2. 中国农业大学动物科技学院, 北京 100193
2. College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
新疆是我国重要牧区之一，畜牧业是提高牧民生活水平的物质财富，牧草是发展畜牧业的物质基础，由于过度放牧、开垦等不合理的人类行为，导致新疆天然草地退化面积不断扩大[1, 2]；同时，棉花和水果生产在新疆农业经济中居于特殊地位，形成畜牧业与农业共争土地资源的矛盾，大规模发展人工草地受到限制[3, 4]。
然而，骆驼刺占新疆草地总面积的3.03%[5]，仅东疆的吐鲁番地区骆驼刺群落总面积达8.06×104 hm2,理论载畜量达9.03万羊单位/年，但放牧利用率很低，不到20%[6]。同时，骆驼刺是一种优良的防风固沙、水土保持植物[7, 8]；作为牧草，营养价值好,粗蛋白质含量较高,初花期粗蛋白质含量达16.13%[9]。合理适时地利用骆驼刺对于促进骆驼刺的生长及提高其防护效益具有积极的作用[5]，对于部分解决农牧互争土地资源的矛盾，保证草地生态系统的良性循环具有极其重要的意义[10]。
紫花苜蓿是世界上种植面积较大的多年生豆科牧草,具有产草量高、适应性强、草质优良等特点,享有牧草之王的美誉[11, 12, 13]。牧草加工贮藏是解决牧草生产的季节性与家畜对牧草需求均衡性矛盾的重要手段[14]。然而，苜蓿调制干草受降水等不利气候影响[15]；骆驼刺具有刺状花梗，调制干草影响其适口性，青贮处理既可以免受不利气候的影响，又可保存饲料的营养价值，改善适口性[9]。
作为豆科牧草，苜蓿不容易成功青贮[16]，很多研究者做了广泛工作，总结出以下3种方法改善苜蓿青贮品质:一种是与禾本科牧草混贮；一种是半干青贮；另一种是添加剂青贮，并找出了种类繁多的添加剂，如乳酸菌制剂、绿汁发酵剂、酶制剂、有机酸制剂及可溶性糖等[11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20]。然而，对骆驼刺进行青贮的前期研究中发现，同为豆科牧草，不添加任何添加剂的骆驼刺能成功进行高水分青贮[9]。所以，探讨骆驼刺与苜蓿混贮对改善苜蓿青贮品质的影响，为骆驼刺资源的开发利用，寻找无添加剂的高水分苜蓿青贮方法具有重要意义。
本研究以结实期骆驼刺与初花期紫花苜蓿为青贮原料，研究二者不同比例混贮对青贮品质的影响，旨在确定骆驼刺与苜蓿混贮能否获得优良的青贮品质及其适宜的混贮比例。
1 材料与方法 1.1 试验材料与设计试验材料为结实期疏叶骆驼刺和初花期三得利紫花苜蓿，分别取自塔里木大学附近的农田边缘和塔里木大学动物科学学院试验站。采用完全随机设计，共5个处理，每个处理3个重复，详见表1。
 | 表1 试验设计 Table 1 The trial design |
将骆驼刺和苜蓿分别切成1～3 cm长度，2种原料按试验设计的重量百分比混匀，直接压入洁净的1 000 mL玻璃广口瓶中，压实密度为(650±50) g/L，用瓶盖、凡士林和胶带密封，室温保存，90 d后开瓶取样，分析青贮饲料发酵品质和化学成分。青贮制作过程中对骆驼刺、苜蓿及其二者不同比例混合的原料分别进行取样，用于化学成分分析。
1.3 测定指标和方法 1.3.1 青贮原料与青贮饲料化学成分的测定分别称取青贮原料和青贮饲料200 g于60 ℃鼓风干燥箱中烘干48 h,测定其初水分含量。微型粉碎机粉碎，过1 mm筛备用，用烘干法测定干物质(DM)含量；采用凯氏定氮法测定粗蛋白质(CP)含量[21]；中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量用范氏洗涤纤维法测定[21]；可溶性碳水化合物(WSC)含量用蒽酮-硫酸比色法测定[22]。
