馬冉冉， 袁 潔， 張文潔， 許能祥*， 顧洪如*

(1.江蘇省農業(yè)科學院畜牧研究所， 江蘇 南京 210014; 2.農業(yè)農村部種養(yǎng)結合重點實驗室， 江蘇 南京 210014；3. 江蘇省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所， 江蘇 南京 210014)

西蘭花(BrassicaoleraceaL. var.italicPlanch)的莖葉廢棄物含有豐富的植物蛋白和可溶性糖，飼用價值高[1]。據相關統(tǒng)計，我國西蘭花種植總面積約10萬hm2，大約只有15%的尾菜用作飼料以及其他相對科學化的利用[2-3]。尾菜因含水量高，長時間堆放極易腐爛，給環(huán)境造成巨大壓力；直接還田傳播病蟲害，影響下茬作物，給農戶造成嚴重損失[4]。目前，尾萊厭氧發(fā)酵后用作青貯飼料，是尾菜資源化利用的重要方式，也是緩解草食性動物飼養(yǎng)中粗飼料短缺的有效手段，國內外都有此方面的研究。

Marino等[5]進行了多種尾菜的營養(yǎng)成分分析，得出西蘭花尾菜可作為飼料飼喂家畜。Trinidad de Evan等[6]研究得出西蘭花尾菜青貯料可替代奶牛日糧中24%的常規(guī)精料(小麥、豆粕和麥麩),可顯著降低奶牛精料的原料成本。何元翔[7]等將花椰菜尾菜萎焉處理后青貯，得到了感官評分為1級(優(yōu)良)、發(fā)酵弗氏評分為良好的青貯飼料。錢仲倉等[8]將西蘭花莖葉晾曬，含水量控制在75%以內青貯，結果表明尾菜青貯料可較好地提供土豬生長所需營養(yǎng)，節(jié)省了飼料成本。飼喂家畜時，若飼料中硝酸鹽或亞硝酸鹽超標，不僅對反芻動物的受胎率、健康狀況等有影響，也會對奶制品、肉制品產生不良影響[9]。在實際生產中，人們大多重視青貯飼料的發(fā)酵品質，卻忽略了其硝酸鹽和亞硝酸鹽等有害成分，而關于尾菜青貯料質量安全相關的文章也鮮有報道。本試驗通過對西蘭花尾菜在自然堆放過程中飼用品質變化、青貯后的發(fā)酵品質以及硝酸鹽和亞硝酸鹽含量等開展研究，明確西蘭花尾菜適宜調制青貯飼料的時間界限，為提高蔬菜產區(qū)尾菜飼料化的利用水平提供一定依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及青貯調制

2020年11月5日，西蘭花尾菜(品種為‘炎秀’)取自江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農科所，在自然通風條件下分別堆放0 d(T0)，1 d(T1)，2 d(T2)和3 d(T3)。將堆放處理后的尾菜切短至1～2 cm的小段，每個青貯袋裝填300 g左右。按照尾菜堆放天數的不同，即有4個處理，每個處理12袋，共48袋，在室溫下貯藏，分別于30 d，60 d，90 d后隨機開袋取樣。測定其飼用品質、發(fā)酵品質、微生物數量以及硝酸鹽和亞硝酸鹽含量。

1.2 相關指標測定及方法

將青貯料充分混勻后，取10 g青貯樣品置于封口袋中，加入90 mL，0.91%無菌生理鹽水，用于乳酸菌、好氧細菌和真菌(霉菌和酵母菌)計數。同時稱取20 g青貯樣品于封口帶中，加入180 g去離子水，攪拌均勻后置于15℃搖床上，120 rpm搖1 h得到浸提液測定pH，將浸提液置于-20℃冷凍冰箱中保存用于測定氨態(tài)氮(Ammonia nitrogen，AN)含量、乳酸(Lactic acid，LA)含量、乙酸(Acetic acid，AA)含量、丙酸(Propionic acid，PA)含量和丁酸(Butyric acid，BA)含量等。每次稱取100 g左右原料和青貯料，于65℃烘箱中烘72 h以上至恒重，測定并計算干物質(Dry matter，DM)含量。并將烘干的樣品用1HP桌上型高速粉碎機(型號為RT-34，購于泓荃機械公司)粉碎，過1 mm篩后放入聚乙烯自封袋中密封保存，用于青貯料飼用品質的測定。

