压扁处理对紫花苜蓿干燥特性及干草品质的影响i

王坤龙，刘 燕，冯骁骋，尹 强，孙 林，贾玉山*

(1.内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古 呼和浩特市 010019；2.中国农业科学院草原研究所，内蒙古 呼和浩特市 010010)

压扁处理对紫花苜蓿干燥特性及干草品质的影响i

王坤龙1，刘 燕1，冯骁骋1，尹 强2，孙 林1，贾玉山1*

(1.内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古 呼和浩特市 010019；2.中国农业科学院草原研究所，内蒙古 呼和浩特市 010010)

为了研究紫花苜蓿干草田间调制过程中干燥特性及营养成分的变化规律，试验采用压扁和未压扁二种处理方法，在田间自然晾晒条件下，分别在刈割后和含水量为50%、40%、30%、20%时进行取样分析。结果表明：压扁处理干燥速度显著快于未压处理(P<0.05)，水分散失均呈先快后慢的趋势；压扁处理显著降低苜蓿叶片的损失(P<0.05)；含水量为50%、40%、30%、20%时，压扁处理苜蓿干草的粗蛋白、总消化营养物质、无氮浸出物、胡萝卜素含量均明显高于未压处理；中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量明显低于未压扁处理，说明压扁处理能明显提高紫花苜蓿干燥速度，降低叶片损失，改善干草的营养品质。

紫花苜蓿；压扁；干草；干燥特性；营养品质

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是畜禽特别是草食畜禽最主要的优质饲草,但青绿苜蓿存在收获季节性明显且集中,体积大、含水量高,不耐贮藏,不易商品化,无法异地、异季利用,难以产业化生产和满足市场需求。利用青绿苜蓿调制干草是克服上述矛盾的有效方法之一〔1〕。然而在实际生产中，由于对苜蓿干草调制方式及所含水分掌握不好，造成富含蛋白质的叶片大量脱落，营养物质随之流失，干草质量严重下降，既影响生产者的收益，又影响畜牧产业的发展〔2〕。因此，如何调制优质的苜蓿干草显得尤为重要。由于不同干燥方法所用时间不同，光化学反应、微生物活动、牧草自身的呼吸作用及植物组织内部的生理生化反应也都存在较大的差异〔3，4〕。因此，不同的干燥方式下对紫花苜蓿干草营养价值有较大影响。

本文设未压和压扁2个处理，测定紫花苜蓿干草调制过程中干燥速度和不同水分含量时的营养成分，以期为优质苜蓿干草的调制提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验于2012年8月份进行，原料取自于宁夏银川市西夏区境内的贺兰山农牧场苜蓿基地试验田，品种为“金皇后”紫花苜蓿(MedicagosativaL.cv.Golden Empress)。所取材料均处于初花期，平均株高108cm。

1.2试验方法

试验设未压和压扁2个处理，未压采用镰刀人工刈割，不做任何处理；压扁采用集刈割、压扁于一体的New Holland 488型割草机(意大利凯斯纽荷兰公司生产)刈割，茎秆有纵向裂纹，但裂纹不明显。留茬高度为5～6cm，刈割后苜蓿放置于苜蓿地进行自然干燥，草条厚度约为15cm，宽度约为50cm，当苜蓿含水率达到40%左右时翻晒1次。苜蓿在干燥过程中，白天(7∶00-19∶00)每隔2h取样1次、进行苜蓿含水量的测定，每次取样约500g，重复3次。用微波炉随时监控紫花苜蓿含水量[5]，同时记录天气状况。鲜样及含水量分别为50%、40%、30%、20%时各取样1000g，重复3次。一部分在60℃烘箱中烘干48h，用微型植物试样粉碎机(北京中兴伟业仪器有限公司生产)粉碎后过0.45mm(40目)筛，密封，保存。另一部分茎叶分离后置于75℃烘箱中，48h后准确称重，计算不同含水量时的茎叶比。

