不同比例枯黄期骆驼刺与棉籽壳混贮对青贮品质的影响

蒋 慧 方 雷 张 玲 晋玉霞 马春晖*

（1.塔里木大学动物科学学院,阿拉尔 843300;2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,阿拉尔 843300; 3.塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室,阿拉尔 843300）

疏叶骆驼刺（Alhagisparsifo liaShap.）是豆科（Legum inosae）骆驼刺属（AlhagiGagnebin）半草本植物[1],主要分布在中亚、伊朗、阿富汗、巴基斯坦、印度、中国新疆的南疆和东疆、甘肃河西走廊西部和内蒙古等地区[2]。疏叶骆驼刺有发达的根系,是一种优良的防风固沙、水土保持植物[3-4]。骆驼刺牧草适口性较好,骆驼喜食,霜冻后更喜食,春季鲜草牛较喜食[2],营养价值好,粗蛋白质含量较高,花期粗蛋白质含量达13.18%[5]。骆驼刺在新疆沙漠及其边缘分布广泛,仅东疆的吐鲁番地区骆驼刺群落总面积达80.6×103ha,理论载畜量达每年90.3万个羊单位[6],但由于放牧利用受时间限制,利用率很低,仅占30%左右[7]。国内外对骆驼刺的研究主要集中在生物学、生态学及生理特性及再生性[8-11],也有药用的研究报道[12-13]。由于骆驼刺具有刺状花梗,调制干草做为饲料时影响了其适口性[14]。新疆是棉花主产区,有丰富的棉籽壳资源,由于棉籽壳粗纤维含量高,适口性差而影响其利用。青贮处理是保存饲料营养价值和改善适口性的好方法,到目前为此,未见进行骆驼刺青贮的系统研究报道。本试验拟以枯黄期骆驼刺和棉籽壳为研究对象,通过分析二者不同比例混贮对青贮品质的影响,为调制品质优良的骆驼刺和棉籽壳青贮饲料提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验材料为枯黄期蔬叶骆驼刺和棉籽壳,分别取自塔里木大学附近的农田边缘和塔里木大学动科院试验站。采用完全随机设计,共7个处理,每个处理3个重复,详见表1。

表1 试验设计Tab le 1 Experimental design（%）

1.2 青贮饲料的制作

将骆驼刺切成1～2 cm长,所有青贮原料用重量百分比按试验设计要求混匀,直接压入1 000 m L洁净玻璃广口瓶中,压实密度为（650±50）g/L,用瓶盖、凡士林和胶带密封,170 d后开瓶取样,分析青贮发酵品质、化学成分和降解效果。

1.3 测定项目和方法

用pH测定仪（pHS-3C）测定pH。开瓶取出青贮料后,在塑料袋中混合均匀,准确称取100 g青贮料放入500m L三角瓶中,加2℃蒸馏水200m L,用胶密封口,放入4℃冰箱中浸提24 h,其间摇晃3～5次,用涤纶筛网过滤,并挤尽残渣中的提取液,用定量滤纸过滤后用于测定pH,氨态氮（NH3-N）及有机酸。

干物质（dry m atter,DM）用烘干法测定;粗蛋白质（crude protein,CP）采用凯氏定氮法测定[16];中性洗涤纤维（neutral detergent fiber,NDF）和酸性洗涤纤维（acid detergent fiber,ADF）用范氏洗涤纤维法测定[17];氨态氮用苯酚-次氯酸钠比色法测定[18];可溶性碳水化合物（w ater soluble carbohydrate,WSC）用蒽酮比色法测定[19]。

用Water-2695高效液相色谱仪测定乳酸含量[20]。提取液与偏磷酸体积比为5∶1,在提取液中加入25%的偏磷酸,静止30 m in,在1 500 r/m in, 4℃状态下离心15 min,上清液用于测定乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量。色谱柱为ICsep ICE-ORH -801 Column,柱长:250 mm×4.6 mm,柱压: 1184 psi,流动相:0.01mol/L硫酸,流速:0.8 m L/min,检测波长210 nm,进样量10μL,保留时间5.057m in。

乙酸、丙酸和丁酸含量用岛津GC-14B气相色谱仪测定[20],色谱柱为GDX-403不锈钢柱（2 m×4mm）,使用前色谱柱在200℃下老化2 h以上,柱温160℃,程序升温6℃/m in,氢火焰离子化检测器,检测器温度220℃,进样口温度210℃,高纯氮为载气,进样量2μL。

