添加剂、含水量及贮藏时间对苜蓿青贮的影响

高海娟 ， 刘泽东 ， 孙 蕊

（1.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江齐齐哈尔 161005；2.黑龙江省牧草育种与种质资源利用工程技术研究中心，黑龙江齐齐哈尔161005）

苜蓿是我国种植面积最大的牧草品种，素有牧草之王的美称，富含蛋白质、维生素、矿物质等营养元素（王永新等，2012；许庆方等，2006），是家畜最为理想的饲草饲料，尤其是青贮后的苜蓿保持了青鲜饲料的鲜态和大部分营养，柔软多汁，酸香可口，能提高家畜食欲，促进家畜消化液的分泌和肠道蠕动 （高海娟等，2016）。苜蓿具有含水量高、缓冲能值高、粗蛋白质含量高、可溶性碳水化合物含量低的特性，属难青贮的作物（王永新等，2012；李向林等，2005；刘贤等，2004）。青贮时原料的含水量、施加添加剂种类、用量及贮藏天数对苜蓿青贮饲料的营养成分和发酵品质有很大的影响，本试验设计不同添加剂、含水量、贮藏天数进行三因素三水平正交试验，旨在筛选出三个因素最佳组合，为苜蓿青贮提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料 青贮原料：初花期的紫花苜蓿，来自黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院科研基地。试验药品及用品：纤维素酶、乳酸菌、烘箱、聚乙烯袋、喷壶、吸尘器等。

1.2 试验设计 采用袋装青贮方式，设计三因素三水平[A:添加剂种类:纤维素酶（300 g/t）+乳酸菌（106cfu/g）、乳酸菌（106cfu/g）、纤维素酶（300 g/t）；B:苜蓿含水量:65.79%、54.15%、47.03%；C：贮藏天数:45、60、75 d]L9（33）正交试验，共 9 个处理组合（表1），每个处理组3次重复。

表1 三因素三水平正交试验表

1.3 试验方法

1.3.1 青贮饲料的制作 初花期用镰刀刈割苜蓿，留茬高度6 cm，将刈割后的苜蓿进行晾晒，不同晾晒时间的苜蓿取样带回实验室，测定含水量。将苜蓿切割成3～4 cm长的小段。青贮原料与添加剂混合均匀后，装入聚乙烯青贮袋（0.7 m×1.2 m）中，每袋20 kg左右，边装边踩实压紧，用吸尘器抽空气处理，室温条件下避光保存，按照试验组合达到青贮天数后开袋测定青贮料营养成分和发酵品质。

1.3.2 青贮饲料营养成分的测定 烘干法60℃下烘干24 h测定苜蓿原料含水量；烘干法105℃烘干8 h测定干物质含量；采用改良式凯氏定氮法测定粗蛋白质含量；采用Van Soest的方法测定中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。

1.3.3 青贮饲料发酵品质指标测定 采用离子色谱法检测乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量；采用苯酚—次氯酸钠比色法测定氨态氮含量。

1.4 青贮饲料品质评定标准 采用日本粗饲料评定中的V-Score评分体系进行评定，该体系是以氨态氮、乙酸、丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸为评定指标进行青贮品质评价，各指标含量不同分配的分数不同。满分为100分，根据这个评分，将青贮饲料品质分为良好（80分以上）、尚可（60～80 分）、不良（60 分以下）3 个级别（表 2）。

表2 V-Score评分标准

1.5 因素影响分析 依据青贮品质评定的分数计算各个因素极差，分析各因素对苜蓿青贮品质的影响程度。

1.6 统计分析 采用Excel和SAS 9.0对数据进行计算和方差分析。

2 结果与分析

2.1 苜蓿青贮饲料营养成分 从表3中可以看出，试验组中含水量65.79%的三个处理组合苜蓿青贮料干物质含量为32.39%～33.10%；含水量54.15%的三个处理组合干物质含量为43.52%～43.66%；含水量47.03%的三个处理组合干物质含量为50.31%～50.65%。苜蓿原料含水量越低，青贮饲料中干物质含量越高。