利用平板培養(yǎng)進行微生物計數[10]；水溶性碳水化合物(Water-soluble carbohydrate，WSC)、淀粉含量的測定采用高氯酸水解-蒽酮-硫酸比色法[11]；中性洗滌纖維(Neutral-detergent fiber，NDF)、酸性洗滌纖維(Acid-detergentfiber，ADF)利用Van-Soest法[12]進行測定；使用安捷倫1260型高效液相色譜儀測定分析有機酸含量[13]；干物質體外消化率(In itro dry matter digestibility，IVDMD)的測定采用胃蛋白酶-纖維素酶2步法[14]；粗蛋白(Crude protein，CP)含量的測定采用凱氏定氮法[15]；NH3-N含量用苯酚-次氯酸鈉比色法測定[16]。用水楊酸法[17]測定硝酸鹽含量；用鹽酸-萘乙二胺法[18]測定亞硝酸鹽含量。

青貯飼料的感官評定可根據德國農業(yè)協(xié)會(DLG)編訂的青貯質量感官評分標準[19]來評定。將飼料分成一級優(yōu)良(20～16分)、二級尚好(15～10分)、三級中等(9～5分)和四級腐敗(4～0分)。并用Kaiser評價體系[20](表1)和V-Score評分體系[21](表2)對尾菜青貯料進行發(fā)酵品質評分。

表1 Kaiser評定標準

表2 V-Score評定標準

1.3 數據分析

采用Excel 2019和SPSS statistics 23進行數據處理與分析，采用鄧肯氏(Duncan)方法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 感官評價

隨著青貯時間的延長，T0，T1，T2處理的尾菜青貯料的顏色由深綠色變?yōu)闇\綠色，莖葉結構保存完好，無明顯丁酸臭味；T3處理青貯90 d后，青貯料明顯變?yōu)辄S褐色且具有酸臭味。根據德國農業(yè)協(xié)會青貯質量感官評分標準對各組的青貯料進行感官評分，T0，T1，T2組為2級尚好，T3為4級腐敗，見表3。

表3 不同處理青貯飼料感官評定

2.2 堆放時間對尾菜飼用品質的影響

西蘭花尾菜在堆放過程中，其飼用品質變化見表4。隨著堆放時間的延長，尾菜DM含量呈增加趨勢，差異顯著(P<0.05)；尾菜非結構碳水化合物含量(NSC)隨著堆放時間的延長持續(xù)下降，由10.17%降至3.57%，降幅高達65%，差異顯著(P<0.05)。CP含量有所降低，但各處理間差異不顯著(P>0.05)；與T0組相比，其他處理的NDF與ADF含量均有所升高，且NDF變化幅度更大。WSC與淀粉的動態(tài)變化具體見圖1，隨著堆放時間的延長，尾菜WSC含量呈“降-升-降”變化趨勢。T3與T0相比，WSC含量下降極顯著，由最初的5.05%降至1.12%，下降幅度多達77.82%；淀粉含量顯著下降(P<0.05)，由最初的5.12%下降了52.15%，達到最低值2.45%。

表4 西蘭花尾菜堆放過程中的飼用品質性狀

圖1 不同堆放時間下尾菜WSC與淀粉含量的變化

2.3 不同堆放時間的尾菜青貯料飼用品質的變化

在青貯的第30,60和90 d分別開袋，西蘭花尾菜青貯后的飼用品質見表5。同一青貯時期內，隨著堆放時間的延長，各處理的IVDMD，DM和CP含量下降顯著(P<0.05)。隨著青貯時間延長，尾菜青貯料的飼用品質下降，具體表現為IVDMD，CP和DM含量下降(P<0.05)；ADF含量顯著增加(P<0.05)。此外，0～90 d，T3處理的NDF含量增加；T2的NDF含量在0～60 d下降，在60～90 d增加(P<0.01)。

