不同配比的木醋液與甲酸對苜蓿青貯品質的影響

陳龍賓，　韓　靜，　劉景喜，　霍文娟，　張效生，張金龍，姚大為，潘振亮，　王麗學*，　馬　毅*

（1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津，300381；2.天津市農(nóng)業(yè)科學院，天津，300192）

苜蓿青貯具有柔軟多汁、適口性好、消化率高的優(yōu)點 （李光耀等，2013），并可有效減少養(yǎng)分流失，便于長期保存 （葛劍等，2014；許慶方等，2008）。中國南方和黃淮海區(qū)域苜蓿的二、三或四茬收獲季節(jié)常與雨季重合，其利用方式多為制作苜蓿青貯，但苜蓿水溶性碳水化合物低并具有高緩沖能力，在青貯過程中難形成低pH狀態(tài)（Saricicek，2011），易發(fā)生梭菌等有害菌發(fā)酵，造成干物質和能量損失，降低苜蓿青貯品質，因此優(yōu)化苜蓿青貯工藝顯得尤為重要。

添加青貯添加劑是制作優(yōu)質苜蓿青貯的重要方法之一。甲酸作為一種化學青貯添加劑可以在短時間內降低苜蓿青貯pH，提高其青貯發(fā)酵品質（楊秀梅等，2015；馬春暉等，2010），木醋液是一種植物酸類混合物（馮晨，2014；Tuntika Mungkunkamchao，2013），可作為復合酸型添加劑應用于苜蓿青貯中。研究表明，甲酸可以抑制苜蓿蛋白的水解，而木醋液可以提高苜蓿青貯中乳酸含量進而提高其發(fā)酵品質，但二者相結合是否具有降低苜蓿蛋白水解同時提高發(fā)酵品質的雙重作用鮮見報道。因此，本試驗將對木醋液和甲酸在不同配比下對苜蓿青貯品質的影響進行研究，以期為進一步優(yōu)化苜蓿青貯工藝、提升苜蓿青貯發(fā)酵品質提供理論指導與借鑒。

1　材料與方法

1.1青貯用苜蓿試驗用苜蓿為丹農(nóng)種子公司提供的北極熊品種，種植區(qū)域為天津市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所的 “濱海鹽堿地綠化土壤改良科研試驗基地”，播種時間為2016年5月9日，畝播種量1.2 kg。苜蓿于2016年10月份最后一茬營養(yǎng)生長期刈割，晾曬24 h后 （干物質含量23.02±0.70%，數(shù)據(jù)未在表中顯示），用鍘草機將苜蓿切割成2～5 cm小段，用于制作苜蓿青貯。

1.2青貯添加劑木醋液pH 2.7，為市售精制木醋液，甲酸為實驗室用分析純。

1.3試驗設計本研究采用實驗室袋裝法進行苜蓿青貯試驗。試驗設4個處理組：試驗A組為木醋液處理組；試驗B組為甲酸處理組；試驗C組為木醋液和甲酸1∶1處理組；試驗D組為木醋液和甲酸1∶2處理組；對照組（CK組）以等量蒸餾水替代青貯添加劑。各處理組濃度分別設計為50%，即等量的酸與等量的蒸餾水混勻作為青貯用添加劑。分別按12mL/kg的劑量 （即6mL/kg酸＋6 mL/kg蒸餾水）添加，各處理組的木醋液和甲酸的添加劑量分別為 6 mL/kg＋0 mL/kg（A）、0 mL/kg＋6mL/kg（B）、3mL/kg＋3mL/kg（C）和 2mL/kg＋4mL/kg（D），將添加物均勻噴灑在切割好的苜蓿上，裝入特制聚乙烯塑料袋（25 cm×35 cm），每袋300 g，每個處理設置3個重復，用封口機同時進行抽氣和封口，室溫保存發(fā)酵45 d后開袋分析青貯苜蓿營養(yǎng)成分。

1.4取樣與測定樣品由CVAS飼料分析中國服務中心通過近紅外光譜（NIR）進行營養(yǎng)價值評估，指標包括粗蛋白質（CP）、粗脂肪（EE）、酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌木質素（ADL）、淀粉（Starch）、酸性洗滌不溶蛋白（ADIP）和中性洗滌不溶蛋白（NDIP）含量等營養(yǎng)指標，以及pH、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量和氨態(tài)氮占粗蛋白質比例等發(fā)酵指標。

1.5數(shù)據(jù)分析用Excel 2010對數(shù)據(jù)進行處理，采用單因子 ANOVA（IBM SPSSStatistics 20.0）方差檢驗分析，并用Duncan法進行多重比較，數(shù)據(jù)以“平均值±標準差”表示，概率P＜0.05時為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

