水分和添加剂对苜蓿青贮效果的影响

武慧娟，史 静，张丽珍，陈本建

（甘肃农业大学 草业学院／草业生态系统教育部重点实验室／甘肃省草业工程实验室／中－美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070）

苜蓿（Medicagosativa）是一种优质的多年生豆科牧草，因其蛋白质含量高、适口性好、容易消化，被各类家畜喜食。目前，苜蓿的生产主要是干草，但是在我国许多地方苜蓿干草的调制过程都存在雨淋、落叶等损失，损失率在30%。特别是在我国苜蓿的主产区，由于雨水和热量同期，苜蓿收获季节受天气影响，损失率更高。青贮不仅能很好地保存苜蓿的营养成分、改善适口性、提高采食量与消化率［1］，还可以长期保存，延长了苜蓿鲜草的供应周期［2］，很好地缓解了我国草畜不平衡的矛盾。然而，由于苜蓿自身具有干物质含量低、水溶性碳水化合物含量少、缓冲能值高［3］等特性，用常规青贮技术很难调制优质青贮饲料［1］。高缓冲能值青贮原料的添加剂研究由来已久，但苜蓿的青贮添加剂研究往往在生产上缺乏应用性。而且，添加剂与水分两者的交互作用对苜蓿青贮效果影响的研究较少。通过对不同含水量的苜蓿原料中添加甲酸、丙酸、双乙酸钠3种青贮添加剂，探索水分和青贮添加剂共同作用对苜蓿青贮效果的影响，探明水分和添加剂的最佳组合，为苜蓿青贮在生产实践中的应用提供一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

青贮原料取自甘肃华瑞农业股份有限公司苜蓿种植基地，为种植第2年第1茬初花期苜蓿。

添加剂：甲酸、丙酸、双乙酸钠，均为分析纯。

青贮容器：40cm×60cm食品级聚乙烯袋。

实验仪器：铡刀、抽真空机（DT300）、微波炉（Midea／EG720KG4－NA）、pH S－3C精密酸度计、紫外可见分光光度计UV19 02PC等。

1.2 试验设计

采用完全随机试验，设3个水分梯度：45%（A1），55%（A2）和65%（A3），3种添加剂：甲酸（B）、丙酸（C）、双乙酸钠（D），每种添加剂有4个添加水平，其中，甲酸（B0、B1、B2、B3）、丙酸（C0、C1、C2、C3）的添加量分别为0、5、10、15mL／kg，双乙酸钠（D0、D1、D2、D3）添加量分别为0、5、10、15g／kg，共36个处理，每个处理3次重复，其中，B0，C0和D0为对照组。

1.3 试验方法

将初花期的第1茬苜蓿刈割后，铡成3～5cm的草段，晾晒至所需水分，称取青贮原料500g，与添加剂混匀后装入聚乙烯袋，用真空包装机抽真空并封口。45 d后开封取样，制样待测相关指标。

1.4 测定指标与方法

将青贮后的样品进行预处理［4］，用酸度计测定青贮料的pH［5］；氨态氮采用苯酚－次氯酸钠比色法［6］；可溶性糖采用蒽酮－硫酸比色测定法进行测定［7］；乳酸采用对羟基联苯比色法测定［8］；粗纤维采用酸碱洗涤法测定［9］。

1.5 数据处理

（1）采用SPSS 16.0对所测数据统计分析，用平均值和标准误差表示测定结果，对不同水分和添加剂处理进行双因素方差分析，用Duncan法对各测定数据进行多重比较；Excel 2007进行灰色关联度分析。

（2）灰色关联度法进行不同青贮处理的综合评价，灰色系统理论是把所有参试的青贮处理看成是一个灰色系统，每个处理则为系统中的一个因素。设定一个“最优青贮处理”，以其各项评价指标为参考数列X0，以筛选出的水分和添加剂组合最佳青贮处理的各项指标为比较数列Xi（i＝1，2，…，15），通过计算各青贮处理与“最优青贮处理”之间的相似程度，依据关联度大小，获得不同处理优劣的综合评价结果［10－12］。

2 结果与分析

2.1 甲酸和水分对青贮苜蓿营养品质的影响

甲酸与水分处理对青贮料pH、可溶性糖（WSC）、粗纤维（CF）、氨态氮（NH3－N）、乳酸（LA）含量的影响，与B0相比差异显著（P＜0.05），而二者的交互作用仅对 WSC、LA含量影响显著（P＜0.05）（表1）。

