添加剂种类和组合对晾晒后全株油菜青贮效果的影响

周迪，杨帅，张欣欣，袁婧，高艳霞，李建国，汪波，周广生，傅廷栋，叶俊，杨利国，5*，滑国华，5*

（1.华中农业大学动物科技学院，湖北 武汉 430000；2.河北农业大学动物科技学院，河北 保定 071000；3.华中农业大学植物科学技术学院，湖北 武汉 430000；4.湖北省耕地质量与肥料工作总站，湖北 武汉 430000；5.湖北省水牛工程中心，湖北 武汉 430000）

发展草食畜牧业是建设现代畜牧业的重要方面，草食畜牧业的发展与壮大，其基本保证是饲料作物尤其是优质青粗饲料的供给。油菜（Brassica napus）具有生长快，生物产量大，蛋白含量高、低硫苷和低芥酸的特点［1］，其粗蛋白含量、消化能和磷含量接近豆科牧草［2］，是一种营养价值较高的饲草料资源。此外，油菜是国家重点发展的“粮棉油”中重要的油料作物，2019年我国油菜籽总产量达1348.47万t［3］，约占世界总量的1/5，其价格受国际市场和进口量的影响很大。因此，做好油菜综合利用，不仅可以有效缓解我国草食畜牧业优质青粗饲料短缺的问题，还可以促进“油改饲”工作的推进，缓解农民丰产不丰收问题。

虽然油菜鲜饲适口性好，但因其水分含量高，不易长期保存，影响了其规模化利用；此外，油菜鲜饲会导致动物干物质采食量低、拉稀等，影响动物生长和泌乳。因此，不适宜大规模推广应用。青贮是一种保存青绿饲料的有效方式［4］，在青贮中添加不同发酵剂能有效提高青贮效果，如青贮乳酸菌能快速发酵产生大量乳酸，降低p H，有效抑制腐败菌生长，缩短发酵时间，减少营养物质损失［5］，纤维素酶可以降低纤维素和半纤维素的含量，增加乳酸菌的协同作用等。虽然有部分文献报道了油菜单一青贮［6］、混合青贮［7-8］、添加剂青贮［9-12］和全混合日粮青贮［13］等，但其存在不同程度腐败、青贮感官质量较差、营养价值低等问题。

本实验室前期研究发现，刈割晾晒全株油菜能快速降低油菜水分含量［14-15］，比较不同生长期油菜生物量和营养特性，终花期油菜营养价值相对较高［16］。因此本研究选择终花期油菜经过机械刈割就地晾晒，并使用了7种不同青贮添加剂方案进行青贮，以期探索一种高效的油菜青贮保存方案，为饲用油菜青贮保存和规模化运用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

华油杂62号油菜，于2018年9月29日播种于沙洋县农田，在终花期（2019年4月15日）刈割。青贮袋尺寸规格70 cm×130 cm；青贮菌剂S为固体菌剂，含植物乳杆菌（菌种编号：CGMCC 1.557）、嗜酸乳杆菌（菌种编号：CGMCC 1.12735）、布氏乳杆菌（菌种编号：CGMCC1.3108）、干酪乳杆菌（菌种编号：CGMCC 1.3206）、纤维素酶（酶活为5万U·g-1），有效活菌≥4×109CFU·g-1；青贮菌剂L为液体菌剂，含植物乳杆菌（菌种编号：CGMCC 1.557）、嗜酸乳杆菌（菌种编号：CGMCC 1.12735）、戊糖片球菌（菌种编号：CGMCC 1.12961）、有机酸、小分子肽等，有效活菌≥2×109CFU·g-1（山东卓华生物科技有限公司）；红糖和玉米粉。

3头体况相似的健康的安装永久性瘤胃瘘管的中国荷斯坦阉公牛（保定宏达牧业有限公司），散栏式饲养，自由采食（上午6：00，下午3：00喂料），自由饮水。

1.2 试验设计

本研究在油菜晾晒轧碎后，采用完全随机设计7种青贮方案，分别是直接青贮（对照组control group，D）、玉米粉（corn meal，C组，10 kg·t-1）、固体菌剂（solid inoculums，S组，25 g·t-1）或液体菌剂（liquid inoculums，L组，250 mL·t-1）、固体菌剂+液体菌剂（solid inoculum+liquid inoculums，SL组）、固体菌剂+液体菌剂+红糖（solid inoculum+liquid inoculum+brown sugar，SLB组，红糖添加量为4 kg·t-1）、固体菌剂+液体菌剂+玉米粉（solid inoculum+liquid inoculum+corn，SLC组）；每个处理6个重复，每个重复30 kg袋装青贮。具体设计方案见表1。

