尤思涵，劉 燕，都 帥，孫 林，格根圖，賈玉山

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

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淋雨收獲對紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)及其體外消化特性的影響

尤思涵，劉 燕，都 帥，孫 林，格根圖，賈玉山*

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

為研究不同淋雨量對苜蓿干草品質(zhì)及其體外消化特性的影響，采用人工模擬雨淋試驗。以鮮樣未雨淋(CK)、鮮樣受雨淋5mm及鮮樣受雨淋10mm 3個處理進行營養(yǎng)品質(zhì)和體外消化特性研究。結果表明：與未受雨淋鮮樣相比，受雨淋鮮樣中性洗滌纖維(Nutral Detergent Fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(Acid Detergent Fiber, ADF)含量隨淋雨量的增加而顯著增加(P<0.05)，粗蛋白質(zhì)(Crude Protein , CP)、粗灰分(Crude Ash, CA)含量和相對飼用價值(Relative Feeding Value, RFV)顯著減少(P<0.05)；在體外培養(yǎng)過程中，揮發(fā)性脂肪酸(Volatile Fatty Acid, VFA)濃度和干物質(zhì)消化率(dry matter digestibility, DMD)隨淋雨量的增加而顯著下降(P<0.05)，各處理體外培養(yǎng)液pH值則均呈“先下降后升高”的趨勢。淋雨量大的苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)流失嚴重，品質(zhì)較差。雨淋處理降低了苜蓿干草的品質(zhì)，基于此，應盡量避免苜蓿收獲時受雨淋影響，在苜蓿搶收時節(jié)，可在雨中進行收獲作業(yè)，以減少苜蓿在干燥過程中雨淋的影響。

紫花苜蓿；淋雨收獲；營養(yǎng)品質(zhì)；體外消化

伴隨著我國養(yǎng)殖業(yè)需求的日益增加，苜蓿(MedicagosativaL.)逐漸成為了具有較高經(jīng)濟效益的新興產(chǎn)業(yè)。與其它飼草相比，苜蓿干草生產(chǎn)成本低、儲存時間長、制作過程簡單，是當前我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)和草產(chǎn)品市場中供求量較大的草產(chǎn)品〔1〕。而先進的苜蓿干草調(diào)制技術是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的苜蓿草產(chǎn)品的重要保障。在調(diào)制苜蓿干草的過程中，經(jīng)晾曬草堆與鮮樣相比，淋雨后苜蓿干草中干物質(zhì)和CP含量極顯著降低，NDF和ADF含量升高；隨著草堆厚度的增加，淋雨后苜蓿干草中CP和可溶性碳水化合物(water-soluble carbohydrate , WSC)含量極顯著升高，NDF和ADF含量極顯著降低〔2〕。同時，有害微生物的活動可能會漂白牧草并且產(chǎn)生有害物質(zhì)〔3〕。淋雨不僅會使干草損失大量營養(yǎng)物質(zhì)，還會使莖干葉片變得粗糙易碎〔4〕。苜蓿的收獲一般正值雨季，在使用田間自然干燥技術調(diào)制干草的過程中，降雨的影響不可忽略。如何在現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)境條件下，盡量減少淋雨造成的損失，以保證苜蓿干草的品質(zhì)和產(chǎn)量，進而保證畜產(chǎn)品品質(zhì)，是苜蓿生產(chǎn)中亟待解決的問題。Schonher等〔5〕的研究認為，青干草的品質(zhì)應根據(jù)營養(yǎng)成分含量及消化率來評定，其中CP、NDF及ADF是較重要的指標。本試驗結合國內(nèi)外苜蓿收獲技術研究，對1∶1比例混合種植的金皇后紫花苜蓿和三得利紫花苜蓿進行研究，探索苜蓿收獲加工和干草調(diào)制過程中，不同降雨量對其營養(yǎng)品質(zhì)和體外消化特征的影響，以期獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低損耗的苜蓿干草產(chǎn)品，并為赤峰地區(qū)廣大農(nóng)牧民生產(chǎn)實踐提供可借鑒的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地自然概況

試驗地位于內(nèi)蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗紹根鎮(zhèn)巴彥爾草業(yè)基地，地處北緯43°37′，東經(jīng)120°22′。該試驗地屬中緯度溫帶半干旱大陸性季風氣候，春季溫差大，夏季溫熱雨集中，秋高雨少霜期早，冬季漫長而寒冷。年平均氣溫5.5℃，年積溫2900～3400℃；年平均降水量300～400mm；無霜期95～140d，日照充足。

