紫花苜蓿与全株玉米裹包混合青贮试验研究

薛莉萍 刘小莉,曾 烽,王永珍

(1.天水市畜牧技术推广站,甘肃 天水741000; 2.天水市渔业工作站)

目前,天水市苜蓿草加工以生产干草和青贮饲料为主,然而,苜蓿具有蛋白质含量高、可溶性糖含量低的特点,青贮难以成功。本试验利用紫花苜蓿粗蛋白含量高,全株玉米碳水化合物含量高的特点,将苜蓿与全株玉米按照不同比例进行混合青贮,对混合青贮饲料的营养品质和发酵品质关键指标进行对比分析,总结筛选青贮品质最佳的混合青贮比例,解决苜蓿收割期雨量较多,干草调制营养损失严重的问题,为本市苜蓿与全株玉米混合青贮提供技术指导,同时解决一些种植小户充分利用现有饲草资源进行混合青贮,减少资源浪费,提高苜蓿草的利用率。

1 试验材料与方法

1.1 试验地点及原料

本试验于2020年9月在清水县天水德合丰农业综合开发有限公司进行。试验用紫花苜蓿是已种植三年的二茬初花期阿尔刚金,全株玉米是蜡熟期豫单1851。

1.2 试验设计

试验设9个处理,紫花苜蓿单贮A组、全株玉米单贮C组、25%全株玉米+75%紫花苜蓿混贮(C25A75)组、33%全株玉米+67%紫花苜蓿混贮(C33A67)组、40%全株玉米+60%紫花苜蓿混贮(C40A60)组、50%全株玉米+50%紫花苜蓿混贮(C50A50)组、60%全株玉米+40%紫花苜蓿混贮(C60A40)组、67%全株玉米+33%紫花苜蓿混贮(C67A33)组、75%全株玉米+25%紫花苜蓿混贮(C75A25)组,每个处理组设3个重复。

1.3 试验方法

试验当天收割初花期紫花苜蓿和1/2至2/3乳线腊熟期全株玉米,紫花苜蓿收割切碎后晾晒6 h,两种原料切割长度约2 cm左右。青贮时原料用手紧抓松开后自动散开,指缝有水渗出但不滴落。混合青贮,将两种原料按照试验设计的不同比例称重后混合均匀,每个处理组两种青贮原料总重200 kg,随后进行拉伸膜裹包青贮,一个青贮包为一个重复,重约60 kg,共3个。全株玉米和紫花苜蓿单贮,称取两种原料各200 kg,也是各3个裹包青贮包,每个重约60kg,青贮包室外自然条件下放置。

1.4 发酵及营养成分各项指标测定

试验原料青贮80 d后取样进行青贮品质的检测。每个处理取样样品重1 000 g,装真空袋密封后,放入装有冰块的泡沫箱送检。pH值、氨态氮、有机酸、干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维、可溶性糖分别采用雷磁pHS-3CpH计、苯酚-次氯酸钠比色法、液相色谱法、烘干法、凯氏定氮法等国内通用方法测定。取样时,根据德国农业协会制定的DLG评分法,试验组4人从气味、质地结构和色泽3项指标对青贮料感官品质进行现场评分,根据分值分为1 级优良(20～16分)、2 级尚好(15～10分)、3 级中等(9～5分)、4 级腐败(4～0分)4个等级。

1.5 试验数据的处理

数据通过Excel汇总整理,再用SPSS软件进行方差分析和多重比较,P<0.05时表示两组数据差异显著。

2 结果分析

2.1 不同处理感观品质评价结果(见表1)

表1 紫花苜蓿和全株玉米混合青贮饲料感观评定

7个全株玉米和苜蓿的混合青贮组茎叶结构良好,质地松软,但C25A75组和C33A67组取样时发现青贮饲料里有结块;玉米混合比例大于60%时色泽为黄绿色,取料放在鼻尖可闻见芳香味,玉米混合比例小于40%时青贮料的色泽为淡褐绿色,饲料酸香味较淡,C25A75组略有酸臭味,芳香味弱。而苜蓿单贮组青贮饲料茎叶结构、气味、色泽都不及混合青贮组和全株玉米单贮组。根据评分,C60A40、C67A33、C75A25组饲料品级为一级优良,C50A50、C40A60、C33A67组饲料品级为2 级尚好,C25A75组饲料品级为3 级中等,C60A40组感观评价最好。

2.2 发酵品质分析

由表2可看出,7个混贮处理组 pH值均显著低于苜蓿单贮组(P<0.05),显著高于玉米单贮组(P<0.05),pH值随全株玉米添加量的增加有下降趋势,C60A40、C67A33、C75A25组pH值均低于4.2,且均显著低于其他几个混合青贮组(P<0.05)。乳酸含量,7个混合青贮组均显著高于苜蓿单贮组(P<0.05),基本呈现出随全株玉米添加量的增加产生的乳酸也随之增加。乙酸含量,C40A60、C33A67组均显著高于其他处理组(P<0.05),C75A25组显著低于其他处理组(P<0.05)。C60A40,C67A33组没有检测到丙酸,其余几个处理组中C75A25组丙酸含量最低。丁酸含量,C75A25和C组未检测到,C67A33组= C40A60组