表1 油菜青贮试验设计Table 1 Exper imental design of rape silage

1.3 青贮油菜的制作

1.3.1收割与切碎 在2019年4月15日，专用油菜收割机刈割，就地晾晒，当监测水分含量降至70%时，用铡草机切碎，长度在3～5 cm。

1.3.2处理与装袋 将切碎后的油菜按表1处理均匀喷洒菌剂及处理，青贮袋压实并密封。

1.4 青贮油菜的感官评定

分别在青贮30、45、60、75和90 d取样（每种处理方式3个重复），对其色泽、气味、质地等指标进行观察，参照德国农业协会制定的标准（表2）进行评级。

表2 青贮饲料感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standar d for silage

1.5 青贮油菜发酵品质与化学成分评定

取青贮30、45、60、75、90 d的各处理（3个重复）油菜青贮样品，分为两份，1份10 g，加90 mL去离子水，封口放置于4℃冰箱浸提30 min，处理后的浸提液用4层0.0374 mm尼龙滤布过滤，用p H计测定青贮料浸出液p H值。对青贮30和60 d的各处理油菜青贮样用蒽酮-硫酸比色法［17］测定水溶性碳水化合物（water-soluble carbohydrates，WSC）的含量；取一部分样本于105℃鼓风干燥箱中烘干至恒重测定其干物质（dry matter，DM）含量（GB/T 6435-2014），剩余的青贮样混匀后置于65℃鼓风干燥箱中烘干48 h，随后烘干样品用多功能粉碎机粉碎后过0.425 mm筛后于-20℃密封保存，用于粗蛋白（crude protein，CP）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）和酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）含量的测定。采用凯氏定氮法测定CP含量（GB/T 6432-2018）。用聚酯网袋法测定NDF（GB/T 20806-2006）和ADF（NY/T 1459-2007）含量，NDF测定中加入耐高温的α-淀粉酶和亚硫酸钠。

1.6 瘤胃降解率

选择青贮30和60 d的烘干粉碎样品，经0.425 mm分级筛过筛，分别称取3.0 g装入0.061 mm孔径尼龙布制袋（10 cm×5 cm）中，每个样本每头牛2个重复，3头牛总计每个样本6个重复，经瘘管放入试验牛瘤胃中分别于发酵12、24和72 h取出，清水缓慢冲洗至清亮，65℃烘干至恒重，分别测定不同发酵时间时剩余DM、CP、NDF和ADF含量，方法同1.5所述，计算各组分瘤胃降解率。降解率计算公式如下：

1.7 数据统计与分析

试验数据利用SPSS 19.0软件进行分析，pH和水分使用One-way ANOVA分析，使用Duncan法进行多重比较，以P＜0.05表示差异显著；各化学组分含量和降解率采用一般线性模型，Two-way ANOVA分析，分析各因素及其交互作用，使用Duncan法进行多重比较，以P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 刈割晾晒全株油菜水分变化规律

终花期刈割全株油菜，留茬高度25 cm，就地晾晒；气象监测显示，晾晒期间风力小于3级，气温在10～30℃波动（图1）。从晾晒第1天起开始监测水分变化情况，结果表明水分平均每天下降4%，至少需要经过3个连续晴天晾晒，水分降至70%左右（图1），达到青贮油菜水分标准。

图1 晾晒期间温度与油菜水分含量变化Fig.1 Temperature variation and the moisture content change during drying of rape

2.2 不同处理组青贮油菜的感官评分

将晾晒后水分降至70%以下的油菜轧碎，按试验设计进行青贮，在青贮后30、45、60、75和90 d采样，进行感官评定。结果表明，各组综合评分值均达到一级优等水平（16～20），SLB和SLC处理组在各时期的气味评分和综合评分值均高于其他组（表3）。

表3 不同处理组青贮油菜的感官综合评分Table 3 Comprehensive sensory evaluation of various treated rape silage after ensiling

2.3 不同处理组油菜青贮p H值和水分含量分析

对各组分别在青贮30、45、60、75和90 d采样，测定pH变化情况，结果表明从青贮30 d开始，各组pH基本维持在3.9～4.4（图2），其中SLB、SLC组pH更为稳定，始终保持在3.9～4.2，且SLB、SLC两组平均pH低于其他各组（P＜0.05）（图2）。

