高水分苜蓿干草捆防霉复合添加剂配方筛选.pdf

第 29 卷第 4 期农 业 工 程 学 报Vol.29No.42013 年2 月Transactions of the Chinese Society of Agricultural EngineeringFeb.2013285高水分苜蓿干草捆防霉复合添加剂配方筛选丁武蓉1，杨富裕2，郭旭生3（1.兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室，兰州 730020；2.中国农业大学草地研究所，北京100193；3.兰州大学生命科学学院草地农业生态系统国家重点实验室，兰州 730000）摘要：为有效保存高品质苜蓿干草探索一种新型防霉复合添加剂，该试验选择 5 个主要防霉及载体成分，每个成分设置 4 个不同浓度水平，利用正交试验设计 L16(45)进行防霉复合添加剂配方优化方案筛选。结果表明，硫酸钠和钠基膨润土为影响干草保存品质的 2 个主要影响因子；硫酸钾对提高干物质（dry matter，DM）和可溶性糖（water soluble carbohydrate，WSC），降低中洗纤维（neutral detergent fiber，NDF）和酸洗纤维（acid detergent fiber，ADF）效果最好；钠基膨润土明显改善了干草中粗蛋白（crude protein，CP）质量分数，是干草中 CP、非蛋白氮（non-protein nitrogen，NPN）、灰分 Ash 含量的主要影响因子；而亚硫酸钾和 a-淀粉酶对干草品质的改善作用相对次之；正交表试验设计结果分析表明，优化复合添加剂最优组合为硫酸钠 35.51%，亚硫酸钾 32.78%，硫酸钾1.64%，a-淀粉酶 0.03%，钠基膨润土 21.85%，葡萄糖 8.19%。其添加后能够维持或提高高水分苜蓿干草贮藏后的干物质、粗蛋白、可溶性糖和灰分的含量，同时能够降低干草中中性洗涤纤维和非蛋白氮的含量。该组合添加剂在干草中的添加量为每吨干草添加 1.15 kg，应用成本为每吨干草 11.5 元。关键词：水分，品质调控，筛选，苜蓿干草，品质，防霉，添加剂doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.04.036中图分类号：S816.7+1文献标志码：A文章编号：1002-6819(2013)-04-0285-08丁武蓉，杨富裕，郭旭生.高水分苜蓿干草捆防霉复合添加剂配方筛选J.农业工程学报，2013，29(4)：285292.Ding Wurong,Yang Fuyu,Guo Xusheng.Screening of compound additive formula for improving quality of high moisturealfalfa hayJ.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE),2013,29(4):285292.(in Chinese with English abstract)0引言随着畜牧业的迅速发展，蛋白质饲料缺乏，是中国乃至世界所面临的共同问题。优质牧草的收获与保存是畜牧业生产中的重要环节。通过贮藏，可以把饲料从旺季保存到淡季，平衡全年饲草供应1。苜蓿是多年生高产豆科牧草2，可作为优质蛋白饲料资源。就目前国内外紫花苜蓿生产状况而言，主要产品仍然是干草，这是因为干草是食草家畜最重要亦是最普遍的冬季饲料，具有易调制、贮存、运输等诸方面优点3。因此，美国等一些畜牧业发达的国家对于优质苜蓿干草的调制和保存非常重视，生产的苜蓿干草品质优良，并且占据了亚洲大部分苜蓿草产品进口市场。相比之下，中国目前大部分收稿日期：2012-06-08修订日期：2013-01-18基金项目：“十二五”国家科技计划课题，优质牧草资源开发与多元化草产品加工利用关键技术研究与集成示范（2011BAD17B02）。作者简介：丁武蓉（1982），女，汉族，四川彭州人，兰州大学草地农业科技学院，博士生，主要从事饲草料加工与贮藏研究。兰州兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室，草地农业科技学院，730020。Email：通信作者：杨富裕（1974-），男，汉族，四川崇州人，中国农业大学动物科技学院，教授，主要从事饲草资源及能源植物开发研究。北京中国农业大学草地研究所，100193。Email：苜蓿草产品生产还没有形成规模，且品质低下，不仅数量上无法满足国内需求，而且在品质上无法与国际市场上同类产品相比4-9。