黃花草木犀與賴草混合青貯草的發酵品質研究

王 欣，董寬虎，王保平，杜利霞

(山西農業大學 動物科技學院，山西 太谷 030801)

黃花草木犀與賴草混合青貯草的發酵品質研究

王 欣，董寬虎，王保平，杜利霞

(山西農業大學 動物科技學院，山西 太谷 030801)

將黃花草木犀(Melilotusofficinalis)與賴草(Leymussecalinus) 混合青貯，通過青貯品質的比較，尋求最佳青貯比例。試驗設4個處理，A組黃花草木犀青貯(對照組)，B 組2/3黃花草木犀+1/3賴草青貯，C 組1/2黃花草木犀+1/2賴草青貯，D 組1/3黃花草木犀+2/3賴草青貯。青貯后60 d啟封，測定青貯發酵品質。結果表明：黃花草木犀與賴草混合青貯和對照組相比極顯著的降低了氨態氮、乙酸和丁酸含量(P<0.01)，顯著降低了丙酸含量(P<0.05)，改善了青貯飼料的發酵品質，其中D組乳酸含量極顯著高于其他3組(P<0.01)，pH為4.27；混合青貯中的NDF和ADF含量顯著高于對照組(P<0.05)，以D組NDF、ADF、WSC、EE和Ash含量最高；在各項評分中混合青貯等級均高于黃花草木犀青貯，D組評分均為最高。從青貯發酵品質及飼料利用角度出發，1/3黃花草木犀+2/3賴草混合青貯為最適比例，青貯效果最好。

黃花草木犀；賴草；混合青貯；發酵品質

黃花草木犀(Melilotusofficinalis)又名黃甜車軸草，抗逆性強。山西境內五臺山、太行山、中條山、太岳山等地都有野生種，大同、朔州、晉西北、晉東南等地多有栽培。黃花草木犀枝葉繁茂，營養豐富，可用于調制干草及青貯，因含香豆素較多，有苦味，家畜不喜食，可搭配其他牧草進行飼喂[1]。目前，黃花草木犀的研究主要集中在活性物質檢測、中醫藥應用等方面，在飼草及青貯等應用方面的研究很少。山西境內雖然擁有大量的黃花草木犀資源，但由于黃花草木犀屬豆科牧草，作為鮮干草利用時具有不良氣味適口性差，因此，利用受到了極大的限制。青貯可以提高黃花草木犀的飼用價值，但由于其可溶性碳水化合物含量低，蛋白質含量高，屬難青貯的飼料原料，不適合單一青貯[2]。因此，合理的加工與調制技術是改善黃花草木犀飼用價值的關鍵。禾本科牧草與豆科牧草相比含有豐富的碳水化合物和蛋白質，適宜加工為青貯飼料。黃花草木犀和禾本科牧草混合青貯不僅可以改善青貯發酵品質，還可以提高青貯飼料的適口性。賴草(Leymussecalinus)為多年生禾草，無性生殖能力強。山西各地均有分布，以晉西北地區分布最多，在一些水肥條件好、鹽漬化條件較輕的地區可形成繁茂的株叢和獨立的優勢群落。賴草在抽穗前為各種動物喜食，通過引種馴化，是飼用價值較高的牧草，但賴草在自然狀態下質地粗糙，葉量少不適宜單獨飼喂家畜[3]。山西境內有較多的野生賴草資源難以利用，使其與黃花草木犀混合青貯，如能改善其青貯發酵品質，則既可解決黃花草木犀難青貯的實際問題，也可以有效利用現有的賴草資源。對黃花草木犀與賴草不同添加比例混合青貯進行了相關研究，以獲得黃花草木犀與賴草混合青貯飼料的最佳比例，為今后指導生產實踐提供理論依據和技術支持。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于山西農業大學動物科技試驗站內草業科學試驗田。試驗田地理坐標為E 112°23′,N 37°25′，海拔799 m，屬溫暖帶氣候，年均溫9.5～10.5℃，年均降水量450～490 mm，無霜期160～165 d，石灰性褐土，屬晉中盆地。