隸屬函數(shù)計算：

式中：X為苜蓿青貯后某一指標測定值，Xmax和Xmin分別表示某一指標測定值內的最大和最小值。一般而言，苜蓿青貯的上述指標中粗蛋白質、粗脂肪、淀粉和乳酸等含量與其營養(yǎng)和發(fā)酵品質呈正相關，其隸屬函數(shù)運用公式（1）計算，而其他指標與營養(yǎng)和發(fā)酵品質呈負相關，故其隸屬函數(shù)運用公式（2）計算，上述所有指標的隸屬函數(shù)之和即可作為苜蓿青貯后營養(yǎng)和發(fā)酵品質的綜合指數(shù)（王麗學等，2016）。

2　結果與分析

2.1不同青貯添加劑對苜蓿青貯營養(yǎng)成分的影響由表1可知，A組、C組苜蓿青貯粗蛋白質含量與對照組之間無顯著差異 （P＞0.05），B組、D組較對照組分別提高了2.83%和4.74%（P＜0.05）；A、B、C、D 組粗脂肪含量分別較對照組降低了 5.67%、14.89%、11.35%和 9.93%（P ＜0.05）；A組酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和木質素含量與對照組之間無顯著差異 （P＞0.05），B組、C組和D組酸性洗滌纖維含量較對照組分別降低了 11.95%、6.49%和 6.31%（P ＜ 0.05），三者中性洗滌纖維含量較對照組分別降低了8.88%、7.35%和7.80%（P＜0.05），三者木質素較對照組分別降低了7.03%、11.42%和8.61%（P＜0.05）；A、B、C、D組淀粉含量較對照組分別降低了12.28%、31.58%、19.88%和 23.98%（P ＜ 0.05），處理組之間差異不顯著 （P＞0.05）；D組酸性洗滌不溶蛋白含量較對照組提高了12.20%（P＜0.05），其他組與對照組之間差異不顯著 （P＞0.05）；A組中性洗滌不溶蛋白含量較對照組顯著降低了14.72%（P＜0.05），而B組較對照組提高了12.73%（P＜0.05），其他組與對照組之間差異不顯著（P＞0.05）。總體而言，青貯添加劑中甲酸的加入，苜蓿青貯粗蛋白質含量增加，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質素、粗脂肪和淀粉含量下降，說明甲酸的加入在一定程度上抑制了蛋白質降解，提高了纖維可消化性；而酸性洗滌不溶蛋白和中性洗滌不溶蛋白隨著木醋液的加入有降低趨勢，說明木醋液在一定程度上提高了蛋白質可消化性。

表1　不同青貯添加劑對苜蓿青貯營養(yǎng)指標的影響%

2.2不同青貯添加劑對苜蓿青貯發(fā)酵品質的影響由表2可以看出，苜蓿青貯后，A組pH和乳酸含量和對照組之間差異均不顯著（P＞0.05），B組、C組和D組pH較對照組分別提高了1.18%、2.57%和 2.77%（P＜0.05）；B組、C組和 D 組乳酸含量較對照組分別降低了46.24%、41.13%和41.47%（P＜0.05）；乙酸在B組、C組和D組未檢出，A組較對照組降低了46.19%（P＜0.05）；氨態(tài)氮在B組、D組中未檢出，C組氨態(tài)氮占總氮的比例較對照組降低了97.78%（P＜0.05），A組與對照組差異不顯著（P＞0.05）；在所有樣品中均未檢測出丙酸和丁酸（數(shù)據(jù)未在表中顯示）。總體而言，隨著青貯添加劑中甲酸的加入，苜蓿青貯pH有所升高，乳酸、乙酸含量以及氨態(tài)氮占總蛋白的比值均有一定程度的下降，說明木醋液組和對照組相對于含甲酸組苜蓿青貯發(fā)酵程度較高。

表2　不同青貯添加劑對苜蓿青貯發(fā)酵品質的影響

2.3利用綜合隸屬函數(shù)評價不同青貯添加劑對苜蓿青貯品質的影響由表3可知，A、B、C和D組綜合隸屬函數(shù)較對照組分別提高了22.44%、86.04%、20.14%和 27.38%（P＜0.05），處理組之間的綜合隸屬函數(shù)雖然表現(xiàn)為D組＞B組＞A組＞C組，但差異不顯著（P＞0.05）。

表3　不同青貯添加劑對苜蓿青貯發(fā)酵品質影響的綜合隸屬函數(shù)

3　討論

試驗結果表明，與對照組相比，甲酸、木醋液甲酸1∶1和木醋液甲酸1∶2處理組顯著降低了苜蓿青貯中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質素含量，提高了苜蓿青貯可消化性，而木醋液組對上述三個指標無顯著影響，說明甲酸在上述三項營養(yǎng)指標的改善方面起主要作用，這與許慶方（2008）和王瑩（2010）研究結果一致。木醋液處理組有效降低了酸性洗滌不溶蛋白和中性洗滌不溶蛋白的含量，而甲酸處理組增加了酸性洗滌不溶蛋白和中性洗滌不溶蛋白含量，說明木醋液在提高苜蓿青貯蛋白質的可利用性上起主要作用。

