王思偉，李魁英，張海娜，李元迎，石少輕，王 昆

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所，河北 石家莊 050000；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所，河北 石家莊 050000）

花生(Arachis hypogaea)以其全面豐富的營養(yǎng)而著稱，我國作為世界花生第一生產(chǎn)大國，2016年種植面積達(dá)46.6萬hm2，總產(chǎn)量達(dá)1 571萬t。有研究表明，花生收獲后產(chǎn)生的副產(chǎn)物花生秧，在花生收獲期前10 d，留茬高度5 cm時(shí)刈割，粗蛋白(crude protein, CP)含量可達(dá)13.2%，比優(yōu)質(zhì)墨西哥玉米(Zea mays)和蘇丹草(Sorghum sudanense)高1.4倍，比甘薯(Dioscorea esculenta)藤高1.6倍，接近于多年生黑麥草(Lolium perenne)，略差于盛花期紫花苜蓿(Medicago sativa)[1]，是具有巨大開發(fā)潛力的粗飼料資源之一。目前，經(jīng)過晾曬風(fēng)干的花生秧已應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖中，但是晾曬花生秧不僅受氣候條件的限制，還會影響其養(yǎng)分含量，且牛采食干枯花生秧容易導(dǎo)致瓣胃阻塞等疾病[2]，因此，許多研究者認(rèn)為將花生秧進(jìn)行微貯或青貯是較為合適的利用方式[3]。但是，花生秧作為豆科作物，其蛋白質(zhì)含量高且含糖量低，乳酸菌不能大量繁殖，產(chǎn)生乳酸較少，因此不適宜單獨(dú)作為青貯原料，常與其他含糖量高的青貯原料進(jìn)行混合青貯[4]?，F(xiàn)已有研究將花生秧與甘薯藤、玉米秸稈、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)等原料進(jìn)行混貯[5-8]。青貯全株玉米作為奶牛飼料的重要組成部分，是利用最廣泛的青貯飼料，且花生秧與玉米在同一時(shí)期收獲，但至今仍未有報(bào)道將全株玉米與花生秧進(jìn)行混合青貯。本研究將花生秧與全株玉米進(jìn)行混合青貯，分析不同混合比例及添加劑類型對其混合青貯品質(zhì)的影響，旨在確定花生秧與全株玉米混合青貯適宜的應(yīng)用方法，為花生秧作為奶牛粗飼料的合理開發(fā)利用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

全株玉米和花生秧采自河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所藁城堤上試驗(yàn)站；全株玉米于蠟熟期收獲；花生秧在花生收獲時(shí)期收割，留茬高度在3～5 cm[9-10]。

添加劑 1 成分：枯草芽孢桿菌 ≥ 6×109cfu·g-1、產(chǎn)脘假絲酵母≥3×109cfu·g-1、嗜酸乳桿菌≥1×109cfu·g-1，北京好友巡天生物技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。

添加劑 2 成分：乳酸菌 ≥ 1×1011cfu·g-1，芯來旺生物科技(南京)有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用5×3雙因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別制作花生秧和全株玉米比例為0∶1、1∶3、1∶1、3∶1、1∶0的混合青貯，每種青貯均分3組進(jìn)行處理，復(fù)合添加劑組使用添加劑1，乳酸菌組使用添加劑2，另一組為對照；每個(gè)處理3個(gè)重復(fù) (表1)。

將花生秧和全株玉米分別切割揉碎成1～2 cm的小段，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)比例分別稱重并混合均勻，按每個(gè)重復(fù)所需重量分別加入添加劑和蒸餾水，使飼料含水量控制在70%左右，混勻后裝入1 L專用青貯試驗(yàn)塑料瓶內(nèi)，填裝、壓實(shí)、密封。貯存于河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，60 d后開封取樣，供分析測定。

表1 花生秧全株玉米混合青貯試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design of mixed silage fodder containing peanut vines and whole-plant corn

1.3 檢測指標(biāo)

1.3.1 感官評價(jià)

評定青貯料等級按照《德國DLG青貯飼料感官評分標(biāo)準(zhǔn)》[11]，從氣味、質(zhì)地和色澤3方面進(jìn)行感官評價(jià)。其中，氣味占14分，質(zhì)地占4分，色澤占2分，綜合得分16～20為優(yōu)良，10～15為尚可，5～9為中等，0～4為腐敗。

