添加剂和混合比例对籽粒苋、全株玉米与稻秸混合青贮品质的影响

李文麒， 吴 哲， 康长清， 玉 柱*

（1.中国农业大学草业科学与技术学院，北京100193；2.巴彦淖尔市农牧局，内蒙古巴彦淖尔015000）

籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus）是苋科苋属（Amaranthus）植物，具有生长速度快、抗性强、产量高（Rezaei 等，2015）、氨基酸组成均匀且蛋白质含量高（何金环等，2015）等优良特点，可粮饲兼用，并且在某些营养价值上远远高于一般牧草（孙鸿良等，2017）。在国家粮改饲的背景下，已经在全国范围内种植和利用。 但是，籽粒苋含水量较高，制作干草和单一青贮都难以成功（穆麟等，2019）。 陶雅等（2016）研究发现，籽粒苋与青贮玉米混合青贮可以显著提高干物质和总酸的含量。 罗颖洁等（2019）试验表明，稻秸与紫花苜蓿混合青贮时，稻秸添加比例低于5 %时有更好的发酵品质，这为籽粒苋和稻秸的混合搭配提供了新的思路。 籽粒苋含糖量较低，与全株玉米混合青贮可以为籽粒苋茎叶附着的乳酸菌的繁殖提供所需要的糖分。 众所周知，我国稻秸资源丰富，但是田间稻秸资源浪费严重，在动物体内消化利用率低。合理的加工不仅可以提高其消化率及在畜牧生产中的利用效率，还可以缓解草畜不平衡（陈凌华等，2018）。

本研究通过3 种不同混合比例的籽粒苋、全株玉米和稻秸混合青贮， 每种混合比例均添加甲酸、乙酸、苯甲酸钠和苯丙氨酸来调控青贮品质，以明确混合比例和添加剂对青贮品质的影响，从而为籽粒苋青贮的推广和利用提供科学指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验材料于2018 年10 月2 日取自吉林省长春市，籽粒苋、全株玉米分别在结实期、蜡熟期收割，稻秸取自当地企业。将籽粒苋、全株玉米、稻秸按鲜重设置3 种混合比例，分别为Ⅰ组（60：15：25）、Ⅱ组（65：10：25）、Ⅲ 组（70：5：25）。 各混合比例营养成分如表1 所示。

表1 青贮原料特性

1.2 试验设计 青贮添加剂： 选用四种化学添加剂，分别为甲酸、乙酸、苯甲酸钠和苯丙氨酸，对照组添加同等质量的水。 其中，甲酸和乙酸分别稀释到43%， 再添加混合青贮原料质量的0.4%； 苯丙酸钠和苯丙氨酸与水混合均匀后直接添加混合青贮原料质量的0.4%。 四种化学添加剂均为分析纯。

1.3 青贮饲料的调制 籽粒苋与全株玉米收割后，将其切碎成1 ～2 cm 的小段。 籽粒苋、全株玉米和稻秸按照3 种混合比例分别称重， 各自添加5 种添加剂后充分混合混匀， 取100 g 直接装入聚乙烯真空塑料袋（20 cm×30 cm）中并用真空机抽真空。 青贮饲料室温下保存45 d，开袋然后进行相关指标分析。

1.4 原料和青贮饲料品质分析

1.4.1 发酵品质 称取10 g 开袋后的已经充分混匀青贮的饲料样品置于九阳榨汁机中，加入90 mL 的蒸馏水， 开机搅碎1 min 后用四层纱布过滤，用低速离心机（中佳SC-3610）将得到的浸提液以4000 r/min 离心5 min。 参照苯酚-次氯酸钠法测定样品中氨态氮（NH3-N）的含量（Bolsen 等，2012），计算氨态氮占总氮（TN）比例。 使用梅特勒-托利多FE20-FiveEasy Plus pH 计测定浸提液pH （Han 等，2004）。 将浸提液经高速离心机（SIGMA 1-14K）以10000 r/min 离心5 min，然后用0.25 μm 孔径的滤膜过滤得到滤液， 采用岛津LC-20A 型高效液相色谱仪（色谱柱：KC-811 column，Shimadzu，日本；检测器：SPD-M10AVP；检测波长210 nm，进样量5 μL；流动相：3 mmol/L 高氯酸，流速1 mL/min，柱温50 ℃）测定有机酸含量（许庆方等，2007）。

1.4.2 营养成分 称量70 g 开袋后的青贮样品放到65 ℃烘箱中烘干48 h，再次测定烘干样重，经实验室粉碎机粉碎后过40 目筛， 计算干物质（DM）含量（张丽英，2007）。 采用凯氏定氮法测定粗蛋白质（CP）含量（杨胜，1999）。 采用蒽酮比色法测定样品中可溶性碳水化合物（WSC）（韩雅珊，1996）。 采用范氏法（Van-Soest）测定样品的酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）（Tanjore等，2012）。