表5 不同堆放時長的西蘭花尾菜青貯料的飼用品質

各處理青貯前后WSC和淀粉含量變化動態(tài)見圖2。尾菜青貯后，與原料相比，各個處理的WSC含量下降顯著(P<0.05，下同)；在青貯30～60 d，WSC含量下降顯著；青貯60～90 d，WSC含量略微升高。在同一青貯時期，各處理間進行比較時，T0的WSC含量最高，T3的最低，即隨著堆放時間的延長，WSC含量顯著降低。關于淀粉含量的變化，尾菜青貯后，與原料相比，各處理青貯的前30 d，淀粉含量下降顯著；30～90 d期間，總體也呈降低趨勢，且T0的淀粉含量在青貯前后都遠遠大于其他處理。在同一青貯時期，各處理間進行比較時，T0的淀粉含量最高，T3的最低。

圖2 各處理青貯前后WSC和淀粉含量變化動態(tài)

2.4 不同堆放時間下的尾菜青貯料的發(fā)酵品質

在青貯第30,60,90 d開袋后，青貯料的發(fā)酵品質見表6。青貯30～90 d，T0和T1的pH呈先下降后上升的趨勢；T2和T3的pH呈先上升后下降的趨勢；此外，T3處理青貯料在整個青貯期間其pH都大于6。青貯30～90 d，T0和T1處理組的LA含量是呈上升趨勢的；而T2和T3呈下降趨勢。在同一青貯時期內，隨著堆放時間的延長，LA含量呈先升高后降低的趨勢，且各個處理間差異極顯著(P<0.01)，T3的AA含量高于其他處理。青貯30～90 d，T0，T1，T2的NH4+-N/TN含量先升高后降低，T3的NH4+-N/TN含量持續(xù)增加；在同一青貯時期內，T1的NH4+-N/TN最低，T3的NH4+-N/TN最高，即隨著尾菜堆放時間的延長，NH4+-N/TN含量呈增高趨勢，且各個處理間差異極顯著(P<0.01)。

表6 不同堆放時長的西蘭花尾菜青貯料的發(fā)酵品質

由表7可知，本試驗中V-Score和Kaiser的評價結果基本一致，即隨著青貯時間的延長，各處理發(fā)酵品質得分減小。在同一青貯時期內，T0組的發(fā)酵品質得分最高，T3組最低，可判定其腐敗。由此可得出，隨著堆放時間的延長，尾菜發(fā)酵品質下降。

表7 不同處理青貯料發(fā)酵品質評分

2.5 不同堆放時間對尾菜青貯料微生物動態(tài)變化的影響

由圖3可看出，青貯30～90 d，各個處理的乳酸菌數量顯著下降，青貯30 d時，T2處理具有最高的乳酸菌數量，為8.13 lgcfu·g-1FW，青貯60 d時，T2乳酸菌數量最低，為7.56 lgcfu·g-1FW。

圖3 不同堆放時間對尾菜青貯料微生物動態(tài)變化的影響

青貯30～90 d，T0處理的好氧細菌數量明顯下降，T1，T2處理在30～60 d呈緩慢下降趨勢，60～90 d，數量回升。較其他處理而言，T3青貯料在整個過程中細菌數量均最高。在同一青貯時期內，30～60 d，隨著堆放時間的延長，青貯料中細菌數量呈先減少后增加的趨勢，青貯90 d，隨著堆放時間的延長，青貯料中細菌數量呈增加的趨勢，T0具有最少的細菌數量，為3.15 lgcfu·g-1FW。

在整個青貯時期內，T3處理的真菌數量均最高。隨著青貯時間的延長，T1，T2，T3真菌數量呈減少趨勢。在青貯30 d，隨著堆放時間的延長，酵母菌和霉菌等真菌數量呈增加的趨勢；60～90 d，隨著堆放時間的延長，真菌數量呈先減少后增加的趨勢。

