不同处理苜蓿草捆贮藏期内品质变化研究

■荣 磊 格根图 尹 强 贾玉山

（内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古呼和浩特 010019）

畜牧业生产中，牧草的收获与保存是重要的环节。将牧草从旺季贮藏到淡季，可保证全年供应平衡。保持牧草质量，可提高家畜饲养效率和生产性能。随着我国畜牧业发展，我国面临的突出问题是缺乏蛋白饲料。目前国内苜蓿干草是食草家畜最重要最普遍的越冬饲料。由于其方便加工、贮藏及运输。在美国，干草总量的60%是苜蓿干草，80%的苜蓿都是收获打捆贮藏的。

苜蓿在整个收获贮藏期间营养损失很大，Rassmussen(1969)提出，加拿大牧草在田间和贮藏过程中有25%的物质损失。Brandt（1984）曾提出，不经任何处理，对苜蓿高水分打捆贮藏，营养成分的降解率和消化能均有所下降。因此，对苜蓿草捆进行合理的处理可有效保证牧草品质。

本文以此为基点，对宁夏地区苜蓿草捆进行不同水分、不同密度、不同防霉剂添加量组合处理，根据不同处理草捆贮藏期内霉菌种群变化规律，探索出一种最佳贮藏方式，以期为当地苜蓿安全生产提供可靠的理论依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地点及概况

本试验主要在国家牧草产业技术体系宁夏盐池综合试验站开展。宁夏盐池综合试验站试验基地位于宁夏回族自治区银川市，地处东经105°49′～106°53′,北纬37°29′～38°53′。

1.2 试验材料

1.2.1 试验原料

本试验所选用的试验材料均为宁夏盐池综合试验站试验基地第二茬紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.），品种为金皇后(Golden Empress)。

1.2.2 主要仪器设备与化学试剂

主要仪器设备有超净工作台、灭菌锅、锥形瓶（150、250 ml）、试管、酒精灯。Daisy II 体外模拟培养箱、过滤装置（ANKOM F57滤袋）、封口机、量筒（1 L&500 ml）、热水瓶2个、过滤用奶酪布 。

主要试剂有葡萄糖、琼脂粉、蒸馏水。缓冲溶液 A：KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、CaCl2·2H2O、尿素(试剂级)；缓冲溶液B：Na2CO3、Na2S·9H2O。

1.3 试验方法

1.3.1 正交试验设计

本试验所选用的紫花苜蓿均在初花期刈割，选择含水量、打捆密度、CaO添加量三个因素，各取三个水平；以霉菌数量为考察指标，利用L9（33）进行正交试验。正交试验设计因素和水平设计见表1。

表1 正交试验设计因素和水平设计

1.3.2 样品的采集

分别在草捆贮藏360 d时，用取样器在各处理草捆4周及中间部分取样，混合均匀制成重500 g样本，装入自封袋中，以待测定霉菌数量。

1.3.3 霉菌的测定

1.3.3.1 PDA培养基的制备

制1 000 ml PDA培养基需蒸馏水1 000 ml，琼脂20 g，新鲜马铃薯200 g，葡萄糖20 g。高温高压灭菌30 min。

1.3.3.2 真菌的分离

称取10 g样品，放于100 ml无菌水（无菌水中事先加入了分散剂1～2滴，分散剂可以是吐温，OP-10，用来分散菌团）的三角瓶中，上旋转式摇床(200 r/min)充分振荡(60 min),即成母液菌悬液（基础液）。用移液枪分别吸取1 ml上述母液菌悬液加入9 ml无菌水中，按1∶10进行系列稀释，分别得到10-1、10-2、10-3三个稀释度，在事先倒好的PDA培养基上均匀涂板，每个稀释度重复3次，同时以空白作对照，于28℃恒温培养箱中培养，培养约4～5 d，待长出白色小点状菌落时开始记数（注：空白对照培养皿出现菌落数时，结果无效，应重做）。

