摘要：本研究旨在探究熱帶園林植物廢棄物的青貯發(fā)酵品質(zhì)以及體外消化特征，為熱帶園林植物廢棄物的飼料化利用提供參考。研究測定了朱槿（Hibiscus rosa-sinensis）、藍花草（Ruellia simplex）、炮仗藤（Pyrostegia venusta）、茉莉花（Jasminum sambac）、朱蕉（Cordyline fruticosa）、基及樹（Carmona microphylla）、紅花羊蹄甲（Bauhinia×blakeana）、魚尾葵（Caryota maxima）、三藥檳榔（Areca triandra）和九里香（Murraya exotica）十種園林植物青貯30天后的發(fā)酵品質(zhì)和體外消化特征。其中，炮仗藤青貯的粗蛋白含量最高為18.75%，三藥檳榔青貯的pH值最低（3.40），朱槿的體外干物質(zhì)消化率（72.44%）和產(chǎn)氣量（55.95 mL）最高。綜合青貯飼料營養(yǎng)成分、發(fā)酵品質(zhì)指標和體外發(fā)酵數(shù)據(jù)評價熱帶園林植物廢棄物的飼用價值次序為炮仗藤gt;朱槿gt;九里香gt;紅花羊蹄甲gt;茉莉花gt;藍花草gt;朱蕉gt;三藥檳榔gt;魚尾葵gt;基及樹。

關(guān)鍵詞：園林廢棄物；青貯品質(zhì)；體外消化；飼用價值

中圖分類號：S705 " " " "文獻標識碼：A " " " "文章編號：1007-0435（2025）01-0283-06

Fermentation Quality and In Vitro Digestion Characteristics of Tropical Garden Waste Silages

CHEN Ting1， WU Shuo2， FU Chang1， CHEN Gui-wu2， NONG Zhi-yan2， ZI Xue-juan2*， LI Mao3*

（1.Hainan Vocational University of Science and Technology， Haikou， Hainan Province 571126， China； 2.Institute of Tropical Agriculture and Forestry， Hainan University， Haikou， Hainan Province 571737， China； 3.Tropical Crop Germplasm Research Institute， Danzhou，Hainan Province 571737， China）

Abstract：The purpose of this study was to explore the fermentation quality and in vitro digestion characteristics of tropical garden waste to provide a reference for feed utilization of tropical garden waste. In this study， after 30 days of ensiling， the fermentation quality and in vitro digestion parameters of ten garden plants （Hibiscus rosa-sinensis， Ruellia simplex， Pyrostegia venusta， Jasminum sambac， Cordyline fruticosa， Carmona microphylla， Bauhinia×blakeana） were determined. Among them， the crude protein content of silage of Pyrostegia venusta was the highest at 18.75%， the pH value of Areca triandra silage was the lowest （3.40）， and the in vitro dry matter digestibility （72.44%） and gas production （55.95 mL） of Hibiscus rosa-sinensis were the highest. Based on the nutrient composition， fermentation quality indexes and in vitro fermentation parameters of silages， the feed value of tropical garden wastes was evaluated in the order of Pyrospermum officinalegt;Hibiscus rosa-sinensisgt;Murraya exoticagt;Bauhinia×blakeanagt;Jasminum sambacgt;Ruellia simplexgt;Cordyline fruticosagt;Areca triandragt;Caryota maximagt;Carmona microphylla

