玉米粉和乳酸菌對甘薯蔓、酒糟及稻草混合青貯品質的影響

王鴻澤，王之盛，康坤，鄒華圍，申俊華，胡瑞

（四川農業大學動物營養研究所 動物抗病營養教育部重點實驗室，四川 雅安625014）

我國畜牧業隨著生產水平的提高和環境保護壓力的加大，散養、放牧等傳統養殖模式正在逐漸被規模化、集約化的現代養殖方式所取代，飼養規模快速增長，再加上我國畜牧業過分依賴糧食，導致了我國糧食供需出現了嚴重的不平衡［1］。農業部于2011年指出要充分利用牧草、農副產品等非糧飼料資源，發展節糧型畜牧業，進而緩解我國糧食供求矛盾、保障畜產品有效供給。目前我國秸稈類、餅粕類、糟渣類等飼草料資源開發利用較少，在大力提倡節糧型畜牧業發展的大背景下，仍具有較大的利用空間和開發前景。

甘薯蔓、酒糟和稻草作為南方地區代表性的季節性副產物，資源非常豐富，但利用率不高，綜合開發利用甚少，有待進一步深入加工利用。甘薯蔓是甘薯（Ipomoeabatatas）的地上部分，包括葉、莖、藤三部分，營養物質含量豐富，柔嫩多汁且適口性好，是高能量、高蛋白的優良青飼料，但由于其水分含量高，水溶性碳水化合物含量低，單一青貯難以成功［2］。酒糟是能源工業及釀酒業的副產品，營養價值高，能量約低于玉米，粗蛋白含量高，水溶性碳水化合物高，且自身酸度低，但其水分含量高，不宜貯藏和運輸，另外，其高纖維含量也限制了其利用［3］。稻草是我國南方農區主要的粗飼料來源，但其營養價值低，適口性差，單一飼喂效果不佳［4］。將三者進行混合青貯，既可一定程度上彌補甘薯蔓因缺少發酵底物、水分含量高難以青貯的不足，又能提高酒糟和稻草的利用效率。本課題組前期研究表明甘薯蔓、酒糟及稻草三者混合青貯，顯著地降低了pH值、氨態氮／總氮，顯著地提高了乳酸含量，但未能有效抑制丁酸的生成，各組均未達到優質青貯飼料標準。玉米粉和乳酸菌制劑是目前青貯飼料調制中常用的添加劑。玉米粉水溶性碳水化合物含量高，添加玉米粉可以彌補青貯原料水溶性碳水化合物含量的不足［5］。添加乳酸菌制劑可以增加乳酸菌的數量，促進青貯初期乳酸發酵，快速降低pH值，有效地抑制青貯過程中有害微生物的活性與增殖，提高青貯發酵品質［6］。而玉米粉和乳酸菌組合添加，可進一步提高青貯發酵品質［7］。

本試驗在前期甘薯蔓、酒糟及稻草混合青貯比例篩選的研究結果基礎上，研究添加玉米粉和乳酸菌制劑對甘薯蔓、酒糟及稻草混合青貯品質的影響。

1 材料與方法

1．1 試驗材料

1．1．1 青貯原料 甘薯蔓2011年11月7日購買于成都市新都區某農戶，黃葉比例低于5%。酒糟2011年11月7日購買于成都市彭州市某酒廠，為小麥高粱型白酒糟。稻草2011年11月7日購買于成都市彭州市某私營收購點，無霉變。青貯原料化學成分見表1。

1．1．2 玉米粉和乳酸菌 玉米粉購買于成都東方明珠飼料有限公司，粉碎過420μm備用。乳酸菌制劑（青貯寶）購買于山東寶來利來生物工程股份有限公司，活菌數大于1×109cfu／g。