1.3测定指标与方法

含水量、粗灰分和粗脂肪的测定参照《饲料分析及饲料质量检测技术》(杨胜，1993)。即含水量采用减重法进行测定，粗灰分采用GB6439-92燃烧法测定，粗脂肪采用索氏脂肪提取法测定。

粗蛋白利用FOSS Kjeltec 8400全自动凯氏定氮仪进行测定，粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维利用FOSS Fibertec 2010全自动纤维分析系统进行测定。

无氮浸出物(NFE)的以下式计算：

NFE(%)=1-(CP%+CF%+CA%+EE%)

(1)

总可消化营养成分采用修奈达氏(SCHNEDER)方法，用饲料成分的分析值求总消化营养成分(TDN)。TDN的计算方法如下：

Y=c+b1×X1+b2×X2+b3×X3+b4×X4

(2)

式中：Y-总消化养分(TDN)；X-X1、X2、X3、X4分别代表干物质中CP、CF、EE、NFE的百分含量；C-各个种的常数；b-b1、b2、b3、b4分别代表CP、CF、EE、NFE所对应的系数。

干草饲料TDN计算公式系数含义

1.4数据处理方法

本试验数据的前期处理利用Microsoft Office Excel 2003软件进行，数据的方差分析利用SPSS11.0软件进行，所有数据均以平均值±标准差来表示。

2 结果与分析

2.1压扁处理对紫花苜蓿干燥速度的影响

表1 紫花苜蓿不同晾晒时间含水量及天气状况测定表

注：表中同行同列数据右肩小写字母不同者表示差异显著(P<0.05)，标有相同字母表示差异不显著(P>0.05)。

从表1可以看出：不同处理对水分的散失速度的影响差异显著，压扁处理明显快于未压处理。首先，苜蓿两个处理的初水分差异显著，未压处理初始含水量为73.93%，而压扁处理仅为72.21%。随着干燥过程的进行，两个处理的含水量均随时间的延长而逐渐降低，且压扁与未压两个处理的水分散失速度均呈先快后慢的趋势，当含水量较高时，水分散失速度很快，随着晾晒时间的延长，含水量逐渐降低，其水分散失速度也随之趋缓。但前期尤其是刈割后最初4h的晾晒过程中，压扁处理的水分散失速度快于未压处理。如经过最初4h的晾晒，未压处理含水量从73.93%降到了63.87%，降幅为10.06%，而压扁处理则从72.21%降到了53.62%，降幅高达18.59%，压扁处理的水分散失速度相当于未压处理的185%。两个处理的水分散失速度差异显著(p<0.05)。然而翌日白天，从早上7∶00到11∶00的4h的干燥过程中，未压处理水分散失8.96%，而压扁处理含水量降低9.92%，未压处理水分散失速度和压扁处理接近。在夜间，未压处理的水分散失速度要快于压扁处理。如第一天18∶00至翌日7：00这13h的干燥过程中，未压处理从63.87%下降到57.35%，降幅为6.52%，而压扁处理从53.62%下降到48.95%，降幅仅为4.67%。未压处理的水分散失速度要稍快于压扁处理。第二天晚至翌日早晨，未压处理含水量由33.69%升至34.77%，增加了1.08%，而压扁处理则从24.64%升至28.42%，增加了3.78%，后者夜间回潮要大于前者。

在晾晒至49h时，压扁处理的含水量降至20.11%，达到打捆标准进行打捆，而未压处理在晾晒至53h时仍未达到打捆标准。压扁处理的干燥速度快于未压处理，通过打捆时间得到良好的体现。

2.2压扁处理对不同含水量紫花苜蓿茎叶比及叶片损失率的影响

表2 不同含水量紫花苜蓿晾晒过程中茎叶比和叶片损失率变化规律

注：表中同行数据右肩小写字母不同者表示差异显著(P<0.05)，标有相同字母表示差异不显著(P>0.05)。

由表2可看出，在田间自然晾晒过程中，压扁处理和未压扁处理对紫花苜蓿干草茎叶比、叶片损失率的影响显著(P<0.05)，且随着紫花苜蓿水分的降低，茎叶比、叶片损失率明显呈上升趋势。当含水量降到20%时，压扁处理茎叶比为1.5∶1，叶片的损失达到23.15%；未压扁处理茎叶比为1.84∶1，叶片损失达到33.72%，比压扁处理叶片损失率高10.57个百分点。由此可见，压扁处理相对未压扁处理可有效减少苜蓿叶片的损失。

