不同剂量木醋液对苜蓿青贮品质的影响

韩　静,陈龙宾, 刘景喜, 张效生,姚大为,潘振亮, 王丽学,马　毅

(天津市畜牧兽医研究所，天津 300381)

苜蓿(MedicagosativaLinn)是豆科多年生草本植物，富含蛋白和可消化纤维，营养价值高，适口性好，是优质的蛋白类饲料[1-2]。苜蓿青干草(Alfalfa hay)是传统苜蓿产业的主要产品，但在我国许多地区由于季节和气候的影响，干草在调制过程中因雨淋和落叶而导致的营养损失率一般在30%左右。在这种情况下，苜蓿青贮(Alfalfa silage)成为解决雨季苜蓿收贮困难、损失较大的有效措施。但是，由于苜蓿具有低水溶性碳水化合物、高缓冲能力等特点，在青贮过程中不能产生足够发酵酸，难以形成低pH值状态[3]，容易造成干物质和能量损失，降低青贮饲料品质，甚至发生霉烂变质。木醋液是将植物性原料炭化或干馏过程中产生的气体混合物经冷凝回收、分离获得的有机产品， 农业生产上可作为植物生长促进剂、土壤改良剂、抗菌剂、杀虫剂、驱避剂、消臭剂、饲料添加剂、有机肥发酵剂来使用，并具有安全、无污染、无残留等优点。木醋液可被看作是几种化学类(酸、醛等)抑制型青贮添加剂的组合，理论上有助于苜蓿青贮pH值的快速下降，配合苜蓿自身乳酸菌发酵，提高苜蓿青贮制作成功率，但目前对木醋液作为青贮添加剂的研究尚未见报道。

本试验设计不同浓度木醋液作为苜蓿青贮添加剂，探讨其对苜蓿青贮品质的影响，以期为苜蓿青贮添加剂的筛选以及木醋液在青贮领域的应用提供理论依据与借鉴。

1　材料与方法

1.1　材料

试验用苜蓿为丹农种子公司提供的北极熊品种，种植区域为天津市农业资源与环境研究所的“滨海盐碱地绿化土壤改良科研试验基地”，播种时间为2016年5月9日，亩播种量1.2 kg。苜蓿于2016年10月份最后一茬营养生长期刈割，晾晒24 h后(干物质含量23.02±0.70%，数据未在表中显示)，用于制作苜蓿青贮。

试验用青贮添加剂为市售精制木醋液。

1.2　方法

1.2.1试验设计试验设计4个不同的浓度处理，即25%(T1)、50%(T2)、75%(T3)和原液100%(T4)，对照组(CK)以蒸馏水替代木醋液。

用铡草机将苜蓿切割成2～5 cm的小段，分别按12 mL/kg的剂量添加各处理浓度的木醋液，则各处理木醋液的添加剂量分别为3 mL/kg(T1)、6 mL/kg(T2)、9 mL/kg(T3)和12 mL/kg(T4)，对照组使用等量的蒸馏水，将添加物均匀喷洒在切割好的苜蓿上，装入特制聚乙烯塑料袋(25 cm×35 cm)，每袋300 g，每个处理设置3个重复，用封口机进行抽气并封口，室温发酵45 d后开袋分析青贮苜蓿营养成分。

1.2.2样品测定样品由CVAS饲料分析中国服务中心通过近红外光谱(Near Infrared，NIR)进行营养价值评估，指标包括粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)、粗脂肪(EE)、淀粉(Starch)、中性洗涤不溶蛋白(NDIP)和酸性洗涤不溶蛋白(ADIP)含量等营养指标，以及pH值、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量和氨态氮占粗蛋白比例等发酵指标。

1.3　数据分析

用Excel 2010对数据进行处理，采用IBM SPSS Statistics 20.0进行单因素ANOVA方差分析，并用Duncan法进行多重比较。文中数据以“均值±标准差”表示，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

隶属函数计算：

X'ij(μ)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(1)

X'ij(反)=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(2)