青贮品质的评分标准参照刘建新等[21],将有机酸占总酸比例的得分和氨态氮占总氮的百分比（NH3-N/TN）的得分相结合,二者各占50%（即有机酸得分除以2,再与氨态氮得分相加）,得到综合得分,综合得分0～20分为劣,21～40分为差, 41～60分为中,61～80分为良,81～100分为优。

1.4 数据处理

试验数据采用分析软件DPS v3.01专业版和Excel处理,做单因素方差分析,采用Duncan氏法进行多重比较,结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 感官评价

根据中国青贮饲料的感官评定标准[21],颜色、气味、酸味和质地,茎叶的完整情况等指标,将各处理的评价结果列入表2。所有处理除瓶口有极少量发霉外,全部青贮料无发霉和腐烂现象。

单一的骆驼刺青贮茎叶保持完整,叶脉清晰可见,质地较原料柔软,刺状花梗得到软化,有淡淡的果香味,接近原料颜色。单一的棉籽壳青贮,虽能保持原有的结构、形态,但气味、酸味较差,有较强的菌糠味,略带霉味,质地改善很少。骆驼刺同棉籽壳不同比例的混贮,随着骆驼刺在混贮中比例的增加,果酸味逐渐变浓,质地得到改善,混贮中以Ⅶ组（70%骆驼刺+30%棉籽壳）的效果最好,但气味、酸味不如单一骆驼刺青贮效果好。

表2 不同处理对青贮饲料感官指标的影响Table 2 Ef fec ts of dif ferent treatments on sensory indices o f silage

2.2 青贮原料的化学成分

青贮原料的化学成分见表3,枯黄期的骆驼刺WSC含量显著高于棉籽壳（P＜0.05）,DM、CP、NDF和ADF含量显著低于棉籽壳（P＜0.05）,骆驼刺与棉籽壳按不同比例混合后,WSC随着骆驼刺比例的增加而增加,NDF和ADF含量随着骆驼刺比例的增加有降低的趋势,处理Ⅴ的WSC含量显著高于处理Ⅳ（P＜0.05）,处理Ⅶ的WSC含量显著高于处理Ⅴ（P＜0.05）。

2.3 青贮饲料的化学成分

青贮饲料化学成分见表4,骆驼刺经过青贮后, DM、CP、ADF和NDF仍然显著低于棉籽壳（P＜0.05）,骆驼刺与棉籽壳按不同比例混贮后,各项指标介于单一骆驼刺青贮（处理Ⅰ）与单一棉籽壳青贮（处理Ⅱ）之间,青贮后的饲料CP、NDF和ADF含量略低于青贮原料,表明青贮能较好地保存饲料的营养价值。

表3 青贮原料的化学成分（干物质基础）Tab le 3 Chem ical composition o f raw material for ensiling（DM basis,%）

表4 青贮饲料的化学成分（干物质基础）Table 4 Chem ical composition of silage（DM basis,%）

2.4 不同处理青贮饲料的发酵品质

青贮饲料的pH是评价青贮品质的重要指标,通过其大小可以反映青贮饲料酸性的强弱,从而间接反映青贮产生酸的多少。单一骆驼刺青贮（处理Ⅰ）pH显著低于单一棉籽壳青贮（处理Ⅱ）（P＜0.05）,骆驼刺与棉籽壳混贮,随着骆驼刺比例的增加,pH有下降的趋势（表5）。

青贮饲料中氨态氮的含量是反映饲料中的蛋白质被微生物分解程度的客观度量,氨态氮占总氮的百分比越高,微生物分解蛋白质产生氨的量越高,饲料蛋白质的损失越大。由表5可知,单一骆驼刺青贮NH3-N/TN极显著低于单一棉籽壳青贮（P＜0.01）,骆驼刺与棉籽壳混贮后,NH3-N/TN随骆驼刺比例的增加而减少,除处理Ⅲ外,其他混贮中NH3-N/TN均极显著低于单一棉籽壳青贮（P＜0.01）。表明添加骆驼刺能减少棉籽壳青贮的粗蛋白质损失。

由表5可知,单一骆驼刺青贮乳酸和总酸含量极显著高于其他处理（P＜0.01）,单一棉籽壳青贮乳酸含量极显著低于其他处理（P＜0.01）,随着骆驼刺在与棉籽壳混合青贮中比例的增加,乳酸和总酸含量增加。单一骆驼刺青贮乙酸含量显著低于其他处理（P＜0.05）,所有处理丁酸含量均为微量,单一骆驼刺青贮丙酸含量也为微量。

