不同混合比例和青贮时间对紫花苜蓿与甜高粱混贮品质的影响

包锦泽 孙志强 陆 健 李 源 刘贵波 玉 柱*

（1.中国农业大学草业科学与技术学院，北京100193；2.全国畜牧总站，北京100125；3.河北省农林科学院旱作物研究所，河北衡水053000）

紫花苜蓿（Medicago sativa）是多年生豆科牧草，富含蛋白质和维生素等多种营养物质，且适应性强，产量高，是畜牧业生产中重要的优质牧草，是世界公认的牧草之王[1-2]。在我国，黄河以南地区雨热同季，紫花苜蓿的收获季节受雨淋影响损失较高，而且干草的品质难以把控，青贮是解决这一问题有效而经济的措施[3]。但紫花苜蓿缓冲能值及含水量高、含糖量低，导致其直接青贮难以成功。甜高粱（Sweet sorghum）属于禾本科C4植物，具有含糖量高、抗逆性强、耐旱、耐盐碱、耐高温、生物产量高等特点，素有高能作物之称，且甜高粱青贮饲料的转化率高、适口性也较好，是优良的饲料作物[4-7]。河北省衡水试验地区，干旱少雨，耐旱的紫花苜蓿能够大量种植；而甜高粱也具有较强的耐旱性，具有推广种植价值。

禾谷类作物可溶性碳水化合物含量相对于豆科牧草较高，粗蛋白含量较低，通过将豆科牧草与禾本科牧草二者混合青贮的方式，可提高饲料的营养价值[8]。目前，关于豆科牧草和禾本科牧草混合青贮的研究在国内外有许多，如混合比例对紫花苜蓿和芦苇、鸭茅、无芒雀麦、高丹草和燕麦等禾本科饲草混合青贮饲料质量的影响，或添加剂处理对混贮饲料的改善效果，均已得到相当不错的结果。但紫花苜蓿和甜高粱进行混合青贮的研究较少，并且没有找到适合青贮的明确的混合比例。甜高粱可以弥补紫花苜蓿糖含量少的不足，紫花苜蓿也可以为甜高粱补充蛋白含量，故研究紫花苜蓿和甜高粱的混贮比例对混合青贮饲料品质的影响有很大的实用价值。本研究的目的在于将紫花苜蓿和甜高粱按不同比例混合青贮，探究混合比例同青贮时间长短对紫花苜蓿与甜高粱混合青贮品质的影响，通过分析对比发酵品质、营养成分等，以探求紫花苜蓿和甜高粱混合青贮的合适比例，优化最佳混合青贮的豆禾比例，从而为当地紫花苜蓿青贮生产实践提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在位于河北衡水的河北省农林科学院旱作农业研究所实验站进行。收割时期为2019年9月15日，紫花苜蓿处于现蕾期，品种为中苜一号；甜高粱处于抽穗期，品种为辽甜一号。

1.2 试验设计

本试验共设6个处理，紫花苜蓿∶甜高粱的鲜重按混合比为10∶0，8∶2，6∶4，4∶6，2∶8和0∶10进行混合青贮，分别贮存30 d和90 d后取样分析，开袋取样方式采取随机取样，每个处理均设3个重复。

1.3 青贮调制

将紫花苜蓿和甜高粱分别用铡刀切短至1～2 cm，所用样品均是全株样品，按所设定的比例称样混合均匀，每袋重300 g左右，装入20 cm×30 cm聚乙烯青贮袋中，用真空机抽真空后封口，置于避光、干燥且温度稳定的室温条件下保存。

1.4 青贮饲料青贮品质分析

1.4.1 发酵品质分析

分别发酵30 d 和90 d 开袋，称20 g 充分混匀的青贮料加入180 mL蒸馏水，用九阳榨汁机搅碎1 min，先通过4 层纱布，后经定性滤纸过滤得到浸提液，用来测定pH值、氨态氮（NH3-N）。pH值采用Mettler toledo 型测试仪测定，有机酸采用岛津LC-20A 型高效液相色谱仪测定[9]。氨态氮采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[10]。