1．1．3 青貯容器 采用容積為1L的帶塞廣口玻璃瓶為青貯容器。

1．2 試驗設計

在本課題組前期試驗篩選出甘薯蔓、酒糟及稻草混合青貯的適宜組合比例為4∶4∶2的基礎上，采用對比試驗設計，設對照組和3個處理組。分別為對照組（CK，無添加）、玉米粉添加組（CF）、乳酸菌添加組（LAB）、玉米粉和乳酸菌組合添加組（CF＋LAB），每個處理6個重復，具體分組情況見表2。玉米粉添加量根據優質青貯原料鮮樣中WSC含量等于4%計算而得（經測定：玉米粉中 WSC含量為38．64%），乳酸菌添加量根據公司推薦以及青貯料乳酸菌含量至少要達到青貯原料鮮重的105cfu／g計算而得。玉米粉直接均勻混灑在混合料中，乳酸菌制劑以10mL糖水／kg鮮重進行活化后，采用小型噴霧器進行噴灑。青貯原料與調控物混合均勻后，室溫貯藏60d后開封取樣。

表1 甘薯蔓、酒糟及稻草化學成分Table 1 Chemical compositions of sweet potato vines，distiller’s grains and rice straw

表2 試驗設計Table 2 Experiment design

1．3 青貯飼料的調制

甘薯蔓用鍘刀切碎至2～4cm，稻草經揉搓機處理后切至3～5cm。將甘薯蔓、酒糟及稻草按照4∶4∶2的質量比充分混勻，并按試驗設計量添加玉米粉和乳酸菌制劑，再次充分混勻后，裝填至貼有標簽的1L專用試驗青貯玻璃廣口瓶中，裝滿壓實后蓋上瓶蓋，在瓶口周圍涂上凡士林，并用膠帶密封，在四川農業大學動物營養研究所試驗基地進行室內貯藏。

1．4 指標測定及方法

1．4．1 現場感官評定分析 青貯料現場感官評定參照德國農業協會（Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft）推薦的評分法［8］，開啟青貯瓶后，從色澤、氣味及質地三方面進行評定。根據總得分分為4個不同等級，具體見表3。

1．4．2 常規營養成分分析 參照張麗英［9］主編的《飼料分析及飼料質量檢測技術》（第3版）中介紹的方法測定樣品中的常規營養成分：干物質（dry matter，DM）含量測定采用烘箱干燥法，粗蛋白（crude protein，CP）含量測定采用凱氏定氮法，中性洗滌纖維（neutra l detergent fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（acid detergent fiber，ADF）、酸性洗滌木質素（acid detergent lignin，ADL）含量測定采用范氏洗滌法，粗灰分（crude ash，Ash）含量測定采用干灰化法。水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate，WSC）含量測定參照Owens等［10］的蒽酮－硫酸比色法。

表3 青貯飼料感觀評定標準Table 3 Sensory evaluation standard of silage

1．4．3 發酵品質分析 發酵完畢后，打開青貯瓶，取出全部青貯飼料將其混合均勻，以待測定各項指標。

pH值測定：取新鮮樣品25g，放入250mL具塞三角瓶中，加入225mL去離子水，置于4℃冰箱中浸提24 h，中間振搖數次，水浸液經快速定量濾紙過濾，用雷磁PHS－3D型pH計測定浸出液的pH值。同理制備濾液用于氨態氮（ammonia nitrogen，AN）、乳酸（lactic acid，LA）、乙酸（acetic acid，AA）、丙酸（propionic acid，PA）及丁酸（butyric acid，BA）的測定。

氨態氮測定參照于杰等［11］的苯酚－次氯酸鈉比色法。乳酸測定參照原現軍等［12］的對苯基苯酚比色法。乙酸、丙酸、丁酸測定參照Shao等［13］的氣相色譜法，采用瓦里安CP－3800GC氣相色譜儀測定。

1．4．4 青貯飼料發酵品質的V－Score評分 參照日本草地畜產協會（2001）制定的青貯飼料發酵品質V－Score評分標準，以氨態氮／總氮、乙酸、丙酸及丁酸含量作為評定指標。各指標因含量不同而分配的計分公式也不同，將所有指標分數累加在一起為總評分，滿分為100分，得分越高，發酵品質越好，具體見表4。

