黃文明，陳紅躍，殷 麗，徐 欣，左福元*

（1.西南大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，重慶 402460；2.重慶市肉牛工程技術(shù)研究中心，重慶 402460；3.重慶市畜牧技術(shù)推廣總站，重慶 401121）

青貯飼料是反芻動(dòng)物采食的主要粗飼料之一。全株玉米青貯因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、保存效果好等優(yōu)點(diǎn)，在奶牛飼糧配方中占粗飼料的30%～80%。目前，青貯飼料也逐漸在肉牛和肉羊飼糧中大量應(yīng)用。從2015年開始，國家出臺(tái)的“糧改飼”政策連續(xù)3年被寫入中央一號(hào)文件。“糧改飼”主要采取以養(yǎng)帶種方式推動(dòng)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)青貯玉米、苜蓿、燕麥、甜高梁和豆類等飼料作物種植，這將進(jìn)一步提高青貯飼料的應(yīng)用范圍和使用量。

青貯飼料的價(jià)值主要取決于原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和發(fā)酵品質(zhì)。pH和氨態(tài)氮（NH3-N）占總氮（TN）的比值（NH3-N/TN）是評(píng)定青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的2個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。近10年的相關(guān)文獻(xiàn)中，測(cè)定這2個(gè)指標(biāo)的樣品前處理方法差異較大，主要表現(xiàn)在青貯飼料在溶液中的浸提濃度、時(shí)間、溫度以及浸提溶液種類4個(gè)方面。青貯飼料鮮重與浸提液的比例有 1:9[1-3]、1:5[4]、1:4[5]、1:3[6]、1:2[7]；青貯飼料在溶液中的浸提時(shí)間有浸提24 h[4,7-8]、18 h[5]、1 h[2,9]、30 min[10-12]、5 min[13]； 浸 提 溫 度 有 4℃[5,7-8]、5℃[10,12]、25℃[9]、常溫[1,11]；浸提溶液有蒸餾水[1,3-4,10]、去離子水[8,13-14]。目前，不同的樣品前處理方法是否對(duì)青貯飼料的pH和NH3-N檢測(cè)結(jié)果有影響還未見報(bào)道。本試驗(yàn)擬比較不同前處理方法對(duì)全株玉米青貯pH和NH3-N含量測(cè)定結(jié)果的影響，為青貯飼料發(fā)酵指標(biāo)的準(zhǔn)確檢測(cè)和品質(zhì)評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)參數(shù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)從牧場(chǎng)采集全株玉米青貯50 kg左右，其干物質(zhì)（DM）含量為27.3%、粗蛋白質(zhì)含量為8.7%、中性洗滌纖維含量為48.3%、酸性洗滌纖維含量為29.7%、粗灰分含量為5.8%，青貯飼料的粒度約1 cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將采集的全株玉米青貯用四分法縮減為約5 kg，并混勻。試驗(yàn)包括4個(gè)部分，分別依次篩選出適宜的浸提溶液、浸提溫度、浸提濃度和浸提時(shí)間。

1.2.1 浸提溶液對(duì)青貯pH和NH3-N含量的影響 采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確稱量20 g（精確至0.1 g）樣品36份，分別放置在500 mL的玻璃燒杯中，分別隨機(jī)加入180 mL蒸餾水、去離子水或超純水，每個(gè)處理12個(gè)重復(fù)，在室溫下（11～18℃）浸提24 h（《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（試行）》推薦浸提時(shí)間）[15]后立即測(cè)定pH和NH3-N含量。

1.2.2 浸提溫度對(duì)青貯pH和NH3-N含量的影響 采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確稱量20 g（精確至0.1 g）樣品36份，分別放置在500 mL的玻璃燒杯中，加入180 mL蒸餾水（20 g樣品/180 mL蒸餾水為目前常用比例）并用保鮮膜封口。分別把樣品隨機(jī)放置在4℃冰箱、30℃恒溫箱和室溫（11～18℃）環(huán)境中浸提24 h后立即測(cè)定pH和NH3-N含量，每個(gè)處理12個(gè)重復(fù)。

1.2.3 浸提濃度對(duì)青貯pH和NH3-N含量的影響 采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確稱量20 g（精確至0.1 g）樣品36份，分別放置在500 mL的玻璃燒杯中，分別隨機(jī)加入90、180、270 mL蒸餾水，每個(gè)處理12個(gè)重復(fù)，在室溫下（11～18℃）浸提24 h后立即測(cè)定pH和NH3-N含量。