Key words：Garden waste；Silage quality；In vitro digestion；Feeding value

園林植物廢棄物是指綠化植物自然凋落或經(jīng)人工修剪形成的草屑、落葉、枝椏等植物廢棄物，又稱綠廢或園林垃圾［1-2］。隨著我國園林綠化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和城鄉(xiāng)綠化建設(shè)的推進，園林植物廢棄物已成為繼城市生活垃圾之后的第二大城市固體廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，我國每年約產(chǎn)生7千萬至1億噸園林綠化廢棄物［3］。傳統(tǒng)的掩埋和焚燒等措施，不僅污染環(huán)境，更是造成資源的浪費。尤其是當前在“碳達峰”，“碳中和”的雙碳背景下，如何綠色、高效、資源化利用園林植物廢棄物亟待解決。我國幅員遼闊，產(chǎn)生的園林植物廢棄物多種多樣，具有種類豐富，數(shù)量巨大，季節(jié)性強的特點［3- 4］。目前對園林植物廢棄物的處理方式主要有堆肥化、有機覆蓋物、生物質(zhì)能源、材料化等，但總體來看，園林綠化廢棄物資源化利用的程度較低。另一方面，園林植物廢棄物資源化處理的堆肥發(fā)酵、固化成型、熱解轉(zhuǎn)化等技術(shù)不完善，且不成體系，致使我國園林植物廢棄物利用率低［5-7］。

近年來我國畜牧業(yè)快速發(fā)展，但飼料用糧日趨緊張，優(yōu)質(zhì)蛋白飼料的短缺，出現(xiàn)了“人畜爭糧”的局面。王鋮鋮等［2］認為將園林植物廢棄物用作飼料化處理不僅可以實現(xiàn)園林植物再生化利用，也能有效緩解“人畜爭糧”的現(xiàn)象。青貯是一種傳統(tǒng)的飼草加工貯藏方法，具有工藝簡單，營養(yǎng)損失少，適口性好，可大量貯存等特點。HE等［8］的研究表明，園林廢棄物——紫荊花可以抑制柱花草和玉米秸稈青貯發(fā)酵過程中不良微生物的發(fā)酵，提高柱花草和玉米秸稈青貯的營養(yǎng)品質(zhì)。HARSANYI等［9］研究表明園林廢棄物營養(yǎng)元素豐富，替代部分飼糧可以提高黃粉蟲和大麥蟲的脂肪含量。黃梁木是華南地區(qū)的一種景觀樹，黃梁木葉粉可以提高柱花草青貯的乳酸菌豐度，減少蛋白質(zhì)的損失［10］。園林植物廢棄物在飼料中有較大的應(yīng)用潛力，相對于熱解轉(zhuǎn)化，固化成型等復(fù)雜技術(shù)，青貯工藝簡單，是園林植物廢棄物資源化利用的一種適合的方式。

前期的研究表明，多種熱帶園林植物廢棄物均具有較高的營養(yǎng)價值和消化率，可用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)［1］。但園林植物廢棄物主要集中在城市，且較為分散，不能直接用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)。青貯可有效回收園林植物廢棄物，成品也便于轉(zhuǎn)運用于養(yǎng)殖業(yè)。因此本研究旨在研究熱帶園林植物廢棄物的青貯發(fā)酵品質(zhì)和消化特征，為熱帶園林植物廢棄物的飼料化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為朱槿（Hibiscus rosa-sinensis）、藍花草（Ruellia simplex）、炮仗藤（Pyrostegia venusta）、茉莉花（Jasminum sambac）、朱蕉（Cordyline fruticosa）、基及樹（Carmona microphylla）、紅花羊蹄甲（Bauhinia×blakeana）、魚尾葵（Caryota maxima）、三藥檳榔（Areca triandra）和九里香（Murraya exotica），十種園林植物的修剪葉。材料均收集于海南大學(xué)儋州校區(qū)（19°20′N，109°50′E），剪短至2 cm左右。每種植物3個重復(fù)，每袋200 g，使用抽真空包裝機密封后，置于室內(nèi)陰涼干燥處（約25℃），青貯發(fā)酵30 d。

1.2 營養(yǎng)成分測定

參照張麗英［11］的方法測定干物質(zhì)（Dry matter， DM）、粗蛋白（Crude protein，CP）、粗脂肪（Ether extract，EE）、中性洗滌纖維（Neutral detergent fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（Acid detergent fiber，ADF）和有機物（Organic matter，OM）含量。飼料相對值（Relative feed value，RFV）的計算參照了Rohweder［12］的方法，計算公式：RFV=［（88.9-0.779×ADF）×120/NDF］/1.29，參照RFV飼料分級標準進行分級，分級標準為gt;151為特級，125～151為1級，103～124為2級，87～102為3級，75～86為4級，lt;75為5級。