20 世纪 50 年代，干草添加剂在生产上已有应用。到 20 世纪 70 年代后美国逐渐开始研制生产商品化干草添加剂10-13，并将如何有效安全地贮藏高水分干草作为一项重要的研究。通常情况下，干草营养物质的损失与草捆内温度和微生物的活动有着直接关系。因此，干草中使用添加剂主要是为了抑制草捆内有害微生物的活动，减少营养物质的损失，提高干草蛋白质和能量的消化率，从而确保贮藏干草的品质。苜蓿干草在高水分时打捆贮藏，如不使用防霉添加剂，就会发生热损害而影响干草品质。Brandt 等（1984）研究发现不添加任何防霉剂进行高水分打捆贮藏，苜蓿粗蛋白质的消化率从71%降到 53%，干物质的消化率下降 5%，干草的消化能也有较大程度的损失14。可见，高效防霉制剂对于确保高水分苜蓿干草贮藏品质具有重要的作用。目前国内市场主要是单一防霉添加剂，成本高，防霉效果也不稳定。随着添加剂逐渐被广泛应用，添加剂也由单一防霉添加剂向复合添加剂转变。复合添加剂具有水溶性、无挥发性、分散性及农业工程学报2013 年286效果全面性等特点，其成本低，并能从多方面提高牧草保存品质，弥补了过去许多单一添加剂的不足。这种添加剂同时还可以增加饲草料中的微量元素，提高家畜生产性能，很容易被推广应用。因此，本试验旨在探索一种新型防霉复合添加剂，能在大量减少干草营养损失的情况下进行高水分干草贮藏，又能防止干草贮藏中发生热害，并且达到长期高品质保存干草的目的。1材料与方法1.1试验地自然概况试验在山西省大同市浑源县美华草业有限公司的苜蓿试验地里进行，地处黄土高原的边缘地带，位于山西省东北部。属于中温带干旱半干旱大陆性季风气候，春季干旱多风，夏季温热多雨，秋季天晴气爽，冬季寒冷干燥，年平均气温 5.8，年平均降雨量 386.8 mm，海拔高度为 1 040 m。土壤以栗钙土为主，pH 值平均为 8.4。全年太阳辐射总量为 563 kJ/cm2，平均风速 2.5 m/s，平均年日照量 2 696.3 h，无霜期为 125 d 左右。1.2试验材料苜蓿干草打捆时提高干草的含水率能够有效防止叶片的脱落，本试验采用含水率为 27%28%的苜蓿干草为试验原料。苜蓿原料种植地未施用过任何肥料，地势平坦，苜蓿长势均匀，为 2a 生紫花苜蓿地块，试验前近一周内降雨频繁。苜蓿在盛花期时（50%开花），用收割机收割后（2007 年 8月 5 日），摊晒在田间进行风干处理，并用微波炉测定苜蓿干草的含水率以确保达到试验原料含水率要求。干草达到预定水分要求时用方草捆打捆机进行打捆，草捆成型后的大小为 50 cm 70 cm，质量为 20 kg/捆。草捆贮存时期为 2007 年 8 月 7 日至2007 年 10 月 6 日，期间日平均气温为 18，平均空气相对湿度为 76%。1.3试验设计添加剂复合物：硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶、钠基膨润土。本试验采用正交试验设计，设计一个五因子四水平的正交表 L16(45)，以选择最佳的添加剂复合物组合。5 个因子 A、B、C、D、E 分别表示硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶、钠基膨润土；其中硫酸钠的 4 个水平分别为 6、9、13、18 g；亚硫酸钾为 1、4、8、12 g；硫酸钾为 0.2、0.6、1.2、1.6 g；a-淀粉酶为 0.01、0.05、1、1.5 g；钠基膨润土为 2、4、8、12 g。根据五因子四水平设计表（表 1），将设置的 16 种不同配比添加剂复合物分别溶于少量水中，然后用喷雾器均匀喷于 25 kg 含水率约28%的苜蓿干草中，之后进行打捆，每个处理 5 个重复，每捆质量约 20 kg，共 80 捆。为了提高干草适口性及营养价值，每个配方内额外添加了 3 g 葡萄糖（表 1）。保存 60 d 后分别用取样器在方草捆中间不同点进行打孔取样，取样量为 200 g 左右。样品采集后立即装入塑料袋中用冰块冷冻运回实验室进行分析，测定各配比方案用于干草贮存后的干草营养成分。表 1苜蓿干草添加剂试验因素及水平设计表Table 1Factors and levels of trial因素及水平Factorand levelNa2SO4A/gK2SO3B/gK2SO4C/g淀粉酶AmylaseD/g钠基膨润土BentoniteE/g葡萄糖Glucose/g1610.20.01232940.60.054331381.2183418121.61.5123注：上述各水平为每 25 kg 干草中的添加量。