青贮对苏丹草与甜高粱碳水化合物含量的影响

2017-07-13于景焕宣晶晶毕继文

安徽农学通报 2017年12期

于景焕　宣晶晶　毕继文

摘要：目的：研究青貯对苏丹草与甜高粱碳水化合物的含量的影响，比较苏丹草与甜高粱的营养价值。结果：试验结果显示，青贮前，苏丹草品系Ⅳ的NDF含量是76.63%，高于苏丹草及甜高粱其他品系（p<0.05）；甜高粱品系Ⅹ、Ⅺ的NDF含量分别是65.59%和66.20%，低于苏丹草及甜高粱其他品系（p<0.05），但两者之间差异不显著。甜高粱品系Ⅺ的NFC含量是19.66%，高于苏丹草及甜高粱其他品系（p<0.05）。苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ的NFC含量分别是7.03%、8.52%，低于苏丹草及甜高粱其他品系（p<0.05），两者差异不显著。青贮后，苏丹草与甜高粱各品系与青贮前相比，苏丹草品系Ⅴ的NDF变化不显著，其余分别降低了13.5%、4.42%、4.76%、22.33%、10.21%、22.29%、28.37%、22.98%、36.18%、33.70%、38.04%、51.98%、21.73%、32.29%（p<0.05）。苏丹草品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ的ADF变化不显著，其余分别降低了16.24%、21.34%、19.29%、26.29%、26.48%、25.01%、31.77%、29.78%、44.61%、47.16%、22.31%、25.73%（p<0.05）。苏丹草品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ 以及甜高粱品系Ⅰ、Ⅳ的NFC变化不显著，其余分别提高了71.69%、87.90%、61.53%、47.29%、84.14%、87.17%、24.91%、18.14%、34.23%（p<0.05）。结论：青贮前，苏丹草品系Ⅳ的NDF含量最高，甜高粱品系Ⅰ的NFC最低；青贮后，甜高粱品系Ⅺ的NDF含量最低，苏丹草品系Ⅱ的NFC最高。青贮可以降低不同品系的苏丹草与甜高粱NDF、ADF的含量，提高NFC的含量，有利于苏丹草和甜高粱营养价值的提高。

关键词：苏丹草；甜高粱；碳水化合物；青贮

中图分类号 S816 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）12-0139-05

Abstract：The objective of the present study was to investigate the effects of silage time on carbohydrate contents of Sorghum sudanense（Piper）Stapf. （SSPS）and sweet sorghum（SS）. The results showed that for 0 month of silage，the NDF content of SSPS strain Ⅳ was 76.63%，which was higher than that of other strains of SSPS and SS（p<0.05）.The NDF contents of SS strains X and XI was 65.59% and 66.20% respectively，which was lower than that of other strains of SSPS and SS（p<0.05），but no significant difference between X and XI. The content of NFC in the SS strain Ⅺ was 19.66%，which was higher than that of other strains of SSPS and SS（p<0.05）. For strainsⅠandⅡin SSPS，their contents of NFC respectively were 7.03% and 8.52%，which were lower than that of other strains of SSPS and SS（p<0.05），but no significant difference betweenⅠandⅡ.Compared with the o month of silage time，after 12 months silage，the NDF of the SSPS strainⅤwas not significantly changed，but others decreased by 13.5%，4.42%，4.76%，22.33%，10.21%，22.29%，28.37%，22.98%，36.18%，33.70%，38.04%，51.98%，21.73% and 32.29%（p<0.05）.Except strains of Ⅱ，Ⅲ and Ⅴ in SSPS，the ADF of others decreased by 16.24%，21.34%，19.29%，26.29%，26.48%，25.01%，31.77%，29.78%，44.61%，47.16%，22.31% and 25.73%（p<0.05），respectively.The NFC contents among SSPS Ⅱ，Ⅲ，Ⅴand Ⅶ and SSⅠand Ⅳ were no significant different，but the others were improved 71.69%，87.90%，61.53%，47.29%，84.14%，87.17%，24.91%，18.14% and 34.23%（p<0.05），respectively.The experiment indicated that NDF content of SSPS strain Ⅳ was the highest，and the NFC of SS strainⅠwas the lowest.After silage，the NDF content of SS strain XI was the lowest，and NFC ofⅡwas the highest.Silage could reduce the content of NDF and ADF contents of SSPS and SS，but could increase the content of NFC.

