乙酸添加对苜蓿、稻秸与玉米干全酒糟混合青贮品质影响研究

李 慧，王青兰，徐圣明，曹 欣，严 波，张志飞

（湖南农业大学农学院，长沙 410128）

紫花苜蓿（Medicago sativa）因粗蛋白含量高、适口性好、适应性强等优点被誉为“牧草之王”，是草牧业发展的重要豆科饲草资源［1］。但其具有缓冲性能高、水溶性碳水化合物含量低等特点，单独青贮的发酵品质较难保障［2，3］。许多研究表明，豆科牧草与禾本科牧草混合后调制青贮饲料，既可降低青贮料pH值，提高乳酸含量、反刍家畜采食量以及瘤胃养分的消化率，又能弥补单独青贮导致的营养物质不平衡［4］。水稻（Oryza sativa）秸秆资源丰富且易储存，但大部分未得到合理利用［5］；玉米干全酒糟［Distiller’s Dried Grain with Solubles（corn），DDGS］是优质的蛋白质饲料，粗蛋白含量大于26%，氨基酸、蛋白质和维生素含量均高于玉米，且含有大量生长因子。前期研究发现，80%新鲜紫花苜蓿与5%稻秸、15%DDGS进行混合青贮，可提高混合青贮饲料的蛋白含量，生产较为优质的青贮饲料，但有氧稳定性略差［6］。有机酸及其盐类可以迅速地降低青贮初期的pH值，抑制植物酶和微生物活性，现已作为青贮发酵抑制剂广泛应用于青贮饲料生产中［1］。其中乙酸是良好的酸化剂、防腐剂，可抑制好氧微生物和酵母生长［7］，减少对发酵底物的消耗，提高青贮发酵有氧稳定性［8］。

本试验通过研究添加不同浓度乙酸对紫花苜蓿、水稻秸秆与DDGS混合青贮发酵品质、营养品质以及有氧稳定性的影响，探讨紫花苜蓿、水稻秸秆与DDGS混合青贮最适宜的乙酸浓度，为制定紫花苜蓿、水稻秸秆与DDGS混合青贮技术提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

青贮材料为常德市西湖管理区试验地种植的紫花苜蓿，趁晴天收割同时粉碎至1～2 cm待用。玉米干全酒糟（DDGS）为孟州市厚源生物科技有限公司产，水稻秸秆为当地收获的水稻秸秆粉碎至1～2 cm。青贮材料化学成分见表1。

乙酸（36%）购自国药集团化学试剂有限公司。青贮容器为35 cm×50 cm聚乙烯单向排气真空青贮饲料袋。

1.2 试验设计

试验采用单因素完全随机设计，设6个处理组，乙酸添加浓度分别是2 mL/kg（A2组）、4 mL/kg（A3组）、6 mL/kg（A4组）、8 mL/kg（A5组）、10 mL/kg（A6组），对照组（CK）与其他处理添加剂等量的水。将紫花苜蓿、水稻秸秆与玉米干全酒糟（DDGS）按质量比例80%、5%和15%混合均匀后，分别喷洒不同浓度的乙酸，再次混合均匀，装入聚乙烯青贮袋中，每袋500 g左右，每个处理4次重复。发酵30 d后开包取样，进行青贮各营养成分和发酵品质的测定。

表1 青贮原料化学成分分析 %Table 1 Chemical composition analysis of silage raw material

1.3 青贮饲料品质测定

感官评价后，每重复取20 g青贮鲜料（剪碎，充分混匀）装入250 mL锥形瓶，加入180 mL去离子水，用榨汁机（九阳JYL-C012型多功能搅拌机）将其榨碎，先后用4层纱布过滤，得到青贮饲料浸提液，用于pH值、氨态氮（NH3-N）和乳酸（Lactic acid，LA）的测定，各处理取3个重复进行指标测定。pH值采用Spectrum公司SI400型pH计测定；氨态氮测定方法参照T/CAAA 003-2018中的苯酚-次氯酸钠比色法［9］；乳酸含量使用高效液相色谱仪（Agilent 1290）测定［10］。

其余青贮饲料，105℃杀青15 min后，65℃烘干至恒重，测定营养指标，各指标均测3次重复。采用凯氏定氮法测定全氮（Total Nitrogen，TN）含量［11］，粗蛋白含量（Crude protein，CP）=TN×6.25。酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber，ADF）和中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber，NDF）采用范氏法测定［11］，可溶性碳水化合物（Water Soluble Carbohydrates，WSC）采用蒽酮比色法测定［12］。

1.4 青贮饲料有氧稳定性测定

青贮开包后装入小塑料桶中，将MDL-1048A高精度温度记录仪的传感器插入小桶中，盖上洁净的纱布，防止外界污染和减少水分损失。然后将传感接线接入记录仪，插入U盘进行观测记录。设置一个空白桶插入传感器作为对照，测量15 d结束试验。