Note:each level refers to its application amount in 25 kg forage.1.4测定项目和方法试验中采用烘箱干燥法测定样品中干物质（DM）的含量。将干草样品称质量记下初始质量，在烘箱中 65干燥 4872 h 直到质量恒定，并记录所称的质量以计算 DM 含量。取已干燥的样品并粉碎过 1 mm，保存用于测定可溶性糖（WSC）15、粗蛋白（CP）、非蛋白氮（NPN）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）、粗灰分（Ash）的质量分数16-19。1.5数据分析采用正交实验设计分析方法20，各因素的主次顺序通过极差 R 值的大小进行排列。同时，通过比较各因素及水平条件下每个测定指标总和大小选择各因素的优化水平，并通过总和平衡分析方法来确定优化配方。2结果与分析2.1干物质含量比较根据干草干物质含量的极差值 RDM大小（表 2）可以看出，5 种因素影响贮藏后牧草干物质含量的主次顺序为 CAEDB，说明 5 个因子中以硫酸钾和硫酸钠为影响苜蓿干草贮藏后DM含量的2 个主要影响因子，其中亚硫酸钾的影响在以上 5个因素中作用最小。通过比较各因素各水平条件下DM 含量的总和大小可得，能够较好保存苜蓿干草DM 含量的复合添加剂优化方案为 A3B3C3D4E3，即当硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶和钠基膨润土的添加水平为 13、8、1.2、1.5 和 8 g/25 kg干草时干草保存后 DM 含量较高。第 4 期丁武蓉等：高水分苜蓿干草捆防霉复合添加剂配方筛选287表 2各因素不同水平苜蓿干草中干物质、可溶性糖、粗蛋白及灰分含量极差及优化方案Table 2Range and optimized scheme for contents of DM、WSC、CP and Ash in alfalfa hay with different levels of various factors正交优化因素Orthogonal factors处理号TreatmentnumberABCDEDM/%WSC/(g kg-1)CP/%Ash/%11111187.6821.2919.4013.6521222287.7922.4519.0514.8331333388.1821.4919.4912.9641444487.5220.7119.2316.4652123488.0322.0719.4416.5262214388.3824.8319.5113.0372341288.0622.0319.1814.5582432188.4220.7518.9513.8093134288.5822.2119.1814.29103243187.9725.2919.0313.40113312487.9926.6419.3315.99123421388.3925.4219.3815.60134142387.9423.5019.0911.33144231488.2722.6118.9914.10154324188.2722.6519.1413.11164413288.0022.1218.8410.61KDM1351.17352.23352.05352.40352.35KDM2352.90352.41352.48352.15352.43KDM3352.94352.51353.46352.18352.89KDM4352.48352.33351.50352.75351.81干物质极差RDM1.760.281.960.601.09因素主 次CAEDB优化方案A3B3C3D4E3KWSC185.9489.0794.8891.3389.97KWSC289.6795.1792.5893.3488.81KWSC399.5692.8087.0690.9795.24KWSC490.8889.0091.5290.3992.03可溶性糖极差RWSC13.626.177.822.946.43因素主 次ACEBD优化方案A3B2C1D2E3KCP177.1677.1177.0776.9576.52KCP277.0876.5777.0176.4276.25KCP376.92777.1476.6176.8077.46KCP476.0676.4076.5577.0676.99粗蛋白极差1.100.740.520.641.21RCP因素主 次EABDC优化方案A1B3C1D4E3KAsh157.9155.7953.2857.9153.97KAsh257.9055.3760.0755.9654.28KAsh359.2956.6155.1553.4952.92KAsh449.1556.4155.7556.8963.07灰分极差10.141.256.784.4210.15RAsh因素主 次EACDB优化方案A3B3C2D1E4注：DM 为干物质；WSC 为可溶性糖；CP 为粗蛋白；Ash 为灰分。