1.3.3.3 霉菌数的计算

选择菌落数均匀的培养皿进行计算，同稀释度的2个培养皿的菌落平均数乘以稀释倍数，即每克样品中含有的霉菌数。

1.3.4 体外培养消化试验

1.3.4.1 试验动物

本试验选择3只体重、年龄相近，健康无疾病，且装有永久性瘤胃瘘管的成年山羊作为瘤胃液的供给体。瘤胃瘘管内径为45 mm，每只羊体重为(25±1)kg左右。

1.3.4.2 干物质降解率测定方法

1.3.4.2.1 滤袋和样品准备

①将F57滤袋在丙酮中浸泡3～5 min，然后放在通风橱中自然干燥。用丙酮浸泡的目的是除掉表面剂，否则会影响微生物消化。对每个F57滤袋称重，记录质量(m1)。将天平归零，并向滤袋中直接称取0.25 g样品(m)。

②将每个滤袋封口，并放入Daisy II体外模拟培养箱消化罐中(每个罐中最多可以放25个样品)。样品应平衡分布在消化罐分隔的两边。同时至少包括一个空白滤袋，用于确定测定结果校正因子(C1)。

1.3.4.2.2 混合缓冲溶液准备(每个消化罐)

①将缓冲溶液A和B进行预热(39℃)。在容器中先加缓冲溶液A 1 330 ml，然后向其中加266 ml缓冲溶液B（比例为1∶5)。 缓冲溶液A和B的用量要准确，以确保39℃混合溶液的pH值为6.8。向每个装有样品滤袋的消化罐中加1 600 ml混合缓冲溶液。

②将装有样品和缓冲溶液的消化罐放入Dai⁃sy II体外模拟培养箱，加热和搅拌。让消化罐温度平衡至少20～30 min。同时准备瘤胃接种物。

1.3.4.2.3 接种物准备与培养（所有的玻璃器皿要保持在39℃)

①向2个热水瓶中加入39℃水对其进行预热。在收集瘤胃液前将热水倒掉。采用适宜的采集步骤，取至少2 000 ml瘤胃液，放入热水瓶中。

②将瘤胃液从热水瓶中倒出，放到混合器中。向混合器内冲入CO2气体并快速混合30 s。混合的目的是防止微生物黏附，确保用于体外消化微生物的活性。将混合好的瘤胃液用4层奶酪布过滤到5 L容量瓶中(预热39℃)。用4层新的奶酪布过滤将其他热水瓶中的瘤胃液过滤到同一个5 L容量瓶中。容量瓶要持续充CO2。

③用量筒量取400 ml瘤胃培养物。从Daisy II体外模拟培养箱中取出一个消化罐，向缓冲溶液和样品中加入量取好的400 ml培养物。然后向消化罐中充CO2气体30 s，盖好盖子。

④所有用到的消化罐都按照上述步骤重复操作。注意：不要让CO2气体通过缓冲后的培养物鼓泡，而是利用CO2在消化罐上方形成气体层。

⑤培养（确保加热和搅拌开关已经打开）48 h后测定体外真降解率结果。Daisy II体外模拟培养箱将始终保持温度(39.5±0.5)℃。

⑥培养结束，取出消化罐，排干液体。用冷自来水冲洗至水澄清。记录体外消化后滤袋+残渣质量（m2）。

1.3.4.3 计算

式中：m1——滤袋质量(g)；

m——样品质量(g)；

m2——体外消化后滤袋+残渣质量(g)；

C1——空白袋校正系数(烘箱干燥后质量/开始空白滤袋质量)。

1.3.5 数据处理

本论文中数据采用Excel软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 苜蓿草捆贮藏过程霉菌数量分析

本试验将不同处理的苜蓿草捆放在贮草棚中进行贮藏，在贮藏360 d时，对各处理苜蓿草捆进行取样并对其霉菌进行测定，比较分析不同贮藏因素对霉菌数量变化影响，从而确定苜蓿最佳贮藏方式。

由表2可知，不同处理苜蓿草捆中霉菌数量不同，其中处理5中霉菌数量最少。水分含量越大的处理越容易发霉；对于密度因素来说，密度太大或太小均不太理想，只有打捆密度为150 kg/m3时效果最好；CaO的添加可有效抑制霉菌的生长，随着剂量的增大，霉菌数量显著减少。从极差R值上看，CaO添加量对贮藏期内苜蓿草捆影响较显著，霉菌数量越少，饲草品质越好，所以含水量20%，密度为150 kg/m3，CaO添加量为2%为最佳处理。