甲酸作為生產(chǎn)中常見的抑制型青貯添加劑，可通過降低青貯原料的pH，抑制微生物活動以減少青貯發(fā)酵和利用過程中的營養(yǎng)損失，改善青貯飼料的品質（楊秀梅等，2015；馬春暉等，2010）。木醋液中含有約10%的小分子有機物，其中有機酸占3%～5%，有機酸的80%以上為乙酸，pH為2～4，酸性較強。精制木醋液在食品加工上有抗霉、抗菌、抗氧化的作用，是理想的防蟲劑、熏蒸劑和抗菌保鮮劑（平安，2009），同時還可以作為飼料添加劑改善家畜、家禽的肉質品質，但作為青貯添加劑的研究較少。4種添加劑處理中，木醋液處理乳酸含量最高，與對照組沒有顯著差異，說明雖然木醋液酸性較強但并未達到抑制乳酸菌發(fā)酵的水平，而甲酸則顯著抑制了乳酸菌發(fā)酵，這與Carpintero等（1969）研究得出的高水平甲酸會降低青貯乳酸含量的結果一致，但有關木醋液抑制乳酸菌發(fā)酵的濃度或水平尚有待于進一步開展研究。與對照組相比，4種添加劑處理苜蓿青貯中乙酸含量均顯著降低，含甲酸組甚至未檢出乙酸，說明木醋液和甲酸均抑制了乙酸的產(chǎn)生，以甲酸效果最顯著。木醋液組氨態(tài)氮含量與對照組沒有顯著差異，甲酸組、木醋液甲酸 1∶1、木醋液甲酸 1∶2三個含甲酸組均能有效控制氨態(tài)氮含量，說明甲酸在氨態(tài)氮含量的控制上起主要作用，這與鄧海軍等（2013）研究結果相一致。

4　結論

以不同配比的木醋液和甲酸作為青貯添加劑可通過降低中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和木質素含量提高苜蓿青貯營養(yǎng)品質，同時可通過降低乙酸和氨態(tài)氮含量提高苜蓿青貯發(fā)酵品質，其中甲酸起主要作用。另外，還可通過降低酸性洗滌不溶蛋白和中性洗滌不溶蛋白含量提高苜蓿青貯蛋白質的可利用性，其中木醋液起主要作用。綜合評價顯示，各處理組均顯著優(yōu)于對照組，其中以木醋液甲酸1∶2效果最佳。

[1]鄧海軍，楊富裕.3種添加劑對紫花苜蓿青貯發(fā)酵品質的影響[J].草地學報，2013，21（2）：360 ～ 364.

[2]馮晨，王海英，楊國亭，等.木醋液多酚研究進展[J].廣州化工，2014，42（24）：10 ～ 12.

[3]葛劍，楊翠軍，劉貴河，等.晾曬和添加劑對紫花苜蓿青貯發(fā)酵品質和營養(yǎng)成分的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報，2014，30（3）：595 ～ 601.

[4]李光耀，張力君.苜蓿青貯添加劑及其應用進展[J].畜牧與飼料科學，2013，34（10）：32 ～ 34.

[5]馬春暉，夏艷軍，韓軍，等.不同青貯添加劑對紫花苜蓿青貯品質的影響[J].草業(yè)學報，2010，19（1）：128 ～ 133.

[6]王麗學，范寰，霍文娟，等.4種復合微生物菌劑對全株玉米青貯的影響研究[J].中國飼料，2016，12：22 ～ 26.

[7]王麗學，霍文娟，劉景喜，等.全株玉米青貯收獲時期和留茬高度研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2016，44（5）：609 ～ 613.

[8]王瑩，玉柱.不同添加劑對紫花苜蓿青貯發(fā)酵品質的影響[J].中國草地學報，2010，9：80 ～ 84.

[9]許慶方，玉柱，李勝利，等.甲酸或綠汁發(fā)酵液對苜蓿青貯影響的研究[J].畜牧獸醫(yī)學報，2008，12：1709 ～ 1714.

[10]楊秀梅，王新強，倪長生，等.不同添加劑對高寒地區(qū)紫花苜蓿青貯品質的影響[J].中國奶牛，2015，2：10 ～ 13.

[11]Carpintero M C，Holding A J，M cDonald P．Fermentation studies on Lucerne[J]．Journalof the Scienceof Food and Agriculture，1969，20（12）：677 ～ 681.

[12]Francisco E Contreras-Govea，Richard E Muck，David R Mertens，et al.M icrobial inoculant effects on silage and in vitro ruminal fermentation，and m icrobial biomass estimation for alfalfa，bm r corn，and corn silages[J].Animal feed science and technology，2011，163（1）：2 ～ 10.

[13]TuntikaM ungkunkamchao，Thawan Kesmala，Sum ran Pim ratch，et al.W ood vinegar and fermented bioextracts：Natural products to enhance grow th and yield of tomato（Solanum lycopersicum L.） [J].ScientiaHorticulturae，2013，154：66 ～ 72.

[14]Zehra B，Saricicek，Unal Kilic.Effect of Different Additives on the Nutrient Composition，invitro Gas ProductionandSilage Quality of Alfalfa Silage[J].Asian Journal of Animal&Veterinary Advances，2011，6（6）：618.