1.3.2 青貯品質(zhì)檢測

按照《青貯飼料質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)(試行)》[12]制取浸提液，采用pH計(jì)(雷磁PHB-4)測定青貯飼料的pH，采用苯酚-次氯酸比色法(TU-1901型紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)測定氨態(tài)氮(ammonia nitrogen, AN)含量；使用高效液相色譜儀(Agilent 1200)測定乳酸(lactic acid, LA)、乙酸(acetic acid, AA)、丙酸(propionic acid, PA)及丁酸(butyric acid, BA)含量。色譜條件：采用COMOSIL 5C18-PAD色譜柱(4.6 mm×250 mm)進(jìn)行二元梯度洗脫，流動相A為20 mmol·L-1NaH2PO4(H3PO4調(diào)pH 2.65)，流動相B為甲醇。起始流動相為100%流動相A，0流動相B，維持5 min；到8 min為90%流動相A，10%流動相B，維持14 min；最后在22 min時(shí)恢復(fù)起始濃度，平衡柱子，進(jìn)下一個(gè)樣。流速1 mL·min-1，柱溫 30 ℃，檢測波長 215 nm，進(jìn)樣體積 20 μL。

1.3.3 營養(yǎng)品質(zhì)檢測

干物質(zhì)含量采用烘干法，粗蛋白質(zhì)(crude protein, CP)采用凱氏定氮法(KJELTEC AUTO 1030 Analyzer凱式定氮儀，Tecator)，粗脂肪(ether extract,EE)采用索氏浸提法(SZF-06G型脂肪測定儀，上海新家儀器有限公司)，中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)采用范氏(Van Soest)洗滌法(CXC-06型纖維測定儀，上海新家儀器有限公司)，粗灰分(Ash)采用馬福爐(TM0610S，北京盈安美誠科學(xué)儀器有限公司)灼燒法，可溶性糖(water soluble carbohydrate, WSC)采用蒽酮-硫酸比色法，具體檢測方法參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[13]。

1.4 飼料相對飼喂價(jià)值(RFV)計(jì)算

RFV=DMI×DDM /1.29。

DMI與DDM的預(yù)測模型分別為：

DMI=120 /NDF；

DDM=88.9-0.779ADF。

式中：DMI (dry matter intake)為粗飼料干物質(zhì)的隨意采食量，單位為占體重的百分比即%BW；DDM(digestible dry matter)為可消化的干物質(zhì)(%)[14]，粗飼料分級標(biāo)準(zhǔn)為：＞151分為特級，125～150分為1級，103～124分為2級，87～102分為3級，75～86分為4級，＜75分為5級[15]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010 和SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和Duncan氏多重比較，添加劑、混合比例及二者間的交互作用對青貯發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分的影響使用雙因素方差分析。結(jié)果以平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評定結(jié)果

從感官上看，B1、B2、B3、B4組的色澤均呈淡褐色或淡黃色，質(zhì)地較好，有強(qiáng)烈的酸香味，屬于優(yōu)良品級；而B5組雖結(jié)構(gòu)保持完整，但具有強(qiáng)烈丁酸氣味，色澤略變色，屬中等品級。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示(表2)，在不同混合比例條件下B1、B2、B3、B4組的氣味指標(biāo)極顯著優(yōu)于B5組(P＜0.01)，在混合比例相同的條件下，添加劑對各混合比例青貯的氣味均無顯著影響(P＞0.05)；混合比例和添加劑對青貯質(zhì)地和色澤均無顯著影響(P＞0.05)。B1、B2、B3、B4組的感官評價(jià)總分極顯著高于B5組(P＜0.01)，在各混合比例下添加劑的影響均不顯著(P＞0.05)。綜合分析，添加劑類型對青貯感官評價(jià)無顯著影響(P＞0.05)，混合比例對青貯的氣味和評價(jià)總分有顯著影響(P＜0.01)。添加劑類型與混合比例之間互作效應(yīng)不顯著(P＞0.05)。

表2 不同比例和添加劑處理混合青貯的感官評價(jià)Table 2 Sensory evaluation of mixed silages in different mixed ratios and starters

