不同添加剂对陇东紫花苜蓿青贮品质的影响

薛春胜，刘瑞生，徐建峰，张金林

(1.平凉职业技术学院，甘肃 平凉 744000； 2.甘肃省畜牧兽医研究所，甘肃 平凉 744000；3.兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州 730000)

紫花苜蓿(Medicagosativa)富含蛋白质、维生素和多种矿物质等营养成分，抗逆性强，适口性好，素有“牧草之王”的美誉。陇东地区属典型的黄土高原丘陵区，自古就有种植紫花苜蓿饲喂牲畜的传统和习惯，是甘肃省紫花苜蓿留存面积最大的地区[1]，但在广大农区晾晒干草仍是目前主要的利用方式，极易造成营养成分损失和发霉腐烂[2-3]。随着生物添加剂的逐步开发及其在青贮饲料中的广泛应用，许多研究[4-6]证实了生物添加剂对促进青贮发酵过程中有益菌和酶的活性，提高消化率，改善发酵品质等方面的作用也受到了广大养殖户的认可。

本研究以陇东地区广泛栽培的陇东紫花苜蓿为材料，在平凉市崆峒区采集了初花期刈割的紫花苜蓿草样，分析且比较甲酸、蔗糖、EM菌液、纤维素酶4种添加剂对紫花苜蓿青贮发酵品质的影响，旨在筛选适宜于陇东紫花苜蓿青贮的添加剂，为舍饲条件下牛羊规模化养殖提供优质青贮饲料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

草样取自平凉市崆峒区白庙乡农户种植的第3年第1茬的陇东紫花苜蓿，于2016年6月上旬初花期进行刈割，铡至3～5 cm长，在水泥地平铺晾晒至含水量50%左右待用。甲酸(纯度42%)和蔗糖(纯度65%)购自平凉市崆峒区瑞科化学试剂公司，EM菌液(2×109cfu·mL-1)和纤维素酶(20万U·g-1)购自定西市富民科技有限责任公司。

1.2 试验设计

采用单因子试验设计，设甲酸、蔗糖、EM菌液、纤维素酶4种添加剂处理组，设未加添加剂为对照组，共5个处理，每个处理设4个重复，添加剂量分别为5.0 mL·kg-1、1.5%、0.1%、0.1%和0(CK)。

1.3 试验方法

1.3.1青贮方法 参照刘建新等[7]的报道，确定本研究的添加剂量。将4种添加剂溶解于少量蒸馏水后，均匀喷洒到晾晒后的紫花苜蓿原料草上，充分混匀，分层填装到55 cm×100 cm聚丙烯酰胺袋内，包裹压实，每袋装料20 kg，封口贴上标签，置室温下(13～33 ℃)贮藏60 d后开封，取样检测分析。

1.3.2测定指标及方法 将放置60 d的青贮苜蓿开封采样，每个处理组每个重复各取青贮苜蓿样品500 g，在甘肃省畜牧兽医研究所饲料检测实验室进行感官评定，测定发酵品质、营养成分、有氧稳定性等指标。

(1)感官评定

根据文献[8]，称取青贮苜蓿样品50 g，现场对气味、质地和色泽进行感官评定。其中，气味设3个等级(0～14分)，质地设4个等级(0～4分)，色泽设3个等级(0～2分)。最后综合3项得分，依次评定为一等(16～20分)、二等(10～15分)、三等(5～9分)和腐败(0～4分)4个等级。

(2)发酵品质

称取20 g苜蓿青贮饲料样品，加入180 mL蒸馏水搅匀，用4层纱布和滤纸过滤，滤出的浸出液用酸度计测定pH[9]。乳酸、乙酸、丙酸和丁酸采用液相色谱分析仪测定，氨态氮采用苯酚-次氯酸比色法测定[10]，并计算氨态氮与总氮的比例。

(3)营养成分

参照张丽英[11]的方法，采用全自动凯氏定氮仪、范式洗涤纤维法、灰化法分别测定青贮苜蓿中粗蛋白质、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和粗灰分含量。

(4)有氧稳定性

参照刘辉等[12]的方法，测定苜蓿青贮饲料的有氧稳定性，即苜蓿青贮饲料暴露于空气中，当中心温度高于室温(21 ℃左右)2 ℃时，所持续的时间(h)。

1.4 数据处理与分析

试验数据采用Excel 2007进行整理，不同组别苜蓿青贮发酵品质及营养成分数据采用SPSS 19.0软件进行显著性分析，数值用“平均数±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 青贮苜蓿感官评定结果