表4 V－值分配計算式Table 4 V－score distribution formula % 鮮重 FW

1．5 數據處理

試驗數據經Excel 2010初步整理后，采用SPSS 17．0統計軟件進行單因子ANOVA模型分析，結合Duncan法進行多重比較，結果以平均值±標準差表示，以P＜0．05（差異顯著），P＜0．01（差異極顯著）作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2．1 添加玉米粉和乳酸菌青貯料感官評定

添加玉米粉和乳酸菌青貯料現場感官評定如表5所示。與對照組相比，添加玉米粉和乳酸菌均提高了青貯料感官品質。CF組和CF＋LAB組有芳香味、莖葉結構保持良好，但LAB組有微弱丁酸味、莖葉結構保持相對較差。3個處理組顏色均呈黃綠色，與原料顏色接近。CK組、CF組、LAB組和CF＋LAB組感官評分分別為13，17，14，19。

表5 青貯60d后添加玉米粉和乳酸菌青貯料感官評定Table 5 Sensory evaluations of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling

2．2 添加玉米粉和乳酸菌青貯料的常規營養成分分析

添加玉米粉和乳酸菌青貯料的常規營養成分如表6所示。添加玉米粉和乳酸菌提高了青貯料的CP、DM含量，降低了NDF、ADF、ADL、Ash含量。CF組、CF＋LAB組DM含量極顯著高于LAB組（P＜0．01）；LAB組、CF＋LAB組NDF、ADF含量極顯著低于CF組（P＜0．01）；CF＋LAB組ADF、Ash含量均極顯著低于CF和LAB組（P＜0．01）。CF組、CF＋LAB組WSC含量極顯著高于CK組（P＜0．01），而LAB組 WSC含量則極顯著低于CK組（P＜0．01）。

表6 青貯60d后玉米粉和乳酸菌青貯料的常規營養成分比較Table 6 General nutrient contents of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling

2．3 添加玉米粉和乳酸菌青貯料的pH值分析

圖1 青貯60d后添加玉米粉和乳酸菌青貯料的pH值比較Fig．1 pH values of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling

添加玉米粉和乳酸菌青貯料的pH值如圖1所示。添加玉米粉和乳酸菌均降低了青貯料的pH值，CF組、CF＋LAB組極顯著低于對照組（P＜0．01），而LAB組與CK組差異不顯著（P＞0．05）。CF＋LAB組顯著低于玉米組（P＜0．05）。

2．4 添加玉米粉和乳酸菌青貯料的發酵品質分析

添加玉米粉和乳酸菌青貯料的發酵品質如表7所示。添加玉米粉和乳酸菌均改善了青貯料的發酵品質，與CK組相比，CF組、LAB組及CF＋LAB組NH3－N／TN、AA、PA含量均極顯著降低（P＜0．01）。CF＋LAB組NH3－N／TN含量極顯著低于CF組、LAB組（P＜0．01）。CF＋LAB組、CF組乳酸含量極顯著高于CK組（P＜0．01），而LAB組則顯著高于CK組（P＜0．05）。CF＋LAB組乙酸含量極顯著低于 LAB組（P＜0．01），顯著低于 CF組（P＜0．05）。3個處理組中都未檢測到丁酸的存在。

表7 青貯60d后添加玉米粉和乳酸菌青貯料的發酵品質分析Table 7 Fermentation qualities of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling % 鮮重 FW