1.2 試驗材料與設計

試驗于2012年6月15日至20日、7月24日至28日、8月22日至26日進行，以2010年播種的按1∶1比例種植的金皇后紫花苜蓿和三得利紫花苜蓿為試驗材料。

試驗采用人工模擬雨淋試驗，以鮮樣未受雨淋(CK)、鮮樣受雨淋500ml及鮮樣受雨淋1000ml 3個處理。草堆厚度與大田自然干燥厚度一致，設為15cm；降雨量根據(jù)當?shù)啬杲涤炅考胺植记闆r換算為毫米，分別為0mm、5mm、10mm。

1.3 測定內(nèi)容

1.3.1 營養(yǎng)成分分析

樣品準備：稱取試樣200～300g，在105℃下烘干15min，之后立即降至65℃烘干5～6h，取出置于室內(nèi)冷卻4h后稱重，即得風干樣品。

水分含量的測定：利用烘干法進行測定〔6〕。在65±2℃下烘干48h，取出置于干燥器內(nèi)冷卻0.5 h后稱重，重復此步驟，直至前后兩次重量相差不超過2mg，即為恒重。

CA的測定：利用灼燒法進行測定〔7〕。在550℃下灼燒后，所得殘渣即為粗灰分，用質(zhì)量分數(shù)表示。

CP的測定：利用凱氏定氮法進行測定，測定儀器為FOSS Kjeltec 8400全自動凱氏定氮儀。

NDF、ADF的測定：利用范氏法進行測定，測定儀器為ANKOM 220型纖維分析系統(tǒng)〔7〕。

RFV的計算：利用公式(1)～(3)計算。

DMI(%BW)=120/NDF(%DM)

(1)

DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)

(2)

RFV=DMI×DDM/1.29

(3)

式中：DMI(dry matter intake)為干物質(zhì)采食量，%BW(body weight)為占動物代謝體重的百分比，DDM(digestible dry matter)為可消化干物質(zhì)。

1.3.2 體外消化試驗研究

供體羊的準備：選取6只裝有內(nèi)徑45mm瘺管，體重在25kg左右的健康成年山羊作為瘤胃液的供給試驗羊。

樣品準備：將不同降雨量處理的苜蓿粉碎后過40網(wǎng)目標準篩，之后在105℃下干燥6h，即為備用樣品。

pH值的測定：在發(fā)酵終止后利用25型酸度計進行測定。

VFA的測定：利用日本島津GC-7A氣相色譜儀內(nèi)標法進行測定。

DMD的測定：利用體外消化法進行測定，測定儀器為ANKOM體外消化儀，并利用公式(4)計算。

P(%)=〔A-(B-C)〕/A×100%

(4)

式中：P為待測飼草的干物質(zhì)消化率，A為樣品中干物質(zhì)的含量，B為樣品中未消化干物質(zhì)的含量，C為空白干物質(zhì)的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本文中的圖表分析繪制及數(shù)據(jù)的前期處理均利用Microsoft Office Excel 2003軟件進行，數(shù)據(jù)的差異顯著性檢驗利用SAS9.0(Statistical Analysis System)軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同降雨量對苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的影響

表1所示為不同降雨量條件下苜蓿營養(yǎng)成分分析結果。

由表1可知，3個處理中各營養(yǎng)成分之間均存在顯著差異(P<0.05)。隨著降雨量的增加，苜蓿的水分含量顯著增加(P<0.05)，即其DM含量減少。未受雨淋的對照組(CK)中苜蓿的水分含量為6.25%，而當降雨量為10mm時，其水分含量增加到8.47%；NDF和ADF含量同樣隨降雨量的增加而顯著增加(P<0.05)；而CP含量和RFV則隨降雨量的增加而顯著減少(P<0.05)，其中RFV下降了9.17。

表1 不同降雨量條件下苜蓿營養(yǎng)成分分析Tab.e.1 Effects of different rainfall on alfalfa nutrient contents

注：同列標注相同小寫字母者表示差異不顯著(P<0.05)，下同

Note: Different lowercase letters indicated significant differences(P<0. 05 )，the same as below

2.2 不同降雨量對苜蓿體外培養(yǎng)液pH值的影響

不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)液pH值48小時內(nèi)變化情況如表2所示。

由表2可見，在體外培養(yǎng)過程中，隨著時間的增加，各處理苜蓿體外培養(yǎng)液pH值均呈“先下降后升高”的趨勢。主要是由于在體外培養(yǎng)前期，各處理苜?？倱]發(fā)性脂肪酸(total volatile fatty acids, TVFA)濃度不大，故pH值相對較高；隨著碳水化合物的不斷發(fā)酵，TVFA濃度持續(xù)升高，進而導致pH值下降。在體外培養(yǎng)后期，隨著蛋白質(zhì)的不斷發(fā)酵，TVFA濃度逐漸下降，NH3-N濃度逐漸升高，從而導致pH值回升。未受雨淋的對照組(CK)的pH均值高于降雨量5mm和10mm條件下的苜蓿，其原因是受降雨影響的苜蓿植株體內(nèi)硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度增加，導致體外培養(yǎng)液中的酸性增加，pH值下降。