1.2.4 浸提時(shí)間對(duì)青貯pH和NH3-N含量的影響 采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確稱量20 g（精確至0.1 g）樣品12份，分別放置在500 mL的玻璃燒杯中，加入180 mL蒸餾水，在室溫（11～18℃）下分別浸提至0.5、12、24、48 h時(shí)測(cè)定12份樣品的pH和NH3-N含量。

1.3 測(cè)定指標(biāo)和方法 全株玉米青貯浸提液的pH采用雷磁PHS-3 pH計(jì)測(cè)定，每個(gè)樣品3個(gè)重復(fù)。采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定浸提液的NH3-N含量[16]，每個(gè)樣品3個(gè)重復(fù)。從5 kg青貯樣本中取5份樣品，用FOSS全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定TN含量[17]，取其平均值作為青貯樣品的TN含量。依據(jù)測(cè)定結(jié)果計(jì)算NH3-N占樣品DM和TN的比值。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007初步整理后，采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（One-Way ANOVA），并進(jìn)行LSD多重比較，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

樣品前處理方法對(duì)全株玉米青貯pH的影響結(jié)果見表1。3種浸提溶液對(duì)全株玉米青貯的pH沒有顯著影響（P＞0.05）。以蒸餾水為浸提液，在30℃條件下浸提24 h的pH分別比4℃和室溫條件下高0.06和0.05（P＜0.05），4℃和室溫條件下浸提的pH無顯著差異（P＞0.05）。隨著浸提液量的增加，青貯的pH呈線性提高（P＜0.05），但相互之間的差異比較小。以蒸餾水為浸提液，浸提12 h的pH最高，顯著高于浸提0.5、24、48 h（P＜0.05）；浸提 0.5 h與 48 h間的 pH 沒有顯著差異（P＞0.05），但均顯著高于浸提24 h（P＜0.05）。

樣品前處理方法對(duì)全株玉米青貯NH3-N/TN和NH3-N有相同的影響趨勢(shì)（表1）。浸提溶液的種類和在蒸餾水中的浸提溫度對(duì)青貯的NH3-N/TN都沒有顯著影響（P＞0.05）。20 g青貯在 90、180、270 mL蒸餾水中浸提24 h后的NH3-N/TN分別為5.62%、4.22%、3.15%（P＜0.05）。隨浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，青貯的NH3-N/TN呈線性增加（P＜0.05），浸提48 h的NH3-N/TN與浸提24 h無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于浸提12 h和 0.5 h的 NH3-N/TN（P＜0.05）； 浸 提 24 h的NH3-N/TN顯著高于浸提0.5 h（P＜0.05）。

表1 樣品前處理方法對(duì)全株玉米青貯pH和NH3-N含量測(cè)定結(jié)果的影響

3 討 論

3.1 樣品前處理方法對(duì)青貯pH的影響 pH是青貯飼料中有機(jī)酸含量的直觀反映，也是評(píng)價(jià)青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為青貯飼料pH在4.0以下為品質(zhì)優(yōu)等，pH在4.1～4.3為品質(zhì)良好，pH在4.4～5.0為品質(zhì)一般，pH在5.0以上為品質(zhì)劣等[15]。青貯飼料中的有機(jī)酸包括乳酸、乙酸和丁酸等，這些組成因青貯飼料發(fā)酵類型不同而有較大差異。乳酸是青貯中最主要的酸性物質(zhì)，一般占有機(jī)酸總量的65%～70%。低pH有利于青貯飼料快速進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)酵階段，提高有氧穩(wěn)定性，降低青貯飼料的干物質(zhì)損失量和受霉菌污染的幾率[18]。

溶液中H＋濃度與pH的關(guān)系為pH=-log[H+]，即溶液中H+濃度稀釋10倍，pH降低1；H+濃度稀釋1倍，pH降低0.1。本研究中，將20 g青貯飼料分別在90、180、270 mL蒸餾水中浸提后的pH差異較?。ㄏ嗖?.03和0.07），沒有達(dá)到相差0.1和0.2（與在90 mL蒸餾水中浸提相比，在180、270 mL中浸提即再稀釋了1倍和2倍）的理論水平。本研究中，不同處理組間不到0.1的pH差異對(duì)以pH為4.0作為優(yōu)質(zhì)青貯的判斷標(biāo)準(zhǔn)影響較小。另外，青貯飼料本身的pH還應(yīng)考慮青貯飼料與浸提液的比例，若稀釋了10倍，青貯飼料本身的pH還應(yīng)在測(cè)定結(jié)果的基礎(chǔ)上減1。