表1 甲酸和水分处理下青贮苜蓿的营养品质Table1 The quality under acid and moisture of alfalfa silage

添加甲酸均能使不同含水量的青贮料pH降到5.00以下，且随着甲酸添加量的增加，pH逐渐降低，各添加水平之间差异显著（P＜0.05）；甲酸相同添加量时，pH在各水分处理组间变化明显。A2B3处理组pH 最低，为3.96。

甲酸对各水分青贮料WSC含量影响，较B0变化显著（P＜0.05），随着添加量的增加，含量逐渐升高，除B2、B3水平外，其他各添加水平间差异显著（P＜0.05）。同一甲酸添加量，各水分处理组 WSC含量除B1外，其他水平间差异均显著（P＜0.05），且55%水分时最高，45%次之。

45%、55%水分条件时，与B0相比，B1添加量对CF作用不明显，而B2、B3添加量均能显著降低青贮料的CF含量（P＜0.05），但二水平间变化不显著（P＞0.05）；65%水分下各添加水平的甲酸均能显著降低CF含量（P＜0.05）；A2B3处理组CF含量最低，占干物质含量的30.03%。

甲酸对各水分青贮料的NH3－N含量影响，较B0变化显著（P＜0.05），随添加量的增加，NH3－N含量下降。相同甲酸添加量时，各水分处理组NH3－N含量高低排序为65%＞45%＞55%，其中A2B3处理组最低，为82.64g／kg。

B1添加LA含量较B0变化不大，而B2、B3水平与B0差异显著（P＜0.05），且随着甲酸添加量的增加，LA的含量逐渐降低，二水平间的差异显著（P＜0.05）。

2.2 丙酸和水分对青贮苜蓿营养品质的影响

试验中丙酸与水分处理对青贮料的pH、WSC、CF、NH3－N、LA影响，与C0相比变化显著（P＜0.05），二者的交互作用仅对 WSC、LA含量影响显著（P＜0.05）（表2）。

与C0相比，丙酸能显著降低各水分青贮料的pH（P＜0.05），且随着丙酸浓度的增加，pH 逐渐降低；同一丙酸添加水平下，各水分处理组间pH值变化显著（P＜0.05），pH高低排序为45%＞65%＞55%。

添加丙酸均能提高各水分青贮料中WSC含量，且与C0相比差异显著（P＜0.05），使青贮料中 NH3－N含量逐渐降低，且随添加量的增加，NH3－N含量呈下降趋势；与C0相比，C2、C3添加水平能显著降低青贮料的CF含量（P＜0.05），而C1对其影响不大。同一丙酸添加水平，各水分处理间WSC含量均为55%水分条件下最高，45%次之；NH3－N含量排序为：65%＞45%＞55%。不同处理组之间，A2C3组CF和NH3－N含量均最低。

45%、55%水分条件下，C1水平的青贮料中LA含量变化不大，C2、C3水平下LA含量降低，与C0相比差异显著（P＜0.05），随着添加量的增加LA含量逐渐降低，且二者之间差异显著（P＜0.05）；65%水分条件下各添加水平的丙酸均能使LA含量较对照显著降低（P＜0.05）。相同丙酸添加量的各水分处理组LA含量排序为55%＞65%＞45%。

2.3 双乙酸钠和水分对青贮苜蓿营养品质的影响

双乙酸钠与水分处理对青贮料pH、WSC、NH3－N、LA含量与D0相比有显著影响（P＜0.05），二者的交互作用仅对 WSC、LA含量影响显著（P＜0.05）（表3）。

表3 双乙酸钠和水分处理下的青贮苜蓿营养品质Table3 The quality under sodium diacetate and moisture of alfalfa silage

添加双乙酸钠均能降低各含水量青贮料的pH，且与D0相比差异显著（P＜0.05），且随添加量的增加，pH呈下降趋势；pH受水分影响变化趋势同丙酸，pH最低的为A2D3处理组，为4.68。

双乙酸钠对各含水量青贮料中WSC含量影响，较D0变化显著（P＜0.05），随添加量的增加，WSC含量升高。45%水分时仅有D1与D3水平间差异显著（P＜0.05），55%、65%水分时除D2水平与 D3水平外，其他水平间差异显著（P＜0.05）。相同双乙酸钠添加水平的各水分处理组间，WSC含量均为55%水分条件下最高，45%次之。双乙酸钠对青贮料中CF的影响不明显。