表2 紫花苜蓿和全株玉米混合青贮饲料发酵品质指标值 % DM

2.3 营养成分结果分析

由表3可看出,干物质含量,A组显著高于其他处理组(P<0.05),且随着全株玉米添加量的增加基本呈下降趋势,7个混合青贮组中C25A75组最高,但与C33A67、C40A60、C50A50、C67A33组差异不显著,C75A25组最低。粗蛋白含量,A组最高,C组最低,7个混合处理组介于A组和C组之间,基本上随着苜蓿添加比例的降低而降低,C67A33高于C60A40组无差异。中性洗济纤维含量,7个混合处理组介于C组和A组之间,A组最低,整体随全株玉米添加量的增加而增加,说明牲畜对青贮饲料干物质的采食量也随之降低。酸性洗济纤维含量,7个混合处理组均显著高于C组(P<0.05),C33A67组低于A组无差异,其他6个混合处理组均显著低于A组(P<0.05),说明混合青贮可提高青贮饲料纤维消化率。可溶性碳水化合物含量,7个混合青贮组均显著高于A组(P<0.05),显著低于C组(P<0.05),呈现出随着全株玉米添加量的增加而升高。相对饲用价值C40A60组最高,与C25A75和A组没有差异,与C33A67组差异不显著,但显著高于其他处理组(P<0.05);C60A40组相对饲用价值,高于C67A33组差异不显著,但显著高于C75A25组(P<0.05)。以上说明,与苜蓿单贮组相比,混合青贮饲料粗蛋白和可溶性碳水化合物降低、中性洗济纤维含量升高,营养品质下降;但与全株玉米单贮相比,粗蛋白和饲料相对饲用价值升高,有效提高了青贮饲料的营养品质。

表3 紫花苜蓿和全株玉米混合青贮饲料营养成分 % DM

3 讨论

3.1 不同混合比例对青贮感官品质的影响

优质的青贮饲料颜色接近青贮前原料的颜色,青贮后色泽为绿色或黄绿色为最好,茎叶结构保持良好,质地柔软,不粘手,且散发出芳香酸味。本试验中,紫花苜蓿单贮A组和C25A75组饲料略散发出酸臭味,茎叶结构良好,但偶见结块,色泽为淡褐绿色,手抓有轻微黏手,评定等级最差;C50A50、C40A60、C33A67组酸香味较淡,色泽为淡褐绿色,茎叶结构良好,不粘手,饲料品质尚好,但C33A67组青贮料中偶见结块,是2级尚好中评分最低的一组;而C、C60A40、C67A33、C75A25组评定等级都为1级优良。总体表现出随着玉米添加比例的提高,青贮饲料感官品质明显改善,青贮饲料质量得到提升。

3.2 混合比例对青贮发酵品质的影响

pH值是反映青贮饲料发酵品质的重要指标之一,优质青贮饲料 pH 值低于 4.2,当高于4.8 时说明饲料的发酵品质较差。乳酸、乙酸和丁酸是衡量青贮发酵好坏的重要指标,优质的青贮饲料乳酸比例应较高,乳酸对发酵过程中pH值的下降贡献最大,其次是乙酸,乙酸能抑制酵母菌生长,消耗饲料中的营养物质,提高有氧稳定性,适当的乙酸浓度是有益的。丁酸具有难闻的气味,由梭菌代谢产生,此过程会导致干物质和能量损失,品质良好的青贮饲料中不应检测到丁酸。氨态氮与总氮比值反映青贮发酵过程中蛋白质和氨基酸的降解程度,氨态氮与总氮比值越大青贮发酵品质就越差。

本试验中,混合青贮乳酸含量随全株玉米添加比例的增大而升高,pH 值、丁酸、氨态氮的含量随全株玉米添加比例的增加基本呈下降趋势,说明苜蓿青贮时添加全株玉米能促进乳菌发酵产生大量的乳酸,提高青贮饲料中乳酸的含量,迅速降低pH 值,抑制蛋白质和氨基酸降解,减少丁酸和氨态氮的生成,提高青贮饲料发酵品质。这与赵苗苗等人的研究结果一致,混合青贮随着玉米所占比例的升高,pH值呈显著下降的趋势,乳酸含量占绝对优势,能有效改善苜蓿的青贮品质。唐莉娟等人研究结果表明,全株玉米与苜蓿混合青贮可有效改善青贮发酵品质。

