壓裂和翻曬技術(shù)對(duì)紫花苜蓿含水量及干草品質(zhì)的影響

■梁慶偉 楊秀芳 娜日蘇 孫德欣 陳玲玲 潘翔磊

（赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古赤峰 024031）

獲得優(yōu)質(zhì)苜蓿干草除適時(shí)刈割外，更重要的是在調(diào)制過程中最大限度地減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失。因此必須加快苜蓿的干燥速度，使苜?？焖倜撍甗1]。由于苜蓿葉片的干燥速度要比莖稈快得多，因而苜蓿干燥時(shí)間的長短實(shí)際上取決于其莖稈的干燥時(shí)間。自然干燥是目前應(yīng)用最廣泛的苜蓿干燥方法，但由于其干燥速度緩慢、營養(yǎng)物質(zhì)損失較多、對(duì)天氣情況的依賴性較大，因而在生產(chǎn)實(shí)踐中常與其它輔助方法結(jié)合進(jìn)行，以縮短干燥時(shí)間，減少營養(yǎng)損失。這些輔助方法主要是通過為苜蓿創(chuàng)造干燥條件，以達(dá)到加快苜蓿干燥的目的。苜蓿壓裂莖稈干燥法，是通過機(jī)械作用使苜蓿莖稈壓扁或壓裂，破壞苜蓿莖稈的角質(zhì)層、維管束和表皮，使莖稈的內(nèi)部暴露于空氣中，消除莖稈角質(zhì)層和纖維束對(duì)水分蒸發(fā)的阻礙，加快莖稈中水分蒸發(fā)的速度，實(shí)現(xiàn)莖稈和葉片的干燥速度盡可能同步，提高牧草整體的干燥速度，進(jìn)而減少調(diào)制過程中的營養(yǎng)物質(zhì)損失[2-3]。

內(nèi)蒙古赤峰市節(jié)水灌溉人工紫花苜蓿主要以噴灌為主，多為沙化、退化的草地。而以往的大量研究多是針對(duì)旱作苜蓿草地或壤土苜蓿地進(jìn)行的，對(duì)噴灌、沙地苜蓿的種植及加工調(diào)制技術(shù)的研究很少，尤其在赤峰地區(qū)，一年中降水集中在6～9月，往往在苜蓿刈割干燥的時(shí)間是降水集中期，這就進(jìn)一步帶來了苜蓿干燥的困難。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中就迫切需要在苜蓿刈割干燥時(shí)能夠加快牧草干燥失水速度，縮短干燥時(shí)間及減少營養(yǎng)物質(zhì)損失的有效方法[4]。

本試驗(yàn)通過對(duì)2年生第1茬初花期苜蓿進(jìn)行不同壓裂程度和翻曬處理，研究對(duì)刈割后苜蓿含水量及干草品質(zhì)的影響，旨在為苜蓿干草調(diào)制初期加快苜蓿干燥速度和提高品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地選擇在內(nèi)蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗紹根鎮(zhèn)巴雅爾草業(yè)基地，地理位置N 43?37'、E 120?22'；屬中緯度溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫為5.5℃，極端最高氣溫40.6℃，極端最低氣溫-32.7℃，年日照時(shí)數(shù)2 767～3 034 h，年積溫為2 900～3 400℃。日照充足，無霜期95～140 d，年平均降水量300～400 mm。試驗(yàn)地地勢平坦，光照、通風(fēng)條件良好，土壤為沙土。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為“公農(nóng)1號(hào)”紫花苜蓿，隨機(jī)選取生長狀況良好的苜蓿植株作為試驗(yàn)材料，所取材料為第2年第一茬初花期苜蓿。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

人工刈割苜蓿，留茬高度5～8 cm，刈割后苜蓿放置于苜蓿地進(jìn)行自然干燥，草條厚度為15 cm，寬度為50 cm。采用壓扁割草機(jī)（紐荷蘭488型）進(jìn)行苜蓿刈割，通過調(diào)節(jié)割草機(jī)參數(shù)來調(diào)整壓裂程度，壓裂程度設(shè)4個(gè)梯度：未壓裂、輕度壓裂、中度壓裂和重度壓裂（輕度壓裂：莖稈被壓裂有縱向裂痕，用手捏有裂紋；中度壓裂：莖稈被壓裂有縱向裂紋，但裂紋不分開，不流汁液。重度壓裂：莖稈被壓裂有縱向裂紋，且撕裂開，但條紋間某些地方相連，汁液溢出）[5]，翻曬次數(shù)設(shè)3個(gè)梯度：0次、1次、2次。翻曬1次在含水量為40%左右時(shí)進(jìn)行，翻曬2次分別在含水量為45%和35%左右時(shí)進(jìn)行。苜蓿于2013年6月3日下午17：00刈割，在干燥過程中，分別于6月3日下午18:00取樣1次，6月4日和6月5日每天10:00、14:00、18:00取樣3次，6月6日10:00、14:00取樣2次，連續(xù)取樣3 d，進(jìn)行含水量的測定，目標(biāo)含水量為15%。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