2.3压扁处理对不同含水量紫花苜蓿营养成分(干物质基础)的影响

表3 不同含水量紫花苜蓿营养成分含量(干物质基础)

注：同行数据肩标小写字母完全不同表示差异显著(P<0.05)，含有相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)

从表3可以看出：压扁处理和未压扁处理显著降低了紫花苜蓿鲜样中的粗蛋白、粗脂肪、总消化营养物质、无氮浸出物、胡萝卜素含量(P<0.05)，随着紫花苜蓿水分的降低，上述营养成分含量均呈明显下降趋势；压扁处理和未压扁处理对粗灰分含量影响不显著(P>0.05)，但粗灰分含量随着水分含量的降低呈上升趋势，压扁处理显著提高了紫花苜蓿的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量(P<0.05)；且在压扁和未压处理中，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均随着水分含量的降低而呈上升趋势。当含水量为50%、40%、30%、20%时，压扁处理苜蓿干草的粗蛋白、总消化营养物质、无氮浸出物、胡萝卜素含量均明显高于未压处理；中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量明显低于未压扁处理。由此可见，压扁处理能明显改善紫花苜蓿干草的营养品质。

3 讨论

3.1 在晒制初期,苜蓿的含水量较高,水分散失的途径主要是通过维管系统、细胞间隙和气孔〔5〕。因此,在开始干燥的前几个小时内,苜蓿水分含量迅速降低,直到细胞间隙的自由水完全散失为止。随着含水量的下降,植株体内的水分大部分保留在细胞内,而水分从细胞内进入细胞间隙时,细胞壁的阻力较大,尤其是豆科牧草,茎部表皮覆有蜡质层,就大大增加了水分蒸发的阻力,降低了干燥速度〔6〕,因此随着苜蓿水分含量的降低,水分蒸发速度逐渐减慢,所以在整个晾晒过程中苜蓿水分损失呈现先快后慢的规律。

压裂茎秆是一种非常有效的加速牧草干燥的方法〔8〕。压裂茎秆,破坏了其茎秆的角质层、维管束和表皮,使茎秆的内部暴露于空气中,有助于消除茎秆角质层和纤维束对水分蒸发的阻碍,加快茎中水分蒸发的速度,提高干燥速度,减少叶片在干燥中的营养损失〔9〕。压扁处理将苜蓿茎秆压扁的同时，也将植株中的一部分汁液挤出，使得其含水量低于植株的正常含水量，有利于水分的散失。夜间，当干草含水量高于53%时，含水量继续下降；而低于34%时，苜蓿含水量出现反弹。其原因可能是夜间湿润的空气使苜蓿发生潮解，当含水量较高时，水分散失速度高于潮解速度，含水量继续下降；而含水量较低时，潮解作用占主导地位，含水量出现反弹。压扁处理因角质层遭到破坏〔10〕，受外界条件影响较大，其受潮解的影响要大于未压处理。

3.2 茎叶比是反映苜蓿干草质量的重要指标，茎叶比的高低直接决定干草品质的好坏。大多数研究认为，苜蓿叶片的干燥速度是茎秆2-3倍，当叶已达到安全水分时，茎的含水量还很高，此时任何轻微的移动都会造成叶片大量脱落〔11〕。在实际生产中，一般采取将茎秆压裂的方式来缩短茎秆与叶片的干燥速度，使两者干燥趋于同步，以达到减少叶片损失的目的，但此种方式会对叶片等娇嫩部位造成一定损失。随着含水量的下降，压扁处理茎叶比要显著低于未压处理，其原因可能有二：一是苜蓿经压扁处理后，茎叶干燥速度趋于同步，叶片脱落相对较少；二是压扁处理加快了苜蓿干燥速度，减少了生理生化过程对养分的损耗，特别是叶片中一些可溶性的营养物质的损耗〔12〕。