1.2 試驗材料

試驗材料來源于山西農業大學動物科技學院草學試驗田，于2013年種植黃花草木犀與賴草，2014年6月在黃花草木犀孕蕾期和賴草孕穗期進行刈割，將所采黃花草木犀和賴草用作青貯試驗材料。

1.3 青貯調制

試驗設4個處理：A組為黃花草木樨單一青貯(CK)；B組2/3黃花草木犀+1/3賴草；C組1/2黃花草木犀+1/2賴草；D組1/3黃花草木犀+2/3賴草。黃花草木犀單一青貯為對照，每個處理重復3次。將莖葉切碎為2～3 cm，混合均勻，裝入青貯袋(45 cm×26 cm)，每袋500 g，用真空封口機封口，置室內25℃避光保存，貯藏60 d。

1.4 取樣與測定

1.4.1 感官測定 參考農業部《青貯飼料質量評定標準》[4]，開封后就pH和水分含量進行評分，pH滿分為25分，18～25為優等，10～17為良好，1～9為一般，0為劣等；水分含量滿分為20分，14～20為優等，8～13為良好，1～7為一般，0為劣等。色澤、氣味與質地3個指標主要參考德國農業協會(Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft)評分法[5]，滿分20分，16～20為優良,10～15為尚好，5～9為中等，0～4為腐敗。綜合評分0～20分為極差，21～40分為差，41～60分為尚可，61～80分為尚良，81～100分為優等[4]。

1.4.2 青貯飼料與原料營養成分測定 按試驗要求將青貯飼料和原料取樣后，置于105℃烘箱中殺青30 min，65℃烘干48 h，將所得到的烘干樣品粉碎，過40目篩保存于自封袋中，作為待測樣品。灰分含量測定采用烘干法，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量測定采用范氏纖維測定法[6]，粗脂肪(EE)含量測定采用醚浸出法，粗蛋白質(CP)含量測定采用凱氏定氮法[7]，粗灰分(Ash)含量測定采用灰化法[8]，可溶性碳水化合物(WSC)含量測定采用蒽酮-硫酸比色法[9]。

1.4.3 賴草與黃花草木犀混合青貯與原料發酵品質測定 取青貯飼料樣20 g，加入180 mL蒸餾水，均質30 s，經4層紗布過濾，用pH計測定pH，實驗儀器采用mettler toledo FE20K Plus，液相色譜法測定乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)[9]，紫外檢測器，檢測波長210 nm，C-18柱，250 mm×4.6 mm，5 μm，流動相為高氯酸，流速1 mL/min，柱溫50℃，試驗儀器采用waters 1525-2707-2489高效液相色譜儀[10]，苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態氮(AN)含量[11]。

1.4.4 青貯發酵品質評定 采用以氨態氮和揮發性脂肪酸(VFA)為評定指標的V-Score評分體系[12]。根據青貯飼料中NH3-N、AA、PA及BA含量確定單項得分，3個單項分數相加得到總分，滿分為100分，總分在60分以下為不良，60～80分為尚可，80分以上為良好[13](表1)。

1.5 數據處理

采用Excel 2003對數據進行平均值計算，用SAS 9.0統計軟件GLM模型對數據進行方差分析和多重比較。

表1 V-Score評分體系Table 1 V-Score system

注：XN、XA、XB分別為氨態氮/總氮(%)、乙酸+丙酸含量(% DM)、丁酸含量(% DM)，YN、YA、YB分別為氨態氮/總氮、乙酸+丙酸、丁酸的得分。Y為總評分

