不同晾曬時間對菊芋青貯品質的影響

付志慧，格根圖*，任秀珍，侯美玲，成啟明

(1.內蒙古農業大學草原與資源環境學院,農業部飼草栽培、加工與高效利用重點實驗室,內蒙古呼和浩特 010019;2.內蒙古民族大學農學院,內蒙古通遼 028000)

為貫徹落實2017年中央一號文件提出的大力積極培育現代化飼草料產業體系，發展安全高效環保的飼料產品，加快建設現代飼料工業體系〔1〕，為草牧業的發展提供動能，深入研究飼草料加工與貯藏技術是當前產業發展必不可少的課題。青貯飼料是草食動物生產的基礎與保障〔2〕，隨著青貯技術的日益成熟與完善，青貯飼料在反芻動物中的應用比例越來越高，已經成為反芻動物的基礎性飼料〔3〕。菊芋(HelianthustuberosusL.) 是一種多年生草本植物，在生產實踐中，具有生物量高、適應能力強、產量高、營養豐富等特點，其營養價值接近玉米(以干物質計算)，是一種優良的飼用作物〔5〕，可以作為馬、牛及羊等草食動物的飼料。菊芋在其生長旺季地上莖、葉可以直接刈割作為青飼料食用，但適口性差，并且濕度大不利于長期保存，秋季粉碎后青貯其過程中產生的乳酸菌可使草料中的糖類發酵，產生乳酸和揮發性脂肪酸，從而降低pH以利于青貯飼料的長期貯存〔6〕。近年來，菊芋作為重要的非糧食經濟作物，前人對其栽培條件、營養成分,以及在功能食品、生物活性物質、生物燃料和發酵制品方面的開發利用現狀等方面做了深入的研究和探討，但對其飼用價值的研究報道較少。因此，本文對菊芋的莖葉進行青貯樣品試驗，探究不同晾曬時間對菊芋青貯品質的影響，用以獲得較好品質的菊芋飼料的青貯方案，并為生產實踐提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點概況

本次試驗樣品取自西遼河平原內蒙古民族大學農學院試驗農場，43°36′N，122°22′E，海拔178m，典型的溫帶大陸性季風氣候，年均降水量約399mm，生長季降水量約占全年的89%，年平均氣溫6.4℃(攝氏度)。

1.2 試驗材料

本次試驗選用紅皮菊芋地上部分的莖葉作為試驗材料。

1.3 方法

1.3.1 青貯飼料制作

早上8∶00采集試驗樣品紅皮菊芋的莖葉，放到實驗室平鋪均勻使其自然萎蔫，每隔2h取樣一次，共取樣4次。取樣時間分別為8∶00(0h，設為對照CK)、10∶00(晾曬2h)記為A1，12∶00(晾曬4h)記為A2，14∶00(晾曬6h)記為A3。每次取樣200g左右，粉碎裝袋密封，3次重復，在室溫條件下進行常規青貯50d后進行分析評定。

1.3.2 菊芋營養成分測定

取鮮樣時，稱取100g，烘干，粉碎，測定菊芋莖葉原料化學成分，見表1。

粗蛋白質(CP)的測定：利用快速定氮儀進行測定〔10〕。

粗脂肪(EE)的測定：利用索氏脂肪提取法進行測定〔10〕。

粗灰分(CA)的測定：根據GB6439-92進行測定〔10〕。

酸性洗滌纖維(NDF)與中性洗滌纖維(ADF)的測定：采用Van Soest的方法用半自動纖維分析儀進行兩種指標的測定〔1〕。

表1 菊芋莖葉原料化學成分營養表Table 1 Nutrition table of chemical constituents of Jerusalem artichoke stem and leaf raw materials

1.3.3 感官評定

青貯50d后，打開青貯瓶，取出一定量的樣品，觀察其顏色、質地、氣味及莖葉結構，記錄表格并分析。

采用德國農業協會青貯感官評分法〔9〕，從青貯飼料的色澤、氣味、莖葉結構三個方面來評判青貯飼料的品質優劣。根據表2中的標準再算出總分，優等：大于16分，良好：9-16分，中等：5-9分，劣等：小于5分。

表2 青貯飼料感官評定標準〔10〕

1.3.4 發酵指標測定

pH的測定〔10〕:稱取青貯樣品10g，加入90ml的蒸餾水，充分攪拌均勻，定性濾紙過濾，pH計測pH值并記錄數據。

揮發性脂肪酸(VFA)的測定〔8〕：稱取青貯樣品10g，放入裝有90mL去離子水的塑料瓶中，放在溫度為4℃冰箱中24h，取出后搖晃均勻，再用紗布(6層)過濾到三角瓶(100mL)中，將濾液通過濾膜(密粒超強微孔)過濾到的離心管(5mL)中，使用SHIMADZE-10A型高效液相色譜儀分析濾液中的乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)含量。

1.3.5 數據分析與處理

使用Microsoft Exce2007軟件繪制圖表對數據進行整理，用SAS9.4對數據進行單因素方差分析，差異顯著水平為0.05。

2 結果與分析

2.1 青貯飼料感官評定

根據表3分析可知，A1處理的菊芋青貯品質感官評定為優秀，其芳香味較濃，色澤與原料色較接近，用烘干后呈淡褐色，莖葉結構保存尚好；A2處理的菊芋青貯品質為中等，芳香味中等，色澤稍有改變，呈淡黃色，莖葉結構保持較差，有明顯脫落；A3處理的菊芋青貯品質為低劣，沒有聞到酸香味，顏色呈淡褐色，莖葉結構保持較差，出現明顯腐爛的現象。

表3 菊芋青貯品質感官評定得分Table 3 Sensory evaluation score of Jerusalem artichoke silage quality