Key words：Sorghum sudanense（Piper）Stapf；Sweet sorghum；Carbohydrates；Silage

苏丹草与甜高粱属禾本科[1]植物。苏丹草最早产自于非洲，是近几十年才开始在中国有种植的区域[2]，甜高粱最先是由澳大利亚研究出来的杂交品种，在近40年中国才对甜高粱开始进行研究，是一种新的能源作物[3]。苏丹草和甜高粱都具有很多优良特点，苏丹草为一年生的禾本科植物，有生长速度快，品质好，见效高，管理方便的优点。甜高粱颈柱较高，叶宽，含糖量高，每年产量丰富[4]。同时很容易种植，抗逆性强，也不会因为普通的自然灾害就影响收获。作为饲料使用时，转化率和利用率都很高，是饲养动物时的良好选择，饲喂的方式多种多样，可以青饲，干草，还可以青贮[5]，在饲养动物方面使用的都十分广泛，所以苏丹草和甜高粱的经济价值都是相当高的[6]，也是中国现代主要研究的饲草种类。同时苏丹草与甜高粱还有很多其他潜力，可以有更多的用途，这些还是需要以后慢慢研究发展[7]。

饲草是牛羊养殖的物质基础，尤其是优质饲草，不仅能够满足动物生长的需要，而且能够提高其生产性能。但是，我国牛羊产业的快速发展的同时，优质饲草紧缺的问题在我国就变得更加明显。目前，我国每年都要从美洲国家和欧洲等进口大量的燕麦、黑麦草等优质饲草，严重影响了我国牛羊产业的发展。因此，本试验以常用的苏丹草和甜高粱为材料，研究苏丹草与甜高粱碳水化合物含量及青贮对其的影响，比较苏丹草与甜高粱的营养价值并进行分析，为肉羊生产中科学应用苏丹草和甜高粱提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 材料不同品系的苏丹草和甜高粱由安徽科技学院农学院提供，运用打包青贮的方法，分别青贮0和12个月，待测。

1.1.2 仪器设备 CAU纤维滤袋（中国农业大学肉牛研究中心研制）；封口机（AIE-200，上海高新电热器材厂生产）；分析天平（FA2004N，上海菁海仪器有限公司生产）；电热恒温鼓风干燥箱（DGG-9240B，上海森信实验仪器有限公司生产）

1.1.3 试剂无水磷酸氢二钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司生产）；乙二胺四乙酸二钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司生产）；乙二醇乙醚（分析纯，天津市永大化学试剂有限公司生产）；丙酮（分析纯，天津市永大化学试剂有限公司生产）；十二烷基硫酸钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司生产）；浓硫酸（分析纯，上海振企化学试剂有限公司生产）。

1.2 试验设计采集少量成熟期第一次收割的不同品系的苏丹草和甜高粱，用铡刀切短后烘干并测定其干物质，然后利用植物性粉碎机粉碎并过1mm筛，饲料瓶中保存、待测。同时，采集大量成熟期第一次收割的不同品系的苏丹草和甜高粱，应用粉碎机粉碎后分别打包青贮12个月后，采集样品，经烘干、粉碎处理后，以干物质形式保存，用于测定和分析其NDF、ADF和NFC含量。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 中性洗涤纤维的测定方法在苏丹草与甜高粱样品中加入中性洗涤液60～80mL，加热，微沸时持续1h；然后拿出滤袋，用热水洗5次以上，直到没有泡沫再出現，再挤干；把滤袋放进烧杯，添加丙酮，使样品完全浸入丙酮，5min左右后取出，轻轻按压让丙酮全部流出来，再将样品放在烘箱中干燥4h，温度在105℃；取出后冷却，称得重量就是NDF。

1.3.2 酸性洗涤纤维的测定方法取上述试验所得样品，放进烧杯中，加入酸性洗涤剂60～80mL，加热，微沸时持续1h；然后拿出滤袋，用热水洗5次以上，直到没有泡沫再出现，再挤干；将样品放在箱中干燥4h，温度在105℃；取出干燥0.5h以上，冷却，称得重量就是ADF。