式中：X为苜蓿青贮后某一指标测定值，Xmax和Xmin分别表示某一指标测定值内的最大和最小值。一般而言，青贮苜蓿的上述指标中粗蛋白、粗脂肪、淀粉和乳酸含量与其营养和发酵品质正相关，其隶属函数运用公式(1)计算，而其他指标与营养和发酵品质负相关，故其隶属函数运用公式(2)计算，上述所有指标的隶属函数之和即可作为苜蓿青贮后营养和发酵品质的综合指数。

2　结果与分析

2.1　不同剂量木醋液对苜蓿青贮营养指标的影响

不同剂量木醋液处理对苜蓿青贮营养指标的影响见表1。由表1可知，与对照组相比，四个不同剂量木醋液处理组青贮苜蓿的粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、木质素和淀粉含量差异均不显著(P>0.05)；木醋液剂量12 mL/kg处理组青贮苜蓿的粗脂肪含量较对照组降低3.45%，差异显著(P<0.05)，其他处理组与对照组之间差异不显著(P>0.05)；木醋液3 mL/kg、6 mL/kg、9 mL/kg和12 mL/kg处理组青贮苜蓿的酸性洗涤不溶蛋白含量分别较对照组降低了14.70%、8.12%、13.78%和13.17%，差异显著(P<0.05)；而中性洗涤不溶蛋白含量分别较对照组降低了19.44%、5.14%、10.69%和10.14%，差异显著(P<0.05)。

表1　不同剂量木醋液处理对苜蓿青贮营养指标的影响Table 1　The effects of different dosages of wood vinegar on nutrition indices of Alfalfa silage

注：表中同列数据无标注字母表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

Note: For the same index, values without superscripts show insignificant difference(P>0.05), different superscripts show significant difference(P<0.05).The same below.

2.2　不同剂量木醋液对苜蓿青贮发酵指标的影响

由表2可知，木醋液3 mL/kg、6 mL/kg、9 mL/kg和12 mL/kg处理组苜蓿青贮pH值分别较对照组降低了1.92%、1.92%、1.73%和2.5%，差异显著(P<0.05)，各处理组组间差异不显著(P>0.05)；乳酸含量分别较对照组升高了13.32%、8.11%、12.55%和7.14%，差异显著(P<0.05)，各处理组组间差异不显著(P>0.05)；乙酸含量在木醋液6 mL/kg、9 mL/kg处理组与对照组之间差异不显著(P>0.05)，而3 mL/kg和12 mL/kg处理组较对照组分别升高了113.73%和53.92%，差异显著(P<0.05) ；在所有样品中均未检测出丙酸和丁酸(数据未在表中显示)；氨态氮含量在四个浓度木醋液处理组与对照组之间差异不显著(P>0.05)。

表2　不同剂量木醋液处理苜蓿青贮发酵指标的影响Table 2　The effects of different dosages of wood vinegar on fermentation indices of Alfalfa silage

2.3　利用综合隶属函数评价不同剂量木醋液对苜蓿青贮品质的影响

由表3可知，木醋液3 mL/kg、6 mL/kg和9 mL/kg剂量处理组的综合隶属函数差异不显著(P>0.05)，较对照组分别提高了65.22%、39.59%和46.45%，差异显著(P<0.05)，而12 mL/kg处理组与对照组之间差异不显著。

表3　不同剂量木醋液对苜蓿青贮品质影响的综合隶属函数Table 3　The subordinate function value of Alfalfa silageunder different treatment

3　讨　论

从试验结果来看，不同剂量木醋液对青贮苜蓿粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素等方面没有显著影响。木醋液在添加剂量3 mL/kg、6 mL/kg、9 mL/kg时不会降低青贮苜蓿的营养价值，但添加剂量为12 mL/kg时，粗脂肪含量显著降低，这一方面与添加剂量有关，另一方面也可能是添加浓度不同(试验为保证青贮含水量水平一致而导致的浓度不同)所致，具体原因有待于进一步开展研究。

