不同比例和发酵时间对燕麦、光叶紫花苕混合青贮品质的影响

王子苑， 舒健虹， 陈光吉， 吉玉玉， 王小利

（贵州省草业研究所，贵州 贵阳 550006）

燕麦（Avena sative）是禾本科一年生牧草，具有耐寒、耐旱、产量高、适口性好、消化率高等优点（柳茜等，2019）， 在高寒湿冷的南方地区广泛种植， 是反刍家畜优质的饲草资源。 目前收获后的燕麦多被用于鲜饲或晒制成干草加以利用， 但贵州秋季雨水充沛， 以自然晾晒的方式调制优质干草难度较大。 若将收获的新鲜牧草调制成青贮饲料，不仅能有效填补冬季牧草的饲料缺口，同时能最大限度保存青绿饲料的营养成分， 提高家畜利用率。目前，对燕麦青贮的研究多集中于不同品种（张冉等，2022）、发酵时间（胡炜东等，2022）、生育期（张金霞等，2021）和添加剂（唐晓龙等，2022）等方面， 与燕麦混合的青贮材料也主要是紫花苜蓿（郭金桂等，2018）、黑麦草（郭刚等，2014）和白花草木樨（顾雪莹等，2011）等。 光叶紫花苕（Vicia villosa var.）茎汁柔软、蛋白质含量高、氨基酸组成较为全面（郭太雷等，2014），属于一年生或越年生豆科牧草，适应性强、生产潜力高，但由于缓冲能高、可溶性碳水化合物含量相对较低，单独青贮难以成功（陈鹏飞等，2013）。燕麦虽然粗蛋白质含量低，但含有丰富的碳水化合物，若将燕麦和光叶紫花苕混合青贮， 既能解决光叶紫花苕不易单贮的问题，同时也实现了青贮原料的养分互补。但是目前关于燕麦和光叶紫花苕混合青贮的研究较为缺乏， 因此本试验通过探讨不同比例和发酵时间对燕麦和光叶紫花苕混合青贮的品质影响， 对营养成分和发酵品质进行综合分析， 通过隶属函数法筛选出最适宜的混合比例， 以期为燕麦和光叶紫花苕在生产实践中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验所用燕麦和光叶紫花苕种植于贵州省农业科学院试验基地， 燕麦在灌浆期收割，光叶紫花苕在开花期收割，青贮原料营养成分见表1。 青贮真空袋为19 丝PE 材质， 规格约30 cm×70 cm。

表1 青贮前原料营养成分

1.2 试验设计 试验采用完全随机设计，设5 个处理组， 分别为40%燕麦和60%光叶紫花苕（Y40G60）、50%燕麦和50%光叶紫花苕（Y50G50）、60%燕麦和40%光叶紫花苕（Y60G40）、70%燕麦和30%光叶紫花苕（Y70G30）、80%燕麦和20%光叶紫花苕（Y80G20），分别在青贮8、16、30 d 和45 d 开袋取样，每个时间点3 个重复。

1.3 试验方法

1.3.1 青贮料制备 将刈割的燕麦和光叶紫花苕萎蔫1 h 后，用切碎机切至2 ～3 cm，按照试验设计混合比例，茎叶充分混匀后分别称取1 kg 装入真空袋内密封，置于室温保存。

1.3.2 样品采集 分别在发酵8、16、30 d 和45 d开袋取样，每个真空袋采集青贮样品共220 g，20 g用于提取滤液测定发酵品质； 另200 g 先105 ℃杀青15 min，再65 ℃烘至恒重，40 目粉碎后装入自封袋用于测定常规营养指标。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 感官评价 感官评价参考德国农业协会（DLG）青贮质量感官评分标准，分别从嗅味（0 ～14 分）、结构（0 ～4 分）、色泽（0 ～2 分）3 个方面对青贮料感官打分， 最后综合3 项分数进行等级评定：20 ～16 分为I 级， 优良；15 ～10 分为II 级，尚好；9 ～5 分为III 级，中等；4 ～0 分为IV 级，腐败。

1.4.2 营养成分的测定 参照《饲料分析及饲料质量检测技术》（张丽英，2007），干物质（DM）采用烘干恒重法测定，粗蛋白质（CP）采用凯氏定氮法测定，粗脂肪（EE）采用索氏浸提法测定，中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）采用范式洗涤法测定。 相对饲用价值（RFV）计算公式：

RFV=120/NDF×（88.9-0.779×ADF）/1.29。

1.4.3 发酵指标的测定 称取20 g 青贮样品加入180 mL 蒸馏水， 捣碎机搅碎后用4 层纱布和定性滤纸过滤， 所得滤液一部分采用德图testo 206-pH1 型测量仪测定pH，另一部分采用高效液相色谱法测定滤液中乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）含量（王子苑等，2000）。 可溶性碳水化合物 （WSC） 采用蒽酮-硫酸比色法测定（Owens 等，1999）。