2.5 不同处理青贮饲料的综合评价

由表6可知,单一骆驼刺青贮及其与棉籽壳混贮的处理Ⅴ、Ⅵ的乳酸占总酸的比例高于50%,说明青贮以同型乳酸菌发酵为主。单一棉籽壳青贮及其与骆驼刺混贮的处理Ⅲ、Ⅳ和Ⅶ中的乳酸占总酸的比例低于50%,乳酸与乙酸占总酸的总和高于50%,以异型乳酸菌发酵为主。通过对不同处理青贮饲料的综合评价可知,骆驼刺在混贮中的比例达到或高于50%（处理Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ）可以改善发酵品质。

表5 不同处理青贮饲料的发酵品质Tab le 5 Ferm entation quality of different treatment silages

表6 不同处理青贮饲料的综合得分Tab le 6 The composite score o f dif ferent treatm ent silages

3 讨 论

青贮原料中的水分、可溶性碳水化合物、碱性物质含量及其表面附着的微生物均能影响饲料的青贮品质[22]。可溶性碳水化合物是青贮发酵的重要底物,乳酸菌要产生足够数量的乳酸,必须有足够数量的可溶性糖分,即青贮原料为正青贮糖差就容易青贮。添加可溶性碳水化合物提高青贮品质的报道也很多[22-26]。本试验中,单一棉籽壳可溶性碳水化合物低（7.18 g/kg）,单一骆驼刺可溶性碳水化合物高（21.91 g/kg）,骆驼刺与棉籽壳混合青贮后,克服了棉籽壳在碳水化合物上的不足,使混贮料中可溶性碳水化合物高于单一棉籽壳,可能是青贮品质得到改善的原因,这与杨富裕等[23]和张改英等[24]等研究者的报道相近。然而,也有学者报道,接种植物乳杆菌、粪肠球菌和乳酸片球菌的青贮饲料,其二次发酵主要与青贮饲料中残留的高碳水化合物和乳酸以及低含量的挥发性脂肪酸有关[27];葡萄糖起始浓度为50～160 g/L时,干酪乳杆菌（Lactobacillus casei NRRL B-441）乳酸转化率与糖浓度成反比;葡萄糖和乳酸抑制乳杆菌（Lactobacillus lactis BME5-18）细胞生长和乳酸生产[28]。可见,可溶性碳水化合物含量的高低并不是决定饲草青贮适宜性的决定因子。骆驼刺中含有刺糖（骆驼刺生长到一定的生育期,叶中分泌液凝结而成的糖粒）,刺糖如何改善青贮品质有待于进一步研究。

影响青贮品质的另一因素是青贮过程中参与发酵的微生物,其中乳酸菌是乳酸的主要产生者,在青贮过程中起决定作用[29]。要使乳酸菌在青贮过程中尽快增殖占据支配地位,原料必须有1×105cfu/g以上的乳酸菌[30]。有研究报道,紫花苜蓿及玉米乳酸菌较多,但也不足1×104cfu/g,而肠杆菌数量达到了1×108cfu/g,是乳酸菌数量的100～1 000倍[31]。本研究中,单一骆驼刺青贮（处理Ⅰ）及其与棉籽壳混贮（处理Ⅴ和Ⅵ）中的乳酸占总酸的百分比分别为70.65%、57.00%和60.73%,以同型乳酸菌发酵为主。骆驼刺与棉籽壳混贮的处理Ⅲ、Ⅳ和Ⅶ中乳酸占总酸的比例低于50%,乳酸与乙酸占总酸的总和高于50%,以异型乳酸菌发酵为主,说明骆驼刺改善青贮品质是通过微生物发酵产生乳酸完成的。骆驼刺表面究竟附着有哪些微生物,刺糖的组成与青贮品质以及发酵的微生物间存在怎样的关系,是我们下一步需要研究的问题。

4 结 论

①单一的骆驼刺青贮能取得较好的青贮效果,茎叶保持完整,叶脉清楚可见,质地较原料柔软,有淡淡的果香味,颜色同原料很接近,适口性较好,酸度适中,氨态氮含量不高,以乳酸发酵为主,是一种较易青贮的原料,有利于进一步开发。

②骆驼刺与棉籽壳混贮增加饲料的酸味和香味,降低氨态氮占总氮的比例,当骆驼刺在混贮料中的比例达到50%（处理Ⅴ）或高于50%（处理Ⅵ和Ⅶ）时能较好地改善棉籽壳青贮料的品质。

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*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:sunhaizhou@china.com

（编辑 武海龙）