2.6 不同堆放時間的尾菜青貯料的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量

由圖4可知，堆放時間對尾菜青貯料的硝酸鹽與亞硝酸鹽含量的顯著影響，隨著堆放時間的延長，硝酸鹽含量先上升后下降；而亞硝酸鹽含量呈上升趨勢；堆放1 d的青貯料的硝酸鹽含量是最高的，達到192.94 mg·kg-1；堆放3 d的青貯料的亞硝酸鹽含量是最高的，達到1.68 mg·kg-1。

圖4 尾菜青貯后硝酸鹽與亞硝酸鹽含量變化

3 討論

3.1 堆放時間及青貯時長對西蘭花尾菜飼用品質的影響

西蘭花尾菜在堆放過程中，水分、NSC含量都呈下降趨勢。NSC主要包括WSC和淀粉，NSC含量的急劇下降與WSC和淀粉含量的減少密切相關。這是因為西蘭花采摘時機械損傷導致的愈傷呼吸使總的呼吸強度在一段時間增強,尤其在收割后的兩天內，可溶性糖作為植物體內最直接的能源物質，首先被活細胞呼吸消耗掉，而淀粉也會發(fā)生水解用于補充細胞在饑餓代謝過程中需要的能源[22]。WSC含量“降—升—降”的變化趨勢可能是因為尾菜堆放的0～1 d期間，細胞饑餓代謝消耗大部分WSC，1～2 d期間WSC含量有所回升是因為淀粉發(fā)生水解補充了一部分WSC，但隨著堆放時間的延長，淀粉水解補充的WSC遠遠小于植物細胞代謝消耗掉的，故堆放2～3 d，WSC含量呈下降趨勢。淀粉因發(fā)生水解補充了被消耗的WSC而導致淀粉含量持續(xù)下降。

WSC可直接用作乳酸菌厭氧呼吸的能源物質，而淀粉作為非結構性碳水化合物，其被分解成可溶性糖后也能被乳酸菌利用。雖然堆放時間延長后，水分的散失導致DM的相對增加，卻導致WSC和淀粉大幅度下降，堆放時間延長并不利于青貯發(fā)酵。已有研究表明，青貯原料的可溶性碳水化合物含量應大于干質量的2%才有利于青貯發(fā)酵[23]。本研究中T3處理的WSC含量低于干質量的2%，不適合直接用于青貯。

NDF和ADF的主要組分是纖維素、半纖維素和木質素等結構性碳水化合物，其結構穩(wěn)定，較難分解[22]。本試驗中，隨著堆放時間的延長，各處理中NDF、ADF含量有所增加，是其組分所占干物質百分含量的增加，并不是絕對質量的增加，究其原因是NSC，CP和淀粉等的降解而導致NDF，ADF等百分含量的相對增加。

CP含量在西蘭花尾菜堆放過程中整體呈下降趨勢，因為尾菜收割后，營養(yǎng)物質由同化作用轉向分解作用，部分蛋白質被分解成以氨基酸為主的氨化物[24]，故隨堆放時間的延長，CP含量呈降低趨勢。

隨著尾菜青貯時間的延長，其飼用品質下降，可能是由于高水分情況下，汁液外滲造成一定營養(yǎng)損失[4]，或堆放時間過長的處理發(fā)酵初期底物不足造成pH降低緩慢，好氧細菌、梭菌等雜菌增多，好氧微生物活動旺盛分解了一部分蛋白質等多方面因素造成的[25]。隨著青貯時間的延長，T3組各項營養(yǎng)指標下降的最明顯，主要是因為T3組用于發(fā)酵的WSC含量最少，腐敗細菌含量最多，這些都不利于青貯發(fā)酵。