3.3 营养价值的高低是评价苜蓿干草是否优良的重要指标，主要取决于所含营养成分的种类和数量。粗蛋白由纯蛋白和非蛋白含氮物组成，是家畜蛋白质需求的主要来源。从表3可以看出，压扁与未压处理紫花苜蓿的粗蛋白含量在鲜样中差异显著，这可能是由于紫花苜蓿鲜样在压扁处理时汁液被挤出，其粗蛋白含量低于未压处理。压扁处理对粗蛋白质含量的影响显著，且随着含水量的降低，粗蛋白均呈明显的下降趋势〔13〕。脂肪是含能量最高的营养素，脂类在生理条件下含有的能量是蛋白质和碳水化合物的2.4倍左右。饲草中粗脂肪含量愈高，其营养价值也愈高〔14〕。压扁处理对对粗脂肪含量影响显著，随着水分含量的降低，紫花苜蓿的粗脂肪含量逐渐降低。试验中，随着紫花苜蓿含水量的降低，叶片逐渐减少；且紫花苜蓿中一些胡萝卜素、叶绿素和维生素类等物质受阳光破坏较大，损失较多，通常粗饲料中中性洗涤纤维含量越低，其品质越好。中性洗涤纤维通常用来计算总消化养分，和饲料的消化性能相关。本试验中，含水量相同时，压扁处理紫花苜蓿中的酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量均低于未压处理，这可能是由于中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维主要存在于茎中，压扁处理时紫花苜蓿茎秆被压裂，使得木质化和非木质化细胞分开，在一定程度上降低了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。

4 结论

4.1 自然晾晒苜蓿干草时，其含水量随时间延长而降低，且水分散失速度呈现先快后慢的规律，压扁处理明显快于未压处理。

4.2 压扁处理苜蓿干草的茎叶比明显低于未压扁处理，使得大量叶片得以保留。苜蓿干草的茎叶比随其含水量的下降而显著降低。

4.3 当含水量为50%、40%、30%、20%时，压扁处理苜蓿干草的粗蛋白、总消化营养物质、无氮浸出物、胡萝卜素含量均明显高于未压处理；中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量明显低于未压扁处理。由此可见，压扁处理能明显改善紫花苜蓿干草的营养品质。

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Drycharacteristicsandhayqualityofalfalfahaybycrushedtreatment

WANGKun-long1,LIUYan1,FENGXiao-cheng1,YINQiang2,SUNLin1,JIAYu-shan1*
(1.CollegeofEcologyandEnvironmentScience,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot010018,China;2.GrasslandResearchInstitute,CAAS,Hohhot010010,China)

In order to study the variation of drying characteristics and nutritional composition variation of alfalfa hay modulation in the field, the crushed and un-crushed treatments were taken in the experiment, and the samples were analyzed under field-drying conditions which were obtained at the moisture content of 50%,40%,30%,20% after harvesting. The results show that: the drying rate of crushed treatment is significantly faster than un-crushed treatment (P<0.05). Moisture dissipation tended was fast at first and then turned slow. Crushed treatment reduced the loss of alfalfa leaves significantly (P<0.05);When the moisture content of alfalfa wad 50%,40%,30% and 20% , the CP、TDN、NFE、carotene content of crushed treatment was significantly higher than that of un-crushed treatment; The NDF、ADF content of cruded treatment was lower than that of the crushed treatment, indicate that crushed treatment could significantly accelerate the drying rate, reduce the loss of leave and improve the nutritional quality of alfalfa hay.

Medicago alfalfa; hay; crushed; dry characteristics;;nutritional quality

S541

A

2095—5952(2014)02—0054—05

2014-03-04

国家牧草产业技术体系(CARS-35)

王坤龙(1988-)，男，辽宁省清原满族自治县人，内蒙古农业大学在读硕士，研究方向为牧草加工与贮藏。