1.4.2 营养成分分析

将剩余青贮饲料样品称取150 g 左右置于烘箱，65 ℃烘干48 h，用来测定干物质（DM）[11]，然后用植物粉碎机粉碎过40 目筛；粗蛋白（CP）采用凯氏定氮法测定[11]；采用Van Soest法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）[12]；采用蒽酮-硫酸比色法测定可溶性碳水化合物（WSC）[13]。

1.5 数据分析

用Excel 2016对原料的化学成分、青贮饲料的发酵品质和化学成分数据进行整理与分析，采用SPSS 20.0统计软件分析，差异性比较采用Duncan's多重比较法。

2 结果与分析

2.1 青贮原料的化学成分

紫花苜蓿与甜高粱原料的营养成分含量见表1。

2.2 青贮时间和混合比例对混贮发酵品质的影响

不同青贮时间及不同混合比例对混贮发酵品质的影响见表2。青贮时间对混贮的pH值和氨态氮/总氮的比例有极显著影响(P＜0.01)，对乳酸、乙酸和丙酸的含量无显著影响；混合比例对混贮的pH值、乳酸、丙酸含量和氨态氮/总氮的比值均有显著或极显著影响（P＜0.05或0.01），对乙酸的含量无显著影响；青贮时间和混合比例的交互作用对所有指标均无显著影响。

表1 紫花苜蓿和甜高粱的化学成分(%)

表2 不同青贮时间及不同混合比例对混贮发酵品质的影响

青贮30 d和90 d，随着甜高粱比例的升高，pH值和氨态氮/总氮的比例均呈显著下降趋势，乳酸、乙酸和丙酸含量均有变化，但差异不显著。在青贮30 d和90 d，均没有检测到丁酸。

综合发酵品质来看，随着甜高粱的比例增加，混贮的发酵品质呈升高趋势，原因是pH值和氨态氮/总氮的比例逐渐降低。

2.3 青贮时间和混合比例对混贮的营养成分的影响

不同青贮时间及不同混合比例对混贮营养成分的影响见表3。青贮时间对混贮的DM 和ADF 含量没有显著影响，对CP、WSC 和NDF 有极显著的影响(P＜0.01)；混合比例对混贮的DM、CP、WSC、NDF和ADF 含量均有极显著的影响(P＜0.01)；青贮时间和混合比例的交互作用对DM 和WSC 含量有极显著的影响(P＜0.01)，对CP、NDF 和ADF 含量均无显著影响。

表3 不同青贮时间及不同混合比例对混贮营养成分的影响(%)

青贮30 d和90 d，随着甜高粱比例的升高，DM和CP 含量都呈显著下降趋势，WSC 含量在紫花苜蓿∶甜高粱10∶0和8∶2时差异不显著，但随着甜高粱的比例的继续升高，WSC含量均呈显著升高趋势。青贮30 d，NDF 含量随着甜高粱比例的升高呈升高趋势，在紫花苜蓿∶甜高粱10∶0和8∶2时，以及在紫花苜蓿∶甜高粱4∶6，2∶8 和0∶10 时差异不显著，ADF含量随着甜高粱比例的升高呈升高趋势，在紫花苜蓿∶甜高粱10∶0，8∶2 和6∶4 时，以及紫花苜蓿∶甜高粱4∶6和2∶8时差异不显著；青贮90 d，NDF含量在紫花苜蓿∶甜高粱0∶10 时显著高于其他比例时的含量，在紫花苜蓿∶甜高粱10∶0 和8∶2 时，以及紫花苜蓿∶甜高粱6∶4，4∶6 和2∶8 时差异不显著；ADF含量在紫花苜蓿∶甜高粱0∶10时显著高于其他比例时的含量，在紫花苜蓿∶甜高粱10∶0，8∶2和6∶4 时，以在及紫花苜蓿∶甜高粱10∶0，6∶4，4∶6和2∶8时差异不显著，但紫花苜蓿∶甜高粱4∶6和6∶4显著高于8∶2。