1.3.3 非纤维类碳水化合物的计算方法 NFC=100-CP-EE-NDF-ASH

1.4 数据分析本试验的数据应用SAS9.2（2014）进行统计，采用线性模型以及邓肯多重比较分析，研究青贮时间对苏丹草和甜高粱NDF、ADF和NFC含量的影响。其中，以p<0.05表示差异显著，p<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 青贮前苏丹草与甜高粱碳水化合物含量比较通过表1可以看出，青贮前，苏丹草品系Ⅳ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ相比，NDF含量分别提高了2.73%、4.29%、11.51%、8.54%、6.80%、12.36%、10.34%、12.48%、7.82%、9.00%、9.08%、16.83%、15.76%（p<0.05）；与甜高粱品系Ⅸ相比提高了0.22%（p>0.05）。甜高粱品系Ⅹ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ相比，分别降低了13.72%、12.03%、4.77%、11.04%、7.64%、7.97%、3.98%、5.89%、3.87%、8.35%、7.18%、7.10%、16.57%，（p<0.05）；与甜高粱品系Ⅺ相比降低了0.93%（p>0.05）。

酸性洗涤过后，苏丹草品系Ⅶ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ相比，ADF含量分别提高了8.24%、18.65&、29.52%、16.09%、18.96%、16.04%、27.37%、27.69%、18.65%、19.21%、15.94%、16.06%、32.13%、36.89%（p<0.05）。甜高粱品系Ⅺ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ相比，分别降低了16.69%、15.37%、5.69%、17.92%、15.07%、36.89%、17.97%、7.48%、7.21%、15.37%、14.83%、18.06%、17.94%（p<0.05）；与甜高粱品系Ⅹ相对比，降低了3.60%（p>0.05）。

甜高粱品系Ⅺ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ的NDF含量相比，分别提高了179.66%、130.75%、66.89%、161.44%、69.78%、49.73%、49.17%、19.73%、22.65%、54.32%、49.28%、136.58%（p<0.05）；甜高粱品系Ⅺ与甜高粱品系Ⅰ、Ⅹ相比，提高了12.92%和7.73%（p>0.05）。苏丹草品系Ⅰ与苏丹草品系Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ相比，分别降低了55.75%、60.51%、52.68%、79.06%、35.32%、71.24%、54.81%、35.62%、48.19%、135.02%、69.21%（p<0.05）。苏丹草品系Ⅰ和苏丹草品系Ⅱ、Ⅳ、甜高粱品系Ⅸ相对比，降低了21.19%、4.16%、9.72%（p>0.05）。

2.2 青贮后苏丹草与甜高粱碳水化合物含量比较通过表2可以看出，苏丹草品系Ⅱ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ相比，NDF含量分别提高了6.65%、7.27%、12.34%、6.15%、9.51%、26.18%、30.07%、27.02%、34.83%、33.83%、38.28%、39.87%、30.61%、40.63%（p<0.05）。甜高粱品系Ⅺ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ相比，分别降低了31.85%、40.63%、31.10%、25.18%、32.47%、28.42&、11.45%、8.11%、10.71%、4.30%、5.08%、7.67%（p<0.05），與甜高粱品系Ⅶ、Ⅸ相比，降低了1.70%和0.54%（p>0.05）。

酸性洗涤过后，苏丹草品系Ⅶ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ相对，ADF含量分别提高了14.31%、10.22%、18.08%、4.88%、22.85%、35.04%、33.81%、31.08%、29.70%、40.56%、43.18%、35.47%、44.28%（p<0.05）；与苏丹草品系Ⅱ相比，提高了0.09%（p>0.05）。甜高粱品系Ⅺ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ相比，分别降低了26.22%、44.16%、30.91%、22.19%、37.57%、44.28%、17.44%、6.84%、7.83%、10.08%、11.25%、6.50%（p<0.05），与甜高粱品系Ⅶ、Ⅸ相比，降低了2.65%和0.77%（p>0.05）。

甜高粱品系Ⅸ与苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ的NDF含量相比，分别提高了123.70%、138.52%、98.24%、91.08%、126.32%、82.80%、31.90%、26.82%、38.39%、14.36%、15.09%、9.53%、25.23%、2.31%（p<0.05）。苏丹草品系Ⅱ与苏丹草品系Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ相比，分别降低了20.32%、24.82%、30.48%、80.83%、88.07%、72.35%、108.57%、107.24%、117.76%、138.52%、90.46%、133.13%（p<0.05）；与苏丹草品系Ⅰ、Ⅴ相比，降低了6.63%和5.39%（p>0.05）。

2.3 青贮对苏丹草与甜高粱碳水化合物含量的影响研究通过表3可以看出，苏丹草品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ青贮前后NDF含量，分别降低了13.5%、4.42%、4.76%、22.33%、10.21%、22.29%、28.37%、22.98%、36.18%、33.70%、38.04%、51.98%、21.73%、32.29%（p<0.05），苏丹草品系Ⅴ青贮前后NDF含量相比，降低了6.50%（p>0.05）。