目前，常用蒸餾水和去離子水浸提后測(cè)定青貯飼料的pH[7-8,19-20]?！肚噘A飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（試行）》推薦將100 g青貯飼料加水100 mL，冰箱放置24 h或煮沸5 min后取濾過液測(cè)定pH[15]。本研究中用蒸餾水、去離子水和超純水浸提對(duì)青貯飼料的pH沒有顯著影響，表明在實(shí)際測(cè)定中可選擇易獲得的溶液作為浸提液。

溫度對(duì)pH測(cè)定有一定的影響。一般pH計(jì)都具有溫度校正功能。目前，主要在常溫和4～5℃條件下浸提后測(cè)定青貯飼料的pH[5,10-11]。本研究中，在30℃條件下浸提后測(cè)定的pH顯著高于4℃和11～18℃，但絕對(duì)差值只有0.05～0.06，影響較小。

青貯發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸主要是低級(jí)脂肪酸，有較好的溶解性。大量研究是將青貯飼料在溶液中浸提24 h[4,7]和0.5 h[10-11]后測(cè)定pH。其他研究表明，常溫下攪拌5 min和4℃條件下浸提24 h對(duì)全株玉米青貯的pH沒有顯著影響，但浸提24 h顯著提高了浸提液中的乳酸和總有機(jī)酸含量[21]。本研究中，浸提24 h和48 h后測(cè)定的pH與浸提0.5 h后的pH差異相對(duì)較小，但浸提12 h后測(cè)定的pH明顯高于其他3個(gè)浸提時(shí)間。pH隨浸提時(shí)間先升高后降低的趨勢(shì)可能與常溫條件下有機(jī)酸的揮發(fā)以及微生物活動(dòng)增強(qiáng)有關(guān)系。全株玉米青貯飼料的微生物生長(zhǎng)試驗(yàn)表明，4℃條件下仍然有多種微生物生存，且影響了有機(jī)酸的測(cè)定結(jié)果[21]。因此，延長(zhǎng)浸提時(shí)間，反而可能會(huì)增大pH測(cè)定誤差。

3.2 樣品前處理方法對(duì)青貯NH3-N/TN的影響 NH3-N/TN反映了青貯飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸的分解程度，比值越大說明蛋白質(zhì)的分解越多，青貯飼料的品質(zhì)就越差。優(yōu)質(zhì)青貯的NH3-N/TN小于10%。本研究中，浸提溶液種類和浸提溫度對(duì)青貯飼料的NH3-N/TN都沒有顯著影響。隨浸提液量的增加，NH3-N/TN呈顯著降低的趨勢(shì)，但并沒有呈現(xiàn)倍數(shù)關(guān)系。相對(duì)于20 g青貯飼料在90 mL蒸餾水中浸提后測(cè)定的NH3-N/TN為5.62%，在180 mL和270 mL蒸餾水中浸提后測(cè)定的理論值應(yīng)為2.81%（稀釋了2倍）和1.87%（稀釋了3倍），而實(shí)際測(cè)定值為4.22%和3.15%，相差較大。這表明，青貯飼料中NH3-N的析出量與浸提液量不呈正比關(guān)系，應(yīng)固定一個(gè)浸提濃度，以提高不同試驗(yàn)之間的可比性。隨浸提時(shí)間的增加，NH3-N/TN有顯著增加的趨勢(shì)，浸提12 h和48 h分別比0.5 h提高了4.0%和9.5%，這種變化可能與青貯飼料在蒸餾水中浸提時(shí)間較長(zhǎng)而出現(xiàn)微生物對(duì)青貯飼料中粗蛋白質(zhì)的降解有關(guān)。

4 結(jié) 論

3種浸提液對(duì)全株玉米青貯的pH和NH3-N含量都沒有顯著影響；溶液的浸提濃度、浸提溫度和浸提時(shí)間對(duì)pH有顯著影響，但參數(shù)的絕對(duì)值差異較小；浸提濃度和浸提時(shí)間對(duì)NH3-N含量有顯著影響，浸提溫度對(duì)NH3-N含量無顯著影響。綜上所述，在室溫條件下，將20 g全株玉米青貯在180 mL蒸餾水中浸提0.5 h后進(jìn)行測(cè)定可獲得相對(duì)準(zhǔn)確的pH和NH3-N含量。