不同比例紫花苜蓿与高丹草混贮饲料的发酵品质和营养成分分析

郭 晖

(新乡学院 生命科学与基础医学学院，河南 新乡453003)

紫花苜蓿(Medicagosativa)是一种重要的多年生豆科牧草，其种植适应性强，是畜牧业生产中不可或缺的优质植物性蛋白饲料[1-3]。青贮饲料是指在密闭(缺氧)的环境下，通过乳酸菌发酵抑制杂菌生长而获得的一种粗饲料[4-6]。青绿饲草通过青贮后，不仅能较好地保存其营养，还能有效减少贮存空间。近年来，青贮作为保存牧草养分的一种有效手段，得到了世界各国的广泛关注和认可，许多发达国家已将其作为畜禽的重要饲料来源。青贮能提高苜蓿的饲用价值，促进苜蓿产业化发展[7-10]。但由于苜蓿可溶性糖含量低，缓冲能值高，单一青贮难以达到最佳的发酵条件，常导致青贮失败[11]。

高丹草(Sorghumbicolor×S.sudanense)作为优良的1年生禾本科饲料作物[12-13]，是高粱与苏丹草通过种间杂交技术而培育的新品种，其杂种形成的优势很强，具有产量高、含糖量高、适口性和营养品质好等优点[14]。紫花苜蓿与高丹草混合青贮，可以有效弥补紫花苜蓿干物质和可溶性碳水化合物(WSC)含量低的缺点。因此，在实际生产中，可将紫花苜蓿与高丹草混合青贮，不但可以使二者营养成分互补，而且可以解决紫花苜蓿单一青贮不易成功的问题，具有明显的优势。

近年来，随着畜牧业的集约化和规模化发展，饲料短缺已成为制约畜牧业可持续发展的重要因素。然而，青贮为缓解这一问题提供了新的途径[15]。在畜牧业发达国家，青绿饲草已成为反刍动物重要的饲料来源并进行大面积推广种植，并且混合青贮由于具有营养价值更加均衡的优点受到了广泛关注。基于此，以不同比例的紫花苜蓿与高丹草混合青贮为材料，研究二者在不同混合比例下的感官、营养和发酵品质，旨在探究适宜的紫花苜蓿与高丹草混合青贮比例，以期为紫花苜蓿与高丹草混合青贮饲料的加工提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

紫花苜蓿和高丹草均为饲用牧草。其中，紫花苜蓿品种为龙威6010，由北京猛犸公司提供；高丹草品种为大卡，由郑州华丰草业科技有限公司提供。取2019年8月紫花苜蓿第4次刈割和高丹草第1次收割时的原料。

1.2 试验方法

试验共分为5个处理组，分别为A(100%高丹草单一青贮组)、B(60%高丹草+40%紫花苜蓿混合青贮组)、C(50%高丹草+50%紫花苜蓿混合青贮组)、D(40%高丹草+60%紫花苜蓿混合青贮组)、E(100%紫花苜蓿单一青贮组)。

青贮饲料制作：首先将需要青贮的原料自然晾晒24 h，制成青贮所需的预干料(使其含水量降至60%～70%)，用铡草机将预干料切成长度为2～3 cm的小段，装入青贮发酵袋(32.5 cm × 28.5 cm)内，每袋装1 000 g，抽真空密封，于室温条件下发酵 40 d。发酵结束后打开青贮袋，随机取样，先对其进行感官品质评定，之后再进行营养和发酵品质的评定。

1.3 青贮品质指标测定

1.3.1 营养品质 采用凯氏定氮法测定粗蛋白(CP)含量；采用Somogyi法测定可溶性碳水化合物含量；采用Van Soest法测定中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量；采用马弗炉-干法灰化法测定粗灰分(Ash)含量；采用索氏提取法测定粗脂肪(EE)含量。

1.3.2 感官品质 参照德国农业协会颁布的青贮饲料感官评定标准[16](表1)对各试验组进行感官评价。

表1 青贮饲料感官评定标准

1.3.3 发酵品质 在青贮结束之后，从5个处理组中分别随机称取30 g混匀青贮样品放入匀浆机，之后向其中加入300 mL蒸馏水，匀浆30 s后使用4层纱布过滤，得到青贮浸提液，置于-20 ℃冰箱中冷冻存放，用于各种发酵参数的测定。