4种添加剂处理组青贮苜蓿感官评定得分均高于对照组(表1)，表现为茎叶结构完整、质地柔软，呈黄绿色或淡黄绿色，具有芳香性气味。综合得分高低依次排序为EM菌液组>纤维素酶组>蔗糖组>甲酸组>对照组，表明EM菌液处理青贮苜蓿，感官评定效果最佳。

2.2 青贮苜蓿发酵品质

4种添加剂处理组的pH均显著(P<0.05)低于对照组，以纤维素酶组最低(表2)。4种添加剂处理组的乳酸含量均显著(P<0.05)高于对照组，以纤维素酶组最高，蔗糖组次之，且二者均显著(P<0.05)高于甲酸组、EM菌液组；甲酸组和EM菌液组间无显著差异(P>0.05)。4种添加剂处理组的乙酸含量均显著(P<0.05)低于对照组，甲酸组、蔗糖组、EM菌液组组间差异不显著，但均显著(P<0.05)高于纤维素酶组。4种添加剂处理组的氨态氮/总氮含量均显著(P<0.05)低于对照组，但4种添加剂处理组间差异不显著(P>0.05)。此外，除对照组检测到丁酸外，其余各组均未检测到丁酸和丙酸。

括号内数值表示各处理组感官评定得分。

The values within brackets are sensory evaluation scores of the silages in the different treatment groups.

表2 不同添加剂对苜蓿青贮发酵品质的影响Table 2 Effect of different additives on the fermentation quality of alfalfa silage

同列数值后不同字母表示差异显著 (P<0.05)。表3同。

Different lowercase letters within the same column indicate significant difference at the 0.05 level; similarly for Table 3.

2.3 青贮苜蓿营养成分

4种添加剂处理组的粗蛋白含量均显著(P<0.05)高于对照组，甲酸组显著(P<0.05)高于蔗糖组、EM菌液组和纤维素酶组，后3组间差异不显著(P>0.05)(表3)。各组间的粗灰分含量无显著差异。4种添加剂处理组酸性洗涤纤维含量均显著(P<0.05)低于对照组，但4种添加剂处理组之间差异不显著(P>0.05)。蔗糖组、EM菌液组和纤维素酶组的中性洗涤纤维含量显著(P<0.05)低于甲酸组和对照组。

表3 不同添加剂对青贮苜蓿营养成分的影响Table 3 Effect of different additives on the nutrient compositions of alfalfa silage

2.4 青贮苜蓿有氧稳定性

4种添加剂处理组的有氧稳定性时间均显著(P<0.05)高于对照组，其中甲酸组和纤维素酶组显著(P<0.05)高于蔗糖组和EM菌液组，甲酸组和纤维素酶组间无显著差异(P>0.05)(图1)。

图1 不同添加剂对青贮苜蓿有氧稳定性的影响Fig. 1 Effect of different additives on the aerobic stability of alfalfa silage

不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Different lowercase letters indicate significant difference at the 0.05 level.

3 讨论

3.1 不同添加剂对青贮苜蓿感官评定结果的影响

青贮饲料的色泽、质地、水分含量等外形特征，在一定程度上可以反映青贮成功与否，也会影响牛羊的适口性。本研究在陇东紫花苜蓿中添加甲酸、蔗糖、EM菌液、纤维素酶4种添加剂发酵处理60 d，结果发现，经过甲酸、蔗糖、EM菌液、纤维素酶处理的青贮苜蓿茎叶结构保存完好，颜色接近黄绿色，呈芳香性气味，未出现霉变现象，综合得分均在16分以上，达到一等等级，表明添加剂可以改善青贮苜蓿的感官品质，这与徐炜等[13]添加麸皮、甲酸、乙酸、乳酸菌制剂青贮夏河县紫花苜蓿，刘贤等[14]利用糖蜜、乳酸菌制剂、酶制剂、乳酸菌+酶制剂和甲酸对两种不同含水率的苜蓿进行青贮调制试验，夏明等[15]使用甲酸、丙酸钙、纤维素酶、乳酸菌、葡萄糖对苜蓿青贮的研究结果一致。

3.2 不同添加剂对青贮苜蓿发酵品质的影响

pH、有机酸和氨态氮含量是衡量青贮饲料品质的重要指标。在苜蓿青贮中添加蔗糖[16]、甲酸和纤维素酶[17]，在青贮苜蓿时添加3%的糖蜜，所测定的pH都在4.2以上，与对照组相比呈降低趋势[18]。本研究发现，蔗糖、甲酸和EM菌液、纤维素酶组pH都显著(P<0.05)低于对照组，且前3组pH均高于4.2，这与上述报道相符。表明蔗糖、甲酸和EM菌液3种添加剂都能降低饲料中pH，但纤维素酶组降低青贮苜蓿pH的作用更为明显。

