王坤龍,李兆林*,尹 強,姚家富,王石瑩,陳利娜
(1.內蒙古奶聯科技有限公司,呼和浩特 010020;2.中國農業科學院草原研究所,呼和浩特 010010)
紫花苜蓿是一種多年生的優良豆科牧草,也是國內外主要栽培的牧草之一,因其富含蛋白質及多種礦質元素,適口性好,消化率高,素有“牧草之王”的美稱[1]。目前,苜蓿生產的主要產品是干草,但在我國苜蓿主產區,尤其是北方地區,由于雨熱同期,干草調制過程中存在雨淋、落葉等損失,損失率高達30%[2]。給種植企業及種植戶造成了巨大的經濟損失,嚴重影響了苜蓿產業健康快速發展。因此,如何調制該時期苜蓿生產是十分棘手的問題,也是苜蓿產業發展的一個重要限制因素。苜蓿青貯不僅可減少養分損失,而且能保持青綠飼料的營養成分,適口性好,消化率高,且便于長期保存,是解決上述問題較為理想的措施[3]。近年來,苜蓿青貯已在國內外普遍采用。但在規模化生產中,不同青貯方式的飼料發酵品質和飼用價值存在較大差異。如何提高苜蓿青貯品質,確保苜蓿青貯經濟效益最大化,是實際生產中所要面臨的主要難題。本研究選擇生產中普遍使用的3種青貯方式:地上青貯、地下青貯和青貯堆,通過測定分析不同青貯方式對紫花苜蓿青貯發酵品質和飼用價值的影響,篩選出適合當地自然環境和生產模式的苜蓿青貯方式,以期為規模化紫花苜蓿青貯生產提供理論基礎。
本試驗于2012年7月~2013年9月在呼和浩特市土默特左旗什拉牧場進行。
1.1.1 青貯原料
青貯原料為種植第3年,第二茬盛花期中苜2號紫花苜蓿,將刈割后的紫花苜蓿在田間晾曬2~3 h,當苜蓿含水量降至60%~65%時,用CLAASJAGUAR 850撿拾切碎機切成約2~3 cm長的草段,均噴施亞芯苜蓿專用商品青貯劑,青貯劑添加量為0.002 g·kg-1。
1.1.2 青貯方式
選擇當地普遍使用的3種青貯方式進行測定分析,不同青貯方式具體方法見表1。本試驗均在規模化生產中進行,發酵60 d后,開窖取樣用以制備待測樣品。
1.2.1 青貯飼料感官評定
苜蓿青貯飼料感官評定方法采用德國農業協會評分法,根據氣味、結構、色澤3項進行評分,具體評分標準見表2[4]。
1.2.2 待測樣品的制備
60 d后開窖取樣,均勻稱取10 g青貯樣品放入15 cm×10 cm的真空包袋中,加入蒸餾水90mL,使用勻質儀拍打3min,通過定性濾紙過濾,所制備的青貯浸出液采用雷磁-25型酸度計測定pH。另取一部分放入4℃冰箱中靜置24 h,取出后搖勻,然后用6層紗布過濾到100mL三角瓶中,通過密粒超強微孔濾膜過濾到5mL的離心管中,用于有機酸含量和氨態氮含量測定。將青貯60 d的青貯樣品于65℃鼓風干燥箱中烘48 h,將烘干的樣品用微型植物樣粉碎機粉碎,過40目篩置于信封袋中,擠壓空氣,封口,-20℃條件冷凍保存,用于營養成分和體外消化率的測定。
1.2.3 測定方法
將青貯飼料樣品混和均勻,烘干至恒重,測定干重,計算干物質含量;采用GB6439-92燃燒法測定粗灰分含量;采用凱氏定氮法測定粗蛋白質含量(FOSSKjeltec 8400全自動凱氏定氮儀);利用FOSSFibertec 2010全自動纖維分析系統測定中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量;采用蒽酮—硫酸法測定可溶性碳水化合物含量[5]。
有機酸含量使用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;采用苯酚-次氯酸比色法測定氨態氮含量。體外消化率采用兩步法測定[6]。計算公式見式1~4。
體外中性洗滌纖維消化率=