1.4 測定指標(biāo)

苜蓿干重：苜蓿鮮樣置于烘箱中，在60～65℃烘干12 h，取出放置室內(nèi)冷卻回潮24 h后稱重，然后再放入烘箱在60～65℃下烘干8 h，取出放置室內(nèi)冷卻回潮24 h后稱重，直至兩次稱重之差不超過2.5 g為止。

苜蓿含水量（%）=（苜蓿鮮重-苜蓿干重）/苜蓿干重×100。

粗灰分（CA）和粗脂肪（EE）的測定：參照楊勝（1993）主編的《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》進(jìn)行測定[6]，即含水量采用減重法進(jìn)行測定，CA采用GB6439-92燃燒法測定，EE采用索氏脂肪提取法測定。

表1 紫花苜蓿壓裂和翻曬處理

粗蛋白質(zhì)（CP）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）的測定：CP利用FOSS Kjeltec 8400全自動(dòng)凱氏定氮儀進(jìn)行測定，NDF和ADF利用FOSS Fib?ertec 2010全自動(dòng)纖維分析系統(tǒng)進(jìn)行測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)采用EXCEL、SPSS13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，差異顯著時(shí)采用Duncan's方法對(duì)各組間平均數(shù)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 未壓裂和翻曬處理對(duì)刈割后苜蓿含水量變化規(guī)律的影響（見圖1）

圖1 未壓裂和翻曬處理對(duì)刈割后苜蓿含水量變化影響曲線

如圖1所示，選取未壓裂的N1、N2、N3處理的苜蓿進(jìn)行比較分析。在干燥過程中，處理N1、N2、N3苜蓿含水量變化曲線整體上呈下降趨勢，在刈割后最初的前24 h（刈割后第1 d），N1、N2、N3處理苜蓿含水量均降到55%以下；刈割后44 h（刈割后第2 d），N1、N2、N3處理苜蓿含水量均降到40%以下；刈割后64 h（刈割后第3 d），N1、N2、N3處理苜蓿含水量均降到30%以下。在刈割后的68 h內(nèi)，處理N1、N2、N3苜蓿含水量均未達(dá)到安全含水量，苜蓿水分散失速度差異不明顯。

2.2 輕度壓裂和翻曬處理對(duì)刈割后苜蓿含水量變化規(guī)律的影響（見圖2）

圖2 輕度壓裂和翻曬處理對(duì)刈割后苜蓿含水量變化影響曲線

如圖2所示，選取輕度壓裂的N4、N5、N6處理的苜蓿進(jìn)行比較分析。處理N4、N5、N6苜蓿含水量變化曲線整體上呈下降趨勢，在刈割后最初的前24 h（刈割后第1 d），N4、N5、N6處理苜蓿含水量均降到40%以下，水分散失速度差異不明顯。通過翻曬處理后，苜蓿水分散失速度差異顯著，刈割后40 h（刈割后第2 d），N6處理苜蓿含水量降到20%以下，苜蓿水分散失速度快于N4、N5處理。當(dāng)達(dá)到安全含水量時(shí)，N6處理苜蓿所用時(shí)間最短，為刈割后44 h（刈割后第2 d），N4、N5處理所需時(shí)間分別為刈割后48 h和64 h。

2.3 中度壓裂和翻曬處理對(duì)刈割后苜蓿含水量變化規(guī)律的影響（見圖3）

在干燥過程中，N7、N8、N9處理苜蓿含水量變化曲線整體上呈起伏下降趨勢，苜蓿水分散失速度差異明顯，刈割后44 h，N9處理苜蓿含水量達(dá)到安全含水量，N8、N7處理分別在刈割后48 h和64 h達(dá)到安全含水量。在刈割40 h后（刈割后第2 d上午），N7、N8處理苜蓿含水量較前1 d增加，其主要原因是苜蓿在夜間發(fā)生了返潮。

圖3 中度壓裂和翻曬處理對(duì)刈割后苜蓿含水量變化影響曲線

2.4 重度壓裂和翻曬處理對(duì)刈割后苜蓿含水量變化規(guī)律的影響（見圖4）

圖4 重度壓裂和翻曬處理對(duì)刈割后苜蓿含水量變化影響曲線

如圖4所示，選取重度壓裂的N10、N11、N12處理的苜蓿進(jìn)行比較分析。在干燥過程中，N10、N11、N12處理苜蓿含水量變化曲線整體上也呈起伏下降趨勢，在刈割后最初的前24 h（刈割后第1 d），N11、N12處理苜蓿含水量均降到40%以下，而N10處理苜蓿含水量降到45%以下，翻曬處理后，苜蓿水分散失速度差異顯著。刈割后40 h（刈割后第2 d），N12處理苜蓿含水量最先達(dá)到安全含水量，N10、N11處理所需時(shí)間分別為刈割后48 h和64 h。