2 結果與分析

2.1 黃花草木犀與賴草原料的營養成分

黃花草木犀含水量74.01%，粗蛋白質的含量高

達14.69%，而可溶性碳水化合物卻僅有4.23%；賴草含水量為61.99%，粗蛋白質的含量達8.94% ，而可溶性碳水化合物的含量達10.34%(表2)。

表2 黃花草木犀與賴草原料的營養成分Table 2 The nutrient content of raw materials

2.2 青貯飼料感官評價

黃花草木犀與賴草混合青貯顯著的改善了青貯飼料的發酵品質(表3)。黃花草木犀單獨青貯pH較高，并且質地粘手，氣味有輕微丁酸嗅味，適口性較差，評價等級為尚良；黃花草木犀與賴草混合青貯后質地松軟柔弱，但若制作2/3黃花草木犀+1/3賴草比例的青貯，因黃花草木犀含量較多，使得其質地略微粘手，色澤也呈現淡褐色，評價等級也僅為良好；其他2組混貯比例評價等級皆為優等，但1/3黃花草木犀+2/3賴草混貯青貯分數更高，感官評價也更好。

表3 青貯飼料感官評價Table 3 The apparent evaluation on silage

2.3 黃花草木犀與賴草不同比例混貯對青貯飼料發酵品質的影響

黃花草木犀與賴草混合青貯與對照組相比可以極顯著的降低青貯飼料的氨態氮NH3-N，AA和BA含量(P<0.01)，并且顯著降低PA含量(P<0.05)；而1/3黃花草木犀+2/3賴草混合青貯與其他3組相比極顯著的提高LA含量(P<0.01)和極顯著的降低里AA(P<0.01)、顯著降低PA含量(P<0.05)。黃花草木犀與賴草混合青貯與對照組相比，3種不同比例的黃花草木犀與賴草混合青貯對黃花草木犀青貯飼料pH無顯著影響，但1/3黃花草木犀+2/3賴草混合青貯pH最低(表4)。

表4 黃花草木犀與賴草不同比例混貯時青貯飼料發酵品質Table 4 Effect of mixing proportion on silage fermentation quality

注：同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),ns表示無顯著差異,下同

2.4 不同比例的黃花草木犀與賴草混合青貯飼料V-Score評分

V-Score青貯發酵品質評價體系適用于混合青貯和低水分青貯等多種類型的青貯質量評價，能夠比較客觀的反映青貯飼料的發酵品質[13]。黃花草木犀青貯組和2/3黃花草木犀+1/3賴草青貯組等級為尚良，1/2黃花草木犀+1/2賴草青貯組和1/3黃花草木犀+2/3賴草青貯組等級為良好(表5)。

表5 不同處理組的V-Score青貯質量評價Table 5 Quality evaluation of silages by V-Score system

2.5 黃花草木犀與賴草不同比例混貯對青貯飼料營養成分的影響

黃花草木犀與賴草混合青貯與對照組黃花草木犀單一青貯相比，不同比例賴草與黃花草木犀混合青貯對其各營養成分的含量有極顯著的影響(P<0.01)。黃花草木犀與賴草混合青貯與對照組相比可以極顯著的降低青貯飼料的CP含量(P<0.01)，并且極顯著提高NDF、EE含量(P<0.01)；ADF含量與對照組相比，2/3黃花草木犀+1/3賴草混合青貯顯著降低(P<0.05)，1/2黃花草木犀+1/2賴草組是極顯著降低(P<0.01)，而1/3黃花草木犀+2/3賴草組無顯著變化；混合青貯組與對照組相比WSC含量的影響不同，2/3黃花草木犀+1/3賴草組WSC含量極顯著降低(P<0.01)，1/3黃花草木犀+2/3賴草組極顯著增加(P<0.01)，1/2黃花草木犀+1/2賴草組卻無顯著影響；混合青貯與對照組相比Ash含量無顯著影響，但2/3黃花草木犀+1/3賴草組的Ash含量極顯著低于1/3黃花草木犀+2/3賴草組(P<0.01)；1/3黃花草木犀+2/3賴草混合青貯與對照組相比，其DM和CP含量最低而NDF、ADF、WSC和Ash含量最高。