表2 苜蓿草捆中霉菌变化

2.2 体外消化特性研究

为了进一步评价饲草品质，将霉菌试验中霉菌数量较少的处理挑出，测定其降解率。降解率是指饲草料被动物采食，消化吸收的部分占采食饲草总量的百分比。通常我们以体外降解率来衡量饲草的好坏。干物质降解率越高，牧草品质越好。苜蓿草捆在贮藏过程中，受诸多因素的影响，其中营养成分会发生很大变化，不同处理的草捆，贮藏一段时间后，品质差异性显著，并且体外消化特性会随着品质的不同而产生变化，因此，对于体外消化特性的深入了解，可以从不同角度来评定草捆品质优劣。

本试验将这些处理样品进行体外降解率48 h动态测定，经公式(1)计算得到结果，从而更加全面地分析评价饲草品质。

图1 不同处理贮藏360 d时干物质降解率动态变化

如图1所示，选择处理3、处理4、处理5、处理9四个处理贮藏360 d时样品为测定对象。培养1～3 h期间，各处理上升趋势较为平缓，且各处理间差异并不显著。3 h后，四个处理明显呈现两种变化趋势，处理5与处理9在3～12 h期间总体呈现上升趋势，其中3～6 h期间变化幅度增大，而在6～12 h期间变化幅度稍有减缓；处理3与处理4变化较为相似，均呈现直线上升趋势，但幅度小于处理5与处理9。培养12 h后，处理3、处理4、处理5、处理9四个处理呈现出不同变化趋势，此时，处理4、处理5、处理9三个处理变化幅度均大于处理3。培养48 h后，4个处理降解率均达到最大值，此时，降解率大小顺序为：处理5＞处理9＞处理4＞处理3。

综上所述，对于处理3、处理4、处理5、处理9四个不同贮藏期样品而言，品质的差异直接导致体外降解率变化趋势的不同。各处理样品，分别在培养3 h，12 h后呈现降解率升高，这是由于动物对饲草中不同物质消化特性不同，且各处理均在培养48 h后，降解率达到最大值。

3 讨论

3.1 苜蓿草捆中微生物变化规律

苜蓿刈割时，一般正处在高温高湿的季节，极易导致苜蓿的发霉变质。饲草料中微生物的存在一定意义上降低了其品质。霉菌数量的多少可以反映饲草料的霉变程度，在适宜的温湿度条件下，微生物可大量繁殖。霉菌具有产孢量大和传播速度快等特点。当苜蓿草捆中霉菌数量增多时，会产生大量的热，热量积聚温度升高使得苜蓿中水分散失速度加快和霉菌孢子失活；霉菌繁殖到一定阶段，其数量会呈现减少趋势。

3.2 防霉剂的应用效果分析

饲草料中存在的霉菌，不仅分解其营养成分，降低饲料饲用价值，而且霉菌自身所产生的一些代谢产物会严重影响人畜健康。为了解决防霉这一难题，各种防霉剂的应用成为饲料行业研究的热点。天然防霉剂与其他防霉剂相比，具有环保低污染、广谱杀菌力强等特点。因此，在全球倡导绿色环保的大背景下，开发低毒高效且廉价的防霉剂变得尤为重要。本试验所选用CaO为防霉剂，其优质廉价，易于购得。如果配合适宜的打捆密度及含水量可有效降低草捆中霉菌的数量，提高营养品质。试验表明，添加CaO处理的苜蓿草捆较未添加CaO处理的苜蓿草捆，霉菌数量得到有效抑制。其中，添加2%CaO处理的苜蓿草捆，防霉效果最好。

3.3 苜蓿草捆体外消化特性研究

DM降解率反映了饲草料在瘤胃中消化的难易程度，它与饲料蛋白质、氨基酸、淀粉降解率都存在一定的相关性。试验发现，适宜的含水量、打捆密度配合添加CaO进行打捆贮藏，能够有效保存草捆营养成分，提高DM降解率。其中以含水量为20%，打捆密度为150 kg/m3，添加2%CaO处理DM降解率最高。

4 结论

本论文通过试验分析，得出以下结论：

①苜蓿草捆经CaO处理后进行贮藏，可显著降低草捆中霉菌数量，其中添加2%CaO处理的苜蓿草捆效果最好。

②苜蓿草捆含水量为20%，打捆密度为150 kg/m3，2%CaO的处理，消化特性较好。

（参考文献若干篇，刊略，需者可函索）