1.3.2 青贮饲料感官评定、pH及发酵产物的测定青贮90 d后，按《中国青贮饲料质量评定标准(试行)》进行感官评定[23]。开瓶取出青贮饲料后，在塑料袋中混合均匀，准确称取50 g青贮饲料放入1 000 mL三角瓶中，加2 ℃蒸馏水450 mL，用胶密封口，放入4 ℃冰箱中浸提24 h，其间摇晃3～5次，用涤纶筛网过滤，并挤尽残渣中的提取液，用定量滤纸过滤，所得提取液保存备用。
用pH测定仪(pHS-3C)测定pH。用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮(NH3-N)含量[24]。
按提取液与偏磷酸体积比为5 ∶ 1在提取液中加入25%的偏磷酸，静置30 min，在1 500 r/min，4 ℃状态下离心15 min，上清液经0.45 μm滤膜过滤，用Water-2695高效液相色谱仪测定乳酸含量[10]。I Csep ICE-ORH-801 Column色谱柱，柱长250 mm×4.6 mm，柱压8.17 MPa，流动相0.005 mol/L硫酸，流速0.8 mL/min，检测波长210 nm，进样量10 μL，保留时间5.057 min。
用岛津GC-14B气相色谱仪测定乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、异戊酸含量及甲醇、乙醇、丙醇含量，色谱柱为GDX-403不锈钢柱，使用前色谱柱在200 ℃下老化2 h以上，柱温140 ℃,程序升温6 ℃/min(6 min)，氢火焰离子化检测器，检测器温度220 ℃，进样口温度210 ℃，高纯氮为载气，进样量2 μL[10]。
1.4 数据处理试验数据采用分析软件DPS v3.01专业版和Excel处理。作单因素方差分析，并作Duncan氏法多重比较。
2 结果与分析 2.1 青贮饲料感官评定青贮90 d后，根据《中国青贮饲料质量评定标准(试行)》中感官品质的评价标准，通过观察骆驼刺与苜蓿青贮的色泽、气味、质地等对其进行评分，并将各处理的评价结果列入表2，除处理Ⅰ腐烂发黑外，其他处理青贮饲料均无霉烂、腐烂现象，茎叶保持完整，叶脉清楚可见，质地较原料柔 软，刺状花梗得到软化，色泽接近原料颜色，酸味 较浓。单一苜蓿青贮(处理Ⅰ)感官得分为12，等级为劣；单一骆驼刺青贮(处理Ⅴ)感官得分为89，等级为优；二者混贮的处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ得分分别是75、83、86，处理Ⅱ等级为良好，处理Ⅲ、Ⅳ等级均达到优。
| 表2 青贮饲料感官评分 Table 2 The sensory score of silages |
由表3可知，处理Ⅴ的DM、NDF、ADF和WSC含量显著或极显著高于处理Ⅰ(P<0.05或P<0.01)，骆驼刺与苜蓿按不同比例混合的处理 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的DM、NDF、ADF、WSC含量随骆驼刺 在混合中的比例增加而增加；处理Ⅰ的CP含量显著高于处理Ⅴ(P<0.05)，骆驼刺与苜蓿按不同比例混合后CP含量随苜蓿在混合中比例的增加而增加。
| 表3 青贮原料的化学成分 (干物质基础) Table 3 Chemical composition of feed before silage (DM basis) % |
由表4可知，经90 d青贮后，处理Ⅴ的DM、NDF、ADF含量仍显著或极显著高于处理Ⅰ(P<0.01或P<0.05)，骆驼刺与苜蓿按不同比例混合的处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的DM、NDF含量随骆驼刺在混合中的比例增加而增加；处理Ⅰ的CP含量仍显著高于处理Ⅴ(P<0.05)，骆驼刺与苜蓿按不同比例混合后CP含量随苜蓿在混合中比例的增加而增加。青贮饲料的CP含量略低于青贮原料，表明青贮能较好地保存饲料的营养价值。
