不同晾晒时间对菊芋青贮品质的影响

2019-04-24付志慧格根图任秀珍侯美玲成启明

草原与草业 2019年1期

付志慧，格根图*，任秀珍，侯美玲，成启明

(1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院,农业部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室,内蒙古呼和浩特 010019;2.内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽 028000)

为贯彻落实2017年中央一号文件提出的大力积极培育现代化饲草料产业体系，发展安全高效环保的饲料产品，加快建设现代饲料工业体系〔1〕，为草牧业的发展提供动能，深入研究饲草料加工与贮藏技术是当前产业发展必不可少的课题。青贮饲料是草食动物生产的基础与保障〔2〕，随着青贮技术的日益成熟与完善，青贮饲料在反刍动物中的应用比例越来越高，已经成为反刍动物的基础性饲料〔3〕。菊芋(HelianthustuberosusL.) 是一种多年生草本植物，在生产实践中，具有生物量高、适应能力强、产量高、营养丰富等特点，其营养价值接近玉米(以干物质计算)，是一种优良的饲用作物〔5〕，可以作为马、牛及羊等草食动物的饲料。菊芋在其生长旺季地上茎、叶可以直接刈割作为青饲料食用，但适口性差，并且湿度大不利于长期保存，秋季粉碎后青贮其过程中产生的乳酸菌可使草料中的糖类发酵，产生乳酸和挥发性脂肪酸，从而降低pH以利于青贮饲料的长期贮存〔6〕。近年来，菊芋作为重要的非粮食经济作物，前人对其栽培条件、营养成分,以及在功能食品、生物活性物质、生物燃料和发酵制品方面的开发利用现状等方面做了深入的研究和探讨，但对其饲用价值的研究报道较少。因此，本文对菊芋的茎叶进行青贮样品试验，探究不同晾晒时间对菊芋青贮品质的影响，用以获得较好品质的菊芋饲料的青贮方案，并为生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点概况

本次试验样品取自西辽河平原内蒙古民族大学农学院试验农场，43°36′N，122°22′E，海拔178m，典型的温带大陆性季风气候，年均降水量约399mm，生长季降水量约占全年的89%，年平均气温6.4℃(摄氏度)。

1.2 试验材料

本次试验选用红皮菊芋地上部分的茎叶作为试验材料。

1.3 方法

1.3.1 青贮饲料制作

早上8∶00采集试验样品红皮菊芋的茎叶，放到实验室平铺均匀使其自然萎蔫，每隔2h取样一次，共取样4次。取样时间分别为8∶00(0h，设为对照CK)、10∶00(晾晒2h)记为A1，12∶00(晾晒4h)记为A2，14∶00(晾晒6h)记为A3。每次取样200g左右，粉碎装袋密封，3次重复，在室温条件下进行常规青贮50d后进行分析评定。

1.3.2 菊芋营养成分测定

取鲜样时，称取100g，烘干，粉碎，测定菊芋茎叶原料化学成分，见表1。

粗蛋白质(CP)的测定：利用快速定氮仪进行测定〔10〕。

粗脂肪(EE)的测定：利用索氏脂肪提取法进行测定〔10〕。

粗灰分(CA)的测定：根据GB6439-92进行测定〔10〕。

酸性洗涤纤维(NDF)与中性洗涤纤维(ADF)的测定：采用Van Soest的方法用半自动纤维分析仪进行两种指标的测定〔1〕。

表1 菊芋茎叶原料化学成分营养表Table 1 Nutrition table of chemical constituents of Jerusalem artichoke stem and leaf raw materials

1.3.3 感官评定

青贮50d后，打开青贮瓶，取出一定量的样品，观察其颜色、质地、气味及茎叶结构，记录表格并分析。

采用德国农业协会青贮感官评分法〔9〕，从青贮饲料的色泽、气味、茎叶结构三个方面来评判青贮饲料的品质优劣。根据表2中的标准再算出总分，优等：大于16分，良好：9-16分，中等：5-9分，劣等：小于5分。

表2 青贮饲料感官评定标准〔10〕

1.3.4 发酵指标测定

pH的测定〔10〕:称取青贮样品10g，加入90ml的蒸馏水，充分搅拌均匀，定性滤纸过滤，pH计测pH值并记录数据。

挥发性脂肪酸(VFA)的测定〔8〕：称取青贮样品10g，放入装有90mL去离子水的塑料瓶中，放在温度为4℃冰箱中24h，取出后摇晃均匀，再用纱布(6层)过滤到三角瓶(100mL)中，将滤液通过滤膜(密粒超强微孔)过滤到的离心管(5mL)中，使用SHIMADZE-10A型高效液相色谱仪分析滤液中的乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)含量。

1.3.5 数据分析与处理

使用Microsoft Exce2007软件绘制图表对数据进行整理，用SAS9.4对数据进行单因素方差分析，差异显著水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 青贮饲料感官评定

根据表3分析可知，A1处理的菊芋青贮品质感官评定为优秀，其芳香味较浓，色泽与原料色较接近，用烘干后呈淡褐色，茎叶结构保存尚好；A2处理的菊芋青贮品质为中等，芳香味中等，色泽稍有改变，呈淡黄色，茎叶结构保持较差，有明显脱落；A3处理的菊芋青贮品质为低劣，没有闻到酸香味，颜色呈淡褐色，茎叶结构保持较差，出现明显腐烂的现象。

表3 菊芋青贮品质感官评定得分Table 3 Sensory evaluation score of Jerusalem artichoke silage quality