表6 黃花草木犀與賴草不同比例混貯時青貯飼料營養成分Table 6 Effect of mixing proportion on nutrients in silages

3 討論

3.1 青貯飼料感官評價

由感官與pH、水分含量綜合評價得知，1/2黃花草木犀+1/2賴草和1/3黃花草木犀+2/3賴草組青貯效果優等，黃花草木犀青貯和2/3黃花草木犀+1/3賴草組青貯效果良好，說明添加適量賴草可以有效改善青貯飼料的質地，使其達到松軟柔嫩，提高其適口性，這與顧雪瑩等[15]的研究結果一致。

3.2 黃花草木犀與賴草原料特性及對青貯發酵品質的影響

試驗所采用的黃花草木犀與賴草分別為豆科和禾本科牧草。WSC含量是影響青貯飼料發酵品質的重要因素之一，青貯原料中的糖分含量不宜低于鮮重的1.0%～1.5%[16]。試驗中雖然黃花草木犀中的WSC含量已達到鮮重的4.23%，但賴草可溶性碳水化合物含量卻高達10.34%，賴草中充足的WSC含量可以大幅度增加混貯中WSC含量，從而更加提高混合青貯發酵品質。黃花草木犀原料中的粗蛋白含量是賴草中粗蛋白含量的1.64倍，高達14.69%，而粗蛋白含量正是評價飼草營養價值的重要指標之一，二者的混合青貯可以有效的解決賴草中粗蛋白含量較低的問題。

黃花草木犀單一青貯的pH最高達到4.36，與顧雪瑩等[15]的研究結果一致，這是因為豆科牧草的緩沖能值高而發酵底物少，很難達到4.2以下。4組青貯的pH都未達到常規成功青貯要求的pH(4.2以下)，雖然Meeske等[17]研究表明，在干物質含量較高時其pH不必降到4.2以下，依舊可以完好保存，但試驗中4組青貯干物質含量均較少，水分含量均高于60%，說明青貯中原料滲出液較多，有利于梭菌的產生，消耗發酵底物，使得pH升高，這與閆艷紅等[18]的研究結果相一致。pH除了與水分相關之外，與WSC也有一定關系，由于黃花草木犀屬豆科牧草，pH很難達到4.2以下，賴草雖然WSC含量較高，添加適量賴草可降低混合青貯pH，但由于其質地粗糙，很難壓實，青貯早期青貯桶中有較多的空氣殘留，導致好氧性微生物活躍與乳酸菌競爭發酵底物，使本來發酵底物不足的青貯原料發酵底物更少，無法產生較多的LA來進一步降低pH。

3.3 不同比例混合青貯對青貯飼料發酵品質和青貯飼料營養成分的影響

研究表明黃花草木犀和賴草混合青貯較黃花草木犀單一，ND F、EE含量極顯著增加，粗蛋白含量極顯著減少。在3個比例中，2/3黃花草木犀+1/3賴草混合青貯的粗蛋白含量最高，達到了13.31%，NDF，ADF和WSC含量最少，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和可溶性碳水化合物隨賴草比例的增加而增加，這與顧雪瑩等[15]的研究結果相一致，說明2/3黃花草木犀+1/3賴草混合青貯比例是3種混貯比例中飼料營養價值最高的青貯比例。

BA和NH3-N/TN的含量被認為是衡量青貯飼料優劣的重要指標之一。優質的青貯飼料中BA的含量應低于1%，而NH3-N/TN應低于10%[18]。試驗中，4組青貯飼料均未超過理論范圍，說明飼料發酵品質都為優良。試驗隨著黃花草木犀添加比例的增加，NH3-N/TN含也有相應增加，并伴有少量丁酸出現，說明黃花草木犀屬于較難青貯飼料。植物蛋白氮通過植物本身的蛋白分解酶水解成肽和游離氨基酸，所以氨態氮含量反映了青貯飼料中蛋白質和氨基酸分解的程度，該值越大說明氨基酸和蛋白質分解越多，意味著青貯飼料質量不佳[16]。原現軍等[19]研究多年生黑麥草單一青貯時氨態氮含量最低，試驗隨著賴草在混貯中比例增加，氨態氮的含量逐漸減少，說明在青貯的過程中，賴草的蛋白質分解要比黃花草木犀少。