ADF青贮前后相对比，苏丹草品系Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ青贮前后分别降低了16.24%、21.34%、19.29%、26.29%、26.48%、25.01%、31.77%、29.78%、44.61%、47.16%、22.31%、25.73%（p<0.05），苏丹草品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ青贮前后分别降低了0.62%、1.51%和5.17%（p>0.05）。

NFC青贮前后相对比，苏丹草品系Ⅰ、Ⅳ、甜高粱品系Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ青贮前后分别提高了71.69%、87.90%、61.53%、47.29%、84.14%、87.17%、24.91%、18.14%、34.23%（p<0.05），苏丹草品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅳ青贮前后分别提高了32.86%、15.62%、3.02%、12.49%、17.58%和18.82%（p>0.05）。

3 结论与讨论

3.1 结论青贮前，苏丹草品系Ⅳ的NDF含量最高，其次是甜高粱品系Ⅸ、苏丹草品系Ⅰ、苏丹草品系Ⅱ、甜高粱品系Ⅴ、苏丹草品系Ⅶ、苏丹草品系Ⅴ、甜高粱品系Ⅵ、Ⅶ、Ⅲ，苏丹草品系Ⅲ、甜高粱品系Ⅰ、Ⅳ、Ⅺ和Ⅹ。甜高粱品系Ⅺ的NFC含量最高，其次是甜高粱品系Ⅹ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅲ，苏丹草品系Ⅶ、甜高粱各品系Ⅵ、苏丹草品系Ⅲ、Ⅴ、Ⅱ，甜高粱各品系Ⅸ、苏丹草品系Ⅳ和甜高粱品系Ⅰ。青贮后，不同品系的苏丹草与甜高粱NDF与ADF的含量降低，NFC的含量提高。本试验研究表明，通过青贮能够改善苏丹草和甜高粱的碳水化合物品质。

3.2 讨论青贮饲草是在封闭的环境下，通过乳酸菌繁殖并发酵形成的饲草。避免了传统方法因为天气等因素对饲草造成的影响，增加了饲草的产量，而且可以增加饲草的保存时间。同时提高饲草的转化率，提高了非纤维类碳水化合物的含量，降低酸性洗涤纤维含量，使营养成分更加丰富[8]。改善饲草的适口性的同时也保障了牧畜全年饲草的平衡供应[9]。

在本试验中，青贮可以使NDF、ADF含量下降，这可能跟青贮过程中，饲草本身在厌氧状态下将含有的纤维类碳水化合物转化为乳酸等微生物有关。一些厌氧细菌如芽孢梭状菌等，会通过分泌β-葡聚糖酶、木聚糖酶等纤维素降解酶，对纤维素、半纤维素进行降解，从而获得自身所需要的营养。同时饲草本身含有的矿物质也可以为纤维素分解酶和半纤维素分解酶提供辅助的作用，加快对细胞壁中纤维素、半纤维素的分解[10]。青贮初期，饲草会进行呼吸作用，也会消耗纤维素。赖玉娇（2014）研究表明乳酸菌的生长发酵会加快半纤维素的降解[11]。ADF主要包括纤维素、木质素和果胶，NDF主要包括半纤维素、纤维素、木质素和果胶。在本试验中，通过青贮，可能会降低苏丹草和甜高粱的半纤维素、纤维素含量，因而NDF、ADF含量也会降低。

厌氧条件下，乳酸菌转化为乳酸，发酵环境中的pH会下降。渠晖（2011）等研究表明，当pH下降到4.2以后，就会抑制其他微生物的活动[12]。余兴莲等（2007）指出，纤维素降解酶最适pH4.0～5.5[13]。因此在酸性条件下，纤维素降解酶依旧可以将以纤维素作为骨架的饲草细胞壁破坏[14]，不仅使其内容物外流，增加乳酸菌发酵所需要的底物，同时能够降解纤维素、木聚糖等多糖，提高葡萄糖、果糖等单糖的含量。

此外，通过青贮可以抑制梭菌等有害微生物的活动，促进乳酸菌、酵母菌等有益微生物的生长繁殖，进而提高乳酸、乙酸、琥珀酸等有机酸产量，有利于改善饲料的品质，提高反刍动物对饲草的利用效率。

参考文献

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