1.5 数据分析

采用DPS 7.05对所测数据进行统计分析。数据均采用平均值±标准差表示，分别对添加不同浓度乙酸的青贮料发酵品质和营养品质进行单因素LSD多重比较。

2 结果与分析

2.1 发酵品质分析

由表2可知，乙酸添加组的pH值显著低于CK组（P＜0.05），A2、A3处理间差异不显著，A5、A6处理间差异不显著，A4显著低于其他处理组（P＜0.05）。CK的总氮中氨态氮占比显著高于A4（P＜0.05），但与其它处理组差异不显著。乳酸浓度随乙酸添加量的升高而降低，CK组的乳酸含量显著高于A5和A6（P＜0.05），A3与A2、A4、A5无显著差异。

表2 添加不同浓度乙酸处理的混合青贮饲料发酵品质比较Table 2 Comparison of fermentation quality of mixed silage treated with different concentrations of acetic acid

2.2 营养成分分析

CK组粗蛋白含量为16.65%，显著低于添加乙酸处理组的粗蛋白含量（P＜0.05），5个添加不同乙酸浓度的处理组之间没有显著差异。A3组的ADF值显著低于CK组和A6组（P＜0.05），而与A2、A4、A5差异不显著。CK和5个处理组的NDF值无显著性差异。A2组的WSC为1.93%，与CK、A3、A4和A5差异不显著，但与A6差异显著（P＜0.05）。

表3 添加不同浓度乙酸处理的混合青贮常规营养成分比较 %Table 3 Comparison of nutritional components of mixed silage with different concentration of acetic acid

2.3 有氧稳定性分析

从表4来看，随着乙酸添加浓度增加，青贮料有氧稳定时间延长，青贮效果越好。除A2组与CK组的有氧稳定时间相同，其它处理组的有氧稳定时间均高于对照组，其中A6的有氧稳定性最佳，稳定时间超过360 h。

表4 添加不同浓度乙酸处理的混合青贮有氧稳定性比较Table 4 Comparison of aerobic stability of mixed silage with different concentration acetic acid

3 讨论

3.1 添加乙酸对混合青贮营养品质的影响

各乙酸处理组的粗蛋白含量较空白组显著提高（P＜0.05），这可能是因为乙酸能制约有害微生物的生命活动，抑制了粗蛋白质的分解，其青贮品质和营养价值得到改善［13］，这与张亚格等［14］、Desta等［15］研究结果一致。WSC是青贮发酵过程中乳酸菌的底物，A2、A3、A4、A5组的WSC含量均高于CK对照组，说明乙酸能抑制乳酸菌发酵从而提高青贮饲料中的WSC含量。李君风等［16］研究也发现，添加乙酸能很好地保存WSC含量。本实验中乙酸处理组的ADF和NDF含量均较CK组有所降低，与许庆方等［17］研究结果一致，但6组数据整体无显著差异，可见乙酸对青贮料中的ADF和NDF含量无显著影响［17，18］。

3.2 添加乙酸对混合青贮发酵品质的影响

乙酸处理组的pH范围在4.16～4.27，达到青贮pH值标准（pH值≤4.3），青贮效果优良，乙酸添加处理组有效降低了pH值，与任志花等［7］和许庆方等［17］研究结果一致，其中A4组pH最低。青贮饲料中氨态氮占比大小能有效反应蛋白质水解程度，比值越大，则蛋白质分解越多，青贮料发酵品质不佳。本试验中乙酸添加处理组氨态氮占比与空白对照组差异不显著（P＞0.05），与王亚芳等［19］和Desta等［15］试验结果一致。随乙酸添加浓度升高，乳酸含量逐渐降低并且差异显著（P＜0.05），与李金平等［8］研究结果一致，乳酸含量随乙酸浓度增加而逐渐降低，且在青贮结束时相较于CK并未有过多可溶性碳水化合物残留，可能是因为乙酸浓度过高，对乳酸产生抑制作用［20］；另一方面，乳酸可能被厌氧微生物分解进而产生其他有机酸［8］，导致乳酸降低的原因还有待进一步探究。

3.3 有氧稳定性数据分析

有氧稳定性是指在有氧条件下，青贮饲料核心温度超过室温2℃所需的时间。乙酸处理组的有氧稳定性比未添加乙酸的有氧稳定性好，且随着乙酸浓度升高，有氧稳定性增强，A6组（10 mL/kg）的有氧稳定性时间达到了360 h，效果最好。此现象说明在有氧条件下，乙酸有助于提高青贮饲料的有氧稳定性，这可能是由于乙酸抑制了酵母菌、霉菌等有害微生物的生长［21］。Danner等［22］研究认为，乙酸是能提高有氧稳定性的唯一物质，且随着乙酸浓度增加，有氧稳定时间也随之呈指数级延长，这与本试验的结果一致。马旭光等［23］研究也表明，较高浓度乳酸会缩短青贮料的有氧稳定性，有氧条件下，以乳酸为主要营养物质的细菌、酵母菌和真菌会在此时生长繁殖，同时产生大量的热量导致青贮饲料温度上升。

4 结论

添加乙酸可显著降低紫花苜蓿、水稻秸秆和DDGS混合青贮饲料的pH值与乳酸含量，且CP含量显著提高，WSC、ADF与NDF含量均有降低但无显著变化。随着乙酸添加浓度升高，青贮料的有氧稳定性提高。当乙酸添加量为6 mL/kg时，混合青贮效果最佳。