处理Ⅰ pH(4.37)显著高于其他4个处理(P＜ 0.05)，处理V则显著低于处理Ⅱ(P＜0.05)。骆 驼刺与苜蓿混贮的处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的pH介于处理Ⅰ和处理Ⅴ之间，并随骆驼刺在混贮中比例的增加有下降的趋势。
| 表4 青贮90 d后青贮饲料的化学成分和pH Table 4 Chemical composition and pH of silage after 90-day silage |
由表5可知，处理Ⅰ乳酸含量最低(3.52%)，极显著低于其他处理(P＜0.01)；处理Ⅴ乳酸含量最高(9.21%)，极显著高于其他处理(P＜0.01)。苜蓿与骆驼刺混贮的处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ乳酸含量介于二者之间，随着骆驼刺在混合青贮中比例的增加而增加，各处理间差异极显著(P＜0.01)。乙酸含量处理Ⅰ最高(2.74%)，显著高于其他处理(P＜0.05)；处理Ⅴ含量最低(1.25%)，显著低于其他处理(P＜0.05)。苜蓿与骆驼刺混贮的处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ乙酸含量介于二者之间，并随骆驼刺在混合青贮中比例的增加有降低趋势，但各处理间差异不显著(P＞0.05)。乳酸/乙酸处理Ⅰ为1.29，处理Ⅴ为5.95。处理Ⅱ与Ⅲ、Ⅳ间乳酸/乙酸差异显著(P＜0.05)，处理Ⅱ与Ⅴ间差异不显著(P＞0.05)。处理Ⅰ丙酸含量最高(0.443%)，极显著高于其他处理(P＜0.01)，处理Ⅴ未检测出丙酸含量。苜蓿与骆驼刺混贮的处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ丙酸含量介于二者之间，随着骆驼刺在混合青贮中比例的增加而下降，处理Ⅱ与Ⅲ、Ⅳ间丙酸含量差异极显著(P＜0.01)，处理Ⅲ与Ⅳ间差异不显著(P＞0.05)。正丁酸和异丁酸含量的变化规律与丙酸相似，除处理Ⅴ未检出外，各处理间差异极显著(P＜0.01)。处理Ⅰ异戊酸含量最高(0.427%)，处理Ⅴ(0.027%)最低，苜蓿与骆驼刺混贮的处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ异戊酸含量介于二者之间，随着骆驼刺在混合青贮中比例的增加而降低，各处理间差异极显著(P＜0.01)。
各处理除检测到少量的甲醇、处理Ⅰ还有少量乙醇外，其他各处理乙醇和丙醇均为微量。与处理Ⅰ相比，随骆驼刺在混贮比例增加，氨态氮/总氮极显著降低(P＜0.01)。
3 讨 论 3.1 青贮原料特性对青贮品质的影响影响青贮品质的因素很多，主要包括牧草的种类、DM含量、水溶性糖含量、压实程度以及附着在青贮原料上的微生物种类和数量等[25, 26]。由以上分析可知，骆驼刺与苜蓿混合后，较单一苜蓿DM、WSC含量增高，CP含量降低，增加了微生物发酵的底物，有利于青贮发酵，这可能是青贮品质改善、感官指标优良的部分原因。
3.2 不同处理对青贮发酵有机物的影响青贮的实质是在厌氧的条件下，利用乳酸菌分解糖类，产生大量的乳酸，使青贮饲料的pH显著下降，抑制微生物的活动，从而使牧草达到长期保存。低的pH可避免二次发酵，减少DM的损失，保证青贮饲料的品质及稳定性[25]。由表4可知，骆驼刺与苜蓿混贮，随着骆驼刺比例增加pH有下降趋势，表明骆驼刺的加入产生了较多的酸，从而使饲料得以更好的保存，与感官品质评价相一致。