正交试验9个处理粗蛋白质含量为13.85%～18.62%，其中粗蛋白质含量比较高的组合是A3B1C2和A3B2C1，分别为18.62%和18.41%；粗蛋白质含量比较低的组合是A1B1C1和A3B3C3，分别为13.85%和14.29%，方差分析的结果，组合A3B1C2除了与A3B2C1和 A2B2C2差异不显著外（P＞ 0.05），与其他处理差异都显著（P＜ 0.05）（表 3）。

正交试验9个处理中性洗涤纤维含量为29.59% ～44.45%，其中以A1B1C1和 A3B3C3含量较低，为 29.59%和 32.28%；A2B1C3和 A1B3C2较高，为44.45%和43.31%，方差分析的结果，组合A1B1C1、A3B3C3中性洗涤纤维含量与其他处理差异性显著（P＜ 0.05）（表 3）。

正交试验9个处理酸性洗涤纤维含量为26.43% ～38.13%，A3B1C2和 A1B1C1含量较低，为26.43%和28.69%，A3B3C3和A1B2C3含量较高，为38.13%和35.21%，方差分析的结果，组合A3B1C2、A3B3C3酸性洗涤纤维含量与所有的处理差异性均显著（P＜ 0.05）（表 3）。

表3 正交试验苜蓿青贮饲料营养成分%

2.2 正交试验苜蓿青贮饲料发酵品质 从表4可知，正交试验9个处理组合pH为4.41～5.09，组合 A2B1C3和A1B1C1的 pH较低，为4.41和 4.48，组合A BC 和A BC 的pH较高，为5.09和4.98，综合来看，含水量65.79%的处理组合pH较低，含水量47.03%的处理组合pH较高，方差分析表明，所有处理组合间的pH差异均不显著（P＞0.05）。

表4 正交试验苜蓿青贮饲料发酵品质

氨态氮/总氮含量各个处理组合间变化幅度较大，为4.15% ～11.27%，其中A3B1C2氨态氮/总氮最低，仅为4.15%，A3B2C1和A1B1C1的氨态氮/总氮较高，为11.27%和11.01%，说明蛋白质变性及水解的程度比较大，方差分析表明，组合A3B1C2氨态氮/总氮含量与其他各个处理组合差异均显著（P＜ 0.05）（表 4）。

9个处理乳酸含量为3.26%～4.01%，A3B1C2乳酸含量最高，为4.01%，A1B3C2和A1B1C1的乳酸含量低，为3.26%和3.30%，组合A3B1C2乳酸含量仅与 A2B3C1、A1B3C2、A1B1C1差异显著 （P＜ 0.05），与其他处理组合差异不显著（P＞0.05）（表4）。

乙酸含量为0.71%～1.19%，处理组合A1B3C2的乙酸含量最高，为1.19%，组合A1B1C1和A3B1C2乙酸含量较低，为0.71%和0.72%（表4）。

A1B2C3组合的丙酸含量最高，为0.93%，A3B1C2和A1B3C2处理组的丙酸含量较低，为0.55%和0.59%，其他的处理组合丙酸含量为0.59%～0.93%，各处理间丙酸含量差异不大（表4）。

A1B2C3、A1B3C2、A2B3C1、A3B3C3处理组合检 测到的丁酸含量为0.06%～0.09%，其他处理组合没有检测到丁酸（表4）。

2.3 青贮饲料品质综合评价 由表5可知，9个处理组饲料最终评定结果是良好和尚可，以A3B1C2处理组合得分最高，为91.8分，即添加纤维素酶300 g/t，苜蓿含水量65.79%，贮藏60 d青贮品质最好，综合评价都为良好；A2B2C2（添加乳酸菌106cfu/g，苜蓿含水量54.15%，贮藏 60 d）次之，为86.3分，综合评价都为良好；得分最低的是A2B3C1（添加乳酸菌 106cfu/g， 苜蓿含水量47.03%，贮藏45 d），为74.4分，综合评价为尚可。