在整個青貯發酵過程中，乳酸發酵占主導地位。青貯過程中乙酸生成的主要途徑有兩個，一是異型乳酸發酵在產生一分子乳酸的同時，產生一分子乙酸：另一方面乙酸可以由乳酸異化作用產生[21]。試驗中，3個比例混貯飼料中的乳酸含量隨賴草比例的提高而增加，原因是賴草中所含的可溶性化合物的量相比黃花草木犀較高，可以為乳酸菌提供較多的發酵底物，促進乳酸生成和pH下降，從而提高青貯飼料的發酵品質。

V-Score評分顯示1/2黃花草木犀+1/2賴草組和1/3黃花草木犀+2/3賴草組處理青貯質量為優等。混貯組較對照組相比，AA含量均有增加，pH逐漸降低，但各組的pH均未降至4.2以下，說明添加賴草可以在一定程度上提高青貯飼料品質，但由于黃花草木犀及賴草含水量相對較多，添加賴草混貯可以增加WSC含量，但無法有效降低混合青貯的pH，建議采用晾曬及適宜的切碎長度等方法進一步降低混合青貯的pH值。

4 結論

黃花草木犀單獨青貯，飼料青貯品質不高，綜合考慮發酵品質及營養成分，以1/3黃花草木犀和2/3賴草混貯發酵品質最好，V-Score評分為優級，pH也最低，青貯效果最好。

[1] 董寬虎.山西牧草種質資源[M].北京:中國農業科學技術出版社,2010:140.

[2] 王保平,董曉燕,董寬虎.不同添加劑對檸條嫩枝葉青貯青貯品質的影響[J].草地學報,2014,22(5):1096-1097.

[3] 樊鵬鵬.山西不同居群賴草綜合性狀比較研究[D].太谷:山西農業大學,2015.

[4] 劉建新,楊振海,葉均安,等.青貯飼料的合理調制與質量評定標準[J].飼料工業,1999,20(4):3-5.

[5] 蔡敦江,周興民,朱廉,等.苜蓿添加劑青貯、半干青貯和與麥秸混貯的研究[J].草地學報,1997,5(2):123-127.

[6] 王力生,齊永玲,陳芳,等.不同添加劑對筍殼青貯品質和營養價值的影響[J].草業學報,2013,22(5):326-332.

[7] 王保平,董曉燕,董寬虎.不同添加劑對檸條嫩枝葉青貯品質的影響[J].草地學報,2014,22(5):1096-1099.

[8] 楊勝.飼料分析及飼料質量檢測技術[M].北京:北京農業大學出版社,1993.

[9] Owens V N,Albrecht K A,Muck R E,etal.Protein degradation and fermentation characteristics of red clover and alfalfa silage harvested with varying levels of total nonstructural carhohydrates[J].Crop Science,1999,39(6):1873-1880.[10] 許慶方,玉柱,韓建國,等.高效液相色譜法測定紫花苜蓿青貯中的有機酸[J].草原與草坪,2007(2):63-65.

[11] Broderica G A,Kang J H.Auto mated simultaneous determination of ammonia and amino acids in ruminal fluid and in vitro media[J].Journal of Dairy Science,1980,63(1):64-75.

[12] 郭旭生,丁武蓉,玉柱.青貯飼料發酵品質評定體系及其新進展[J].中國草地學報,2008,30(4):100-106.