苜蓿青贮过程中能产生大量的有机酸，形成一个较低的pH值环境，抑制有害微生物的繁殖，确保蛋白质等营养物质不受分解，pH值及氨态氮、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量等成为衡量青贮品质的重要指标[4]。由于苜蓿缓冲度高的特性，不易进行常规青贮，本试验以木醋液为青贮添加剂能显著减低苜蓿青贮的pH值，从而提高青贮成功率。乳酸是苜蓿青贮过程中乳酸菌繁殖的产物。乳酸菌分解饲料中的糖分生成乳酸，抑制蛋白质分解，利用饲料中的各种氨基酸合成菌体蛋白，提高青贮饲料的营养价值，同时，它能抑制其它有害微生物的繁殖[5]。乳酸含量能反应苜蓿发酵的程度，本试验中添加木醋液能显著提高苜蓿青贮乳酸含量，说明木醋液对苜蓿发酵有促进作用，但添加剂量不同对乳酸含量影响不显著。在本试验中木醋液3 mL/kg组和12 mL/kg组和对照组相比乙酸含量有显著升高，而木醋液6 mL/kg组、9 mL/kg组与对照组相比差异不显著。青贮中的乙酸含量受多方因素影响，一方面乙酸是木醋液的主要成分之一，可能会增加青贮中的乙酸含量；另一方面青贮发酵菌群亦会产生一定量的乙酸；再者还有些菌群可以利用消耗一部分乙酸，因此试验中乙酸含量的不规则变化可能是这三种作用相制衡的结果，具体原因还有待于进一步开展研究。

酸性洗涤不溶蛋白为结合蛋白，对微生物和哺乳动物分泌的蛋白酶有很强的抵抗作用，不仅在瘤胃中不被降解，并且在肠道中也不能被消化[6]；而中性洗涤不溶蛋白与酸性洗涤不溶蛋白的差值称为“PB3”(美国康奈尔净碳水化合物蛋白质体系)，“PB3”能在瘤胃中慢速降解，大部分能过瘤胃进入后部消化道[7]。本试验中，处理组的酸性洗涤不溶蛋白和中性洗涤不溶蛋白与对照组相比均有所降低，说明木醋液的添加在一定程度上提高了青贮苜蓿蛋白的利用率。

通过隶属函数对木醋液处理苜蓿青贮效果的综合评价结果显示，木醋液添加剂量在3 mL/kg、6 mL/kg和9 mL/kg处理组均可显著提高苜蓿青贮品质，其中以3 mL/kg处理最佳，说明木醋液可以作为苜蓿青贮添加剂，但其作用机理仍有待于进一步阐明。

4　结　论

综上所述，以木醋液为青贮添加剂对苜蓿青贮营养指标影响不大，但是能降低青贮pH值，促进乳酸发酵，提高蛋白的利用率，其添加剂量以3～9 mL/kg为宜。

参考文献:

[1]LI RUILI, SHI FUCHEN, KENJI FUKUDA, et al.. Effects of salt and alkali stresses on germination, growth, photosynthesis and ion accumulation in alfalfa (MedicagosativaL.)[J]. Soil Science and Plant Nutrition, 2010,56(5): 725-733.

[2]MCALLISTER T A, FENIUK R, MIR Z, et al. Inoculants for alfalfa silage:Effects on aerobic stability,digestibility and the growth performance of feedlot steers[J]. Livestock Production Science, 1998, 53(2): 171-181.

[3]SARICICEK B Z, KILIC U. Effect of different additives on the nutrient composition, in vitro gas production and silage quality of alfalfa silage[J]. Asian Journal of Animal and Veterinary Advances, 2011, 6(6): 618-626.

[4]李改英，陈玉霞，廉红霞，等．苜蓿青贮品质评定指标体系及测定方法的概述[J]．草业科学，2010，27(8)：151-154．

[5]李改英，高腾云，傅彤，等．影响苜蓿青贮的因素及其青贮技术的研究进展[J]．中国畜牧兽医，2010，37(12)：22-26．

[6]张民，桂荣，王加启．我国北方地区奶牛常用饲料蛋白质组分及其降解规律的研究[J]．中国饲料，2005，14(14)：8-10, 14．

[7]曹季娥．反刍动物饲料CNCPS蛋白质组分和可利用粗蛋白质(uCP)的比较研究[D]．北京：中国农业大学，2002．