不同刈割期天然牧草青贮品质评价

邵新庆，刘月华，刘庭玉，王志学，位晓婷，钟梦莹，武瑞鑫,3，玉 柱

(1.中国农业大学 动物科技学院 草地研究所，北京 100193； 2.内蒙古民族大学，内蒙古 通辽 028000；3.甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070)

天然草原不仅是生态安全屏障，更是草原畜牧业发展的基础[1]，草地植被不仅可以为家畜提供丰富的蛋白质、脂肪和氨基酸，还可以提供维生素、矿物质和生长所必需的酶类等多种营养物质。随着现代畜牧业快速发展，草地的载畜量急速上升[2]，草畜矛盾日益突出，牧草产量及饲料质量已成为重要的制约因素[3]，尤其是冬春季饲料供需矛盾更为突出[4]。青贮技术因其不受雨季的限制以及能保持较高的营养价值而受到众多学者的关注[5-7]，但天然草原植被种类众多，各植物生长发育时期不一[8]，营养成分含量各时期差异较大，天然青贮牧草的发酵品质和养分含量受刈割时期影响较大。收获过早，虽营养成分含量高，但产草量低，鲜草含水量大，不利于青贮；收获过晚，牧草叶片脱落，茎秆老化，茎叶比逐渐增加，粗蛋白、粗灰分含量减少，导致产量和品质降低[9]。因此，适宜的刈割时期是天然牧草青贮能否成功的关键，也是影响青贮品质最为直接的因素。目前，国内外对天然牧草利用多集中在干草加工方面，而对于不同刈割时期对天然牧草青贮的影响研究较少。采用常规青贮的方法，拟通过对不同刈割时期的天然混合牧草青贮品质的研究，确定制作天然牧草青贮的最优刈割时期，为天然牧草青贮技术在北方地区的推广应用提供实践指导。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于内蒙古自治区通辽市扎鲁特旗巴雅尔图胡硕镇都日布勒吉嘎查。海拔450 m，属内蒙古高原向松辽平原过渡地带[10]，地势西北高、东南低。气候属温带半干旱大陆性气候，四季变化明显，终年以西北风为主，年平均降水量300～400 mm，降水量集中在6～8月，全年降水量小于蒸发量[11,12]。年均气温5.8 ℃，年最低气温-29.5 ℃，年最高气温40.6 ℃，≥10 ℃积温3 040 ℃，无霜期147 d。草地类型为半干旱山地草原，以克氏针茅(Stipakrylovii)、大针茅(Stipagrandis)、羊草(Leymuschinensis) 、糙隐子草(Cleistogenessquarrsa)等为主，返青时间为5月上中旬。

1.2 试验设计

依据天然草原群落生长发育动态变化，在牧草生长旺期，设置7月14日、31日、8月15日、30日4个刈割时间。以都日布勒吉嘎查所在地的草地为基点，按5点取样法选取5个具有代表性的区域取样刈割，切碎至2～3 cm，充分混合均匀，按照4分法选取适量样品，装入容量1 L塑料发酵瓶中，装填密度550 kg/m3，胶带密封。置于室内17～23 ℃条件下，青贮45 d。

1.3 取样与测定

1.3.1 感官评定 按照我国农业部1996年颁发的《青贮饲料质量评定标准》[13]，开封时根据牧草青贮饲料的色泽、气味和质地等感官指标进行现场评定。

1.3.2 实验室评定 在感官评定的同时，随机取样测定pH值、有机酸、氨态氮(NH3-N)、干物质(DM)、粗蛋白(CP)、可溶性碳水化合物(WSC)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)等指标，每个处理取3个重复。

pH的测定：称取青贮样品20 g，加入180 mL蒸馏水，搅拌均匀，搅碎，先后用4层纱布和定性滤纸过滤，滤出草渣取浸出液，再用pH测试仪测定浸出液的pH[14]。

有机酸测定：使用SHIMADZE-10A型高效液相色谱分析乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量；色谱柱：ShodexRspak KC-811S-DVB gel Column30@8mm，柱温50 ℃；检测器：SPD-M10AVP；流动相：3 mmol高氯酸，流速：l mL/min，检测波长210 nm，进样量5 μL[15]。氨态氮测定：采用苯酚-次氯酸比色法进行测定[16]。

干物质的测定：采用烘干法，在65 ℃下烘干48 h；粗蛋白测定：采用FOSS全自动凯氏定氮仪测定[17]；可溶性糖采用蒽酮-硫酸比色测定法测定[18]；酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维采用范氏测定法[17]。

1.4 数据处理和分析

利用Excel软件处理基础数据，用Spss软件对试验结果进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 原料草化学成分

8月15日刈割的原料草干物质含量显著高于其他刈割时期(P<0.05)；天然牧草粗蛋白含量随着季节推移呈先降低后增加的趋势，7月14日原料草的粗蛋白含量显著高于其他刈割时期(P<0.05)；各刈割时期的鲜草可溶性碳水化合物含量差异不显著(P>0.05)；中性洗涤纤维含量在67.66%～76.58%，随刈割时间的推迟有逐渐升高的态势；7月31日的酸性洗涤纤维含量显著低于其他刈割时期(P<0.05)。

表1 原料草干物质的化学成分

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同

2.2 不同添加剂处理青贮饲料的感官评定

所有试验处理的青贮饲料除顶层稍有轻度发霉的现象外，均具酒香味，气味柔和，不刺鼻，7月14日刈割的青贮样品芳香味较弱；质地柔软，略带湿润，无粘手现象；色泽上呈黄绿色，8月30号的颜色较淡(表2)。