1.3 青貯品質(zhì)評定

青貯30 d后，開袋取20 g樣品，加入80 mL去離子水，4℃冰箱中浸提24 h，雙層定性濾紙過濾，靜置0.5 h。雷磁pHS-3C精密pH計測定pH值；安捷倫1260高效液相色譜儀測定乳酸（Lactic acid，LA）、乙酸（Acetic acid，AA）、丙酸（Propionic acid，PA）、丁酸（Butyric acid，BA）含量，分析條件參考張亞格等［13］的方法，青貯飼料Flieg評分參考劉丹丹［14］的方法，分為很好（81～100分）、好（61～80分）、合格（41～60分）、差（21～40分）和失?。?～20分）五個等級。

應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法［15］，對青貯飼料的營養(yǎng)水平作了綜合評判，測定的指標為正相關(guān)使用公式RXi=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）計算，測定的指標為負相關(guān)使用公式RXi=（Xmax-Xi）/（Xmax-Xmin）進行計算，RXi為某指標隸屬函數(shù)值，Xi為該指標的測定值，Xmax和Xmin為該指標最大值和最小值。依據(jù)所有指標隸屬函數(shù)值之和求出平均值，其值越大則綜合評分越高，名次越靠前。

1.4 體外消化測定

緩沖液配置參照Menke等［16］的方法，將配好的溶液置于39℃水浴中通入CO2至溶液清澈，保鮮膜封蓋置于4℃冰箱保存，具體培養(yǎng)方法參考呂仁龍等［17］。選取4只平均體重為20 kg的成年海南黑山羊進行單欄飼養(yǎng)，每日上午8∶00和下午14∶30各飼喂一次（粗精比例為5∶5，粗飼料部分為新鮮王草），自由飲水和采食礦鹽。早上飼喂黑山羊2 h后，分別抽取瘤胃液，保存于玻璃密封瓶，39℃水浴保溫帶回實驗室，經(jīng)4層紗布過濾后等比例混合。將混合瘤胃液與緩沖液1：2混合（緩沖液使用前通入CO2，并置于39℃水浴鍋中預(yù)熱），放入39℃恒溫水浴，并持續(xù)通入CO2。稱取待培養(yǎng)樣品約0.3 g裝入50 mL玻璃培養(yǎng)瓶中，抽取30 mL培養(yǎng)液加入玻璃培養(yǎng)瓶，通入CO2將空氣排空，使其保持無氧狀態(tài)，用橡膠塞和塑料蓋密封，置于39℃水浴鍋中搖蕩培養(yǎng)72 h，測定發(fā)酵72 h內(nèi)各時點的產(chǎn)氣量。干物質(zhì)消化率用過濾法測定，使用抽濾瓶和布氏漏斗將發(fā)酵底物抽濾至濾紙上，將包有發(fā)酵底物的濾紙放入100℃烘箱中烘干12 h，隨后取出稱重。體外干物質(zhì)消化率（In vitro dry matter digestibility， IVDMD）=100×（樣本質(zhì)量-發(fā)酵底物質(zhì)量）/樣本質(zhì)量?？偰埽℅ross Energy， GE）含量采用IKAC6000全自動氧彈量熱儀測定。代謝能（Metabolizable Energy， ME）計算公式為：ME=GE×IVDMD×0.815［1］。體外發(fā)酵液pH值用雷磁pHS-3C精密pH計測定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2016進行整理，SPSS 21.0軟件進行分析，Duncan’s法進行多重比較。結(jié)果以“平均值±標準誤”表示，Plt;0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱帶園林植物廢棄物青貯品質(zhì)評分