图2 各处理油菜青贮在不同时期的p H值Fig.2 The p H value of various treated r ape silage in differ ent per iods

检测各处理组不同青贮时期水分含量变化规律，结果表明，从青贮30 d起，各处理组水分维持在65%～70%（图3），其中SLB、SLC两组水分波动最小，SLC、C两组平均水分含量显著低于其他各组（P＜0.05），其他各组间水分含量差异不显著（P＞0.05）。

图3 各处理组油菜在不同青贮时期水分含量Fig.3 The silage moistur e content of different gr oups in different period

2.4 不同处理组青贮油菜的化学成分分析

参照饲料国家标准方法测定各组油菜青贮样品的化学组分，结果（表4）表明，SLC和C组DM含量显著高于其他各处理组和对照组（P＜0.05），SLC和C组间DM含量差异不显著（P＞0.05）；各组间CP含量差异较小，SL组含量最高（P＜0.05）；WSC含量各组之间差异不显著（P＞0.05）；SLC组的NDF（P＞0.05）和ADF（P＜0.05）含量最低。

表4 不同处理组青贮油菜在不同时期的化学成分含量Table 4 The dr y matter（DM），cr ude protein（CP），WSC，neutral deter gent fiber（NDF）and acid detergent fiber（ADF）content of various treatment methods of silage rape in different periods

2.5 不同处理组青贮油菜的瘤胃降解效率分析

随着消化时间延长，各组DM、CP、NDF和ADF瘤胃降解率都显著上升（P＜0.05）；青贮30 d的各处理组样品DM和CP降解率无显著差异（P＞0.05），C和SLB组NDF降解率（72 h）分别为46.59%和46.39%，显著高于D组39.57%（P＜0.05）；C组和SLB组ADF降解率（72 h）分别为53.01%和52.21%，显著高于D组45.67%（P＜0.05，表5）。

表5 不同处理方式青贮油菜在青贮30 d时的瘤胃体内12、24和72 h的营养成分降解率Table 5 Degr adation rate of nutrient components in rumen for 12，24 and 72 hour s of silage r ape under different tr eatments for 30 days

青贮60 d各油菜处理组瘤胃降解率见表6。随着消化时间的延长，DM、CP、NDF和ADF降解率都显著上升（P＜0.05）；青贮60 d油菜不同处理方式青贮DM，CP，NDF和ADF降解率差异显著（P＜0.05）。SLC组的DM降解率（72 h）为75.45%，显著高于其他各组（P＜0.05）；SLC和SLB组的CP降解率（72 h）均为83.40%，显著高于D组（74.36%）（P＜0.05）；SLC和SLB组的NDF降解率（72 h）分别为56.95%和56.21%，显著高于其他各组（P＜0.05）；SLC和SLB组的ADF降解率（72 h）分别为62.27%和61.15%，显著高于D组（49.77%）（P＜0.05）。

表6 不同处理方式青贮油菜在青贮60 d时的瘤胃体内12、24和72 h的营养成分降解率Table 6 Degr adation rate of nutrient components in rumen for 12，24 and 72 hour s of silage r ape under different tr eatments for 60 days

3 讨论

不同生长期油菜营养成分差异很大，随着油菜继续生长成熟，CP含量逐渐下降，NDF和ADF逐渐升高［2，6，16，18-19］。从营养价值来看，盛花期前油菜粗蛋白含量达到豆科饲草水平，之后蛋白含量下降，但仍介于禾本科牧草与豆科牧草之间。终花期饲用油菜CP含量大于10%，WSC含量低，生物产量大，其全株油菜有机物含量略低于玉米秸秆，但钙和磷含量高于玉米秸秆，营养价值高，是一种优良的粗饲料资源［1］。

水分控制是青贮成功的关键，终花期全株油菜水分含量高（大于80%），高于青贮合理水分范围（一般青贮水分范围为65%～75%），不降低水分直接青贮会发生腐败［6］。目前针对高水分含量青绿饲料保存的方法，一种是通过风干晾晒，如牧草刈割晾晒风干制作青干草［20］，第2种就是混合干物质原料进行青贮，如玉米秸秆或者干稻草与油菜混合青贮［7，15］。已有研究表明油菜刈割晾晒能降低水分含量，并且营养损失较少［15，21］，本研究通过油菜专用收割机刈割油菜并就地晾晒，快速降低了油菜水分，同时没有腐烂情况发生，经过连续3 d在地里晾晒，水分降低到合理青贮范围，并且晾晒后油菜未添加青贮添加剂直接进行青贮，品质依然优良，无腐败发生，能较好地保存。

