不同添加劑對青貯羊草化學成分、發酵品質及好氧穩定性的影響

王 建，趙 單

（1.河南林業職業學院，河南洛陽 471002；2.湖南省農林工業勘察設計研究總院，湖南長沙 410007）

熱帶牧草是多年生作物，具有較高的干物質含量，其對不同氣候和土壤條件的適應性強，從而降低種植風險。因此，在熱帶牧草栽培的地理區域，熱帶牧草作為青貯飼料來源具有巨大的潛力。盡管利用熱帶牧草生產青貯飼料的研究較多，但在牧場條件下要實現高質量的熱帶牧草青貯仍然是一個挑戰。由于羊草的機械收獲過程較困難，同時不良發酵造成的高儲存損失、低飼養價值及延遲收獲超過了最佳成熟階段，上述因素都是羊草飼用價值降低的原因（楊紅等，2016）。在反芻動物日糧中，營養學家使用熱帶牧草青貯能制定能量平衡的飼糧，從而避免增重過快，影響動物達到成熟體型時的胴體重量（侯玉潔等，2013）。在牧草短缺期間，在動物如能量需求較低的階段也可補充熱帶牧草青貯；奶牛可以在受控能量日糧下飼養，可減少脂肪沉積，避免對未來泌乳性能的負面影響。因此，尋找有效的策略來解決羊草青貯發酵質量差的問題具有重要的應用價值。接種乳酸菌可改善發酵，但當青貯作物的水分高且不一致時其作用效果不理想（劉秦華等，2009）。化學添加劑廣泛用于青貯飼料的制作過程中，其中甲酸也是傳統的青貯料添加劑，但其對金屬具有腐蝕性，同時容易導致工人皮膚和眼睛受到損害。此外，以亞硝酸鈉為基礎的化學添加劑在20世紀80年代中期被引入市場，這些添加劑有抑制丁酸發酵的能力，但不存在甲酸的負面影響（Weissbach和Strubelt，2008）。但目前關于亞硝酸鈉添加劑在青貯羊草中的研究有限。因此，本研究旨在評估不同添加劑對青貯羊草化學成分、發酵品質及好氧穩定性的影響。

1 材料與方法

1.1 原料準備 試驗將新鮮羊草分為等量的3份，每份4個重復，每個重復80 kg左右。對照組不添加任何物質，大豆皮組添加80 g/kg大豆皮，亞酸鈉組添加1 g/kg亞硝酸鈉，甲酸組添加5 mL/kg甲酸。將處理后的羊草置于真空密封的尼龍-聚乙烯袋中，每袋2 kg，在封閉環境下（25～30℃）中保存15周。青貯前參考Kaiser等（2002）的方法分析化學成分及微生物含量，如表1所示。

表1 新鮮羊草青貯前化學成分

1.2 樣品采集與發酵品質分析 青貯結束后開蓋，每個重復取10 kg樣品進行分析。化學成分采用常規養分分析方法進行，發酵性能如短鏈脂肪酸濃度參考張磊和邵濤（2009）的方法。干物質和氣體損失分析參考Weissbach和Strubelt（2008）的方法進行。

1.3 好氧穩定性評估 將500 g青貯飼料轉移到3 L塑料桶中，設置2個數據記錄器來記錄室溫，每15 min記錄一次，持續10 d。參考Hoing（1990）的方法評估基于溫度和pH的好氧穩定性。

1.4 數據分析 利用SAS軟件對數據進行殘差正態性和方差齊性評價，添加劑處理作為單因素方差分析模型的主效應，采用Turkey法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同添加劑對青貯羊草化學成分的影響 由表2可知，大豆皮組青貯羊草的干物質含量和發酵系數顯著高于其他組（P＜0.05），甲酸組青貯羊草的可溶性碳水化合物含量最高（P＜0.05）。亞硝酸鈉組青貯羊草緩沖力最高（P＜0.05），對照組和大豆皮組青貯羊草的酸性洗滌纖維和可溶性蛋白含量顯著高于其他兩組（P＜0.05），而對照組青貯羊草中性洗滌纖維含量顯著高于甲酸組（P＜0.05）。處理組青貯羊草的干物質體外發酵顯著高于對照組（P＜0.05）。

表2 不同添加劑對青貯羊草化學成分的影響 g/kg

2.2 不同添加劑對青貯羊草發酵特性及好氧穩定性的影響 由表3可知，各組青貯羊草的霉菌含量及基于溫度的好氧穩定性無顯著差異（P＞0.05）。對照組青貯羊草的乳酸菌和酵母菌含量顯著低于其他組（P＜0.05），但氨氮、丁酸、干物質和氣體損失顯著高于其他組（P＜0.05）。大豆皮組青貯羊草pH和異丁酸、異戊酸濃度最高（P＜0.05），同時對照組和大豆皮組青貯羊草的乙醇、丙酸、丁酸濃度及干物質損失量顯著高于其他兩組（P＜0.05）。對照組基于pH的好氧穩定性顯著高于亞硝酸鈉和甲酸組（P＜0.05）。

表3 不同添加劑對青貯羊草發酵特性及好氧穩定性的影響

3 討論

使用青貯時干物質的數據和營養成分與Khota等（2018）報道的結果一致。此外，青貯料中添加大豆皮發酵系數增加可以解釋為干物質增加，但發酵系數的改善不足以阻止梭菌數量的增加。此外，亞硝酸鈉在發酵早期對梭菌具有重要的抑制作用，因為其在微生物中降解為亞硝酸鹽和一氧化氮、一氧化二氮，這是有效的梭菌抑制劑（董慶利，2007）。由于本研究使用的羊草附生乳酸菌數量超過106CFU/g，因此其發酵風險很低。但情況并非如此，因為未經處理的青貯羊草表現出明顯的梭菌發酵特征。

Kaiser等（2002）建立的預測牧草青貯潛力的模型表明，對于硝酸鹽含量低的作物，獲得無丁酸青貯所需的最小干物質含量遠高于硝酸鹽含量充足的作物。除了高濃度的丁酸和戊酸外，未經處理的青貯羊草還顯示出了梭菌生長特征。Bernardes等（2007）報道了熱帶牧草青貯在未檢測到產熱情況下有氧惡化的發生。pH的差異有助于顯示牧草青貯的好氧腐敗，可能是比產熱更合適的好氧微生物活性指標（Daniel等，2009）。

本研究結果顯示，羊草青貯中添加大豆皮可以改善干物質體外消化率，這是因為在青貯前添加大豆皮作物可消化營養物質，因此，其比未經處理的對照組青貯料干物質體外消化率高。相反，所有的化學添加劑都改善了干物質體外消化率和可溶性碳水化合物含量，這可以歸因于保護現成的營養物質不被降解和較低的中性洗滌纖維濃度（Mills和Kung，2002）。羊草粗蛋白質含量可以滿足反芻動物日常蛋白質需求，但在生產實踐中應用需要進一步考慮飼料添加劑對羊草青貯蛋白質質量的影響，以保證飼料配方的精準性。

4 結論

羊草青貯過程中添加甲酸或亞硝酸鈉可有效控制其青貯中的梭菌含量，減少發酵損失，提高營養價值。但需要進行動物試驗，以評估羊草青貯后作為反芻動物日糧蛋白替代原料以及降低飼料成本的潛力。