添加双乙酸钠均能降低各含水量青贮料NH3－N含量。45%、55%水分时，D1与D0水平间差异不显著（P＞0.05），D2、D3水平与 D0间差异显著（P＜0.05），但它们二者间差异不显著（P＞0.05）；65%条件下，各添加水平的双乙酸钠对青贮料中NH3－N含量影响较D0均显著（P＜0.05），且随着添加量的增加，NH3－N含量逐渐降低，除D2与D3水平处理外，其他添加水平间差异均显著（P＜0.05）。相同双乙酸钠添加量，不同水分处理的NH3－N含量变化规律与甲酸、丙酸一致，A2C3处理组的 NH3－N 含量降幅最大，为113.26 g／kg。

各水分处理组添加双乙酸钠均能降低青贮料中LA含量，与D0相比差异显著（P＜0.05），且随添加量的增加，LA含量逐渐降低，不同添加水平之间差异显著（P＜0.05）。

2.4 不同处理的灰色关联度分析

根据试验处理的加权关联度由大到小排序：A2B3、A2B2、A3B3、A1B3、A1B2、A2B1、A3B2、A1B1、A2C3、A2C2、A2C1、A3C3、A1C3、A3B1、A1C2、A3C2、A2D3、A1C1、A1D3、A2D2、A2D1、A3C1、A3D3、A3D2、A1D2、A2（B0、C0、D0）、A3D1、A1D1、A3（B0、C0、D0）、A1（B0、C0、D0），排序前8个均为甲酸处理，其次为丙酸，双乙酸钠排序靠后，而45%水分条件下的对照组则排最后，其次为65%的对照组。

3 讨论与结论

3.1 添加剂对苜蓿青贮营养品质的影响

甲酸是一种很好的发酵抑制剂，可以很快降低青贮料的pH，抑制了腐败菌的繁殖，试验中青贮料中WSC含量显著高于对照（P＜0.05），说明甲酸很好的保存了青贮料的 WSC，这与韩立英等［13］、玉柱等［14］、张树攀等［15］的报道一致，这主要由于甲酸抑制了青贮初期的植物呼吸和微生物发酵对水溶性碳水化合物的消耗［16］，提高了青贮饲料的有氧稳定性。同时，添加甲酸后青贮料中NH3－N含量降低，这可能是由于抑制了酪酸菌、霉菌等的生长和繁殖，减少了蛋白质的分解，同时对乳酸的形成也有一定的抑制作用，这也与玉柱等［14］、张树攀等［15］的研究结果一致，但也有报道称［17］，甲酸能够使青贮料中的乳酸含量提高。

表4 苜蓿不同青贮处理的灰色关联度分析Table4 Grey correlation analysis of different alfalfa silage processing

丙酸是一种好氧微生物抑制剂，能够提高青贮饲料的好氧稳定性［18］。此次试验在苜蓿中添加丙酸后，青贮料的pH降低，形成了适合乳酸菌繁殖的酸性环境，并且抑制了细菌、霉菌等不良微生物繁殖，减少营养损失，很好地改善了青贮饲料品质［19］，改善效果仅次于甲酸。

在青贮饲料中添加双乙酸钠，能有效地抑制霉菌生长，改善青贮料的稳定性，达到防腐保鲜的目的；可增强畜禽对饲料的适口性，提高饲料利用率，增加奶牛的产奶量、牛奶的乳脂率［20］。

试验各项指标评价得出3种添加剂中，甲酸效果最佳，丙酸次之。

3.2 水分对苜蓿青贮营养品质的影响

水分对苜蓿青贮有着重要影响，水分过高，会造成青贮料腐败，产生大量丁酸。试验中，含水量65%的对照组霉变、粘手、发酵品质变差；而水分过低会使青贮反应介质中水的活性降低，限制了某些利于青贮的细菌的生长［21］，且水的活性越小，介质中生长的乳酸菌菌落也越小［22］，使苜蓿本身含有的产酸菌发生生理干燥，不利于青贮过程中酸度的积累［23］，所以，45%水分也不利于青贮。因此，试验中55%水分适宜苜蓿青贮，发酵品质较好。

通过灰色关联度分析可知，水分和添加剂对苜蓿青贮效果的影响表现最佳的为55%水分＋15g／kg甲酸组合，最差的为45%水分条件下对照组。

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