表2 48小時內(nèi)不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)液pH值變化Tab.e.2 The changes of medium pH value of the solution under different rainfall within 48h

2.3 不同降雨量對苜蓿體外培養(yǎng)揮發(fā)性脂肪酸的影響

表3所示為不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)48小時后VFA濃度情況。

從表3可以看出，降雨量對苜蓿的VFA及乙酸/丙酸均有顯著影響(P<0.05)。未受雨淋的對照組(CK)苜蓿的乙酸、丙酸、丁酸、TVFA濃度及乙酸/丙酸均為最高，分別為45.84mol/L、9.67mol/L、4.72mol/L、60.21mol/L及4.74；而隨著降雨量的增加，各項指標均顯著下降(P<0.05)。3個處理的有機酸含量中，乙酸含量均為最高，丁酸含量普遍較低，各項指標的大小順序均為：未受雨淋的對照組(CK)>降雨量5mm條件下的苜蓿>降雨量10mm條件下的苜蓿。

表3 不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)48小時揮發(fā)性脂肪酸濃度(mol/L)Tab.e.3 The VFA concentration for alfalfa in vitro after 48h of different rainfall (mol/L)

2.4 不同降雨量對苜蓿體外培養(yǎng)干物質(zhì)消化率的影響

不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)DMD 48小時內(nèi)變化情況如表4所示。

由表4可知，在體外培養(yǎng)48小時內(nèi)，3個處理中苜蓿DMD均隨體外培養(yǎng)時間的增加而增加。其中未受雨淋的對照組(CK)苜蓿的消化率在各個時間點均顯著高于受雨淋的苜蓿(P<0.05)，主要原因是苜蓿受雨淋后部分葉片脫落、變黃，使苜蓿的莖稈部分比例增加，進而導致消化率降低。3個處理中苜蓿DMD各個時間點的大小順序均為：未受雨淋的對照組(CK)>降雨量5mm條件下的苜蓿>降雨量10mm條件下的苜蓿。

表4 48小時內(nèi)不同降雨量條件下苜蓿體外培養(yǎng)干物質(zhì)消化率Tab.e.4 The dry matter degradation rate of alfalfa under different rainfall within 48h

3 討論

在苜蓿收獲期間，天氣狀況是決定其干燥成敗的重要因素之一〔2〕。大部分地區(qū)苜蓿第一茬收獲后就地晾曬、打捆，即可生產(chǎn)出質(zhì)量較好的干草，而后茬收獲適逢雨季，降雨不僅會推后苜蓿的收獲時間，延長干燥時間，使營養(yǎng)物質(zhì)的損失增多，也會使苜蓿中的可溶性成分因溶解而流失〔8〕。此外，降雨還會為微生物的大量繁殖創(chuàng)造有利條件，使苜蓿產(chǎn)生熱害或病害，進而引起苜蓿品質(zhì)的大大降低〔9〕。國內(nèi)外關于頂雨收獲的報道相對較少，僅在數(shù)篇文章中提及。本試驗通過研究不同降雨量對苜蓿干草營養(yǎng)品質(zhì)和體外消化特征的影響，對苜蓿淋雨收獲進行了探索。

雨淋處理降低了苜蓿的CP含量和RFV，增加了NDF和ADF含量。這與白春生等〔10〕在關于續(xù)降雨對紫花苜蓿干草品質(zhì)影響的研究中得出的結論一致，即隨著持續(xù)降雨時間的增加，CP、鈣等家畜易于吸收的營養(yǎng)成分含量及CA含量呈下降趨勢，而NDF、ADF、ADL及半纖維素等家畜不易吸收的營養(yǎng)成分含量呈上升趨勢。丁武榮等〔11〕的研究也表明，CP含量的下降是由于降雨帶走了植株體內(nèi)的含氮可溶性化合物。NDF含量的增加則是降雨使大部分葉片脫落，苜蓿的莖稈含量比例增加所致，而Collins、Rotz等〔12-13〕則認為降雨后苜蓿中NDF含量的增加是水溶性養(yǎng)分的流失所致。因此，關于NDF增加的原因仍有待進一步的研究。

