麻叶荨麻与玉米粉混贮对青贮品质的影响

张晓庆，金艳梅，李发弟，王育青*，李 鹏

（1．中国农业科学院草原研究所，内蒙古呼和浩特010010；2．山东大学威海分校海洋学院，山东威海264209；3．兰州大学草地农业科技学院，甘肃兰州730020）

麻叶荨麻与玉米粉混贮对青贮品质的影响

张晓庆1，金艳梅2，李发弟3，王育青1*，李 鹏1

（1．中国农业科学院草原研究所，内蒙古呼和浩特010010；2．山东大学威海分校海洋学院，山东威海264209；3．兰州大学草地农业科技学院，甘肃兰州730020）

为解析添加玉米粉对麻叶荨麻青贮发酵品质和养分保存效果的影响，将麻叶荨麻与玉米粉5∶1混合调制青贮饲料，将其DM含量提高到310 g／kg，以麻叶荨麻单独青贮作为对照。每个处理18个重复，室温袋贮60 d后开封取样，测定青贮发酵品质和营养成分及消化率，并分别在贮藏后第0，3，5，15，20和60天调查p H、有机酸、氨态氮的动态变化。结果表明，与玉米粉混合青贮通过快速降低p H和提高乳酸含量而明显加快了麻叶荨麻的发酵进程，发酵前15 d，混贮组p H下降速率和乳酸累积速率较单贮组快；混贮组显著降低了（P＜0．05）p H、氨态氮、乙酸、丁酸及NDF和ADF含量，显著提高了（P＜0．05）乳酸、水溶性碳水化合物（WSC）含量、费氏评分及干物质与纤维组分的体外消化率；脂肪含量在两个处理之间无显著差异。以上结果表明，麻叶荨麻与玉米粉以5∶1混合青贮能够成功保存麻叶荨麻的高品质营养特性，从而生产高品质青贮饲料，同时还能改善家畜对它的利用效率。

麻叶荨麻；玉米粉；青贮品质；营养价值

麻叶荨麻（Urtica cannabina）是荨麻科、荨麻属多年生草本植物，主要分布在我国甘肃、河北、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏、青海、陕西、山西、四川、新疆［1］。蒙古族民间称其为“halagai”或“halahai”。该植物适应性强，特别能耐旱抗寒耐贫瘠，可在多种生态环境中良好生长。麻叶荨麻不仅是一种传统的药用植物，具有抗肿瘤、抗前列腺炎、增强免役等多种生理生化功能；更重要的还是一种优良饲草资源，是家畜蛋白质、矿物质和必需氨基酸的重要来源［2-3］。它在营养期的粗蛋白质高达35%［2］，铁含量高达1690 mg／kg DM［3］。因富含必须矿物质元素，在英国荨麻是赛马补充铁元素的专用饲料。我国许长乐［4］报道，早在《蜀语》中就有关于荨麻“用叶喂猪易壮”的记载。晒制干草是该植物传统的加工利用方法，一般在8月底到9月初刈割利用。

荨麻晒制干草的营养损失比较大，因为其叶片大而茎秆粗壮，自然晾干所需要的时间比普通牧草更长。而且，该属植物因其茎叶密生蜇毛（其中含有乙酰胆碱和组胺，具有刺激性）而使其适口性较差。调制青贮饲料不仅可以减少保存过程中的养分损失，还能消除螫毛、改善适口性。然而，麻叶荨麻水分和缓冲能高而可溶性碳水化合物（WSC）含量低，其可青贮性甚至较苜蓿（Medicago）还差［5-6］。如果不进行添加剂处理，很难青贮成功。针对类似牧草［高水分高蛋白，如苜蓿、象草（Pennisetum）等］，已有研究大多通过添加青贮添加剂改善发酵品质差［7-9］。但我们的研究证实，添加乳酸菌制剂并不能改善荨麻的发酵品质［6］。Sibanda等［10］与Jaurena和Pichard［11］发现，新鲜苜蓿青贮时添加谷物籽实能改善苜蓿青贮饲料的保存效果。但是，添加干物质含量高且含有一定促发酵底物的玉米粉能否改善麻叶荨麻的发酵品质、较好地保存营养价值，目前并不知晓。因此，本试验将麻叶荨麻与玉米粉混合青贮，分析添加玉米粉对发酵进程、青贮产品的化学成分与体外消化率的影响，以明确玉米粉处理改善其发酵品质和养分保存的效果，为提高荨麻属植物及类似牧草的青贮成功率提供方法。