2.5 不同干燥處理對(duì)苜蓿營養(yǎng)成分的影響

利用不同干燥處理將苜蓿含水量降至15%以下，測定苜蓿干草的主要營養(yǎng)成分（見表2），除粗灰分（CA）含量外，各處理間其營養(yǎng)成分含量差異顯著（P＜0.05）。不同干燥處理對(duì)苜蓿粗蛋白質(zhì)（CP）含量的影響較大，其中，中度壓裂處理N7、N8的苜蓿CP含量高于未壓裂、輕度壓裂和重度壓裂處理，顯著高于處理N11和N12（P＜0.05）。各處理方法中，N8處理苜蓿的CP含量最高，為16.62%；N8處理苜蓿的NDF和ADF均為最低，分別37.97%和27.38%；N12處理的CP含量最低，為14.04%；N12處理的NDF、ADF含量最高，分別為49.98%、37.40%。因此，N8處理在所有處理中苜蓿干草營養(yǎng)物質(zhì)保存最好，CP含量比對(duì)照（N1）提高8.2個(gè)百分點(diǎn)；其次為N7、N9處理的苜蓿。N12處理對(duì)苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)保存最差。

表2 不同處理方法對(duì)苜蓿營養(yǎng)成分的影響

3 討論

3.1 壓裂和翻曬處理對(duì)苜蓿含水量變化影響

壓裂莖稈是一種非常有效的加速牧草干燥的方法[7]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，苜蓿水分散失速度最快的處理是重度壓裂、翻曬2次處理（N12），為刈割后40 h；其次是處理 N6、N9，為刈割后44 h，處理N4、N8、N10達(dá)到安全含水量所需時(shí)間均為刈割后48 h。因此，與單獨(dú)進(jìn)行壓裂和翻曬處理相比，壓裂與翻曬的組合處理，對(duì)苜蓿干燥速度的影響較大，其主要原因可能是壓裂處理破壞了苜蓿莖稈的角質(zhì)層和表皮，使莖稈的內(nèi)部暴露于空氣中，有助于消除莖稈角質(zhì)層和纖維束對(duì)水分蒸發(fā)的阻礙，加快莖稈中水分散失速度，而且降低了苜蓿初始水分含量，再結(jié)合對(duì)壓裂苜蓿進(jìn)行翻曬，干燥速度明顯加快[8-9]。

在干燥過程中，所有處理苜蓿含水量變化曲線整體上呈現(xiàn)先快后慢的下降趨勢。在刈割后最初24h苜蓿水分散失迅速，隨著干燥時(shí)間延長，其水分散失速度也隨之變慢。壓裂程度越大，翻曬次數(shù)越多，苜蓿水分散失速度越快。夜間苜蓿含水量出現(xiàn)反彈現(xiàn)象。其原因可能是夜間濕潤的空氣使苜蓿發(fā)生潮解，當(dāng)含水量較高時(shí)，水分散失速度高于潮解速度，含水量繼續(xù)下降；而含水量較低時(shí)，潮解作用占主導(dǎo)地位，含水量出現(xiàn)反彈[5]。只壓裂0次翻曬處理，其受潮解的影響要大于壓裂加翻曬處理，因此，壓裂與翻曬的結(jié)合，可緩解苜蓿夜間返潮，加快苜蓿的干燥速度。

3.2 壓裂和翻曬處理對(duì)苜蓿干草營養(yǎng)成分的影響

苜蓿干燥時(shí)間的長短對(duì)苜蓿干草營養(yǎng)成分的影響很大，應(yīng)盡可能縮短干燥時(shí)間，以減少營養(yǎng)物質(zhì)的流失[10]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，N8處理苜蓿的CP含量最高，為16.62%；N8處理苜蓿的NDF和ADF均為最低，分別37.97%和27.38%，苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)的保存好于未壓裂和重度壓裂處理。其原因是未壓裂苜蓿需要干燥的時(shí)間長，葉片損失較多，而重度壓裂處理的苜蓿在壓裂過程中擠出大量汁液，汁液中含有較多的蛋白質(zhì)，致使其CP嚴(yán)重流失。不同翻曬次數(shù)處理中，以翻曬1次較好，其原因是未翻曬會(huì)延長苜蓿干燥時(shí)間，營養(yǎng)損失較多，而翻曬次數(shù)過多，機(jī)械作用會(huì)造成大量葉片的脫落。

4 結(jié)論

綜合考慮不同干燥處理對(duì)苜蓿干燥速率和營養(yǎng)成分的影響，認(rèn)為中度壓裂1次翻曬（N8）為最佳處理組合，此時(shí)苜蓿干燥速率較快且營養(yǎng)成分較好，CP含量比對(duì)照（N1）提高8.2個(gè)百分點(diǎn)；其次為輕度壓裂1次翻曬處理（N5）和中度壓裂0次翻曬處理（N7）。