使用PHS-3C型精密酸度计测定青贮浸提液pH值；苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮(AN)含量，并计算氨态氮/总氮(AN/TN)；使用LC-20A型高效液相色谱仪分析浸提液的乳酸(LA)含量；使用气相色谱仪测定乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)含量。采用V-Score评价体系和Kaiser评价体系(各评价体系具体评分标准见表2和表3)对青贮饲料发酵品质进行评分计算和综合评定。

表2 V-Score评定标准

表3 Kaiser评定标准

1.4 数据处理

采用 SPSS19.0 软件中的单因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s法比较不同处理组的差异(P<0.05为差异显著)，结果以平均值±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 紫花苜蓿与高丹草青贮原料特性

由表4可知，紫花苜蓿与高丹草的干物质含量分别为35.77%和36.45%。高丹草可溶性碳水化合物含量(7.57%)较高，但粗蛋白含量(8.02%)较低。紫花苜蓿与之相反，其可溶性碳水化合物含量(3.92%)较低，但粗蛋白含量(19.17%)较高。

表4 青贮原料特性

2.2 不同比例紫花苜蓿与高丹草混贮饲料的感官品质分析

由表5可知，高丹草单一青贮的色泽与原料色接近(浅黄色)，具有浓郁芳香味，茎叶结构十分清晰，青贮等级为1级优等(19分)；60%高丹草与40%紫花苜蓿混合青贮的色泽表现为浅黄色，具有微弱芳香味，茎叶结构清晰，等级为2级尚好(15分)；50%高丹草与50%紫花苜蓿混合青贮的色泽与原料色有一定差距(褐色)，具有微弱芳香味，茎叶结构较为清晰，等级为2级尚好(14分)；40%高丹草与60%紫花苜蓿混合青贮的色泽为褐色，呈现微弱芳香味，茎叶结构轻微受损，为2级尚好(12分)；紫花苜蓿单一青贮的色泽与原料色的差距最大(墨绿色)，具有浓郁的丁酸味，茎叶结构受损严重，为3级中等(5分)。

表5 不同处理青贮饲料感官评定

2.3 不同比例紫花苜蓿与高丹草混贮饲料的营养品质分析

由表6可知，高丹草单一青贮的粗蛋白含量为7.42%，显著低于混合青贮组和紫花苜蓿单一青贮(P<0.05)；可溶性碳水化合物含量为4.16%，显著高于各混合青贮和紫花苜蓿单一青贮(P<0.05)；中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量不同程度地高于各混合青贮和紫花苜蓿单一青贮；粗灰分含量为10.13%，略低于各混合青贮和紫花苜蓿单一青贮(P>0.05)；粗脂肪含量为2.67%，亦略低于各混合青贮和紫花苜蓿单一青贮(P>0.05)。由此可见，紫花苜蓿与高丹草混合青贮后，粗蛋白、可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分和粗脂肪含量介于高丹草单一青贮和紫花苜蓿单一青贮，营养成分更加均衡。

表6 不同处理青贮饲料的营养品质

2.4 不同比例紫花苜蓿与高丹草混贮饲料的发酵品质分析

由表7可知，紫花苜蓿单一青贮的pH值、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)含量和氨态氮/总氮(AN/TN)在所有处理组中最高，乳酸(LA)含量最低。3种混贮处理组的LA、AA和PA含量均介于高丹草单一青贮和紫花苜蓿单一青贮。具体来说，在3种混贮处理组中，LA、AA和PA含量差异显著(P<0.05)，其中60%高丹草+40%紫花苜蓿混贮组的LA含量最高，AA和PA含量最低；3种混贮处理组中BA含量介于0.22%～0.24%，其中60%高丹草+40%紫花苜蓿混贮组的BA未检测到(ND)。从2种评价体系的结果来看(表8)，高丹草单一青贮和60%高丹草+40%紫花苜蓿混贮的V-Score评分大于80(等级为良好)；50%高丹草+50%紫花苜蓿混贮和40%高丹草+60%紫花苜蓿混贮的V-Score评分均处于60～70(等级为中等)。在所有处理中，紫花苜蓿单一青贮的V-Score评分最低，为35.16(等级为不良)。在不同处理组中，紫花苜蓿单一青贮的Kaiser评分为60(等级为3级)，其余组的Kaiser评分均高达100(等级为1级)。

