青貯衛士淵Siloguard冤對高水分紫花苜蓿青貯品質的影響

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.河北省農林科學院農業資源環境研究所，河北 石家莊 050051；2.中國農業大學動物科技學院，北京 100093；3.河北省農林科學院，河北 石家莊 050051；4.黃驊市畜牧局，河北 黃驊 061100）

紫花苜蓿（Medicago sativaL.）是一種優良的牧草品種，具有適應性強、產草量高、品質優良、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品為干草，且調制干草的方法多為自然晾曬。由于我國苜蓿主產區雨熱同季，因此，苜蓿干草調制不僅難度大，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，且能夠生產出高質量的草產品，但由于設備昂貴、能源消耗量大，因此，限制了該方法的應用范圍。苜蓿青貯是解決上述問題較為理想的技術措施。其原理是在密閉的環境中，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）轉變成以乳酸為主的有機酸，當乳酸積累到0.65% -1.30% （優質青貯料可以達到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，苜蓿青貯技術難度較大[5，6]。前人研究發現苜蓿原料萎蔫至半干（水分含量55% -65% ）時可以成功調制出苜蓿青貯飼料[11，12]，目前該技術已在生產中廣泛應用。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中的問題。由于苜蓿自身存在營養缺陷，因此，在調制高水分青貯時，需要加入適量的添加劑。青貯衛士（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，青貯衛士在豆科牧草半干青貯中應用效果良好[13-15]。但截至目前，有關青貯衛士在高水分苜蓿青貯中的應用研究較少。在高水分苜蓿中添加青貯衛士，探究其不同用量對青貯發酵品質的影響，可為生產上推廣應用高水分苜蓿青貯技術時科學選擇添加劑提供理論依據。

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。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 青貯衛士添加水平（與苜蓿鮮草質量比） 設 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。

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。依據農業部《青貯飼料質量評定標準》[16]，從pH值、色澤、氣味、質地和霉變5個方面對青貯飼料的感官品質進行綜合評定。其中，優等：100-76分；良好：75-51分；一般：50-26分；劣質：25分及以下。

1.2.2.2 發酵與營養品質。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]；氨態氮 （NH3-N）含量測定采用苯酚-次氯酸鈉比色法[18]；干物質（DM）含量測定采用烘箱烘干法[19]；總氮和粗蛋白質（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 數據分析 利用Excel 2003軟件處理基礎數據，利用SPSS 17.0軟件對數據進行統計和方差分析，采用Duncan法對數據進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 青貯衛士添加量對苜蓿青貯飼料感官品質的影響

CK的苜蓿青貯飼料感官品質得分為43分，質量等級為一般；添加青貯衛士處理的苜蓿青貯飼料感官品質得分均躍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等級均達到了良好（表1）?？梢钥闯?，在高水分苜蓿青貯中添加青貯衛士能夠改善青貯飼料的感官品質，明顯提升青貯飼料的質量等級，其中，青貯衛士添加量為0.10% -0.15% 時效果較好。

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

2.2 青貯衛士添加量對苜蓿青貯飼料發酵品質的影響

添加青貯衛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）。可以看出，在高水分苜蓿青貯中添加青貯衛士能夠降低青貯飼料的pH值，其中，青貯衛士添加量為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，但從經濟上考慮，認為低添加量較為適宜。

添加青貯衛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。

添加青貯衛士處理的苜蓿青貯飼料氨態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。表明青貯衛士添加量為0.05%-0.10% 時效果較好。

表2 青貯衛士添加量對苜蓿青貯飼料發酵品質的影響Table 2 The effect of siloguard on fermentation quality of alfalfa silage

2.3 青貯衛士添加量對苜蓿青貯飼料營養品質的影響

青貯衛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 青貯衛士添加量對苜蓿青貯飼料營養品質的影響Table 3 The effect of siloguard on nutritional quality of alfalfa silage

與CK相比，除SG1處理外，其他添加青貯衛士處理的干物質含量均無顯著變化，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。總體來看，青貯衛士添加量為0.10% -0.15% 時效果較好。

3 結論與討論

3.1 在高水分苜蓿中添加青貯衛士可改善青貯飼料的感官品質

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，直接青貯時不易調制出優質的青貯飼料[5，6]。本試驗的感官評定結果顯示，將紫花苜蓿直接青貯獲得的青貯飼料質量等級僅為一般，但添加青貯衛士后，青貯飼料的色澤、氣味和質地均有所提升，感官品質提高到良好等級。

3.2 在高水分苜蓿中添加青貯衛士可改善青貯飼料的發酵品質

青貯衛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的氧氣，使青貯環境快速進入厭氧條件，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，減少養分損耗的目的；同時，為厭氧菌的快速繁殖創造了有利的環境條件。糖化麥芽和葡萄糖等可溶性糖的添加為乳酸發酵提供了充足的底物，促進了乳酸的積累。本試驗結果表明，添加適量青貯衛士后，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酵中酸的產生，與郭艷萍等[23]在青貯玉米上的應用效果基本一致。添加適量青貯衛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生，對改善青貯發酵品質有著促進作用，與玉柱等[13]、王瑩等[15]和郭艷萍等[23]的研究結果基本一致。青貯飼料中乳酸多，說明發酵過程中同型乳酸菌發酵活躍，異型乳酸菌發酵受到抑制，營養物質損失少[23，24]。

氨態氮是苜蓿青貯過程中蛋白質水解的產物，氨態氮含量越高，表明青貯過程中降解的蛋白質越多，發酵品質越差，而且會明顯影響動物的采食量和飼料利用率[25，26]。添加青貯衛士可降低青貯飼料的氨態氮含量，說明青貯衛士對高水分苜蓿青貯飼料的蛋白降解有抑制作用。這可能與青貯衛士中硫酸鈉具有干燥功能有關：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境，降低了氨態氮的生成。但該結論有待進一步試驗驗證。

添加青貯衛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酵。今后，應對青貯衛士抑制丁酸發酵、降低pH值的效果加以改進。

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

3.3 在高水分苜蓿中添加青貯衛士可改善青貯飼料的營養品質

青貯飼料營養品質指標主要包含干物質含量、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、粗蛋白和可溶性糖含量越高，說明青貯飼料中營養成分的保存越充分，飼料的營養品質越好[1，7，8，12-15]。本試驗結果表明，青貯衛士添加量大于0.05% 時對高水分苜蓿青貯飼料的干物質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士后，其發酵過程對養分的消耗沒有明顯增加，與玉柱等[13]的研究結果相一致。

相對飼用價值在苜蓿干草品質評價中的應用已極為普遍。其與中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均呈負相關，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。

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

綜上所述，添加適量的青貯衛士能夠改善苜蓿高水分青貯的發酵品質和營養品質，可以將青貯衛士作為苜蓿高水分青貯調制的發酵品質改良劑，較為適宜的添加量為0.10% 。