韩建成　吴群　蔺红玲　徐志军　周汉林

关键词：热研2 号柱花草；热研4 号王草；混合青贮；营养成分；发酵品质

中图分类号：S432.2+2 文献标识码：A

柱花草（Stylosanthes spp.）是原产于拉丁美洲的热带豆科牧草，属多年生草本植物。热研2号柱花草是中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所培育的优良饲草品种，具有抗旱、耐高温、保持水土、适应性强等优点[1-2]，在我国南方地区广泛种植，也是目前热带地区种植面积最广、应用最为广泛的热带优良牧草品种之一，素有“南有柱花，北有苜蓿”的美称。柱花草自然株高为0.8～1.5 m，茎粗为0.2～0.3 cm，一般年可刈割4～5次，鲜草产量为30～80 t/hm²；因其干物质含粗蛋白质为16.4%～18.6%、富含维生素和多种氨基酸、牧草适口性好等诸多优点，已经成为发展热区草食动物养殖业的重要粗饲料来源[3]。柱花草含糖量低、缓冲能高、青贮饲料pH 较高、乳酸含量较低，单独青贮较难成功[4-5]，且單独饲喂易引起热区反刍动物瘤胃臌气及其他消化性疾病[6]，生产中常与其他牧草配合饲喂。

热研4 号王草（P. purpureum Rich. × P. americanaKing grass cv. Reyan No. 4）是热带地区重要的优良牧草品种之一，年可刈割4～7 次，鲜草产量达120～300 t/hm²；拔节期粗蛋白质含量占干物质重的9.40%，叶软汁多，粗纤维含量低，是鲜饲、青贮、晒制干草或加工草粉的优质高产牧草，在我国广东、广西、云南、贵州、海南等地广泛种植，在夏季特别是雨季，王草生长迅速，常出现饲草过剩，但冬春季生长缓慢甚至停止，易造成季节性青绿饲料供应不足，严重影响了雷州半岛畜牧业健康持续发展[7-11]。

混合青贮饲料具有均衡饲草营养、降低青贮原料有害物质含量、提高饲草发酵品质和消化率等优良特性。利用禾本科和豆科类牧草混合青贮，既可以解决豆科类牧草单独青贮难以成功的难题，也可以弥补单独青贮而造成的营养物质不均衡的问题，同时可以更好地提高混合青贮饲料的粗蛋白含量，改善青贮饲料的品质[12]。目前，对雷州半岛热研2 号柱花草和热研4 号王草混合青贮方面的研究尚不明确。本研究通过热研2 号柱花草与热研4 号王草混合青贮，分析评价其青贮品质和营养成分，以期寻找适宜的混合青贮比例，为优质牧草资源开发与利用提供理论依据和科学指导，同时为热区草食动物粗饲料全年供应、提高动物生产繁殖性能提供有力的技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料热研2 号柱花草和热研4 号王草选自中国热带农业科学院湛江实验站草畜一体化试验基地，于2019 年5 月10 日刈割。热研2 号柱花草处于初花期，热研4 号王草青贮刈割高度为2～2.5 m[13]。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 采用完全随机区组设计，分别将热研4 号王草与热研2 号柱花草的混合比例设定为100∶0（对照组）、85∶15（A1组）、70∶30（A2 组）、55∶45（A3 组）4 组，均以鲜重计，每组设5 个重复。按照试验设计，将热研2 号柱花草和热研4 号王草按比例进行揉搓混合，并利用综合试验基地IS-18 型全自动牧草青贮机进行装袋密封发酵，其含水量为68%左右，青贮30 d后开袋取样，去掉上、下各10 cm 样品，将其余青贮饲料混匀，采用四分法取样分析化学成分及发酵品质[14]。

1.2.2 样品采集及处理 青贮前，取一定量切碎的柱花草、王草样品于65 ℃烘干至恒重，保存样品，用于原料常规养分含量测定；在青贮前和青贮30 d 取混合青贮饲料200 g，65 ℃烘干至恒重，保存样品，用于青贮饲料常规养分含量的测定；另取20 g 青贮饲料，加入180 mL 去离子水，4 ℃浸提24 h，过滤、留取浸提液置于–20 ℃冷冻保存[15]，用于发酵指标的测定。

1.2.3 青贮饲料原料化学成分分析 粗蛋白（crude protein， CP）的测定按照《饲料中粗蛋白测定方法》（GB/T 6432—94）进行操作，粗脂肪（ether extract， EE）的测定参照《饲料中粗脂肪测定方法》（GB/T 6433—2006），粗灰分（crude ash，Ash）的测定参照《饲料中粗灰分测定方法》（GB/T6438—2007），干物质（DM）的测定采用烘箱烘干法，水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate，WSC）含量的测定采用蒽酮–硫酸比色法，中性洗涤纤维（neutral detergent fiber， NDF）和酸性洗涤纤维（acid detergent fiber， ADF）含量的测定采用范式纤维法。上述指标的测定均以干重计。

乳酸菌和酵母菌数量分别采用MRS 琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂培养基培养计数；乳酸菌用厌氧培养箱，37 ℃培养3 d；酵母菌用生化培养箱，25 ℃培养3 d[16]。2 个指标的测定均以鲜重计。