表7 不同处理青贮饲料发酵品质

表8 不同处理青贮饲料发酵品质评分

3 结论与讨论

青贮成功与否主要取决于青贮原料的水分和碳水化合物含量是否适宜。已有研究表明，青贮原料的水分含量应控制在60%～70%为宜，可溶性碳水化合物含量应大于干质量的6%[17]。本研究中，紫花苜蓿与高丹草的水分含量分别为64.23%和63.55%，均在上述的水分范围内，适宜青贮。高丹草可溶性碳水化合物含量较高(7.57%)，但紫花苜蓿可溶性碳水化合物含量较低(3.92%)，低于其干质量的6%，缓冲能值较高，单一青贮难以成功。

青贮饲料的感官评定依据具体体现在色泽、气味和结构方面[18]。本研究中，高丹草单一青贮的感官品质最好，为一级优等；3种不同比例的紫花苜蓿与高丹草混贮饲料的感官品质均为二级尚好，其中60%高丹草+40%紫花苜蓿混合青贮组评分最高，为15分，50%高丹草+50%紫花苜蓿混合青贮组评分居中，为14分，而40%高丹草+60%紫花苜蓿混合青贮组评分最低，为12分。因此，3种不同比例的紫花苜蓿与高丹草混合青贮组中60%高丹草+40%紫花苜蓿混合青贮组的感官品质最佳。

研究证实，与单一青贮相比，混合青贮饲料的营养成分更加均衡，因而在实际生产中常将紫花苜蓿分别与高丹草[19]、玉米[20]、黑麦草[21]、无芒雀麦[22]和芦苇[23]等进行混合青贮。本研究中，高丹草单一青贮的可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量均高于紫花苜蓿单一青贮和3个不同比例的高丹草与紫花苜蓿混合青贮组，而粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量均低于紫花苜蓿单一青贮和3个混合青贮组。而紫花苜蓿单一青贮与高丹草单一青贮相反，其可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量均低于高丹草单一青贮和3个混合青贮组，而粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量则均高于高丹草单一青贮和3个混合青贮组。由此可见，单一青贮都会造成饲料养分的不均衡，而紫花苜蓿与高丹草混合青贮后，粗蛋白、可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分和粗脂肪含量均介于高丹草单一青贮和紫花苜蓿单一青贮，养分更加均衡。

鉴于感官评定仅是对青贮饲料的外在状态进行评判，并未考虑到理化指标的变化，因而该方法常用于饲料优劣与否的粗判[24]。V-Score评价体系把感官评定未考虑到的理化指标(挥发性脂肪酸、氨态氮/总氮)纳入其中作为评价依据进行品质评定；Kaiser评价体系[25]把丁酸和乙酸的含量作为评价青贮饲料发酵品质的主要指标。由此可见，V-Score和Kaiser评价体系可以有效弥补感官评定的不足，较好地反映青贮饲料的发酵品质[26]。本研究中，V-Score和Kaiser的评价结果基本吻合。具体来说，高丹草单一青贮的V-Score评分和Kaiser评分均为最高，紫花苜蓿单一青贮的V-Score评分和Kaiser评分均为最低，紫花苜蓿与高丹草混合青贮后的V-Score评分和Kaiser评分则介于二者之间。在3种混贮处理组中，60%高丹草+40%紫花苜蓿处理效果最佳，V-Score评分大于80(等级为良好)，Kaiser评分为100(等级为1级)。

综上，本研究采用紫花苜蓿和高丹草单一青贮和混合青贮的方法，分析了紫花苜蓿和高丹草不同混合比例下其感官、营养和发酵的品质，在3种混贮处理组中，60%高丹草+40%紫花苜蓿混合青贮的感官品质最佳(二级良好)；高丹草与紫花苜蓿混合青贮后，粗蛋白、可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分和粗脂肪含量介于高丹草单一青贮和紫花苜蓿单一青贮，营养更加均衡，形成养分互补；在3种混贮处理组中，60%高丹草+40%紫花苜蓿处理效果最佳，V-Score评分大于80(等级为良好)，Kaiser评分为100(等级为1级)。由此可见，混合青贮不但可有效解决紫花苜蓿草不易青贮和高丹草青贮粗蛋白含量低、酸度大的问题，而且营养更加全面、均衡。在混合青贮组中，60%高丹草+40%紫花苜蓿混合青贮可获得较优的青贮效果。