A、B、C、D、E 分别代表复合添加剂的 5 个不同成分，即硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶、钠基膨润土；K1、K2、K3、K4分别表示各因素各水平下苜蓿干草中所测定指标（DM、WSC、CP、Ash）值的总和。Note:DM,dry matter;WSC,water soluble carbohydrate;CP,crude protein.A,B,C,D,and E indicate the five components of Na2SO4,K2SO3,K2SO4,a-amylase,and bentonite;K1,K2,K3and K4refers to sum of the values of DM,WSC,CP,and ash at each level.2.2可溶性糖含量比较就苜蓿中的可溶性糖含量而言，从极差值 RWSC大小可以得出 5 种因素影响贮藏后牧草 WSC 的主次顺序为 ACEBD（表 2）。硫酸钠和硫酸钾为5个成分中影响苜蓿干草贮藏后WSC含量的2个主要影响因子，而 a-淀粉酶的影响在以上 5 个因农业工程学报2013 年288素中作用最小。随着硫酸钠处理水平的增加，苜蓿干草中的 WSC 的含量有增加的趋势，说明低浓度的硫酸钠不利于高水分苜蓿干草 WSC 的保存。通过比较各因素各水平条件下苜蓿干草中 WSC 含量的总和大小，可以得出能够较好保存苜蓿干草 WSC含量的复合添加剂优化方案为 A3B2C1D2E3，即当硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶和钠基膨润土的添加水平为 13、4、0.2、0.05 和 8 g/25 kg 干草时干草保存后 WSC 含量较高。2.3粗蛋白含量比较影响苜蓿干草中 CP 含量各因素的极差 RCP值表明（表 2），5 种因素影响牧草 CP 含量的主次顺序为 EABDC。硫酸钠和钠基膨润土为 5个成分中的 2 个主要影响因子，其中钠基膨润土影响作用最大，而硫酸钾含量对牧草 CP 的影响作用最小。在设定的 4 个水平范围内比较，随着硫酸钠添加量的增加，苜蓿干草中 CP 的含量逐渐降低；而当钠基膨润土的添加量在第 3 个水平（8 g/25kg干草）时，干草中的 CP 含量最高。通过比较各因素各水平条件下苜蓿干草中可溶性糖含量的总和大小，可以得出能够较好保存苜蓿干草 CP 含量的复合添加剂优化方案为 A1B3C1D4E3，即当硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶和钠基膨润土的添加水平为 6、8、0.2、1.5 和 8 g/25 kg 干草时干草保存后 CP 含量较高。2.4灰分含量比较依据表2干草中粗灰分的极差 RAsh值大小可以看出，5 种因素影响贮藏后牧草粗灰分含量的主次顺序为 EACDB。5 个因子中以硫酸钠和钠基膨润土为影响苜蓿干草贮藏后粗灰分含量的 2 个主要影响因子，其中钠基膨润土的影响最大，而亚硫酸钾的影响在以上 5 个因素中作用最小。硫酸钠浓度在 613 g/25kg 干草时，牧草粗灰分含量都较高且变化趋势不大，当浓度达到 13 g/25kg 干草时牧草中粗灰分迅速下降，说明高浓度硫酸钠不利于牧草中灰分的保存。而高浓度的钠基膨润土提高了牧草中粗灰分的含量，可能是由于钠基膨润土本身天然存在矿物元素等粗灰分。比较各因素各水平条件下苜蓿干草中的粗灰分含量的总和大小可得，添加剂配方 A3B3C2D1E4 能够较好地保存牧草中粗灰分的含量，即当硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶和钠基膨润土的添加水平为 13、8、0.6、0.01和 12 g/25 kg 干草时干草保存后 Ash 含量较高。2.5非蛋白氮含量比较从苜蓿干草中 NPN 含量的极差 RNPN值大小可以看出（表 3），5 种因素影响贮藏后牧草 NPN 含量的主次顺序为 AEDBC。5 个因子中硫酸钠和钠基膨润土为影响苜蓿干草贮藏后 NPN 含量的 2 个主要因子，而硫酸钾的作用最小。