优良的青贮饲料主要取决于青贮底物原料和合适的发酵程序，其中可利用的糖源以及乳酸菌是关键。青贮期间乳酸菌能利用青贮原料中的WSC将其转化为乳酸，降低p H，从而抑制有害菌的生命代谢活动，降低有氧损耗［5］。有研究表明，将蛋白含量高的青饲料和碳水化合物高的青饲料混合青贮可以取得不错的青贮效果［22-24］，乳酸菌和纤维素酶已经被广泛应用于改善青绿饲料青贮的发酵品质并增强青贮饲料的消化率［25-26］。研究表明纤维素酶在玉米秸秆，小麦秸秆等原料发挥积极的作用［27-28］；添加糖原料可以改善青贮的品质［9-10］，有机酸也通过降低p H形成适于乳酸菌生活的环境，抑制霉菌等有害微生物的活动［29-32］。本研究使用固体菌剂S、液体菌剂L以及添加红糖或玉米粉进行油菜青贮，其中兼性厌氧菌（植物乳杆菌和戊糖片球菌）能在氧气被消耗前配合嗜酸乳杆菌利用打碎油菜原料溶出物中的蛋白和少量糖以及添加的糖原料进行发酵产生乳酸，降低pH值，快速抑制病原菌和霉菌，防止发霉发热，而干酪乳杆菌可以产生丰富的蛋白酶，将油菜原料中的蛋白质分解为小肽和氨基酸、为植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌提供充足氮源，利于乳杆菌快速生长、繁殖和代谢，产生大量乳酸和乙酸，当p H值降至4.5以下，只有嗜酸乳杆菌仍能继续发酵产酸，直到p H降至4.0～4.2以下，达到稳定。

青贮过程会消耗青绿饲料养分，导致DM部分被消耗降解［33］，一般认为ADF含量越低，饲草适口性越好，营养价值越高［34］，蛋白质含量越高，代表营养价值越高，蛋白含量越低，说明营养价值越低［35］。感官结果显示各组青贮颜色均为黄绿色，茎叶结构明显，气味略有酸味，带着淡淡的芳香味，综合评分均为优等，随着青贮时间延长，青贮质量略有下降，但是仍然维持在优等，评分维持在17.6～19.4，不同青贮时间点p H和水分稳定性可得出SLB、SLC两组明显好于其他各组，说明通过晾晒后直接青贮终花期油菜可以较好地保存，但额外添加糖源以及添加复合菌剂，使油菜快速发酵产生大量乳酸并降低p H，抑制了有害菌的生命活动，有效减少了饲用油菜的损耗，保持了原料的特性并具有芳香味。通过化学组分分析结果可知SLC组的DM含量最高，NDF和ADF含量最低，原因可能是添加糖、纤维素酶和乳酸菌有助于发酵的深度进行，并对NDF和ADF的降解发挥作用［36-37］。

干物质采食量（dry matter intake，DMI）决定着维持动物健康和生产所需的养分。消化率较低的饲料限制DMI，因为它们在瘤胃中被清除的速度和通过消化道的速度慢［38］，而瘤胃降解率反映饲料通过瘤胃的消化情况［39］。本研究不同青贮处理组油菜DM、CP、NDF和ADF的实时降解率随时间的延长而升高。青贮30 d各处理组DM和CP的72 h降解率差异不显著，但是青贮60 d各处理组DM和CP的72 h降解率中SLC和SLB较优于其他各组；青贮30 d各处理组NDF和ADF的72 h实时降解率中SLB和C较高于其他组，但是青贮60 d中NDF和ADF 72 h实时降解率中SLC和SLB最高。说明随着发酵时间的延长，添加的乳酸菌复合菌、纤维素酶以及糖原增加了发酵的程度，部分ADF和NDF变得可被动物利用。

4 结论

终花期全株油菜经刈割晾晒后青贮可以很好地保存其营养价值，刈割后，需根据当地气象情况，连续晾晒3～4 d（平均每天水分降低4%～5%），在青贮过程中添加固体菌剂+液体菌剂+玉米粉组合（SLC）能最有效地保存青绿油菜，不仅提高其适口性，还可提高DM、CP、NDF和ADF的降解率，并降低ADF含量，是一种较为理想的油菜青贮方案。