青贮过程中对发酵品质影响最大的是乳酸、乙酸和丁酸，且丁酸含量越少越好，因为丁酸具有腐臭味，会直接影响青贮品质[19]。乳酸含量，4种添加剂处理组和对照组都大于3%(DM)，且组间存在显著差异(P<0.05)，以纤维素酶组最高(5.83%)、蔗糖组次之(5.47%)、对照组最低(3.27%)，与王莹和玉柱[17]研究结果相同，也切合玉柱和孙启忠[20]提出的“当青贮饲料发酵品质优良时，乳酸含量为3%～13%”的观点。事实上，蔗糖作为发酵促进剂，可以促进乳酸菌的大量增加，从而产生更多的乳酸[21]；纤维素酶能将植物细胞壁的多糖降解为单糖，促进乳酸发酵[22]；EM菌液能够提高青贮原料的可溶性糖含量，为乳酸菌发酵提供更多的发酵底物[9]。本研究除对照组检测到丁酸外，其余各组均未发现丁酸和丙酸，刘辉等[12]、邓海军和杨富裕[16]也发现了这一现象，可能是因为加入添加剂后会使苜蓿青贮较快进入乳酸发酵阶段，从而抑制蛋白水解作用，导致丁酸和丙酸浓度降低，也可能与发酵时间长短有关。乙酸含量，蔗糖、甲酸、纤维素酶、EM菌液4种添加剂处理组都显著低于对照组(P<0.05)，王莹和玉柱[17]也证实了蔗糖、甲酸和纤维素酶作为青贮添加剂，可以降低乙酸产量。马春晖等[23]研究表明，添加EM菌液的苜蓿青贮的乙酸含量显著(P<0.05)低于对照组。研究表明[24-26]，添加EM菌剂、甲酸、糖类、乳酸菌、纤维素酶等，都可以降低青贮饲料中氨态氮/总氮含量，本研究也印证了上述观点，蔗糖、甲酸、纤维素酶、EM菌液4种添加剂处理组氨态氮/总氮含量都显著低于对照组(P<0.05)，且均小于3%，处于品质优良的苜蓿青贮的范围(NH3-N/TN<10%)[20]。此外，纤维素酶组氨态氮/总氮含量最低，这有利于保存青贮饲料中碳水化合物的含量，从而抑制细菌的增殖，以乳酸菌发酵占优势，改善发酵质量[27]。

3.3 不同添加剂对青贮苜蓿营养成分的影响

王莹和玉柱[17]研究了甲酸、蔗糖和纤维素酶3种添加剂对紫花苜蓿青贮营养品质的影响，发现甲酸组粗蛋白含量显著高于纤维素酶组、蔗糖组和对照组(P<0.05)，而各组间粗灰分含量差异不显著。本研究也得出了类似结果，粗蛋白含量，各组间存在显著差异(P<0.05)，且以甲酸组最高，说明甲酸作为青贮发酵抑制剂，与其他添加剂相比在贮藏过程中蛋白质分解较少，可以提高蛋白质的利用率[24]。此外，4种添加剂对青贮苜蓿粗灰分含量无显著影响，与徐炜等[13]、夏明等[15]研究结果一致。酸性洗涤纤维，4种添加剂处理组均显著低于对照组(P<0.05)；中性洗涤纤维，蔗糖组、EM菌液组和纤维素酶组均显著低于对照组和甲酸组(P<0.05)，表明甲酸、蔗糖、EM菌液和纤维素酶4种添加剂具有增加酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维降解的趋势，与Colombatto等[28]、薛艳林等[29]研究结果相同。

3.4 不同添加剂对青贮苜蓿有氧稳定性的影响

乳酸菌、脱氧乙酸和乳酸菌+糖蜜作为添加剂，都能提高紫花苜蓿青贮的有氧稳定性，且以乳酸菌的效果最佳，能使有氧稳定性时间延长到210 h[12]。乙酸可以有效抑制酵母和真菌等好氧微生物的生长，提高燕麦(Avenasativa)和紫花苜蓿混合青贮饲料的有氧稳定性[30]。本研究表明，在紫花苜蓿中分别添加甲酸、蔗糖、EM菌液和纤维素酶进行青贮，都可以提高其有氧稳定性，且以纤维素酶效果最佳、甲酸次之。

4 结论

添加甲酸、蔗糖、EM菌液和纤维素酶对陇东紫花苜蓿进行青贮后，对陇东紫花苜蓿感官品质、发酵品质、营养品质及有氧稳定性均有一定程度的改善。综合青贮苜蓿各项指标分析，以纤维素酶青贮陇东紫花苜蓿效果最佳，pH、乙酸、NH3-N/TN含量最低，乳酸含量最高，营养品质好，改善有氧稳定性效果最好。

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