通过比较各因素各水平条件下苜蓿干草中 NPN 含量的总和大小可以得出，能够降低苜蓿干草中 NPN 含量的添加剂优化配方组合为 A3B2C4D2E3，即当硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶和钠基膨润土的添加水平为 13、4、1.6、0.05 和 8 g/25 kg 干草时干草保存后 NPN 含量最低。同时，当硫酸钠浓度在 613 g/25kg 干草时，NPN 含量呈逐渐下降趋势；但当其浓度达到 13 g/25kg 后干草中 NPN 含量开始升高。说明 13 g/25kg 干草为硫酸钠的适宜添加量，而高浓度将导致 NPN 的增加。2.6中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量比较根据干草中 NDF和 ADF的极差 RNDF和 RADF值大小可以看出（表 3），5 种因素影响贮藏后牧草 NDF 和 ADF 含量的主次顺序分别为 ACEBD 和 ACDBE。由此可以得出硫酸钠和硫酸钾为影响苜蓿干草贮藏后 NDF 和 ADF含量的 2 个主要因素。硫酸钠各水平间 NDF 和ADF 变化幅度在 5 个添加剂成分中最大，a-淀粉酶对干草中 NDF 含量几乎没有影响，而钠基膨润土对干草中 ADF 含量影响最小。通过比较各因素各水平条件下 NDF和 ADF含量的总和大小可得，能够较好的降低苜蓿干草中 NDF 和 ADF 含量的复合添加剂优化配伍方案分别为 A3B2C2D2E3 和A3B1C1D2E1。2.7优化方案的综合选择在实际生产和科学试验中，整个试验结果的好坏往往不是一个指标能全面评判的，不同指标的重要程度常常是不一致的，各因素对不同指标的影响程度也不完全相同。所以采用综合平衡法，先对每个指标分别进行单指标的直观分析，得到每个指标的影响因素主次顺序和最佳水平组合，然后根据理论知识和实际经验，对各指标的分析结果进行综合比较和分析，得出较优方案。在进行综合平衡时，依据的 4 条原则为：第一，对于某个因素，可能对某个指标是主要因素，但对另外的指标则可能是次要因素，那么在确定该因素的优水平时，应首先选取作为主要因素时的优水平；第二，若某因素对各指标的影响程度相差不大，这时可按“少数服从多数”的原则，选取出现次数较多的优水平；第三，当因素各水平相差不大时，可依据降低消耗、提高效率的原则选取合适的水平；第四，若各试验指标的重要程度不同，则在确定因素优水平时应首先满足相对重要的指标20。第 4 期丁武蓉等：高水分苜蓿干草捆防霉复合添加剂配方筛选289表 3各因素不同水平下苜蓿干草中非蛋白氮、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的极差及优化方案Table 3Range and optimized scheme for contents of NPN、NDF and ADF in alfalfa hay with different level of various factors正交优化因素及用量Orthogonal factors and the application rate/g处理号Treatment numberABCDENPN(g kg-1)NDF/%ADF/%1111115.8348.1427.892122225.3546.6429.743133335.8046.9929.744144445.8748.6528.465212345.8047.4530.196221434.9746.8728.787234125.2348.0530.438243214.7647.5828.839313425.0445.3728.9710324314.7046.2329.3211331245.0246.2928.3812342134.6245.1728.9313414234.5247.1828.9714423145.2246.6230.6615432415.6147.1630.3116441325.1747.1429.91KNPN122.8421.1920.9920.9220.90KNPN220.7920.2521.3819.6620.81KNPN319.3921.6720.8321.4719.92KNPN420.5220.4220.3421.4921.92非蛋白氮极差RNPN3.451.421.041.832.00因素主 