量逐漸降低，且隨添加量的增加，NH3－N含量呈下降趨勢；與C0相比，C2、C3添加水平能顯著降低青貯料的CF含量（P＜0.05），而C1對其影響不大。同一丙酸添加水平，各水分處理間WSC含量均為55%水分條件下最高，45%次之；NH3－N含量排序?yàn)椋?5%＞45%＞55%。不同處理組之間，A2C3組CF和NH3－N含量均最低。

45%、55%水分條件下，C1水平的青貯料中LA含量變化不大，C2、C3水平下LA含量降低，與C0相比差異顯著（P＜0.05），隨著添加量的增加LA含量逐漸降低，且二者之間差異顯著（P＜0.05）；65%水分條件下各添加水平的丙酸均能使LA含量較對照顯著降低（P＜0.05）。相同丙酸添加量的各水分處理組LA含量排序?yàn)?5%＞65%＞45%。

2.3 雙乙酸鈉和水分對青貯苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的影響

雙乙酸鈉與水分處理對青貯料pH、WSC、NH3－N、LA含量與D0相比有顯著影響（P＜0.05），二者的交互作用僅對 WSC、LA含量影響顯著（P＜0.05）（表3）。

表3 雙乙酸鈉和水分處理下的青貯苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)Table3 The quality under sodium diacetate and moisture of alfalfa silage

添加雙乙酸鈉均能降低各含水量青貯料的pH，且與D0相比差異顯著（P＜0.05），且隨添加量的增加，pH呈下降趨勢；pH受水分影響變化趨勢同丙酸，pH最低的為A2D3處理組，為4.68。

雙乙酸鈉對各含水量青貯料中WSC含量影響，較D0變化顯著（P＜0.05），隨添加量的增加，WSC含量升高。45%水分時僅有D1與D3水平間差異顯著（P＜0.05），55%、65%水分時除D2水平與 D3水平外，其他水平間差異顯著（P＜0.05）。相同雙乙酸鈉添加水平的各水分處理組間，WSC含量均為55%水分條件下最高，45%次之。雙乙酸鈉對青貯料中CF的影響不明顯。

添加雙乙酸鈉均能降低各含水量青貯料NH3－N含量。45%、55%水分時，D1與D0水平間差異不顯著（P＞0.05），D2、D3水平與 D0間差異顯著（P＜0.05），但它們二者間差異不顯著（P＞0.05）；65%條件下，各添加水平的雙乙酸鈉對青貯料中NH3－N含量影響較D0均顯著（P＜0.05），且隨著添加量的增加，NH3－N含量逐漸降低，除D2與D3水平處理外，其他添加水平間差異均顯著（P＜0.05）。相同雙乙酸鈉添加量，不同水分處理的NH3－N含量變化規(guī)律與甲酸、丙酸一致，A2C3處理組的 NH3－N 含量降幅最大，為113.26 g／kg。

各水分處理組添加雙乙酸鈉均能降低青貯料中LA含量，與D0相比差異顯著（P＜0.05），且隨添加量的增加，LA含量逐漸降低，不同添加水平之間差異顯著（P＜0.05）。

2.4 不同處理的灰色關(guān)聯(lián)度分析

根據(jù)試驗(yàn)處理的加權(quán)關(guān)聯(lián)度由大到小排序：A2B3、A2B2、A3B3、A1B3、A1B2、A2B1、A3B2、A1B1、A2C3、A2C2、A2C1、A3C3、A1C3、A3B1、A1C2、A3C2、A2D3、A1C1、A1D3、A2D2、A2D1、A3C1、A3D3、A3D2、A1D2、A2（B0、C0、D0）、A3D1、A1D1、A3（B0、C0、D0）、A1（B0、C0、D0），排序前8個均為甲酸處理，其次為丙酸，雙乙酸鈉排序靠后，而45%水分條件下的對照組則排最后，其次為65%的對照組。

3 討論與結(jié)論

3.1 添加劑對苜蓿青貯營養(yǎng)品質(zhì)的影響

甲酸是一種很好的發(fā)酵抑制劑，可以很快降低青貯料的pH，抑制了腐敗菌的繁殖，試驗(yàn)中青貯料中WSC含量顯著高于對照（P＜0.05），說明甲酸很好的保存了青貯料的 WSC，這與韓立英等［13］、玉柱等［14］、張樹攀等［15］的報道一致，這主要由于甲酸抑制了青貯初期的植物呼吸和微生物發(fā)酵對水溶性碳水化合物的消耗［16］，提高了青貯飼料的有氧穩(wěn)定性。同時，添加甲酸后青貯料中NH3－N含量降低，這可能是由于抑制了酪酸菌、霉菌等的生長和繁殖，減少了蛋白質(zhì)的分解，同時對乳酸的形成也有一定的抑制作用，這也與玉柱等［14］、張樹攀等［15］的研究結(jié)果一致，但也有報道稱［17］，甲酸能夠使青貯料中的乳酸含量提高。

表4 苜蓿不同青貯處理的灰色關(guān)聯(lián)度分析Table4 Grey correlation analysis of different alfalfa silage processing

丙酸是一種好氧微生物抑制劑，能夠提高青貯飼料的好氧穩(wěn)定性［18］。此次試驗(yàn)在苜蓿中添加丙酸后，青貯料的pH降低，形成了適合乳酸菌繁殖的酸性環(huán)境，并且抑制了細(xì)菌、霉菌等不良微生物繁殖，減少營養(yǎng)損失，很好地改善了青貯飼料品質(zhì)［19］，改善效果僅次于甲酸。

在青貯飼料中添加雙乙酸鈉，能有效地抑制霉菌生長，改善青貯料的穩(wěn)定性，達(dá)到防腐保鮮的目的；可增強(qiáng)畜禽對飼料的適口性，提高飼料利用率，增加奶牛的產(chǎn)奶量、牛奶的乳脂率［20］。

試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)評價得出3種添加劑中，甲酸效果最佳，丙酸次之。

3.2 水分對苜蓿青貯營養(yǎng)品質(zhì)的影響

水分對苜蓿青貯有著重要影響，水分過高，會造成青貯料腐敗，產(chǎn)生大量丁酸。試驗(yàn)中，含水量65%的對照組霉變、粘手、發(fā)酵品質(zhì)變差；而水分過低會使青貯反應(yīng)介質(zhì)中水的活性降低，限制了某些利于青貯的細(xì)菌的生長［21］，且水的活性越小，介質(zhì)中生長的乳酸菌菌落也越小［22］，使苜蓿本身含有的產(chǎn)酸菌發(fā)生生理干燥，不利于青貯過程中酸度的積累［23］，所以，45%水分也不利于青貯。因此，試驗(yàn)中55%水分適宜苜蓿青貯，發(fā)酵品質(zhì)較好。

通過灰色關(guān)聯(lián)度分析可知，水分和添加劑對苜蓿青貯效果的影響表現(xiàn)最佳的為55%水分＋15g／kg甲酸組合，最差的為45%水分條件下對照組。

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