1 材料与方法

1．1 试验材料

试验于2010年在内蒙古锡林浩特市正蓝旗桑根达来镇进行。青贮原材料乃试验当天用镰刀手工刈割的开花期（7月份）全株麻叶荨麻，留茬高度4～5 cm。

1．2 试验设计

试验设单贮和混贮两个处理组。依据牧草成功青贮要求原料的干物质含量在30%以上，将麻叶荨麻与玉米粉以5∶1混合，使其干物质含量达到31%，并以此为混贮组；以麻叶荨麻单独青贮作为对照组。每个处理18个重复。青贮饲料发酵过程中分别在贮藏后第0，3，5，15，20和60天开封取样，以调查p H、有机酸（乙酸、丙酸、丁酸、乳酸）和氨态氮的动态变化，青贮饲料品质评价在贮藏第60天取样进行。

1．3 青贮过程

将切成2～3 cm长的麻叶荨麻混合均匀（多次轻度揉搓，使玉米粉完全粘着于麻叶荨麻表面），而后装入聚乙烯袋，每袋约150 g，用真空包装机抽成真空，封口，室温贮藏60 d。

1．4 分析样品的制备与测定

称取青贮样品20 g放入带盖广口塑料瓶中，加入180 m L蒸馏水，搅拌均匀，盖紧瓶盖，置于4℃冰箱，间断摇动，浸提24 h后取出，立即用p H计（B-212 Twin，日本）测定浸提液的酸度。之后，将浸提液用4层纱布过滤，滤液于12000 r／min离心10 min，取上清液，于－20℃冷冻保存，备测。有机酸（乳酸、乙酸、丙酸、丁酸）含量根据许庆方等［12］的方法用岛津SHIMADZE-10A型HPLC测定（Shodex KC-811色谱柱，流动相3 mmol／L高氯酸，流速1 m L／min，柱温50℃，检测波长210 nm，进样量5μL）。氨态氮含量用苯酚－次氯酸钠比色法测定［13］，水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate，WSC）用蒽酮法测定［14］。

每个袋中剩余的青贮样品，在65℃烘干至恒重，粉碎，过40目（0．42 mm）标准筛，用来测定营养成分。干物质（DM）用AOAC［15］提出的方法测定，粗蛋白质（CP）用杜马斯快速定氮仪测定（Elementar公司，德国），中性和酸性洗涤纤维（NDF和ADF）用FOSS全自动纤维分析仪（Tecator 2010，瑞典）测定。粗脂肪用FOSS全自动脂肪分析仪（Soxtec 2050，瑞典）测定。消化率用Tilley和Terry［16］的体外法测定，测定用的瘤胃液来源于3只安装有瘤胃瘘管的成年绵羯羊（每天17：00饲喂小麦秸、苜蓿干草、青贮玉米和破碎玉米籽实），手工收集后混合装入保温桶，带至实验室后4层纱布过滤，接种，培养管在39℃下连续48 h。DM和纤维组分的消化率用它们培养前后的差值计算。

1．5 青贮料发酵品质Flieg评分方法

Flieg评价依据Ziaei和Molaei［17］描述的标准进行。评分为85～100时，为青贮品质优；60～80时，为品质良好；低于20，则青贮视为无利用价值。

1．6 数据分析

各处理发酵第3，5，15，20，60天的p H值和乳酸含量用SAS v8．2软件中的PROC MIXED进行分析，青贮第60天的发酵参数和化学成分及体外消化率均用PROC GLM进行分析，差异显著时用Duncan’s multiplerange test法做多重比较，当P＜0．05时视为差异显著，结果用Mean±SD表示。

2 结果与分析

2．1 混贮对麻叶荨麻青贮发酵进程的影响

2．1．1 p H和NH3-N浓度的动态变化 在发酵过程中混贮组p H迅速下降而单贮组发酵进程缓慢（图1A），特别是前20 d，混贮组的p H迅速降低至5．45，而单贮仍高达7．60，乃至发酵结束时单贮组的p H仍高达6．83。随着发酵程度的推进（图1B），单贮组的氨态氮浓度不断增加、尤其第20天后直线上升，而混贮组处于平台期；发酵结束时混贮组NH3-N低于单贮组，但发酵前20 d混贮组的NH3-N蓄积量高于后者。