次AEDBC优化方案A3B2C4D2E3KNDF1190.42188.14188.44187.97189.11KNDF2189.95186.36186.42187.69187.19KNDF3183.07188.49186.56187.81186.21KNDF4188.09188.54190.11188.06189.02中性洗涤纤维极差RNDF7.352.183.690.372.90因素主 次ACEBD优化方案A3B2C2D2E3KADF1115.83116.03114.97117.91116.35KADF2118.23118.50119.17115.92119.05KADF3115.60118.85118.20119.16116.42KADF4119.86116.13117.18116.52117.69酸性洗涤纤维极差RADF4.262.824.203.242.70因素主 次ACDBE优化方案A3B1C1D2E1注：NPN 为非蛋白氮；NDF 为中性洗涤纤维；ADF 为酸性洗涤纤维。A、B、C、D、E 分别代表复合添加剂的 5 个不同成分，即硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钾、a-淀粉酶、钠基膨润土；K1,K2、K3、K4分别表示各因素各水平下苜蓿干草中所测定指标（NPN，NDF，ADF）值的总和。Note:NPN,non-protein N;NDF,natural detergent fiber;ADF,acid detergent fiber;A,B,C,D,and E indicate the five components of Na2SO4,K2SO3,K2SO4,a-amylase,and bentonite;K1,K2,K3and K4refer to sum of the values of NPN,NDF,and ADF at each level.因素 A：根据以上对各单个指标的分析得出，硫酸钠在所有指标中都是主要的影响因素。而且根据苜蓿干草中的 DM、WSC、NDF、ADF、NPN 以及 Ash 含量，硫酸钠第 3 个水平处理达到最佳值，只有对 CP 含量为第 1 个水平最好；但从 CP 含量的变化趋势可以看出，硫酸钠浓度从第 1 个水平到第 3 水平值时干草 CP 值变化缓慢，当达到第 3 个水平之后迅速降低，因此选取第 3 个水平综合效果最好。因素 B：根据以上对各单个指标的分析得出，亚硫酸钾为影响苜蓿干草中DM和Ash含量的最次要因素，而且对 WSC、NDF、ADF 和 NPN 含量的影响都处于相对较次要的地位，对 CP 含量的影响处于中等，因此 B 因素的浓度选取多少对干草中各农业工程学报2013 年290营养指标影响不大。因素 C：根据以上对各单个指标的分析得出，第 4 个水平下 NPN 的含量最低，但硫酸钾对苜蓿干草中 NPN 含量的影响是最次要因素，因此第 4个水平不选。第 3 个水平在所有指标中只有一个指标为最佳浓度不选择。C1 和 C2 相比较，硫酸钾对WSC、ADF 和 CP 在第 1 个水平较好，但效果不明显；而其在降低 NDF 和提高 Ash 的作用中第 2 个水平效果明显，且成本较低，因此选择 C2。因素 D：根据以上对各单个指标的分析得出，D 因素在影响苜蓿干草中 DM、WSC、NDF、CP以及 Ash 的含量方面都处于次要因素，对其他指标的影响作用也都不是主要因素。由于 a-淀粉酶成本较高，因此本着降低成本的原则，选取第 1 个水平。因素 E：根据以上对各单个指标的分析得出，钠基膨润土第 3 个水平为提高苜蓿干草中的 DM、WSC、CP 含量以及降低 NDF 和 NPN 含量的最佳浓度，而 E 对于干草 CP、Ash 和 NPN 含量而言是主要影响因素，对 DM、WSC 和 NDF 含量的影响中等。根据少数服从多数、重要指标以及在指标中的影响程度原则分析，选取综合效果较好的第 3 个水平。综合上述的分析，优化方案选为复合配方A3B4C2D1E3（处理 12），即硫酸钠浓度为 13 g/25kg干草，亚硫酸钾浓度为 12 g/25kg 干草，硫酸钾浓度为 0.6 g/25kg 干草，a-淀粉酶浓度为 0.01 g/25kg干草，钠基膨润土浓度为 8 g/25kg 干草，同时每个配方内添加了 3 g/25kg 干草的葡萄糖。优化复合添加剂成分比例为：硫酸钠35.51%，亚硫酸钾32.78%，硫酸钾 1.64%，a-淀粉酶 0.03%，钠基膨润土21.85%，葡萄糖 8.19%。根据每种添加剂组分的用量及其试验时市场购买价格，计算可得优化复合添加剂配方在干草中的添加量为 1.15 kg/t。