體外酸性洗滌纖維消化率=


表1 不同青貯方式具體方法

表2 青貯飼料感官評定標準
數據前期用Excel軟件處理,并用SPSS11.5軟件包進行單因素方差分析,Duncan's法進行多重比較,結果以“平均值±標準誤”表示。
生產中青貯方式的選擇,主要取決于建造成本和所需青貯規模的需要,本試驗選用當地普遍使用的3種青貯方式:地下青貯、地上青貯和青貯堆,不同青貯方式優缺點見表3。
由表3可知,通過對不同青貯方式優缺點進行對比分析,地上青貯雖建造成本高,但容量大,且便于機械化作業及自動取料機取用。青貯堆建造成本低,但不利于壓實,占地面積大,不適于自動取料機取用,易引起二次發酵。
不同青貯方式對苜蓿青貯損耗率見表4。
由表4可知,不同青貯方式對苜蓿青貯飼料損耗率不同,3種青貯方式青貯量差異不顯著(P>0.05),但青貯堆損耗量顯著高于其他處理(P<0.05),為151.28 t。對比分析得出,地上青貯損耗率最小,其次為地下青貯,兩者差異不顯著(P>0.05),分別為4.40%、4.45%。
不同青貯方式對苜蓿青貯飼料感官評定見表5。

表3 不同青貯方式優缺點

表4 不同青貯方式對苜蓿青貯損耗率

表5 不同青貯方式對苜蓿青貯飼料感官評定
由表5可知,3種青貯方式中,評分等級最高的青貯方式是地上青貯,其次為地下青貯,青貯堆青貯飼料有微弱的酸香味,莖葉結構保存一般,微黏,色澤上淡黃色。對比分析,地上青貯和地下青貯苜蓿飼料感官鑒定均較好。
不同青貯方式對苜蓿青貯飼料營養成分的影響見表6。

表6 不同青貯方式苜蓿青貯飼料營養成分的影響DM
由表6可知,3種青貯方式苜蓿青貯飼料的營養含量不同。其中青貯堆處理苜蓿青貯的粗蛋白質、可溶性碳水化合物、干物質含量分別為16.78%、0.28%、32.39%,顯著低于其他處理(P<0.05);而中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量顯著高于其他各處理(P<0.05)。地上青貯飼料粗蛋白質含量顯著高于其他處理(P<0.05),其他營養指標與地下青貯差異不顯著(P>0.05)。
不同青貯方式對苜蓿青貯飼料發酵品質的影響見表7。
由表7可知,3種青貯方式對苜蓿青貯飼料有機酸含量不同,青貯堆pH、丁酸、氨態氮占總氮比例均顯著高于其他處理(P<0.05)。地上青貯飼料pH最低,其他有機酸含量與地下青貯差異不顯著(P>0.05),兩種青貯方式對苜蓿青貯發酵品質均較好。

表7 不同青貯方式對苜蓿青貯飼料發酵品質的影響
不同青貯方式對苜蓿青貯飼料體外消化率見表8。
由表8可知,不同青貯方式苜蓿青貯原料體外消化率存在不同程度的差異,其中青貯堆苜蓿青貯的干物質體外消化率、粗蛋白質體外消化率均顯著低于其他處理(P<0.05),地上青貯與地下青貯相比,各營養成分消化率差異不顯著(P>0.05)。