2．1．2 有机酸含量的动态变化 发酵前期15 d，混贮组的乳酸含量快速增加至60 d达到峰值（106 g／kg DM）；单贮组在发酵前15 d乳酸含量几乎没有增加，在发酵20 d达到峰值（31．3 g／kg DM）（图2）。二者在青贮后均有乙酸产生，单贮组在发酵各时段均明显高于混贮组（图2）。二者在发酵前15 d均没有丙酸产生（图2），之后迅速增加，至60 d达到最高；整个发酵阶段混贮组的丙酸含量均高于单贮组。二者在发酵前15 d均没有产生丁酸（图2），发酵第20天后两处理组均上升，但混贮组低于单贮组。

2．2 混贮对麻叶荨麻青贮发酵品质的影响

麻叶荨麻青贮60 d后，混贮组的p H、氨态氮、乙酸、丁酸含量均显著低于（P＜0．05）单贮组，而其乳酸、丙酸含量均显著地高于（P＜0．05）后者；混贮组的Flieg评分接近105，而单贮组仅为－10．5（P＜0．001）（表1）。混贮显著增加了（P＜0．05）DM和WSC含量。与玉米粉混贮显著降低了（P＜0．05）CP、NDF和ADF含量，却增加了（P＜0．05）DM、NDF和ADF的体外消化率；EE含量在两个处理之间无显著差异（P＞0．05）。

3 讨论

麻叶荨麻含水量高（接近80%），单独青贮时p H平均每天下降0．03个单位，其自然发酵产生的酸化作用需要3周甚至更长时间（一般，发酵时间为5～7 d）。这种高水分、高p H环境可加速不耐酸有害细菌，尤其是梭状芽孢杆菌（生长最适p H为7．0～7．4）的生长，所以单贮时梭菌控制发酵，原料中的碳水化合物和有机酸被发酵形成丁酸，而丁酸的酸性远远较乳酸弱，故其p H居高不下（乃至发酵60 d后仍高达6．83），导致青贮失败，发臭发粘、饲料养分被破坏。

牧草中的水分含量是决定青贮发酵品质的关键因子，青贮原料DM含量较高可以降低发酵品质低劣的风险［18］。本试验中，当麻叶荨麻与玉米粉混合青贮时，其DM含量提高到利于青贮发酵的水平（31%），加快了发酵进程，其乳酸含量几乎是单贮时的3倍，促使p H值快速下降。Haigh［19］提出，当牧草DM＞30%、p H下降至4．8时认为青贮发酵品质优良。同时，较低的p H值可以有效抑制有害细菌的生长，从而使青贮中的乙酸、丁酸及氨态氮含量显著降低。此结果与玉柱等［20］将鲜刈苜蓿（含水量75．6%）分别与5%，10%，15%，20%和25%的玉米粉混合青贮所获得的试验结果一致，其中添加20%的效果最好。郭玉琴等［21］在含水量不同的紫花苜蓿（60%，70%，80%）中分别添加0%，5%，10%玉米粉混合青贮时发现，添加玉米粉改善了苜蓿的青贮品质，其中70%含水量＋10%玉米粉处理的效果最好。尽管WSC在发酵过程中被厌氧微生物大量消耗，但是混贮组中仍然保留有较高的WSC是因为玉米粉含有一定量的糖分（82 g／kg DM）。Xiccato等［22］提出，添加玉米等谷物籽实可以增加青贮发酵的基质，因为有试验发现苜蓿与玉米混贮时其中的淀粉被消耗［11］。丁酸是青贮发酵品质的重要评判依据，其含量低于2．0 g／kg DM时青贮饲料方能被接受［23］。据此，本试验混合青贮虽有丁酸产生，但其量（1．78 g／kg DM）并不破坏优良发酵品质。从费氏评分标准来看［17］，混贮的饲料品质为极佳（105＞80），而单贮却无饲用价值。所以，添加玉米粉可以改善麻叶荨麻的发酵品质。