2.2 青貯品質(zhì)檢測結(jié)果

2.2.1 pH和氨態(tài)氮/總氮檢測結(jié)果

在使用相同添加劑的條件下，隨著花生秧比例的增加，pH和AN/TN均呈極顯著增加趨勢(P＜0.01)(表3)。在混合比例相同的條件下，B4、B5組中，使用添加劑A1的pH極顯著低于A2、A3組(P＜0.01)；在B1、B2組中，A1、A2組的AN/TN值顯著低于A3組(P＜0.05)。綜合分析，本研究中添加劑類型對青貯飼料的pH有極顯著影響(P＜0.01)，使用A1添加劑的pH最低；使用兩種添加劑均可顯著降低AN/TN值(P＜0.05)；混合比例對青貯飼料的pH和AN/TN值均有極顯著影響(P＜0.01)，以B1、B2組效果最好；添加劑類型與混合比例之間互作效應(yīng)對pH有極顯著影響(P＜0.01)。

表3 不同比例和添加劑處理混合青貯的pH和氨態(tài)氮/總氮Table 3 pH and AN/TN of mixed silages in different mixed ratios and starters

2.2.2 有機(jī)酸含量

隨花生秧添加比例的增加，LA、TA、PA、LA/TA含量極顯著降低(P＜0.01)，同時(shí)AA含量極顯著增加(P＜0.01) (表4)。其中，B2組的平均LA含量極顯著高于B1、B3組(P＜0.01)，B1、B3組LA含量極顯著高于 B4、B5組 (P＜0.01)，且 B4、B5組之間差異極顯著(P＜0.01)；B1的AA含量極顯著低于 B3、B4、B5(P＜0.01)；B2、B3的 AA 含量極顯著低于B4、B5(P＜0.01)；B2、B3的PA 含量極顯著高于 B1、B4、B5組 (P＜0.01)；B2、B3的 TA 含量顯著高于 B1、B4、B5組 (P＜0.01)；B1、B2、B3的LA/TA 值極顯著高于 B4、B5(P＜0.01)，但 B1、B2、B3之間差異不顯著(P＞0.05)。所有處理組均未檢測到BA?；旌媳壤嗤臈l件下，B2組中，A1的LA含量顯著高于A3(P＜0.05)，A1的TA含量顯著高于A3(P＜0.05)；在B3組中，A1的TA含量顯著高于A3(P＜0.05)；B4組中A1的LA、PA、LA/TA含量顯著高于A2、A3(P＜0.05)，AA顯著低于A2、A3(P＜0.05)；綜合分析，添加劑類型對LA、PA含量有顯著影響(P＜0.05)；而混合比例對有機(jī)酸含量影響極顯著(P＜0.01)；添加劑類型與混合比例之間沒有顯著的互作效應(yīng)(P＞0.05)。

2.3 主要營養(yǎng)成分檢測結(jié)果

在混合比例處理中，B1、B2組的DM含量顯著低于B3組(P＜0.01)，B1組極顯著低于B4組(表5)；B1、B2組的CP含量極顯著高于B4、B5組(P＜0.01)；B1的EE含量極顯著高于其他4組(P＜0.01)，說明花生秧的EE含量較低；ADF、Ash含量隨著花生秧添加比例的增加而增加，B3、B4、B5的ADF含量和Ash含量極顯著高于B1、B2(P＜0.01)，且B1中Ash含量顯著低于B2(P＜0.01)；WSC含量則隨花生秧添加比例的增加而降低，B3、B4、B5極顯著低于B1、B2(P＜0.01)；混合青貯的RFV也隨著花生秧添加比例的增加極顯著下降(P＜0.01)，B5A2、B5A3組為三級飼料，其余均在二級飼料范圍內(nèi)?；旌媳壤欢ǖ臈l件下，在B1組中，使用A1添加劑的EE含量顯著高于A2、A3組(P＜0.05)，WSC含量極顯著高于A2、A3組(P＜0.01)；在B2組中，使用A1、A2兩種添加劑均可使青貯的ADF和Ash顯著降低(P＜0.05)，WSC極顯著提高(P＜0.01)；使用A1添加劑還可顯著降低青貯的NDF (P＜0.05)和RFV(P＜0.05)。其他添加比例中，使用不同的添加劑對青貯的營養(yǎng)品質(zhì)和RFV評分無顯著影響(P＞0.05)。綜合分析，添加劑類型對青貯飼料的EE、ADF含量有顯著影響(P＜0.05)，對WSC有極顯著影響(P＜0.01)；混合比例對青貯飼料的DM、CP、EE、ADF、Ash、WSC和RFV有極顯著影響(P＜0.01)，其中混合比例為B2時(shí)青貯飼料的營養(yǎng)成分較好，RFV值最高；添加劑類型與混合比例對EE和WSC均具有極顯著的互作效應(yīng)(P＜0.01) (表5)。