3讨论3.1干草品质的评价试验对贮藏后干草进行了一些常规营养成分分析来确定干草品质的好坏。牧草中的 CP 含量是评价其品质的一个重要指标。粗蛋白高的牧草不仅可以给家畜提供充足的氮素营养，而且可以降低家畜日粮中的精料型蛋白饲料，从而很大程度降低日粮成本。干草中 NDF 含量与反刍动物瘤胃容积充满度及日粮采食量有关，其含量与能量浓度成负相关，NDF 含量可限制反刍家畜的采食量及对粗饲料的能量利用率。通常 NDF 含量越低，其品质越好。而牧草在贮藏过程中由于自身蛋白酶及微生物酶的作用使得其中的真蛋白被分解为肽、游离氨基酸以及氨等非蛋白氮，与蛋白氮相比，牧草中 NPN不能被家畜有效地利用，大部分氮以尿氮的形式排出体外21，而造成氮素的损失非常严重。所以这些在贮藏中损失掉的蛋白只能通过日粮中增加蛋白饲料来补充或者增加日粮中快速可发酵碳水化合物以最大限度地利用 NPN，但这样一来就势必会增加日粮的成本，苜蓿也未体现出高蛋白牧草的这一营养特性。另外，蛋白大量分解为 NPN 也会导致家畜对干物质采食量及日粮总氮利用率的降低。因此，牧草中的 NPN 含量也是评定牧草品质的一个非常重要的指标。从本试验结果来看，复合添加剂的不同配方对高水分苜蓿干草贮藏品质产生不同的影响。在试验采用的 5 种组分中，硫酸钠对苜蓿干草中可溶性糖、非蛋白氮及纤维的含量影响最大，它能够降低牧草中非蛋白氮和纤维的含量，同时又能有效保存牧草中的可溶性糖含量。而钠基膨润土对保存牧草中 CP 的含量具有重要的作用。3.2复合添加剂不同成分对苜蓿干草中营养成分的影响在本试验中共有 16 个不同添加剂成分含量进行试验，根据各营养成分的好坏来评定出最好的添加剂成分比例。总的来看，第 12 组添加剂成分比其他处理组可以明显提高牧草中各营养成分含量，降低纤维含量和非蛋白氮。其中硫酸钠为牧草中各营养成分含量影响最大的成分，硫酸钾对提高 DM和 WSC，降低 NDF 和 ADF 效果最好。钠基膨润土是由酸性火山凝灰岩变化而成一种含水的层状结构铝硅酸盐天然矿物，具有较好的吸水膨胀性。在试验牧草中添加钠基膨润土可明显改善干草中 CP含量，是干草中 CP、NPN、Ash 含量的主要影响因子，对牧草的影响起着很大的作用，目前已有许多试验将其应用到畜牧业中22-25。Kirilov 等（1993）研究发现，在 3 月龄小母牛日粮中添加 2%的 3 种不同类型膨润土，对照组和试验组牛的日增质量分别为 636、656、752 和 727 g，试验组牛干物质和粗蛋白的消化率显著提高26。而亚硫酸钾主要在牧草中氧化消耗氧气，杜绝为微生物提供适合的有氧生存空间，淀粉酶即可以分解淀粉等产生更多的糖，同时外界淀粉酶可以打乱微生物体内淀粉酶分泌体系，两者对干草中营养成分都有改善作用。4结论1）与本试验正交设计中其余 15 个添加剂配方处理组相比，当复合添加剂成分比例为硫酸钠35.51%，亚硫酸钾 32.78%，硫酸钾 1.64%，a-淀粉酶 0.03%，钠基膨润土 21.85%，葡萄糖 8.19%时，其添加后能够较好地维持或提高高水分苜蓿干草第 4 期丁武蓉等：高水分苜蓿干草捆防霉复合添加剂配方筛选291贮藏后的干物质、粗蛋白、可溶性糖和灰分的含量；同时，能够有效降低干草中中性洗涤纤维和非蛋白氮的含量，从而提高了高水分苜蓿干草的贮藏品质。该复合添加剂在干草中的添加量为 1.15kg/t，成本为 11.5 元/t。2）硫酸钠、钠基膨润土及硫酸钾为影响干草保存品质的 3 个主要影响因子，其余成分对各营养成分也有不同的改善作用。在 5 个成分中硫酸钠对降低干草中非蛋白氮、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量以及保存干草中的可溶性糖含量的作用最大；硫酸钾对提高牧草中的干物质效果最明显，同时对提高可溶性糖以及降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维方面也有较好的效果；钠基膨润土是干草中粗蛋白和粗灰分含量的主要影响因子；而亚硫酸钾和 -淀粉酶对干草品质的改善作用相对次之。参考文献1Wilkins R J.The preservation of forage.In E.R.Orskov(ed)Feed ScienceM.Elsevier Science Publ.,New York,1988:231255.2王庆锁，孙东宝，侯向阳.晋北半干旱区苜蓿灌水次数与磷肥施用水平优化J.