表2 天然混合牧草青贮饲料感官鉴定结果

2.3 青贮饲料发酵品质

7月14日和8月30日刈割的牧草青贮pH稍高，分别为4.53和4.23，7月底和8月中旬牧草青贮pH较低；8月15日刈割的青贮样品乳酸含量最高，7月14日刈割牧草青贮其乳酸含量显著低于其他刈割时期；青贮样品乙酸含量随刈割时期推移而降低；除7月14日的青贮样品含有丁酸(0.01%)外，其他青贮样品均未检测出丙酸和丁酸；7月14日刈割的青贮样品氨态氮占总氮的比值显著高于其他时期(P<0.05)，8月30日刈割的青贮样品氨态氮/总氮的比值最低，为1.86%(表3)。

2.4 青贮饲料化学成分

不同刈割时期天然牧草青贮的干物质含量变化为27.26%～31.91%，其中8月15日的干物质含量最大，显著高于其他时期(P<0.05)；各处理的青贮样品粗蛋白含量差异不显著(P>0.05)，7月31日的青贮样品可溶性碳水化合物含量最高，为1.5%，不同刈割时期的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维在8月15日均最低，总体呈先降低后升高的趋势，但变化差异不显著(P>0.05)(表4)。

表3 天然牧草青贮饲料的发酵品质

表4 天然牧草青贮饲料的化学成分

3 讨论

青贮饲料的品质主要取决于发酵品质和营养成分两个方面，其中发酵品质影响青贮饲料的适口性，营养成分含量影响青贮饲料的营养价值[19]。

3.1 刈割时期对原料草化学成分的影响

8月15日刈割的鲜草其干物质含量显著高于其他刈割时期，这是由于此时多数牧草处于始花期，牧草积累的干物质量最大，说明该时期的牧草含水量低。8月30日的牧草干物质含量较8月15日低，可能是由于多数植物到了盛花期甚至生长末期，叶片和种子的脱落而使地上干物质产量下降。随生长推进，粗蛋白的含量有一定下降的趋势，但试验中粗蛋白含量先降低，在后期又有一定程度的升高，出现这种情况的原因需进一步研究。植物在生长早期(7月14日)水分含量较高，而可溶性碳水化合物含量均达到干重的1%以上，说明可以调制出优质青贮饲料。试验中NDF随植物生长呈逐渐升高趋势，与王欣等[19]、康爱民等[20]、孙京魁等[21]的结论一致。总体分析，随着季节变化，刈割时期的不同，牧草营养成分有所下降。

3.2 刈割时期对天然牧草青贮感官评定的影响

不同刈割时期制作的青贮料，从感官评价上分析，均可用来青贮。但7月14号的青贮料酸味淡一些，可能与该时期青贮原料含水量较高有关，发酵品质较差。8月30日的青贮样品颜色略显枯黄，可能是因为该时期的天然混合牧草成熟度均较高，木质化程度加剧，影响了青贮发酵品质。各处理均有较轻程度的顶层发霉，可能是天然牧草青贮后含糖量的减少造成的，可通过添加一定的添加剂来改善这种状况。

3.3 刈割时期对天然牧草青贮发酵品质的影响

青贮饲料的pH与发酵的优劣有密切的关系[22,23]，pH越低，青贮饲料发酵品质越好。7月31日和8月15日制作的青贮样品pH均达到4.2以下，质量良好[24]。7月14日刈割青贮料pH较高，一方面是因为牧草在生长早期水分含量较高所引起，另一方面在青贮发酵过程中，pH会随着乳酸的发酵而逐渐降低，但丁酸菌和腐败菌的活动会导致pH升高，7月14日青贮料中乳酸菌活动较弱，消耗的可溶性糖相对最少，产生的乳酸量也最少。8月15日制作的青贮样品乳酸含量最高，发酵品质较好。氨态氮/总氮反映了青贮料中氨基酸及蛋白质的分解程度，比值越大，表明蛋白质分解越多，意味着青贮品质不佳[22,25]，7月14日比值最大，青贮质量最差。综合考虑，8月15日刈割，青贮饲料发酵品质最佳；7月14日刈割，青贮饲料发酵品质最差。

3.4 刈割时期对天然牧草青贮化学成分的影响

同一刈割时期，青贮饲料的干物质、粗蛋白含量均高于原料草，这与王莹等[26]、薛艳林等[27]的结论一致。可溶性碳水化合物是决定青贮质量的重要影响因素之一，在一定范围内，青贮料中的可溶性碳水化合物含量越高越好[28]。试验中碳水化合物变化不显著(P>0.05)，7月31日含量最高，可能与该季节光照较强、降水量较少有关。NDF和ADF是目前反映纤维质量好坏的有效指标[29]，而且NDF和ADF含量过高会降低青贮饲料的适口性和消化率，其中，ADF与动物消化率呈负相关[30]，含量越低，饲草的消化率越高，饲用价值越大。试验中NDF和ADF呈先升高后降低的趋势，这可能与不同物种之间由于生物特性和生长期长短的差异接近成熟时木质化程度不同造成。其中，8月15日的青贮样品干物质和粗蛋白含量均较其他时期高，ADF较其他时期低，由于8月中旬该地多数天然牧草接近成熟且气候高温干燥，说明8月15日的营养价值较其他时期的高。

扎鲁特旗山地草原牧草营养价值随时间的推移有一定的下降趋势，8月中旬刈割进行青贮加工，青贮料品质较好，表现出较高的干物质、粗蛋白和乳酸含量。

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