青贮饲料产生的乳酸多就意味着青贮饲料的pH下降快，其DM和能量流失少[27]。本试验随着骆驼刺在混贮中添加量的增加而乳酸含量增加，表明骆驼刺与苜蓿混贮后促进乳酸菌发酵，产生了较多的乳酸，使青贮发酵品质得到改善。
| 表5 青贮90 d后青贮饲料的发酵产物 (干物质基础) Table 5 Fermentation products of silage after 90-day silage (DM basis) % |
虽然高乳酸含量可抑制好氧微生物，减少发酵损失，但大量乳酸为酵母菌和霉菌的生存提供了丰富的营养，一旦青贮饲料与空气接触，很容易引发青贮饲料的二次发酵，发生霉变，不利于青贮材料的保存[28]。乙酸是异型发酵的产物[27, 28]，青贮饲料含有一定量的乙酸，能够提高青贮原料的有氧稳定性，有利于青贮原料的保存[28]。本试验中，单一骆驼刺青贮的乙酸含量显著低于其余4个处理，苜蓿与骆驼刺混贮后，乙酸含量高于单一骆驼刺青贮,表明单一骆驼刺青贮的有氧稳定性低，混贮能提高有氧稳定性。
乳酸/乙酸能够反映出同型发酵的程度，其值越高，表明同型发酵的程度越高，同型发酵的养分损失较少，但有氧稳定性差，原因在于乳酸本身不是高效的抗真菌剂，不利于青贮饲料的长期保存；相对于同型发酵过程中损失的DM，青贮成功后的有氧稳定性和保存性要重要的多[27, 28]。本试验中，单一骆驼刺青贮的乳酸/乙酸高，单一苜蓿青贮中该值含量低，骆驼刺与苜蓿混贮后，乳酸/乙酸的值介于二者之间，表明骆驼刺青贮同型发酵程度高，苜蓿青贮异型发酵程度高，混合青贮既提高了乳酸含量，增加了同型发酵，改善了青贮品质，又增加了发酵产物中乙酸的含量，有利于提高青贮饲料的有氧稳定性，有利于饲料的开发利用。
丙酸是有效的抗霉菌剂，可抑制酵母菌的生长，减少氨的产生，刺激乳酸菌的生长，预防二次发酵，有研究证明苜蓿青贮时添加甲酸和丙酸，其DM和CP消化率明显提高，可推迟其开窖后好氧性发酵时间[29]。由表5可知，骆驼刺和苜蓿混贮后，丙酸含量较单一骆驼刺青贮高，进一步表明混贮有可能提高有氧稳定性。
高丁酸含量意味着腐败梭菌发酵，饲料有较多的可溶性营养被降解，较多的氨态氮，不利于青贮饲料保存，因此丁酸的多少可以直接评定发酵品质的好坏[25, 28]。本试验中，单一苜蓿青贮的丁酸含量最高，单一骆驼刺青贮中未检测出丁酸，二者混贮后，随着骆驼刺在混贮中比例增加，丁酸含量呈下降趋势，表现出了较好的负相关性，这就意味着混贮可提升青贮品质及保存性。
低分子质量的醇主要是酵母菌的发酵产物，在本试验中，各处理除检测到少量甲醇(处理Ⅲ为微量)和处理Ⅰ少量乙醇外，其余各处理乙醇和丙醇含量均微量，表明酵母菌活动较弱。
3.3 不同处理对氨态氮/总氮的影响氨态氮是青贮过程中饲料蛋白质被降解的结果，其含量与青贮饲料的饲用价值有密切相关，氨态氮/总氮越高，表明青贮过程中降解的蛋白氮越多，发酵品质越差，过高影响动物的采食量和利用率[26, 28]。本研究表明，单一苜蓿青贮的氨态氮含量显著高于其他处理，与骆驼刺混贮后，氨态氮含量明显下降，表明混贮蛋白质损失减少，青贮品质较好。
4 结 论单一骆驼刺青贮发酵品质较好，以乳酸发酵为主，氨态氮/总氮低，是一种较易青贮的牧草，有利于进一步开发。单一苜蓿青贮发酵品质差，其丁酸含量、氨态氮/总氮高，易腐败，不利于青贮。
骆驼刺和苜蓿混贮，能改善苜蓿的发酵品质，骆驼刺的刺状花梗得到软化，混贮饲料的有氧稳定性好；考虑骆驼刺的刺状花梗对适口性的影响，以及苜蓿高产优质的特点，要改善苜蓿青贮品质至少添加30%骆驼刺。
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