农业工程学报，2012，28(14)：112117.WangQingsuo,SunDongbao,HouXiangyang.Optimization of irrigation frequency and applicationnorm of phosphorus fertilizer for alfalfa in semiaridregion of northern Shanxi provinceJ.Transactions oftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(Transactions of the CSAE),2012,28(14):112117.(inChinese with English abstract)3张炜，吴建民，吴劲锋，等.苜蓿草粉对 45#钢磨损性能的影响J.农业工程学报，2009，25(10)：117120.Zhang Wei,Wu Jianmin,Wu Jinfeng,et al.Effects ofalfalfa powder on friction and wear behavior of 45#steelJ.TransactionsoftheChineseSocietyofAgricultural Engineering(Transactions of the CSAE),2009,25(10):117 120.(in Chinese with Englishabstract)4王秀领，闫旭东，徐玉鹏，等.影响苜蓿干草中蛋白质含量的因素研究J.草业科学，2008，47(3)：4750.WangXiuling,YanXudong,XuYupengetal.Preliminary study on the factors affecting the proteincontets of alfalfa hayJ.Pratacultural Science,2008,47(3):4750.(in Chinese with English abstract)5苏希孟.优质苜蓿干草的调制技术J.国外畜牧（猪与禽），2008,28(5)：8788.Su Ximeng.Techniques for making high quality alfalfahayJ.Foreign Animal Husbandry(Pigs and Poultry),2008,28(5):8788.(in Chinese with English abstract)6单贵莲，薛世明，徐柱，等.不同调制方法紫花苜蓿干燥特性及干草质量的研究J.草业学报，2008，17(8)：102108.Shang Guilian,Xue Shiming,Xu Zhu,et al.Dryingcharacteristics and hay quality of Medicago sativa bydifferent hay making methodsJ.Acta PrataculturaeSinica,2008,17(8):102108.(in Chinese with Englishabstract)7Sheaffer C C,Martin N P,Lamb J F S.Leaf and stemproperties of alfalfa entriesJ.Agronomy Journal,2000,92(4):733739.8Buckmaster D R,Heinrichs A J.Losses and qualitychanges during harvest and storage of preservativetreated alfalfa hayJ.Transaction of the ASAE,1993,36(2):349353.9Rotz C A,Abrams S M,Davis R J.Alfalfa drying lossand quality as influenced by mechanical and chemicalconditioningJ.Transaction of the ASAE,1987,30(3):630635.10 孙洪仁，孟昭仪，卞东娴.苜蓿粉及其在畜禽生产上的应用J.中国畜牧杂志，1993(1)：5657.Sun Hongren,Meng Shaoyi,Bian Dongxian.Alfalfameal and its utilization in animal husbandryJ.ChineseJournal of Animal Science,1993(1):5656.(in Chinesewith English abstract)11 黄晓鹏，万芳新，