[13] 李君臨,張新全,玉柱,等.多花黑麥草與水稻秸稈混合青貯品質的研究[J].草地學報,2014,22(4):915-918.

[14] 王林,孫啟忠,張慧杰.苜蓿與玉米混貯質量研究[J].草業學報,2011,20(4):202-209.

[15] 顧雪瑩,玉柱,郭艷萍,等.白花草木犀與燕麥混合青貯的研究[J].草業科學,2011,28(1):152-156.

[16] 崔鑫,劉信寶,李志華.紫花苜蓿與多花黑麥草不同質量比青貯飼料的品質分析[J].草地學報,2015,23(2):394-399.

[17] Mccskc R,vandcr Mcrwc G D,Greyling J F,etal.The effect of adding an enzyme containing lactic acid bacterial inoculant to big round bale oat silageon intake,milk production and milk composition of Jersey cows[J].Animal Feed Science and Technology,2002,97(3-4):159-167.[18] 閆艷紅,李君臨,郭旭生,等.多花黑麥草和大豆秸稈混合青貯發酵品質的研究[J].草業學報,2014,23(4):94-99.

[19] 原現軍,余成群,李志華,等.西藏青稞秸稈與多年生黑麥草混合青貯發酵品質的研究[J].草業學報,2012,21(4):325-330.

[20] 王奇,余成群,辛鵬程,等.葦狀羊茅和箭筈豌豆混合青貯發酵品質的研究[J].草地學報,2012,20(5):952-956.

[21] 張國君,李云,付元瑞,等.刺槐、檸條和紫穗槐青貯品質的比較[J].西北林學院學報,2009,24(1):151-156.

[22] Carpintero C M,Henderson A R,Mcdonald P.The effect of some pretreatments on Proteolysis during the ensiling of herbage[J].Grass and Forage Science,1979,34(4):311-315.

[23] Dehghani M R,Weisbjerg M R,Hvelplund T,etal.Effect of enzyme addition to forage at ensiling on silage chemical composition and NDF degradation characteristics[J].Livestock Science,2012,150:51-58.

[24] 劉秦華,郭剛,宋曉欣,等.西藏多年生黑麥草與紫花苜蓿混合青貯的研究[J].草地學報,2013,21(5):985-990.

Study on mixed silage quality ofLeymussecalinusandMelilotusofficinalison fermentation

WANG Xin，DONG Kuan-hu，WANG Bao-ping，DU Li-xia

(CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShanxiAgriculturalUniversity，Taigu030801，China)

The aim of this study is to find out the optimum mixing ratio ofMelilotusofficinalisandLeymussecalinusas the raw materials for mixed silage making by evaluating the silage quality of 4 treatments (Group A,M.officinalissilage as the control;Group B,2/3M.officinalis+1/3L.secalinus;Group C,1/2M.officinalis+1/2L.secalinus;Group D,1/3M.officinalis+2/3L.secalinus).The fermentation quality was tested after 60 days.The results showed that the contents of NH3-N,acetic acid and butyric acid in mixed silage were significantly decreased (P<0.01) and the content of propionic acid as well (P<0.05).The content of lactic acid in group D was significantly higher than the other 3 groups (P<0.01),and its pH value was 4.27.The contents of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) in the mixed silage were significantly higher than the control (P<0.05),and the contents of NDF,ADF,WSC,EE and Ash in group D were the highest.The mixed silage was better thanM.officinalissilage in terms of all evaluation indicators.Group D showed the best performance and the treatment of 1/3M.officinalis+2/3L.secalinuswas the best ratio considering both the fermentation quality and the application.

Melilotusofficinalis；Leymussecalinus；mixed silage；silage fermentation quality

2016-09-02；

2016-11-14

山西省科技攻關項目(20140311013-2)資助

王欣(1990-)，女，山西太原人，在讀碩士。 E-mail：wangxin901007@163.com

S 816.5

A

1009-5500(2017)02-0001-06

董寬虎為通訊作者。