2.2 不同晾曬時間對菊芋青貯發酵品質的影響

如表4所示，A1的pH值與CK相比差異顯著(P<0.05)，A2處理的pH值與CK相比差異不顯著(P>0.05)，A3處理的pH值與CK相比pH值升高，但差異不顯著(P>0.05)，A1處理的菊芋青貯pH值最低，數值為4.27。實驗處理后的乳酸與CK相比差異不顯著(P>0.05)。與CK相比，試驗處理A1，A2，A3的青貯中乙酸的含量都稍有升高，但差異不顯著(P>0.05)。晾曬處理后各組丙酸含量均低于0.03%FM，但差異不顯著(P>0.05)。青貯后所有組別丁酸含量均低于0.05%FM，A1處理組丁酸含量與CK相比差異顯著(P<0.05)且含量最低，其中A2處理組中沒有檢測到丁酸。

表4 不同晾曬時間對菊芋青貯發酵品質的影響Table 4 Effects of different drying time on fermentation quality of Jerusalem artichoke silage

注：同列平均數后具有相同字母者表示差異不顯著(P>0.05)，下表同。

Note: There is no significant difference between those with the same letters after the same column average (P> 0.05), the same table below.

2.3 不同晾曬時間對菊芋青貯營養成分的影響

如表5所示，與CK相比，處理后的粗蛋白含量均有降低，且處理組A1，A2與CK相比差異不顯著(P>0.05)。處理A1的青貯粗脂肪含量升高，與A2、A3組差異顯著(P<0.05)，數值為8.61%。處理組A1、A2的青貯中的粗灰分含量與CK相比無顯著差異(P>0.05)，處理A1中的粗灰分含量最低，為13.58%。與CK相比，處理組中酸性洗滌纖維沒有顯著差異(P>0.05)，處理A1中的酸性洗滌纖維含量最低，為24.65%。A1處理中中性洗滌纖維與對CK相比差異顯著(P<0.05)且在所有處理組中中性洗滌纖維含量最低，為47.21%。從總體水平上看，處理A1的菊芋青貯營養成分較高，品質較好。

表5 不同晾曬時間對菊芋青貯營養成分的影響Table 5 Effects of different drying time on nutrient composition of Jerusalem artichoke silage

3 討論

3.1 原料與青貯后的品質比較評價

將菊芋青貯后可以大幅度提高飼料的品質，與原料相比，青貯后的菊芋品質具有味道酸香，適口性好，消化率高的特點〔13〕。在本研究中，青貯后的飼料營養成分有所變化，EE含量升高，CA含量下降，NDF和ADF含量均有降低，CP得到有效保留，并且有效的保存了綠色植物的營養成分〔12〕。青貯飼料發酵過程中產生的酸類物質，也使得pH值降低，有效的抑制了其他雜菌的生長，從而達到長期保存的目的〔14〕。青貯技術也充分的利用了飼料資源，同時減少了畜禽在飲食中所消耗的能量〔13〕。

3.2 不同晾曬時間的菊芋青貯品質評價

影響菊芋青貯品質的因素有很多種，不同晾曬時間的菊芋青貯品質也稍有差異，栽培技術和外界環境因素，如光照強度，種植密度，土壤肥力，施肥量，收獲期以及播種期等都會影響菊芋的品質〔15〕。與其他兩處理組和CK相比，經過2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后，芳香味較濃，色澤與原料較接近，莖葉結構保存尚好，整體感官評價值較高。pH值是評價青貯品質的重要指標之一，pH值較低有利于限制植物酶的活性，減少蛋白質降解過程中的損失，抑制產生高水平乙酸、丁酸的有害微生物〔16〕，有利于青貯的長期保存。馬春暉〔17〕等人指出，pH在3.9～4.2時，發酵良好，pH在4.4～4.7時，發酵質量一般；pH在4.7以上質量劣等。試驗中，經過2h晾曬時間處理的菊芋青貯的pH值與CK比差異顯著(P<0.05)且最低，數值為4.27，接近高品質青貯pH值的標準，發酵良好，與劉海燕〔16〕，馬春暉〔17〕等研究結果接近。NDF與ADF是表示飼草料能量的重要指標，家畜的吸收率與動物的消化率均和NDF與ADF的值呈負相關關系，NDF的值越低表明飼草料的經濟價值越高，ADF的值越低表明飼草料的消化率越高，飼用價值越大〔16〕。由此，國內外學者進行了大量的研究，通過降低ADF和NDF含量來提高秸稈的飼喂價值。在本次試驗中，2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后，NDF與ADF的值均最低，可以增加動物的采食量，提高動物的消化率，更加促進了畜牧產業的發展〔18〕，這與薛艷林〔19〕等研究結果接近。粗蛋白是飼草的重要營養指標，2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后蛋白質的損失較少，與CK相比無顯著差異(P>0.05)，4h晾曬時間處理與6h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后與對照組相比差異顯著(P<0.05)。余汝華〔20〕等研究表明，青貯發酵后，丁酸含量越低，青貯效果較好，發酵品質較高且易保存，經過2h晾曬處理的材料所產的丙酸與CK相比無顯著差異(P>0.05)，丁酸含量稍有下降且差異顯著(P<0.05)，并在所有處理組中含量最低。總體來看，2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯效果較好。

4 結論

經過感官評定與營養指標和發酵指標的測定，2h晾曬時間處理的菊芋莖葉青貯后芳香味較濃，色澤與原料較接近，莖葉結構保存尚好，蛋白質的損失較少，粗脂肪含量升高，粗灰分含量下降，pH值最低，ADF與NDF的值最低，整體飼料品質較好。