2.2 不同晾晒时间对菊芋青贮发酵品质的影响

如表4所示，A1的pH值与CK相比差异显著(P<0.05)，A2处理的pH值与CK相比差异不显著(P>0.05)，A3处理的pH值与CK相比pH值升高，但差异不显著(P>0.05)，A1处理的菊芋青贮pH值最低，数值为4.27。实验处理后的乳酸与CK相比差异不显著(P>0.05)。与CK相比，试验处理A1，A2，A3的青贮中乙酸的含量都稍有升高，但差异不显著(P>0.05)。晾晒处理后各组丙酸含量均低于0.03%FM，但差异不显著(P>0.05)。青贮后所有组别丁酸含量均低于0.05%FM，A1处理组丁酸含量与CK相比差异显著(P<0.05)且含量最低，其中A2处理组中没有检测到丁酸。

表4 不同晾晒时间对菊芋青贮发酵品质的影响Table 4 Effects of different drying time on fermentation quality of Jerusalem artichoke silage

注：同列平均数后具有相同字母者表示差异不显著(P>0.05)，下表同。

Note: There is no significant difference between those with the same letters after the same column average (P> 0.05), the same table below.

2.3 不同晾晒时间对菊芋青贮营养成分的影响

如表5所示，与CK相比，处理后的粗蛋白含量均有降低，且处理组A1，A2与CK相比差异不显著(P>0.05)。处理A1的青贮粗脂肪含量升高，与A2、A3组差异显著(P<0.05)，数值为8.61%。处理组A1、A2的青贮中的粗灰分含量与CK相比无显著差异(P>0.05)，处理A1中的粗灰分含量最低，为13.58%。与CK相比，处理组中酸性洗涤纤维没有显著差异(P>0.05)，处理A1中的酸性洗涤纤维含量最低，为24.65%。A1处理中中性洗涤纤维与对CK相比差异显著(P<0.05)且在所有处理组中中性洗涤纤维含量最低，为47.21%。从总体水平上看，处理A1的菊芋青贮营养成分较高，品质较好。

表5 不同晾晒时间对菊芋青贮营养成分的影响Table 5 Effects of different drying time on nutrient composition of Jerusalem artichoke silage

3 讨论

3.1 原料与青贮后的品质比较评价

将菊芋青贮后可以大幅度提高饲料的品质，与原料相比，青贮后的菊芋品质具有味道酸香，适口性好，消化率高的特点〔13〕。在本研究中，青贮后的饲料营养成分有所变化，EE含量升高，CA含量下降，NDF和ADF含量均有降低，CP得到有效保留，并且有效的保存了绿色植物的营养成分〔12〕。青贮饲料发酵过程中产生的酸类物质，也使得pH值降低，有效的抑制了其他杂菌的生长，从而达到长期保存的目的〔14〕。青贮技术也充分的利用了饲料资源，同时减少了畜禽在饮食中所消耗的能量〔13〕。

3.2 不同晾晒时间的菊芋青贮品质评价

影响菊芋青贮品质的因素有很多种，不同晾晒时间的菊芋青贮品质也稍有差异，栽培技术和外界环境因素，如光照强度，种植密度，土壤肥力，施肥量，收获期以及播种期等都会影响菊芋的品质〔15〕。与其他两处理组和CK相比，经过2h晾晒时间处理的菊芋茎叶青贮后，芳香味较浓，色泽与原料较接近，茎叶结构保存尚好，整体感官评价值较高。pH值是评价青贮品质的重要指标之一，pH值较低有利于限制植物酶的活性，减少蛋白质降解过程中的损失，抑制产生高水平乙酸、丁酸的有害微生物〔16〕，有利于青贮的长期保存。马春晖〔17〕等人指出，pH在3.9～4.2时，发酵良好，pH在4.4～4.7时，发酵质量一般；pH在4.7以上质量劣等。试验中，经过2h晾晒时间处理的菊芋青贮的pH值与CK比差异显著(P<0.05)且最低，数值为4.27，接近高品质青贮pH值的标准，发酵良好，与刘海燕〔16〕，马春晖〔17〕等研究结果接近。NDF与ADF是表示饲草料能量的重要指标，家畜的吸收率与动物的消化率均和NDF与ADF的值呈负相关关系，NDF的值越低表明饲草料的经济价值越高，ADF的值越低表明饲草料的消化率越高，饲用价值越大〔16〕。由此，国内外学者进行了大量的研究，通过降低ADF和NDF含量来提高秸秆的饲喂价值。在本次试验中，2h晾晒时间处理的菊芋茎叶青贮后，NDF与ADF的值均最低，可以增加动物的采食量，提高动物的消化率，更加促进了畜牧产业的发展〔18〕，这与薛艳林〔19〕等研究结果接近。粗蛋白是饲草的重要营养指标，2h晾晒时间处理的菊芋茎叶青贮后蛋白质的损失较少，与CK相比无显著差异(P>0.05)，4h晾晒时间处理与6h晾晒时间处理的菊芋茎叶青贮后与对照组相比差异显著(P<0.05)。余汝华〔20〕等研究表明，青贮发酵后，丁酸含量越低，青贮效果较好，发酵品质较高且易保存，经过2h晾晒处理的材料所产的丙酸与CK相比无显著差异(P>0.05)，丁酸含量稍有下降且差异显著(P<0.05)，并在所有处理组中含量最低。总体来看，2h晾晒时间处理的菊芋茎叶青贮效果较好。