本研究中發(fā)現(xiàn)，淋雨量大的苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)流失嚴重，品質(zhì)較差；許慶方等〔2〕在《淋雨對苜蓿干草品質(zhì)的影響》一文中也指出，雨淋使苜蓿干草品質(zhì)下降，晾曬苜蓿遭受雨淋后養(yǎng)分損失更為嚴重。因此，在苜蓿搶收時節(jié)，為了盡量避免苜蓿在干燥過程中受雨淋影響，可以在雨中進行收獲作業(yè)。

4 結論

雨淋處理降低了苜蓿干草的品質(zhì)，故應盡量避免苜蓿收獲時受雨淋影響。在苜蓿搶收時節(jié)，可在雨中進行收獲作業(yè)，以減少苜蓿在干燥過程中雨淋的影響。淋雨量大的苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)流失嚴重，品質(zhì)下降較明顯。

〔1〕董志國,李學森,宋傳勝.苜蓿干草收獲技術研究〔J〕.草原與飼料,2010,Vol.30(6):41-43

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〔3〕白春生,朱若蟬,白龍,等.持續(xù)降雨時間對紫花苜蓿干草品質(zhì)的影響〔C〕.中國畜牧業(yè)協(xié)會.第三屆中國苜蓿發(fā)展大會論文集.2010:446-452

〔4〕毛培勝.草產(chǎn)品質(zhì)量與安全監(jiān)測〔M〕.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2012:53

〔5〕Schonher J. Water permeability of isolated cuticular membranes: The effect of pH and cations on diffusion, hydrodynamic permeability and size of polar pores in cutin matrix〔J〕. Planta,1976,128(2):113-126

〔6〕楊勝.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術〔M〕.北京:北京農(nóng)業(yè)大學出版社,1993.15-98

〔7〕張麗英.飼草分析及飼料質(zhì)量檢測技術〔M〕.北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2012

〔8〕楊耀勝.不同調(diào)制方式對苜蓿干草品質(zhì)的影響〔D〕.鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文, 2009

〔9〕仲延凱,包青海,孫維.干草調(diào)制及其提高利用率的研究〔J〕.中國草地,1997,(3):50-55

〔10〕第三屆中國苜蓿發(fā)展大會論文集〔C〕.中國畜牧業(yè)協(xié)會(China Animal Agriculture Association),中國草學會(Chinese Grassland Society).白春生,朱若蟬,白龍等.持續(xù)降雨時間對紫花苜蓿干草品質(zhì)的影響〔A〕. 2010:7.

〔11〕丁武蓉.高水分苜蓿干草貯藏技術及其添加劑的研究〔D〕.成都:四川農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文, 2008

〔12〕Collins M. Wetting and maturity effects on the yield and quality of legume hay〔J〕. Agron Journal, 1983,75:523-527

〔13〕Otz C A , Davis R J, Ab ram s S M . Influence of rain and crop characteristics on alfalfa damage 〔J〕. Transactions of ASAE,1991,34(4):1583-1591

Effects of Drenching Harvest on Nutritional Quality and in vitro Digestibility of Alfalfa

YOU Si-han, LIU Yan, DU Shuai, SUN Lin, Gegentu, JIA Yu-shan*

(College of Ecology and Environment Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, Inner Mongolia 010019, China)

To research the influence on Alfalfa hay quality and in vitro digestibility under different rainfall, the researches choose artificial rain test. Fresh samples without rainfall (CK), fresh samples under 5mm rainfall and fresh samples under 10mm rainfall as 3 treatments separately to carry out research of Nutritional quality and in vitro digestibility. The results show that compared to the fresh samples without rainfall (CK),the contents of ADF and NDF with the rain increase is obviously on the rise(P<0.05), the contents of CP Ash and RFV with the rain increase obviously decreases(P<0.05). In process of in vitro the contents of VFA and DM digestibility with the rain increase obviously decline(P<0.05), the PH of different in vitro decreases first and increases later. For the Alfalfa which has more rains may suffer from great loss in nutrients and then has a poor quality. Rain treatment decreases the quality of dry Alfalfa. Based on this situation, it should be avoided the influence by rain when in harvesting period. In busy seasons it can be harvested in rain to reduce effects during its drying process.

Alfalfa; Drenching harvest; Nutritional quality; in vitro digestibility

S54

2095—5952(2015)03—0032—05

2015-07-05

國家自然科學基金項目(31360585)和國家牧草產(chǎn)業(yè)技術體系(CARS-35)資助。

尤思涵(1991-)，女，內(nèi)蒙古呼和浩特市人，從事飼草料加工與貯藏研究。

賈玉山E-mail：jys_nm@sina.com