添加玉米粉青贮麻叶荨麻时，青贮饲料的DM含量增加。这与玉柱等［20］试验结果一致。添加玉米粉使麻叶荨麻青贮饲料的纤维组分显著降低，主要是因为酸度快速下降加强了植物细胞壁在青贮过程中的裂解［24］。同时，在此过程中纤维素水解可释放出糖，所以其WSC含量较高。混贮麻叶荨麻中的CP含量较低是因为与之混合的玉米中的CP含量较低（197 g／kg DM相对于8．2 g／kg DM）。添加玉米粉显著提高NDF和ADF的体外消化率是因为植物细胞壁结构在青贮过程中被水解而裂解［24］。但本试验中，混贮组发酵前20 d的氨态氮浓度较高与其中含有玉米粉有关。因为玉米中大部分非结构性碳水化合物是水溶性的，在青贮过程中易被发酵［25］。这也是混贮组丙酸含量较高的原因。同时，牧草与玉米粉混贮还有很大的益处。研究发现，高水分牧草青贮时混合谷物可以改善DM采食量和家畜的生产性能［26］，这比直接补饲更有效，而且在一定条件下还可以减少劳动量和补饲设备的购置投入［27］。总之，麻叶荨麻与玉米粉以5∶1（即20%）混贮，显著改善了青贮发酵品质，减少养分在保存过程中的损失，降低青贮产品中的NDF和ADF含量、改善养分消化率，从而提高饲料利用效率。

另外，本试验玉米粉的适宜添加比例与经过多个添加梯度逐级比较而获得的结果［21］一致。说明，在高水分牧草与玉米粉等谷物籽实混合青贮试验中（乃至生产实践中），可直接依据青贮发酵需要的适宜DM含量（＞30%）设定二者的配合比例。

4 结论

麻叶荨麻与玉米粉以5∶1（即20%）混合青贮，能显著加快其发酵进程，改善青贮发酵品质；同时，还能有效保存麻叶荨麻的高品质营养特性，改善家畜对纤维素的利用效率。

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Effect of corn flour on the quality of Urtica cannabinasilage

ZHANG Xiaoqing1，JIN Yanmei2，LI Fadi3，WANG Yuqing1*，LI Peng1
1.Grassland Research Institute，CAAS，Hohhot 010010，China；2.Faculty of Marine Studies，Shandong University at Weihai，Weihai 264209，China；3.College of Pastoral Agriculture Science and Technology，Lanzhou University，Lanzhou 730020，China

To investigate the effect of corn flour（CF）on the nutritive value ensiled Urtica cannabina or hempleaf nettle（HN），CF was added to fresh HN using a 1∶5 mixture（CF∶HN）silage．Dry matter（DM）was adjusted to approximately 310 g／kg．Silage without CF was used as a control．Silage was packed in plastic bags；each treatment had 18 replicates．The fermentative quality，nutrient component and in vitro digestibility of silages were assessed after 60 days of ensiling at ambient temperature．The p H，NH3-N and organic acids of silages were measured after 0，3，5，15，20，and 60 days．The results revealed that CF treatment significantly（P＜0．001）accelerated silage fermentation by reducing p H and increasing lactic acid concentration．In the first 15 days of fermentation，the silages with CF treatment tended to have a faster rate of p H decline and lactic acid accumulation than the silage without CF treatment．This study also showed that the CF treatment silage had significantly lower（P＜0．05）p H，NH3-N，acetic and butyric acids，neutral detergent fiber（NDF）and acid detergent fiber（ADF）than silages without CF treatment after 60 days of ensiling．In contrast，CF treated silages contained significantly higher（P＜0．05）lactic acid，water-soluble carbohydrate（WSC）and Flieg point values，as well as higher in vitro digestibility of DM，NDF and ADF．There was no difference in crude fat be-tween the CF treatment and the control treatment．In conclusion，CF improved the nutritive value of HN silage，potentially increasing utilization by livestock．

hempleaf nettle；corn grain；silage quality；nutritive value

10．11686／cyxb20150123 http：／／cyxb．lzu．edu．cn

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2013-12-12；改回日期：2014-01-07

国家“十二五”科技支撑计划项目（2012BAD13B07）和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助。

张晓庆（1978-），女，甘肃永昌人，副研究员，博士。E-mail：zhangxiaoqing＠caas．cn

*通讯作者Corresponding author．E-mail：wyq1960＠sohu．com