1.2.4 青贮饲料的感官评价 根据德国农业协会（Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft）青贮饲料的感官评价方法，对青贮饲料的颜色、气味和质感等进行感官分析评价，可将青贮饲料分为4个等级，即优良、尚好、中等和腐败，满分为20分，16～20 分为优良，10～15 分为尚好，5～9 分为中等，0～4 分为腐败。

1.2.5 青贮饲料的发酵品质分析 将各组的浸提液用5 mL 的无菌EP 管进行分装，分别测定浸提液中pH、氨态氮（NH3-N）、乳酸（lactic acid， LA）、乙酸（acetic acid， AA）、丙酸（propionic acid， PA）及丁酸（butyric acid， BA）含量。

pH 用FE320pH 计[梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司]测定；氨态氮含量采用苯酚-次氯酸钠比色法测定；乳酸、乙酸、丙酸与丁酸含量采用高效液相色谱仪（日本岛津SHIMADZU-LC20A）测定，测定条件：色谱柱为Agilent5TC-C18250 mm×4.6 mm ； 紫外检测器， 检测波长为210 nm，流动相为3 mmol/L 高氯酸溶液，流速为0.8 mL/min，柱温为30 ℃；进样量为10 μL[17-18]。参照日本草地畜产协会（2001）制定的青贮饲料发酵品质V-score 评分标准， 以氨态氮/总氮（NH3-N/TN）、乙酸、丙酸及丁酸含量作为评定指标，根据此评分标准将青贮饲料品质分为优（100～80）、良好（80～60）、不良（<60）3 个评分等级。

1.3 数据处理

用IBM SPSS stastitics 20.0 软件的ANOVA 程序对所测数据进行统计分析，差异显著性采用Duncans 法进行比较分析。

2 结果与分析

2.1 热研2 号柱花草和热研4 号王草青贮化学成分及pH分析

由表1 可知，热研2 号的干物质、粗蛋白、粗脂肪和酸性洗涤纤维含量均显著高于热研4 号（P<0.05），其中，热研2 号的粗蛋白含量是热研4 号的1.32 倍；热研2 号的pH 高于热研4 号； 热研4 号的水溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酵母菌和乳酸菌数量显著高于热研2 号（P<0.05），热研4 号的水溶性碳水化合物含量是热研2 号的1.61 倍，乳酸菌数量是热研2 号的1.81 倍，酵母菌数量是热研2 号的1.5 倍多。

2.2 混合青贮的化学成分分析

由表2 可知，随着柱花草比例的升高，各处理组的干物质、粗蛋白、粗脂肪和水溶性碳水化合物含量随之升高；A₁、A₂和A₃ 组粗蛋白和粗脂肪含量显著高于对照组（P<0.05），各试验组的水溶性碳水化合物含量差异不显著；与CK 相比，各处理组的粗灰分含量有所降低，但差异不显著，其中A₂组的粗灰分含量最低；与CK 相比，A₁、A₂和A₃组的酸性洗涤纤维显著降低（P<0.05）。与CK 相比，各处理组的中性洗涤纤维呈降低趋势，但各处理组间差异不显著。

随着柱花草比例的升高，乳酸菌和酵母菌的数量逐渐降低，A₁、A₂和A₃組显著低于对照组（P<0.05），且乳酸菌数量均大于1×10⁴CFU/g。

2.3 混合青贮的感官评价

由表3 可知，混合青贮柱花草和王草可明显提高青贮饲料的感官品质，随着柱花草添加比例的增加，青贮饲料品质有所改善。CK 组总分为10 分，评价等级为中等；A₁组总分为13 分，评定等级为尚好；A₂组总分为20 分，评价等级为优良；A₃组总分为9 分，评价等级为中等。

2.4 混合青贮的发酵品质

由图1 可知，随着柱花草比例的增加，pH 和NH3-N/TN 值逐渐升高，A₁、A₂、A₃组与CK 组差异显著（P<0.05），A₂组与A₁、A₃组差异显著（P<0.05）；LA 含量逐渐降低，A₁、A₂、A₃组显著低于CK 组（P<0.05）；AA 含量呈增加趋势，与CK 组相比，A₂、A₃组的AA 含量显著增加（P<0.05）；各试验组的LA/AA 含量比值均大于2.6；与CK 组相比，各处理组的PA 含量有所降低，但各处理组间差异不显著；各试验组均有BA检出，且A₂ 组的BA 含量最低。

根据混合青贮有机酸评定标准[19]，由表4 可知，A₃组分值最低（79 分）；CK 组和A₁ 组分别为90 分；A₂组的丁酸含量最低，A₂组的总酸分值最高（94 分），与感官评价和pH 变化一致；综合有机酸评定标准、pH 变化和感官评价，A₂ 组符合优质青贮饲料的标准。