1.5 数据分析 试验数据用Excel 2016 进行整理与分析， 使用SPSS 23.0 软件对试验数据进行方差分析，并用Duncan’s 法对各测定数据进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 混合比例和添加剂对混合青贮饲料发酵品质分析 以混合比例为主效应分析，Ⅰ组、Ⅱ组的pH 显著低于Ⅲ组 （P ＜0.05）， 皆降低了0.05；Ⅱ组的氨态氮含量显著低于其他组，较Ⅰ组和Ⅲ组分别降低21.23%、27.71%（P ＜0.05）；Ⅰ组的PA 含量显著高于Ⅱ组（P ＜0.05），升高了68.42%；其中LA 和AA 没有显著差异。 以添加剂为主效应分析， 甲酸和丙酸添加可以显著降低青贮饲料pH， 较CK 组分别降低了0.06、0.05（P ＜0.05）；丙酸处理组的LA 含量显著高于甲酸添加处理组（P ＜0.05），升高了24.93%；空白处理组CK 青贮饲料的AA 含量较苯甲酸钠和苯丙氨酸添加处理组相比分别升高了50.00%、57.89%（P ＜0.05）， 苯甲酸钠和苯丙氨酸添加处理组显著高于甲酸添加处理组 （P ＜0.05）；添加甲酸与添加丙酸、苯甲酸钠和苯丙氨酸相比，可显著降低青贮饲料的氨态氮含量，分别降低35.29%、32.23%、43.92%（P ＜0.05）。 所有处理组均未检测到丁酸。 混合比例和添加剂对混合青贮饲料的LA、AA、PA 互作效应显著（P ＜0.05）（表2）。

2.2 混合比例和添加剂对混合青贮饲料营养成分分析 以混合比例为主效应分析，Ⅰ组的DM显著高于Ⅱ组（P ＜0.05），增高了4.79%，Ⅱ组的DM 显著高于Ⅲ组（P ＜0.05）；Ⅰ组混合比例的NDF、ADF 含量显著低于Ⅱ组、 Ⅲ组 （P ＜0.05）； 青贮饲料Ⅲ组的WSC 含量显著低于Ⅰ组、 Ⅱ组， 分别降低了13.82%、13.11%（P ＜0.05）；Ⅲ组CP 含量显著高于Ⅱ组（P ＜0.05）。以添加剂为主效应分析， 添加甲酸和空白对照处理组的DM 显著高于丙酸处理组， 增高了3.06%、3.26%（P ＜0.05）； 添加剂对青贮饲料的NDF、ADF 没有显著影响；与CK 处理组相比，添加甲酸和苯甲酸钠可显著提高青贮饲料的WSC含量， 分别提高13.64%、16.36%（P ＜0.05）；苯丙氨酸添加处理组可显著提高青贮饲料的CP含量（P ＜0.05）。 混合比例和添加剂对混合青贮饲料的DM、NDF、ADF 互作效应不显著 （P ＞0.05）（表3）。

表2 混合比例和添加剂对混合饲料发酵品质的主效应分析

3 讨论

3.1 不同混合比例及不同添加剂对混合青贮饲料发酵品质的影响 pH 是青贮饲料发酵好坏的一个重要指标。 Santos 等（2013）研究发现，青贮饲料pH 的最适宜范围是3.80 ～4.20，与本试验结果相一致，本试验所有处理组的pH 均达到了优良青贮pH 的要求。 乳酸菌利用青贮饲料的糖分等营养物质，产生乳酸，乳酸累积促进青贮饲料pH 下降， 从而提高青贮饲料的贮存利用率，抑制梭菌发酵和丁酸的产生。 本试验中，所有处理组都没有检测到丁酸， 说明3 种混合比例的青贮饲料都有较好的发酵品质。 王林等（2011）研究发现，在青贮饲料质量评定中，氨态氮是一个重要的参考指标。 氨态氮占总氮的比例越高，说明青贮饲料蛋白分解就越严重，青贮饲料的品质也就越差。 在本试验所有混合比例中，Ⅱ组的氨态氮/总氮含量最低；另外，添加甲酸可以明显降低青贮饲料的氨态氮含量。 李顺等（2019）研究表明，籽粒苋与麦麸混合青贮时添加不同的添加剂可以改善青贮饲料的发酵品质。 这与本研究结果相一致。

3.2 不同混合比例及不同添加剂对混合青贮饲料营养成分的影响 籽粒苋有很高的营养价值和饲喂价值，但是单一青贮难以成功，通过与含糖量较高或者干物质较高的饲草混合青贮，再添加一些可以促进发酵的添加剂， 可调制优质的青贮饲料。陈鑫珠（2015）试验发现，苎麻与杂交狼尾草混合青贮，当杂交狼尾草比例提高时，青贮饲料的DM、NDF CP、LA、WSC 含 量 均 有 所 提 高，而pH、LA 和NH3-H 的含量均降低。 本试验研究表明，随着青贮饲料中籽粒苋比例的升高，混合青贮饲料的DM 呈显著下降趋势，WSC 呈现下降趋势， 对照CK 和添加甲酸可以提高青贮饲料的DM，添加甲酸和苯甲酸钠可以显著提高青贮饲料中WSC 的含量。 青贮饲料中籽粒苋所占比例越少，饲料中的DNF、ADF 越低，添加剂对饲料中的DNF 和ADF 没有显著影响。 3 组混合青贮中，Ⅱ组的蛋白含量最低， 苯丙氨酸可以显著提高青贮饲料中CP 的含量。

表3 混合比例和添加剂对混合饲料营养成分的主效应分析

4 结论

在籽粒苋、全株玉米、稻秸的混合青贮中，随着籽粒苋比例的减少， 混合青贮饲料ADF、DNF含量和pH 最低；混合饲料的WSC、LA、PA 和DM最高。 混合青贮饲料添加甲酸有最低的氨态氮含量和pH。 综合来看，使用甲酸作为添加剂，籽粒苋、全株玉米、稻秸混合比例为60：15：20 时青贮发酵品质较好。