由表1可知，pH值最低是三藥檳榔（3.4），最高的是基及樹（6.29）；LA含量最低是九里香（0.17），最高的是炮仗藤（9.48）；AA含量最低的是九里香（0.06%），最高的是朱槿（7.59%）；朱槿和茉莉花的PA含量均為0%，最高的是朱蕉（0.2%），BA含量除茉莉花（0.02%）和紅花羊蹄甲（0.17%）外，其余植物均為0%；Flieg評分最低是藍花草（60.33），最高的是茉莉花（99.33），屬于很好等級的植物有5種，屬于好等級的有2種，屬于合格等級的有3種。Flieg評分由高到低的排序是茉莉花gt;基及樹gt;炮仗藤gt;魚尾葵gt;朱蕉gt;九里香gt;三藥檳榔gt;紅花羊蹄甲gt;朱槿gt;藍花草。

2.2 熱帶園林植物廢棄物青貯飼料營養(yǎng)成分

由表2可知，10種植物中，DM含量最低的是藍花草（14.77% DM），最高的是九里香（50.84% DM）CP含量最低的是九里香（11% DM），最高的是炮仗藤（18.75% DM）；EE含量最低的是基及樹（1.42% DM），最高的是朱槿（5.73% DM）；OM含量最低的是藍花草（77.98% DM），最高的是三藥檳榔（92.64% DM），ADF含量最低的是朱槿（17.40% DM），最高的是基及樹（38.21% DM）；NDF最低的是朱槿（26.71% DM），最高的是魚尾葵（51.27% DM）；RFV值最低的是紅花羊蹄甲（108.42），最高的是朱槿（262.63），屬于特級的植物有4種，屬于1級的有4種，屬于2級的有2種。RFV值從大到小排序為朱槿gt;藍花草gt;炮仗藤gt;九里香gt;茉莉花gt;朱蕉gt;基及樹gt;魚尾葵gt;紅花羊蹄甲。

2.3 熱帶園林植物廢棄物青貯體外發(fā)酵參數(shù)

由表3可知，體外發(fā)酵液pH值范圍在6.59～6.73之間，72 h體外產(chǎn)氣量最高的是朱槿（55.95 mL），最低的基及樹（26.28 mL），IVDMD最高的是朱槿（72.44%），最低的是茉莉花（37.85%）；代謝能最高的是紅花羊蹄甲（9.17 MJ·kg-1），最低的是朱蕉（4.34 MJ·kg-1）。

2.4 熱帶園林植物廢棄物品質(zhì)評價

應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法，以DM、CP、EE、OM、Flieg評分、IVDMD、ME為正指標，以NDF、ADF為負指標，對10種植物青貯飼料的各成分指標進行評價分析，函數(shù)值越大，表明其青貯品質(zhì)為最佳。由表4可知，隸屬函數(shù)平均值最高的是炮仗藤（0.75），最低的是基及樹（0.35），綜合評價值排序為：炮仗藤gt;朱槿gt;九里香gt;紅花羊蹄甲gt;茉莉花gt;藍花草gt;朱蕉gt;三藥檳榔gt;魚尾葵gt;基及樹。

3 討論

3.1 熱帶園林植物廢棄物青貯營養(yǎng)品質(zhì)

含水量是影響牧草能否成功青貯的重要因素之一，牧草DM含量為32%～38%較為適宜。本試驗中DM含量為18.32%～50.84%，僅有紅花羊蹄甲和魚尾葵在較為理想的范圍中，大多數(shù)植物均含水量較高，這可能是因為材料均為修剪的廢棄物，嫩葉較多，導(dǎo)致含水量略高。進行適宜時間的晾曬是降低材料含水量的有效途徑。蛋白質(zhì)是動物需要的營養(yǎng)物質(zhì)之一，本試驗中朱槿、藍花草和炮仗藤等四種植物的CP含量均高于18%，九里香的CP含量最低（11%），但試驗中的十種園林植物廢棄物CP含量均高于王草、象草和全株玉米等傳統(tǒng)牧草［18-20］，表明園林植物廢棄物中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，有較高的飼用價值。RFV是普遍采用的唯一粗飼料品質(zhì)綜合評定指數(shù)，其數(shù)值越大，營養(yǎng)價值越高。本試驗中特級的有朱槿、藍花草、炮仗藤、茉莉花，屬于1級的有朱蕉、基及樹、三藥檳榔、九里香，和前面的結(jié)論一致，園林植物廢棄物有較高的飼用價值。