表8 不同青貯方式對苜蓿青貯飼料體外消化率
獲得優質的青貯飼料必須排除青貯窖內的空氣,以防止青貯后期有氧發酵。青貯窖內的空氣殘留量會影響呼吸作用和好氧微生物的活動,進而導致營養物質和乳酸發酵底物損失,因此,排除空氣是青貯制作的基本前提,生產中可以通過增大青貯密度來降低青貯窖內氧氣的殘留量,使窖內環境盡快達到厭氧條件,減少呼吸作用和好氧性微生物對苜蓿營養物質和乳酸發酵底物的消耗[7]。毛玉霞研究表明,青貯飼料干物質含量的降低趨勢與壓實度、透氣程度顯著相關,壓實度對發酵的青貯飼料品質和表層物料的損失有顯著影響(P<0.05),密封程度越差、壓實度越低,飼料霉變程度越大[8]。王鵬宇等研究發現,地上青貯損耗率要顯著低于平地青貯(P<0.05)[9]。陳冰對真空密封、纏繞裹包和普通青貯3種包裝方式進行試驗,并通過青貯感官效果來評價包裝方式的可行性,試驗結果表明,青貯過程中質量損失的多少可以間接的反映出包裝密封效果的好壞,質量的損失可以認為主要是包裝物內水汽與外界水汽對流或擴散所致。因此,抽真空包裝青貯密封性最好,普通密封包裝其次,裹包密封性相對較差[10]。本試驗發現,生產中青貯堆難壓實,壓實度低,飼料營養成分損失較多,且飼料損耗率較高,地下青貯營養成分保存較好,但后期飼料不利于青貯取料機取用,易造成二次發酵,這與前人研究結果一致。
生產中,合理的青貯方式是保證青貯品質的關鍵,在發酵過程中,由于乳酸菌種類不同,產生發酵產物也不同,對青貯品質產生不同的影響[11]。閆貴龍等發現,青貯窖的深度及青貯的覆蓋方式會對青貯飼料品質產生直接影響[12]。田瑞霞等研究發現,如果青貯早期有空氣存在,則會延遲植物細胞的破裂及pH的降低,增加呼吸和干物質及能量損失,降低青貯飼料的發酵品質及營養價值[13]。Kung等報道,青貯時如果裝填緩慢或壓實程度低,容易降低有氧穩定性[14]。Bhandari等研究苜蓿青貯的長度對采食量、奶產量、采食行為和瘤胃發酵的影響,結果表明,減少苜蓿的切碎長度不影響飼料采食量,而減少燕麥的切碎長度則增加干物質的采食量,二者對奶產量、瘤胃發酵、采食行為、血液指標均沒有影響,但是降低長度后乳脂率比較低,這可能是瘤胃酸中毒引起的,從較低的瘤胃pH可以得到驗證[15]。
本研究發現,地上青貯與地下青貯利于壓實,青貯窖內氧氣殘留量少,利于乳酸菌生長繁殖,采用地上和地下青貯的青貯方式,兩種青貯料的感官、有機酸含量有差異,但不顯著(P>0.05)。
苜蓿青貯飼料干物質中的可消化粗蛋白質和可消化能量含量均高于同類干草產品。青貯發酵后青貯飼料細胞壁成分消化率也會提高。另外,氨態氮不僅反映了青貯過程中蛋白質的分解程度,而且可能是影響青貯飼料氮在瘤胃中利用效率的重要因素。李改英等研究發現,青貯發酵的適宜溫度為20~30℃,此溫度最有利于乳酸菌的繁殖和生長。如果青貯時裝窖時間長或取料時操作不當易造成升溫,而苜蓿中的賴氨酸含量較高,如果溫度升高極易發生蛋白質褐變反應,影響青貯料品質[16]。本研究發現,青貯堆青貯飼料中性洗滌纖維體外消化率、粗蛋白質體外消化率均顯著低于其他處理(P<0.05),原因是青貯堆壓實度低,且后期飼料取用不當,造成青貯表面大量疏松,青貯飼料易發生有氧腐敗。
青貯堆成本低,但不利于壓實,飼料發酵品質較差,且不適于后期取料機取用,規模化生產中不建議采用青貯堆。地上和地下青貯建造成本較高,但便于大規模機械化作業,飼料飼用價值較高,適合該地區規模化生產。
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