3 討論

3.1 不同混合比例對花生秧全株玉米混合青貯的影響

對青貯飼料進(jìn)行評定通常從感官評價(jià)、青貯品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)三方面進(jìn)行。其中，感官評價(jià)利用較多的方法是《德國DLG青貯飼料感官評分標(biāo)準(zhǔn)》；pH、AN/TN值和有機(jī)酸含量及組成是評定青貯料品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，品質(zhì)較好的青貯飼料一般pH和AN/TN值較低，有機(jī)酸特別是LA含量以及LA占總有機(jī)酸的比例高[4]。因此，本研究亦從感官評價(jià)、青貯品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)三方面對不同混合比例的花生秧青貯玉米混合青貯進(jìn)行了評定。感官評價(jià)結(jié)果顯示，花生秧單貯的氣味明顯劣于花生秧青貯玉米混合青貯，說明花生秧不適宜單獨(dú)青貯。相關(guān)研究認(rèn)為，優(yōu)良青貯料的pH應(yīng)該為3.8～4.2，當(dāng)pH＜4.0時(shí)，乳酸菌等有益菌發(fā)揮主要作用，其他有害菌被抑制[16]。在本研究中，僅有青貯玉米和花生秧全株玉米配比為1∶3時(shí)的混合青貯pH＜4.0，其余組均高于優(yōu)良青貯料的pH范圍。另外，AN/TN反映了青貯飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸分解的程度，該值越大說明氨基酸和蛋白質(zhì)分解越多[17]，意味著青貯飼料質(zhì)量不佳。在花生秧全株玉米混合青貯中，AN/TN值隨著花生秧添加比例的增大呈現(xiàn)顯著增加的趨勢，說明花生秧添加量的增加會影響青貯飼料中的蛋白質(zhì)和氨基酸的保存，降低飼料質(zhì)量。龔月生和張文舉[18]指出，有機(jī)酸含量及其構(gòu)成可以反映青貯發(fā)酵過程的好壞，其中最重要的是LA、AA和BA，乳酸所占比例越大越好。本研究中，混合青貯的LA及LA/TA值均隨著花生秧添加比例的增大而顯著降低，說明隨著花生秧添加比例的增大，同型發(fā)酵的程度越低，不利于pH的迅速下降及營養(yǎng)物質(zhì)的保存，這主要是由于花生秧WSC含量較低造成的。AA是異型發(fā)酵的產(chǎn)物，青貯飼料中一定量的AA有利于提高青貯的有氧穩(wěn)定性[19]，因此，僅就AA含量而言，花生秧含量的增加有利于提高混合青貯的有氧穩(wěn)定性；PA具有良好的抑制真菌的作用[20]，也有助于提高有氧穩(wěn)定性，在本研究中，B2、B3組的PA含量顯著高于其他3組，結(jié)合各組的AA含量，說明花生秧的添加比例可能對青貯的有氧穩(wěn)定性無太大影響；BA含量高表明飼料發(fā)生了霉菌發(fā)酵。本研究中，各組均未檢測到BA，說明各組飼料均未發(fā)生腐壞變質(zhì)。綜上所述，花生秧全株玉米混合青貯的青貯品質(zhì)會隨著花生秧添加比例的增大而顯著降低。

表4 不同比例和添加劑處理混合青貯的有機(jī)酸含量Table 4 Organic acids of mixed silages in different mixed ratios and starters

表5 不同比例和添加劑處理混合青貯的營養(yǎng)成分Table 5Nutrient compositions of mixed silages in different mixed ratios and starters