费氏评分（FS）计算公式：

FS=220+（2×%DM-15）-（40×pH）（Wang 等，2017）。

1.5 数据分析 使用Excel 2007 对数据进行整理，而后采用SPSS 18.0 进行方差分析， 多重比较用Duncan's 法，试验结果以“平均数±标准差”表示。

采用隶属函数评价法计算不同处理组青贮料的隶属函数值， 根据数值大小进行发酵品质综合排序，具体公式为（谢婉等，2017）：

式中：Uin为第n 个样品第i 个正相关指标的隶属函数值；Xin为第n 个样品第i 个指标的原始数据；Ximin、Ximax分别为样品组中第i 个指标的最小值和最大值；U’in为第n 个样品第i 个负相关指标的隶属函数值。

2 结果与分析

2.1 发酵时间和混合比例对青贮料感官评价的影响 由表2 可知，随着燕麦比例的增加，青贮料感官品质逐渐提高， 当燕麦添加比例大于60%时， 混合青贮料具有明显的芳香果味和良好的茎叶结构，评价等级均达“优良”。 Y60G40组、Y70G30组和Y80G20组感官评分显著大于Y40G60组和Y50G50组（P＜0.05），其中Y60G40组分值最高，Y60G40组感官评分分别较Y70G30组、Y80G20组、Y50G50组和Y40G60组提高了3.19%、3.93%、20.04%和21.99%。除Y70G30组在青贮发酵8、16 d 和30 d 的感官评分显著大于发酵45 d 外（P＜0.05），其他处理组在不同发酵时间点的感官评分差异不显著 （P＞0.05），Y70G30组在发酵30 d 的感官评分较发酵45 d提高了5.71%。

表2 发酵时间和混合比例对青贮料感官评价的影响

2.2 发酵时间和混合比例对青贮料营养成分的影响 由表3 可知， 随着燕麦比例的增加，DM、WSC 和EE 含量显著升高（P＜0.05），CP 含量显著下降（P＜0.05），Y80G20组的DM、WSC 和EE 含量分别较Y40G60组升高了26.85%、19.92%和24.62%，而Y80G20组的CP 含量较Y40G60组降低了34.36%；NDF 和ADF 含量随燕麦比例的增加呈现先下降后升高的趋势， 当燕麦和光叶紫花苕混合比例为60：40 时，NDF 和ADF 含量最低， 分别为51.26%和30.03%；相反地，RFV 随燕麦添加比例的增加先升高后下降，Y60G40组较Y80G20组RFV 增加了12.61%。 各处理组发酵30、45 d 的DM 含量显著低于发酵8、16 d（P＜0.05），且均在45 d 达到最低值；各组NDF、ADF 和WSC 含量随发酵时间的延长总体呈现下降趋势，在发酵30 d获得最小值， 其中Y60G40组的WSC、NDF 以及ADF 含量均在不同发酵时间点之间达差异显著水平（P＜0.05）；除Y70G30和Y80G20组外，其余3组在发酵8 d 和16 d 的EE 含量显著高于发酵45 d（P＜0.05）；各处理组的CP 含量和RFV 随发酵时间的延长出现上下波动，各组在发酵16 d 的CP 含量显著低于其他时间点（P＜0.05），除Y40G60组和Y80G20组的RFV 在发酵30 d 达到最大值外，其余处理组均在发酵45 d 达到最大值。

表3 发酵时间和混合比例对青贮料营养成分含量的影响（干物质基础）

2.3 发酵时间和混合比例对青贮料发酵指标的影响 从表4 可知，FS、LA 和AA 含量随着燕麦比例的增加逐渐升高， 在Y60G40组达到峰值后缓慢降低，Y60G40组的FS、LA 和AA 含量分别较Y40G60组显著升高33.94%、38.46%和28.57%（P＜0.05），；相反地，各处理组的pH 和PA 含量随燕麦比例的增加呈现“下降-升高”的变化趋势，均在二者混合比例为60∶40 时获得最小值，与Y40G60组相比，Y60G40组的pH 显著下降10.02%（P＜0.05），各组在发酵30 d 时PA 含量达差异显著水平（P＜0.05）。随着发酵时间的延长，各处理组pH先降低后在发酵45 d 升高，Y60G40组pH 在发酵30 d 下降到3.94，显著低于其余发酵时间点（P＜0.05）；各组FS、LA 和AA 含量均随发酵时间延长缓慢升高，在发酵30 d 时达到最大值，其中Y60G40组发酵30 d 的FS、LA 和AA 含量分别较发酵8 d升高了16.75%、7.48%和33.33%；此外，各处理组PA 含量随发酵时间延长总体呈现上升趋势，不同发酵时间点之间差异不显著（P＞0.05）。

表4 发酵时间和混合比例对青贮料发酵指标的影响

2.4 不同处理青贮料发酵品质的综合价值排序将具有差异的13 项指标进行模糊数学平均隶属函数分析， 综合评价不同处理组青贮料的发酵品质并排序，平均值越大综合价值越高。 结果如表5所示， 各组综合价值排序由高到低依次为：Y60G40组（0.84）＞Y70G30组（0.56）＞Y80G20组（0.49）＞Y50G50组（0.41）＞Y40G60组（0.21）。