2．5 添加玉米粉和乳酸菌青貯料的發酵品質的V－score評分

添加玉米粉和乳酸菌青貯料的發酵品質的V－score評分如表8所示。CF組、LAB組及CF＋LAB組發酵品質都有提高的趨勢，其V－score得分均高于CK組。

3 討論

3．1 添加水溶性碳水化合物對青貯品質的影響

本試驗中，基礎原料中WSC含量為2．16%，不足優質青貯4%的要求［14］。因此，通過額外添加玉米粉能夠改善其發酵品質，提高感官品質及發酵品質的V－score得分。與對照組相比，添加玉米粉提高了青貯料的DM、CP、WSC、乳酸含量，降低了NDF、ADF、pH 值、乙酸、丙酸含量以及 NH3－N／TN。薛艷林等［15］在苜蓿（Medicagosativa）草渣上通過添加不同劑量的玉米粉，均提高了苜蓿草渣青貯料的DM、WSC、乳酸含量。Bilal［16］在莫特草（Pennisetumpurpureum）中分別添加1%，3%和5%的玉米粉進行青貯，結果表明添加玉米粉后莫特草NDF、ADF含量明顯下降。李靜等［17］在甜菜（Betavulgaris）渣青貯中添加玉米粉，顯著提高了乳酸和乙酸含量，顯著降低了青貯料pH值、氨態氮、丙酸和丁酸含量。本試驗研究結果與前人一致。可能的原因是在水溶性碳水化合物含量較低的青貯原料中，額外添加碳水化合物，可以為乳酸菌生長提供更多的發酵底物，改善其發酵進程，有效地保存原料的營養價值。

表8 青貯60d后添加玉米粉和乳酸菌青貯料發酵品質的V－score評分Table 8 V－score evaluations of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling

3．2 添加乳酸菌對青貯品質的影響

制備優質的青貯料除具有適宜的含水量，足夠的水溶性碳水化合物之外，1g新鮮的青貯原料需要1×105cfu以上的乳酸菌菌體［18］。本試驗采用平板計數法測定，1g新鮮甘薯蔓約含有3×103cfu的乳酸菌菌體，不足優質青貯的要求。添加乳酸菌制劑，增加了發酵初期有效乳酸菌數量，促進了乳酸發酵，pH值下降加快，有害微生物的活性受到抑制，從而改善青貯料的發酵品質［19］。Bureenok等［20］在魯濟濟臂形草（Brachiariaruziziensis）青貯中添加乳酸菌，提高了DM和乳酸含量，降低了pH值、乙酸和丙酸含量，顯著提高了青貯品質。花梅等［21］在玉米（Zeamays）青貯中也得到類似結果。在本試驗中，與對照組相比，添加乳酸菌制劑顯著提高了青貯料的CP、乳酸含量，顯著降低了NDF、ADF、乙酸、丙酸、WSC含量及NH3－N／TN，而DM含量和pH值變化不顯著。這可能是由于添加乳酸菌制劑雖然增加了乳酸菌菌體數，但是青貯原料水溶性碳水化合物不足，不能為額外的乳酸菌提供足夠的發酵底物的緣故［22］。Seale［23］曾報道，在含水溶性碳水化合物比較低的青貯料中添加乳酸菌制劑，其青貯品質并不能得到有效的改善。

3．3 水溶性碳水化合物和乳酸菌對青貯品質的交互作用

與其他組相比，玉米粉和乳酸菌組合添加組顯示最高的DM、CP、WSC、乳酸含量、V－score評分和最低的NDF、ADF、pH值、乙酸、丙酸含量以及NH3－N／TN，未檢測到丁酸。這說明玉米粉和乳酸菌組合添加最大限度地改善了青貯料的發酵品質，這可能是玉米粉和乳酸菌組合添加產生了疊加效應所致［24］。王永新等［25］在紫花苜蓿青貯中添加綠汁發酵液和玉米粉，顯著提高了青貯料乳酸含量，顯著較低了pH值、乙酸含量和NH3－N／TN。玉米粉與乳酸菌組合添加，既提高了青貯原料WSC含量，也提高了青貯料乳酸菌含量，使乳酸菌快速利用發酵底物WSC，乳酸生成量明顯更多，pH值迅速下降，使有害微生物活動受到更大程度的抑制，發酵后NH3－N／TN、丙酸含量更低，V－score評分更高，明顯地改善了發酵進程，提高了青貯品質。

4 結論

在甘薯蔓、酒糟及稻草組合比例為4∶4∶2的混合料中添加玉米粉、乳酸菌制劑，促進了乳酸發酵，抑制了丁酸發酵，明顯提高了青貯品質。單獨添加乳酸菌制劑青貯品質要次于單獨添加玉米粉，兩者組合添加青貯品質更好。

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