3.2 不同堆放時間對西蘭花尾菜的發(fā)酵品質的影響

pH快速降低后有助于限制植物酶活性，減少蛋白質降解損失，抑制產生高水平乙酸、丁酸的有害微生物數量[26]。因此也有用pH值來評價青貯飼料發(fā)酵品質的，認為pH值4.2以下在玉米或其他禾本科牧草的青貯中是適宜的[27]。本試驗中青貯90 d時，T0，T1的pH值(pH值分別為4.30，4.34)雖略高于優(yōu)良青貯飼料的標準(pH值為4.2)，但乳酸占總酸的百分比較高，氨態(tài)氮與總氮的比值也最低，這點由V-Score和Kaiser評價得分中也可看出。青貯飼料的發(fā)酵評價標準應因不同青貯材料而異，這與劉瑞香等[28]報道的黃蒿的青貯特性以及何元翔等[7]報道的花椰菜尾菜青貯特性的研究結果一致。綜合感官性狀和發(fā)酵品質評分，高水分的西蘭花尾菜可以進行青貯，但堆放時間0～2 d為宜，因為堆放時間越久，用于發(fā)酵的底物越少、蛋白質被分解的越多且腐敗細菌等會增加，這些不利于乳酸發(fā)酵。

3.3 不同堆放時間的西蘭花尾菜青貯微生物動態(tài)

本試驗未添加額外的乳酸菌制劑，尾菜青貯過程中用于發(fā)酵的乳酸菌皆為尾菜自身攜帶，因T3的發(fā)酵底物不充足,pH值一直處于一個比較高的狀態(tài)(pH>6),故T3的各種微生物數量相對比較高。青貯30～90 d，各個處理的乳酸菌數量呈顯著下降趨勢；青貯30 d時，T2乳酸菌數量充足，發(fā)酵初期DM和WSC相對充足，其率先降到了一個比較低的pH值(pH值為4.22)，然而較低的pH值也會抑制乳酸菌的繁殖，故其青貯60 d時乳酸菌數量較少[29]。青貯30～90 d，T1的好氧細菌數量持續(xù)下降，是因為其發(fā)酵效果較佳，pH一直處于比較低的狀態(tài)(pH值在4.0～4.4之間)，對雜菌抑制作用較強。真菌主要包括酵母菌和霉菌，真菌數量的多少影響開袋后的有氧穩(wěn)定性[30]。青貯30 d時，堆放時間越長的青貯料，含水量越低，其真菌數量越多；青貯料的乳酸菌數量越低，其真菌數量越高?？梢娢膊饲噘A料真菌數量與含水量、乳酸菌數量呈負相關，這點與牟林林等[31]和許能祥等[32]研究結果一致。

3.4 不同堆放時間的西蘭花尾菜青貯料的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量

西蘭花莖葉本身含有一定量的硝酸鹽、亞硝酸鹽，收割后呼吸強度增加，尤其在收割后前兩天，由于機械損傷導致的愈傷呼吸增強，植物體細胞內酶活性增加，會加速亞硝酸鹽的生成。堆放時間延長后，由于細菌繁殖活躍，細菌的硝基還原酶可將植物體內的硝酸鹽轉變?yōu)閬喯跛猁}，且隨著蔬菜腐爛程度的增加，亞硝酸鹽的含量逐步升高[33-34]。尾菜青貯后，堆放時間最久的(T3)所含有的細菌數目最多，經細菌的硝基酶還原的硝酸鹽也就最多，故T3組的亞硝酸鹽含量最高，達到1.68 mg·kg-1。

參照于炎湖等[35]的研究以及國家飼料衛(wèi)生標準[36]，硝酸鹽的允許量(以NO3-計)為≤880 mg·kg-1，亞硝酸鹽的允許量(以NaNO2計)為≤10 mg·kg-1，各處理的尾菜青貯料的硝酸鹽最大值為192.94 mg·kg-1，亞硝酸鹽含量最高，達1.68 mg·kg-1，均未超標。

4 結論

西蘭花尾菜在堆放的3 d內，隨著時間的延長，WSC和淀粉含量下降，其中堆放3 d(T3)的尾菜WSC含量僅為1.12%，不適合直接青貯，可知堆放時間越長越不利于青貯。隨著青貯時間的延長，各處理的發(fā)酵品質得分降低，尾菜太高的含水量并不利于其青貯料長期保存。為了更多的保留尾菜營養(yǎng)價值，改善發(fā)酵品質，應選擇的尾菜青貯原料堆放時間為0～2 d。