3.2 熱帶園林植物廢棄物青貯發(fā)酵品質(zhì)

pH值和有機酸含量是衡量青貯發(fā)酵品質(zhì)的重要指標［21］。一般認為pH值低，有機酸尤其乳酸較多，青貯飼料的品質(zhì)越高。郭旭生等人［22］的研究顯示，青貯時，原料pH值快速降至5以下，不僅可以確保青貯料質(zhì)量，并對蛋白整體分解程度具有抑制作用，但本試驗中僅5種植物符合。丁酸被認為是梭狀芽孢桿菌等不良微生物發(fā)酵的產(chǎn)物，不僅會降低青貯發(fā)酵品質(zhì)，且當其含量超過0.5% DM會降低動物的采食量［23-24］。本試驗中，僅在炮仗藤和紅花羊蹄甲青貯中檢出丁酸且含量均顯著小于0.5% DM?？傮w來看，園林植物廢棄物青貯pH值偏高，這可能是因為可溶性碳水化合物含量不足或表面附著的乳酸菌含量較低。添加一定碳源或乳酸菌添加劑可能會提高園林植物廢物的青貯發(fā)酵品質(zhì)。

3.3 熱帶園林植物廢棄物青貯體外消化特征

干物質(zhì)消化率和體外發(fā)酵產(chǎn)氣量可以反映青貯飼料在瘤胃中消化的難易程度，評估青貯飼料的利用價值［20， 25］。體外產(chǎn)氣發(fā)酵液的pH值最適宜范圍為6.6～7.0［26］，本試驗中所有植物樣品72 h體外發(fā)酵液的pH值為6.59～6.73之間，符合瘤胃微生物生長的適宜pH值范圍。一般來說，粗飼料的IVDMD和產(chǎn)氣量越高，說明動物能利用的成分越多，即品質(zhì)就越好［27］。本試驗中10種植物IVDMD（37.85%～72.44%），其中體外干物質(zhì)消化率最低是茉莉花，基及樹和魚尾葵，這可能是因為三種植物含有較多的木質(zhì)素。其余植物的消化率幾乎均在50%以上，高于黃佩珊等人［25］報道的象草青貯30天后的IVDMD（33.91%）和吉方財?shù)热耍?8］報道的不同時期甜高粱青貯的IVDMD（44.47～50.04%），與趙秀梅等人［29］報道的全株玉米青貯IVDMD（56.29%）相當。這些結(jié)果表明，本試驗中多數(shù)園林植物廢棄物經(jīng)青貯后能被反芻動物消化利用，具有較高的飼用價值。

3.4 熱帶園林植物廢棄物青貯飼用價值綜合評定

隸屬函數(shù)分析法是從多項測定指標出發(fā)，綜合材料特性進行綜合評定的分析方法，多項指標進行綜合性分析能夠更好地評價青貯飼料品質(zhì)，具有一定的客觀性和準確性。采用隸屬函數(shù)分析法進行青貯飼料品質(zhì)評價已有報道，張玉雯等［30］采用隸屬函數(shù)法對不同添加量的植物乳桿菌對辣木莖葉青貯品質(zhì)。本試驗中，綜合評定排名前三的是炮仗藤、朱槿和九里香。

4 結(jié)論

十種園林植物廢棄物經(jīng)過青貯處理后，綜合青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)指標、營養(yǎng)成分和體外產(chǎn)氣數(shù)據(jù)評價青貯品質(zhì)的優(yōu)劣次序為炮仗藤gt;朱槿gt;九里香gt;紅花羊蹄甲gt;茉莉花gt;藍花草gt;朱蕉gt;三藥檳榔gt;魚尾葵gt;基及樹。總的來說，炮仗藤、朱槿、九里香、紅花羊蹄甲、茉莉花五種植物廢棄物直接青貯發(fā)酵較好，其余五種植物廢棄物需使用添加劑等進行加工調(diào)制。

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