青贮原料取自国家牧草产业技术体系衡水综合试验站研究基地, 在高丹草抽穗期刈割。

新鲜刈割的高丹草原料切段至2 cm左右, 称取38.45 kg装入体积为50 L的圆形白色塑料青贮桶中, 使青贮料的密度为769 kg· m^-3, 青贮容器总计63个。于青贮180 d后开封取样。分别在距离容器口10 cm的上方、距离容器口30 cm的中间和距离容器底部50 cm的下方取样作为后续分析使用。

依据杨胜^[10]的方法测定高丹草青贮饲料所取样品干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的含量, 用凯氏定氮法测定粗蛋白(CP)的含量^[11]; 可溶性碳水化合物(WSC)的测定则采用蒽酮-硫酸比色法^[12]。

pH测定:取20 g青贮饲料鲜样, 加入180 mL蒸馏水, 搅拌均匀, 用组织捣碎机搅碎1 min, 先后用4层纱布和定性滤纸过滤, 滤掉草渣得到浸出液, 再用pH测定仪测定青贮饲料浸出液的pH^[13]。使用SHIMADZE-10A型高效液相色谱分析乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)含量; 色谱柱:Shodex Rspak Kc-811s-DVB gel Column 30× 8 mm, 检测器:SPD-M10AVP, 流动相:3 mmol· L^-1高氯酸高氯酸, 流速:1 mL· min^-1, 柱温50 ℃, 检测波长210 nm, 进样量5 μ L^[14]。

采用苯酚-次氯酸钠比色法测氨态氮含量(N H4+-N)^[15]。

饲料相对值(RFV)的计算采用:

RFV=DMI× DDM/1.29.

DMI与DDM的预测模型分别为:

DMI=120/NDF;

DDM=88.9-0.779ADF.

式中, DMI(Dry matter intake)为粗饲料干物质随意采食量, 单位为占体重的百分比; DDM(Digestible Dry Matter)为可消化干物质, 单位为占干物质的百分比^[16]。

用Microsoft Excel 2003进行数据统计和制图; SPSS 19.0进行方差分析, 多重比较应用Duncan氏法。

青贮容器不同部位高丹草青贮时pH值与氨态氮的比较结果(表1)显示, 不同部位高丹草青贮的氨态氮含量之间差异不显著(P> 0.05)。青贮容器从上部到中部, pH值从4.33显著降到4.07(P< 0.05), 而下部与中部pH值差异不显著。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 青贮容器不同部位高丹草部分发酵品质 Table 1 Fementation qualities of Sorghum bicolor× S. sudanense in defferent positions of drums 位置Position pH 氨态氮AN/TN/% 上部Upside 4.33± 0.09a 1.57± 0.20a 中部Middle part 4.07± 0.06b 1.43± 0.20a 下部Bottom 4.19± 0.08ab 1.30± 0.19a Note: Different lower case letters within the same column show significant difference among different positions at 0.05 level. The same below. 注:同列不同小写字母表示青贮容器不同部位间差异显著(P< 0.05)。下表同。

表1 青贮容器不同部位高丹草部分发酵品质 Table 1 Fementation qualities of Sorghum bicolor× S. sudanense in defferent positions of drums

随着取样部位加深乳酸含量呈现增加的趋势(图1); 乙酸(AA)变化不明显; 丙酸(PA)随取样由上部转移至中部而显著增加(P< 0.05), 丁酸(BA)随取样由上部转移至中部显著减小。乳酸含量在青贮容器下部显著高于上部, 中间部位与其余两个部位之间不存在显著差异(P> 0.05)。乳酸(LA)与乙酸(AA)的比值随取样部位的变化与乳酸随取样部位的变化基本一致。

图1

Fig.1

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	图1 不同取样部位有机酸变化 注:同一种有机酸上标注不同字母表示青贮容器不同部位间差异显著(P< 0.05)。Fig.1 Organic acids of Sorghum bicolor× S. sudanense in defferent positions of drums Note: Different lower case letters in the same organic acid show significant differences among different positions at 0.05 level.