综合营养成分来看，随着甜高粱的比例增加，粗蛋白质含量逐渐降低，混贮的营养成分呈降低趋势。

3 讨论

3.1 混合比例对混贮发酵品质的影响

pH 值是反映青贮发酵品质优良的重要指标之一[14]，pH 值越低，青贮的品质越好，pH 值达到4.2 以下，达到优良饲草标准[15]。在本研究中，紫花苜蓿单独青贮的pH 值较高，达到4.9 以上，其中乳酸含量较少，这是由于紫花苜蓿中可溶性碳水化合物含量较低，缓冲能值高。随着甜高粱比例的升高，可溶性碳水化合物含量得到补充，为乳酸菌的发酵提供底物，从而使pH 值持续降低，这与王明[16]的研究结果相似。曾黎等[17]研究发现，随着芦苇含量的增加，混合发酵均降低了青贮的pH 值，丁酸、氨态氮含量，增加了乳酸含量。李长慧等[18]研究混合比例（3∶7，4∶6，5∶5，7∶3）对披碱草和苜蓿混贮饲料的影响。结果表明，7∶3混合青贮料气味芳香，茎叶结构保持良好，pH 值最低，ADF、NDF 含量最高，青贮发酵品质最佳。

青贮中有机酸的含量构成可以决定青贮发酵过程的好坏，其中起主要作用的时乳酸、乙酸和丁酸，乳酸所占的比例越高，丁酸所占的比例越低，青贮发酵的越好[19]。本研究中，随着甜高粱比例的升高，乳酸含量显著升高，乳酸含量占绝对优势，乙酸含量差异不显著，且均未检测到丁酸。

氨态氮占总氮的比例是表现青贮中蛋白质分解的情况，氨态氮占总氮的比例应低于10%[15]。Kaiser等[20]研究表明，青贮发酵过程会受青贮中氨态氮占总氮的比例影响。本研究中，在30 d 时，随着甜高粱比例的升高，当紫花苜蓿∶甜高粱6∶4时，后面几个处理氨态氮占总氮的比例均低于10%；90 d 时，随着甜高粱比例的升高，当紫花苜蓿∶甜高粱4∶6时，后面几个处理氨态氮占总氮的比例均低于10%。就发酵品质来看，在本研究中，优先选择pH 值低于4.2 且氨态氮占总氮的比例低于10%的处理组。

3.2 混合比例对混贮营养成分的影响

青贮原料中可溶性碳水化合物的含量，是提高青贮成功率、保证发酵品质、克服高缓冲能值一个重要前提，而紫花苜蓿中可溶性碳水化合物含量较低，不易青贮或者青贮品质较低，因此添加一些可溶性碳水化物含量较高的禾本科牧草[21]。青贮饲料是牛、羊等反刍动物最基本的结构饲料，其粗蛋白含量的高低直接影响动物的营养状况。本研究中，在甜高粱单独青贮中，其粗蛋白含量在6%左右，随着紫花苜蓿含量的增加，其粗蛋白含量逐渐升高，但是当混合青贮比例超过紫花苜蓿∶甜高粱6∶4 时，其中粗蛋白含量虽然超过15%，而其氨态氮占总氮的比例也达到了10%以上，影响了青贮的品质，综合青贮饲料中可溶性碳水化合物和粗蛋白含量的影响，混合青贮以紫花苜蓿∶甜高粱6∶4较为适宜。

中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量是反映饲料中纤维品质好坏的有效指标。根据张吉鹍等[22]研究报道，在青贮饲料中，酸性洗涤纤维含量影响动物消化率，呈负相关，其含量越高，动物消化率越低，饲用价值越低。在本研究中，混合青贮中随着甜高粱比例的增加，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量逐渐升高，进而可能会对青贮饲料的消化率产生影响，根据薛红枫等[23]的研究，由于日粮中大部分中性洗涤纤维来源于饲草，粗饲料来源的中性洗涤纤维有效性平均相当于非粗饲料来源中性洗涤纤维的2 倍，青贮饲料作为最广泛应用的优质的粗饲料，其中的中性洗涤纤维含量对家畜生产性能的发挥至关重要。

综合青贮饲料中可溶性糖、粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维等营养成分的含量，以及前文提到的混合青贮发酵品质，优先选择pH 值低于4.2、氨态氮占总氮的比例低于10%且粗蛋白含量较高的处理组。因此在本研究中，混合青贮以紫花苜蓿∶甜高粱6∶4为最佳混合比例。

4 结论

在本试验中，将紫花苜蓿与甜高粱以6∶4 的比例进行混合青贮的发酵品质和营养成分最佳；且在相同混合比例下，青贮30 d的品质优于90 d。