表5 正交试验苜蓿青贮饲料品质得分及极差分析

2.4 正交设计分析 添加剂、含水量、贮藏时间3个因素对苜蓿青贮品质的影响可用极差来衡量，极差越大，表明这个因素对苜蓿青贮品质的影响越大。由表5正交设计分析所得极差大小可知，C因素的极差最大，为10.70，B因素次之，为5.77，A因素最小，为3.23，即C＞B＞A，说明3个因素中以贮藏天数对苜蓿青贮品质的影响最大，原料的含水量次之，添加剂对苜蓿青贮品质的影响最小。

正交试验中依据苜蓿青贮品质综合评分计算每个因素各个水平的平均值，所得平均值越大，说明该水平对苜蓿青贮品质的作用越大，所得平均值越小，说明该水平对苜蓿青贮的作用越小。以各因素的各个水平为横坐标，综合评分为纵坐标，可以直观的表示不同因素的各个水平对苜蓿青贮品质的影响（图1）。从图1中可知，添加剂3个水平对苜蓿青贮品质的作用A3＞A2＞A1，即添加纤维素酶＞乳酸菌＞纤维素酶+乳酸菌；原料含水量3个水平对苜蓿青贮品质的作用是B1＞B2＞B3，即含水量65.79%＞54.15%＞47.03%；贮藏时间3个水平对苜蓿青贮品质的作用是C2＞C3＞C1，即贮藏60 d＞75 d＞45 d。

3 讨论

由于苜蓿具有缓冲能高、水分高、糖分含量低、可溶性碳水化合物含量低、有害菌比例大的特点，直接用其调制青贮饲料很难获得良好的品质。近年来研究表明，苜蓿原料中增加有益乳酸菌、纤维素酶等青贮添加剂有利于调制出优质的青贮饲料（马春晖等，2010；Melvin，1965）。 添加乳酸菌制剂人工扩大菌群，保证青贮初期发酵所需的乳酸菌数量，并使其尽快、尽早地进入乳酸发酵优势；添加纤维素酶能降解青贮原料的结构性碳水化合物为单糖或双糖，可以为乳酸发酵提供更多可利用的底物（徐炜等，2014；李光耀等，2013）。本试验结果表明，添加剂种类对苜蓿青贮品质的作用是A3＞A2＞A1，即添加纤维素酶＞乳酸菌＞纤维素酶+乳酸菌；这与张新平等（2006）研究结果一致，单独添加纤维素酶青贮效果好于乳酸菌和二者的混合剂。

含水量是影响苜蓿青贮效果的关键因素之一，青贮原料的水分含量过高，细胞液中糖分过于稀释，不能满足乳酸菌发酵所需要的糖浓度，水分含量过高还有利于酪酸菌进行丁酸发酵，使青贮料变臭、品质变差。而青贮原料的水分含量过低，抑制乳酸菌发酵，青贮产生乳酸的浓度降低，pH下降的速度变慢（高海娟等，2015）。研究认为苜蓿青贮的理想含水量为40%～68%（高海娟等，2015；王根旺，2005；崔国文等，2005；聂柱山等，1990），本试验中设计含水量的3个水平分别为65.79%、54.15%、47.03%。试验结果表明，不同含水量对苜蓿青贮品质的作用是B1＞B2＞B3，即含水量65.79%＞54.15%＞47.03%。

随着贮藏时间的增加，饲料的品质和营养成分在发生变化，本试验研究结果表明，不同贮藏时间对苜蓿青贮品质的作用效应是C2＞C3＞C1，即贮藏60 d＞75 d＞45 d。

4 结论

本试验结果表明，苜蓿含水量65.79%，添加纤维素酶300 g/t，贮藏60 d的青贮饲料品质最好。3个因素对苜蓿青贮品质的影响顺序依次是贮藏天数＞原料的含水量＞添加剂。