青贮容器不同部位对粗蛋白(CP)和可溶性糖(WSC)的影响不显著(P> 0.05), 对干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和相对饲用价值(RFV)产生了一定程度的影响(表2)。其中, 取样部位由上部转移至下部DM含量由17.75%显著降低至16.05%(P< 0.05); ADF的变化与其呈相同趋势, 其含量由33.97%显著降至31.91%。除中性洗涤纤维外, 上部和中部的营养品质不存在显著性变化(P> 0.05)。下部取样的高丹草相对饲用价值最高, 为108.30%, 上部最低, 为100.49%, 且两者间存在显著差异。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 青贮容器不同部位高丹草营养品质 Table 2 Nutrient qualities of Sorghum bicolor× S. sudanense in defferent positions of drums% 位置 Position 干物质 DM 粗蛋白 CP 可溶性糖 WSC 中性洗涤纤维 NDF 酸性洗涤纤维 ADF 相对饲用价值 RFV 上部Upside 17.75± 0.3a 14.23± 0.58a 3.30± 0.19a 57.89± 0.42a 33.97± 0.35a 100.49± 1.15b 中部Middle part 16.94± 0.3ab 13.20± 0.23a 3.06± 0.24a 56.34± 0.58b 33.24± 0.5ab 104.38± 1.78ab 下部Bottom 16.05± 0.41b 12.74± 0.68a 3.24± 0.32a 55.09± 0.46b 31.91± 0.59b 108.30± 1.28a

表2 青贮容器不同部位高丹草营养品质 Table 2 Nutrient qualities of Sorghum bicolor× S. sudanense in defferent positions of drums%

青贮发酵过程实际上是以乳酸菌为主的微生物生长和增值的过程, 发酵产物有乳酸、乙醇、丙酸、二氧化碳及水。pH值是反映青贮发酵品质好坏的评价指标之一, pH值降低, 说明乳酸发酵量增加, 青贮发酵品质变好^[9]。随着部位加深, pH值降低, 乳酸含量增加, 氨态氮减少。乳酸是高质量青贮中pH值降低的主要原因, 乳酸含量高且pH低能抑制非乳酸发酵微生物的生长, 促进发酵^[17]。在青贮桶中pH值随取样部位向下而降低, 在中下部pH值降低乳酸含量增加, 说明在青贮桶中部的青贮品质最好。这与闫贵龙等^[9]青贮饲草越接近窖表面, 青贮饲料的品质越差的结论是一致的。出现此种现象的原因可能有两个, 一是高水分青贮时高丹草由于受重力作用水分由青贮桶上部运向下部, 运输过程中携带部分易于发酵的营养物质促进了经过部位的微生物发酵, 导致乳酸含量升高; 由于水分在下部, 导致原料中水分过多, 可溶性营养物质容易随渗出的汁液而流失和导致梭菌发酵^[18]。水分含量低会抑制青贮饲料中乳酸菌的增殖, 限制发酵进度, 降低乳酸产生量, 从而影响发酵品质^[19]。pH值降低的另一个原因是, 青贮桶内愈往下部高丹草挤压的愈紧实, 密闭性越好, 乳酸菌达到厌氧所需的时间越短, 乳酸发酵量越多。

取样部位逐渐加深, 青贮高丹草的干物质中, 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量都有不同程度的下降。而统计结果显示, 不同取样部位间粗蛋白和可溶性碳水化合物的差异是不显著的, 这表明青贮容器部位的深浅对粗蛋白和可溶性糖含量没有影响。本试验中从上部到下部取样干物质含量显著下降1.7%, 与闫贵龙等^[9]在青贮窖中的研究结果相符, 即青贮窖中化学成分含量受窑深增加的影响导致干物质含量降低。原因在于, 乳酸菌随青贮容器部位加深, 数量和活性增加, 更多地利用了干物质中的营养成分进行发酵, 从而减少了这部分的干物质含量。依据Berger和Bolsen^[20]报道的一项试验结果:从青贮窖表面往下25.4、58.8和76.2 cm深度时, 全株玉米(Zea mays)和高粱青贮的干物质损失率分别是15.6%、23.2%, 24.4%、14.0%, 24.1%、25.6%。本试验出现与Berger和Bolsen结果不同的原因可能是, 本试验采用青贮桶进行试验不存在青贮窖顶层覆盖物添加情况影响青贮密封效果的现象。85%左右高水分青贮条件下, 高丹草由于受重力作用水分由青贮桶上部向下部运输, 运输过程中携带部分易于发酵的营养物质促进了经过部位的微生物发酵, 利用了该部位的纤维类物质, 使中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量降低。

相对饲用价值由美国牧草草地理事会饲草分析小组委员会提出, 是目前美国唯一广泛使用的粗饲料质量评定指数。相对饲用价值的参数预测模型是一种比较简便实用的经验模型, 只需在实验室测定粗饲料的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维以及DM便可计算出某饲料的饲用价值^[21]。青贮高丹草下部的相对饲用价值最好, 达到108.3, 且与上部存在显著差异, 酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和发酵品质的分析结果一致, 说明下部饲用价值高, 这可能是因为上部高水分青贮条件下易于发酵的营养物质随水分下行至中下部, 使其品质提高。