表5 隶属函数分析及综合价值排序

3 讨论

3.1 混合比例对青贮料营养成分和发酵品质的影响 青贮原料中适宜的含水量是保证乳酸菌正常繁殖的重要条件，通常认为原料含水量在65%～75%为宜（王成章等，2003）。青贮原料光叶紫花苕初始含水量高达84.31%，因此刈割后对光叶紫花苕进行晾晒2 h，陈鹏飞等（2013）研究不同含水量（鲜草、晾晒3 h）对光叶紫花苕青贮品质的影响， 结果发现低水分牧草的青贮效果优于高水分牧草。 顾雪莹等（2011）将燕麦和豆科牧草白花草木樨以70：30 比例混合青贮， 能显著提高燕麦单贮时的CP 含量，降低NDF 和ADF 含量，在提高单贮燕麦营养成分的同时能改善单贮白花草木樨的发酵品质。葛剑等（2016）研究表明，因豆科牧草紫花苜蓿具有“三高一低”（含水量高、 粗蛋白质高、缓冲能高、可溶性碳水化物含量低）的特性，将其与裸燕麦混贮有助于原料间养分互补， 并且随裸燕麦混合比例的提高， 青贮料发酵品质也随之提高， 在裸燕麦与紫花苜蓿混合比例为2：1 时青贮效果最佳。 郑玉龙等（2018）研究燕麦与木本饲料混合青贮的适宜比例，发现燕麦和构树以1：5、燕麦和饲料桑以1：1 的比例混合时pH 和氨态氮（NH3-N）最低，青贮效果较为适宜。以上研究结果与本试验相类似，由于燕麦本身具有较高的WSC含量， 与光叶紫花苕混合青贮时随燕麦添加比例的增加，混合青贮料的WSC 含量显著提高，厌氧条件下乳酸菌利用WSC 作为主要发酵底物产生大量LA，促使pH 降低，当燕麦和光叶紫花苕混合比例为60：40 时， 可获得最低pH 和较高的LA、AA 含量，从而改善混贮料发酵品质。

NDF 和ADF 是衡量粗饲料适口性和消化率的重要指标， 其含量高低与动物消化降解粗纤维的能力呈负相关；RFV 是基于NDF 和ADF 计算出的一个指标，RFV 值大于100 的粗饲料整体质量较好，营养价值高（孙迷平等，2021；贾存辉等，2017）。本研究中，混合青贮改善了燕麦原料较高的ADF 含量， 各处理组RFV 值均高于100， 其中Y60G40组获得最低ADF 含量以及最高的RFV 值，出现这一结果的原因是燕麦的添加提高了青贮原料的WSC 含量，为乳酸菌发酵提供了充足的底物，当燕麦和光叶紫花苕混合比例为60：40 时乳酸得到大量积累，有效促进了有机酸对细胞壁可消化组分的降解（毛翠等，2020）， 从而导致ADF 含量下降。FS 作为评估青贮料发酵品质优劣的标准之一，由pH 和DM 计算得出，优质青贮料分值需高于80分（姜富贵等，2019）。本试验中，当燕麦添加比例为60%～80%时FS 值均大于80，说明燕麦混合比例的提高能明显改善青贮料的发酵品质。

3.2 发酵时间对青贮料营养成分和发酵品质的影响 随发酵时间的延长， 各组的DM 和CP 含量显著下降， 这是由于兼性厌氧的假单胞菌和肠杆菌等杂菌在生长繁殖中消耗营养物质所致，这与魏晓斌等（2019）、卢强等（2021）研究结果一致。本试验中， 各处理组的pH 随着发酵时间的延长逐渐下降，在发酵30 d pH 降至最低，其中Y60G40组和Y70G30组分别降至3.94 和4.16，随后在发酵45 d 缓慢升高，总体呈现“下降-升高”的动态变化， 其原因是发酵初期乳酸菌需要消耗碳水化合物得以大量繁殖，有机酸含量增加，当pH 下降到4.2以下时进入发酵稳定期，此时同型乳酸菌不再占主导地位，异型乳酸菌开始生成乙醇、乙酸和二氧化碳等（马晓宇等，2019），产酸能力有所降低，导致pH 略微升高；NDF 和ADF 含量的变化规律与pH 一致，在发酵30 d 时含量最低，而LA 含量以及RFV、FS 在发酵30 d 能获得最大值，这说明乳酸菌的增殖在提高发酵品质的同时， 还能改善牧草木质纤维组分（张志恒等，2022），并且在发酵30 d 燕麦和光叶紫花苕混合青贮效果最优。

4 结论

燕麦和光叶紫花苕混合青贮的营养成分和发酵品质， 随燕麦比例的增加有不同程度的提升，通过隶属函数分析综合评价，燕麦与光叶紫花苕混合比例为60：40 青贮效果最佳，所有处理组中Y60G40组得分最高，生产中建议添加60%燕麦混贮30 d。