不同混合比例對花生秧全株玉米混合青貯營養(yǎng)成分也有顯著影響。隨著花生秧添加比例的增加，混合青貯的ADF和Ash含量顯著增加，DM、CP、EE、WSC含量顯著降低，這主要是由于花生秧的ADF含量較高，DM、CP、EE、WSC含量較低所致。WSC是青貯的重要條件，當(dāng)飼料原料中的WSC含量較高時(shí)，乳酸菌可利用的發(fā)酵底物多，乳酸產(chǎn)量增加，pH迅速下降，從而抑制有害菌生長，降低了其蛋白質(zhì)和氨基酸的降解，更好地保存青貯原料的營養(yǎng)價(jià)值[21]。因此，花生秧的添加降低了混合青貯中的WSC含量，導(dǎo)致其混合青貯發(fā)酵不良，青貯品質(zhì)顯著下降，與其他指標(biāo)結(jié)果一致。RFV是目前美國唯一廣泛應(yīng)用的對粗飼料品質(zhì)進(jìn)行綜合評定的指數(shù)。其定義為，相對一特定標(biāo)準(zhǔn)粗飼料(盛花期苜蓿)，某種粗飼料可消化干物質(zhì)的采食量[22]。本研究通過計(jì)算RFV值，對不同混合青貯的飼喂價(jià)值進(jìn)行了比較，由結(jié)果可知，除B5組外，其他4組均為二級飼料，其中B2組評分最高，說明添加部分花生秧可以提高青貯玉米的飼喂價(jià)值。

劉太宇和郭孝[5]發(fā)現(xiàn)，在玉米秸稈中添加15%花生秧進(jìn)行混貯效果最好。楊紅先[6]認(rèn)為，將花生秧與甘薯藤進(jìn)行混貯，花生秧比例占1/3左右為宜。吳進(jìn)東[7]研究了幾種農(nóng)作物秸稈混合青貯的優(yōu)化模式，認(rèn)為混合青貯的最優(yōu)模式為青貯原料花生秧∶甘薯藤∶玉米秸稈=1∶1∶2。黃秀聲等[8]將狼尾草與花生秧制成混合青貯，當(dāng)狼尾草與花生秧混合重量比例為75∶25和50∶50時(shí)，青貯效果較佳。以上研究均認(rèn)為使用花生秧與其他飼料原料進(jìn)行混合青貯時(shí)，花生秧的添加比例不宜過高，與本研究結(jié)果一致。通過與全株青貯玉米進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)花生秧添加量在25%時(shí)，混合青貯的青貯品質(zhì)和營養(yǎng)成分沒有顯著區(qū)別，說明花生秧的添加量在25%左右較為適宜。

3.2 添加劑處理對花生秧全株玉米混合青貯的影響

本研究分別用兩種添加劑對花生秧全株玉米混合青貯進(jìn)行了處理，結(jié)果顯示，添加劑類型對混合青貯青貯品質(zhì)和營養(yǎng)成分指標(biāo)的影響不及混合比例對其的影響大。這主要是由于發(fā)酵比例是決定青貯品質(zhì)的主要因素，當(dāng)花生秧的添加比例較小時(shí)，全株玉米的WSC和乳酸菌含量足以滿足發(fā)酵所需，因此添加劑對提高花生秧全株玉米混合青貯品質(zhì)的作用較小，相反，當(dāng)花生秧添加比例較大時(shí)，WSC含量過少，添加乳酸菌后也會因?yàn)槿鄙侔l(fā)酵底物而無法發(fā)揮作用。A1、A2組的AN/TN顯著低于對照組，說明使用兩種添加劑均有利于蛋白質(zhì)的保存。而pH和WSC含量的顯著差異，主要是添加劑的組成成分不同所致。其中，添加劑1(A1)的主要成分為枯草芽孢桿菌、產(chǎn)脘假絲酵母和乳酸菌，而添加劑2(A2)只含乳酸菌。從結(jié)果分析，A1組的pH顯著低于A2組和對照組，說明使用復(fù)合添加劑可更快利用WSC，降低pH；而A1組的WSC含量顯著高于對照組，則可能是由于枯草芽孢桿菌可產(chǎn)生大量纖維素酶和半纖維素酶[23]，能將青貯原料中的結(jié)構(gòu)性碳水化合物降解為戊糖，從而為乳酸菌提供更多的發(fā)酵底物所致[24]。綜合分析，使用復(fù)合添加劑對提高花生秧全株玉米混合青貯品質(zhì)的效果較好。

4 結(jié)論

混合比例為花生秧∶全株玉米=1∶3時(shí)，花生秧全株玉米混合青貯的青貯品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)達(dá)到最佳水平，且與青貯玉米相比，青貯品質(zhì)較優(yōu)，營養(yǎng)品質(zhì)接近。使用復(fù)合添加劑對提高花生秧全株玉米混合青貯品質(zhì)的效果較好。