A组pH 值最高为4.88,丁酸和氨态氮含量均显著高于其他处理组(P<0.05),是几组试验中发酵品质最差的组。C25A75、C50A50、C40A60、C33A67各组青贮发酵过程中产生的乳酸均占总酸比例的70%以下,pH 值均高于4.2。C组、C75A25、C67A33、C60A40组 pH 值均低于 4.2,C60A40组乳酸占总酸比例74.68%,其余3组均大于 80%,乳酸含量占绝对优势。C67A33组未检测到丙酸;C组、C75A25组未检测到丁酸,C60A40和C67A33组产生的丁酸低于其他几个处理组,但二者之间差异不显著;氨态氮含量C67A33、C60A40、C75A25组均显著高于C组(P<0.05),均显著低于其他几个处理组(P<0.05),而C67A33组高于C60A40和C75A25组差异不显著,C60A40和C75A25组没有差异。说明C75A25、C60A40、C67A33组是混合青贮中发酵品质比较好的几种混贮组合,pH 值均处在理想状态,C75A25组发酵品质更接近于 C组。这与王凤欣的研究结果相似,研究表明全株玉米和苜蓿混合青贮比例为75∶25、67∶33时可以调制出优质的青贮饲料。说明混合青贮时紫花苜蓿比例越高,供乳酸菌发酵的可溶性糖含量越少,发酵初期产生的乳酸较少,pH值下降越慢,越难以有效抑制有害菌的繁殖和活性,导致营养物质损失越大。

3.3 混合比例对青贮营养成分的影响

青贮饲料干物质含量直接反映底物营养成分的浓度。粗蛋白是饲料中的主要营养物质,粗蛋白含量越高营养品质越好。可溶性碳水化合物为动物生长提供能量需求,青贮时适宜的可溶性糖是克服高缓冲能,确保青贮发酵品质的前提条件。本试验中,几个苜蓿与全株玉米混合青贮组与苜蓿单贮组相比,随全株玉米添加量的增加,可溶性糖含量随之升高,干物质、粗蛋白的含量降低,混合青贮营养品质降低,可能是青贮原料玉米的含水量比苜蓿的高,一般情况苜蓿中粗蛋白含量在18%以上,而全株饲用玉米中粗蛋白含量在10%左右,因此混合青贮时干物质、粗蛋白含量随着全株玉米添加量的增加而降低,这与唐莉娟及王凤欣的研究结果一致,结果表明苜蓿与全株玉米混合青贮时,青贮饲料中粗蛋白含量随苜蓿添加量的增加而提高,可溶性碳水化合物含量随全株玉米添加量的增加而提高,说明将苜蓿与全株玉米混合青贮,通过二者优势互补,促进青贮发酵,青贮料营养均衡。

中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量影响反刍动物干物质采食量和饲料营养物质的消化吸收,中性洗涤纤维含量越高,青贮饲料适口性变差,干物质采食量降低,酸性洗涤纤维含量增加,消化率降低。相对饲用价值(RFV) 是衡量牧草采食量和能量价值的重要指标,反映牧草可消化干物质的采食量,也是目前美国广泛使用的粗饲料质量评定指数及粗饲料交易中的价格评定标准。本试验中,几个苜蓿与全株玉米混合青贮组的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量均介于苜蓿单贮和全株玉米单贮之间,与紫花苜蓿单贮相比,混合青贮组的中性洗涤纤维含量均有提高、酸性洗涤纤维的含量均有降低。其相对饲用价值C40A60组最高,显著高于C60A40、C50A50、C67A33、C75A25、C组(P<0.05),但与C25A75、A组之间无差异,与C33A67组有差异但不显著。而发酵品质相对较好的几个混合处理C60A40、C67A33、C75A25组中,C60A40组相对饲用价值最高,这与唐莉娟等的结果一致,唐莉娟在研究中提到,为解决苜蓿和全株玉米单独青贮的缺点,国内很多学者对两者混贮进行了大量研究,结果表明苜蓿和全株玉米按不同比例混贮既能解决苜蓿单贮品质较差,又能解决玉米单贮营养价值相对较低的问题,其中 4∶6的混贮效果最好。辛鹏程等人研究结果也表明40%的苜蓿和60%的全株玉米混合青贮效果最好。

4 结论

紫花苜蓿与全株玉米混合青贮与苜蓿单贮相比,可以提高青贮饲料发酵品质,很好解决紫花苜蓿单贮时难于调制的问题,但营养品质降低。所有处理组中,C75A25、C60A40、C67A33组发酵品质较好,是比较理想的几组混合青贮组合,且C60A40组相对饲用价值是这三组中最高,青贮饲料利用率相对较高。综合考虑青贮饲料营养成分、感官品质和发酵品质等多项指标,C60A40组混合青贮组合可在生产中推广应用。