3 讨论

3.1 混合青贮对饲料营养成分的影响

经过30 d 的发酵，各处理组营养成分均有所改善，随着柱花草比例的升高，DM 逐渐升高，而Ash 降低，表明在柱花草和王草混合青贮过程中营养物质流失较少。A₁、A₂和A₃组中的DM、CP 和EE 含量随着柱花草添加比例的增加而升高，且显著高于CK 组（P<0.05），说明混合青贮饲料的营养价值有所提高。与CK 组相比，各处理组的NDF 均显著下降，说明混合青贮有利于改善饲料的适口性， 提高饲料的利用度， 这与MUSTTAFA 等[20]的研究结果一致。ADF 是评价饲料能量高低的关键指标，ADF 降低与发酵过程中青贮饲料纤维素、半纤维素、木质素的部分降解有关[21-22]，各处理组的ADF 含量有所越低，表明柱花草与王草混合青贮有利于提高饲料的消化率和饲用价值，这也与崔鑫等[23]的研究结果一致。

3.2 混合青贮对饲料发酵品质的影响

良好的青贮饲料品质，与牧草的种类、含水量、WSC、附着的乳酸菌和酵母菌数量以及压实程度等均有关。在本研究中，柱花草和王草混合青贮经过30 d 发酵，CK 组与各处理组均表现出了较好的发酵品质，这可能与青贮前原料水分含量在60%～70%之间，附着乳酸菌数量超过1×10⁴CFU/g，酵母菌数量超过1×10² CFU/g，发酵温度30 ℃左右等有关。随着混合青贮饲料中柱花草比例的上升，A₁、A₂组感官品质有所改善，其中A₂组感官评价品质最佳，评定为优良。

青贮后饲料pH 的大小是决定青贮是否成功的重要指标，优良的青贮饲料pH 应小于4.0，低pH 有利于青贮饲料的保存[24]。本研究随着混合青贮饲料中柱花草比例的升高，各处理组pH 逐渐升高，其中，A₁组和A₂组pH 均降到3.6 以下，符合良好青貯饲料的要求；CK 组具有较低的pH和较高的乳酸含量，这与CK 组发酵原料具有较高的WSC 含量和较多的乳酸菌数量有关，大量的WSC 为乳酸菌的生长提供了足够的发酵底物，有利于乳酸的产生，从而更有利于降低发酵饲料的pH。

有机酸含量是评估青贮饲料品质的主要参数。各试验组中乳酸含量较高，说明青贮过程中，乳酸菌是优势菌，这也与研究中所测乳酸菌数量较高的结果一致。良好的青贮饲料乳酸/乙酸值应大于2[25]，在本研究中，各试验组乳酸/乙酸值均大于2.6，且CK 组乳酸含量最高，这与CK 组中测得较低的pH 和数量较多的乳酸菌结果一致。在各试验组中仅发现有少量的丙酸和丁酸，这可能是由于较低的pH 抑制了有害微生物的繁殖，从而降低了丙酸和丁酸的含量；A₂ 组与其他处理组相比，其丁酸含量最少，表明其有害微生物繁殖少，饲料中有害物质少，这可能与饲料中含有一定数量的梭菌有关，研究发现梭菌可利用乳酸和糖类产生丁酸[26]，也可能是由于A₂组的高浓度乳酸菌抑制了丁酸的产生，这与王奇等[27]和贾春旺等[28]的研究报道一致。

青贮饲料中NH3-N/TN 值可反映蛋白质和氨基酸的分解程度，比值越大，说明蛋白质和氨基酸分解越多，青贮品质越差[29]。良好的青贮饲NH3-N/TN 值应小于100 g/kg。在本研究中，各试验组的NH3-N/TN 值均小于100 g/kg，符合良好青贮饲料的标准。随着柱花草添加比例的增加，NH_3-N/TN 值逐渐升高，这与豆科类牧草中WSC含量低，单独青贮会产生大量的氨态氮和丁酸有关，该结果与JACOBS 等[30]的研究结果一致。但张丁华等[31]研究多花黑麦草与紫花苜蓿混合青贮，结果发现随着紫花苜蓿含量增加，NH_3-N/TN值却逐渐降低。在本研究中，A₂组的NH_3-N/TN值与各处理组差异显著，A₃组最高，说明A₃组蛋白质或者氨基酸分解程度最高，青贮饲料含氮类物质营养流失最多。随着柱花草比例的增加，混合青贮饲料的WSC 含量逐渐升高，这可能与豆科类牧草较低的水分活度抑制了发酵饲料中乳酸菌的活性，降低了乳酸的含量，从而导致WSC消耗减少有关。

4 结论

综上所述，热研2 号柱花草和热研4 号王草混合青贮可提高饲料的营养价值和发酵品质。随着柱花草比例的增加，混合青贮饲料的粗蛋白和粗脂肪含量显著提高，当混合青贮中热研2 号柱花草比例达到30%时，pH 较低，乳酸含量较高，丁酸含量最低，感官评价优良，发酵品质最佳，符合优质青贮饲料的标准，但要完全消除丁酸的产生，还需进一步增加产酸能力更强的乳酸菌。从发酵品质和营养价值的角度考虑，建议以30%热研2 号柱花草和70%热研4 号王草混合青贮较为适宜。