兩種微生物添加劑對玉米青貯發酵品質及微生物數量的影響

張永輝，張萬祥，曹 蕾，張 林，曹明崇

（甘肅省草原技術推廣總站，甘肅 蘭州 730010）

青貯是新鮮飼料保存的最好方法，使動物一年四季日糧構成均衡，確保動物高產，促進畜牧業健康發展。一般來說，成功調制青貯飼料的關鍵在于是否促進乳酸菌的大量繁殖，通常情況下，原料表面上附著的乳酸菌遠少于好氧性微生物，只依靠原料上附著的乳酸菌進行乳酸發酵來獲得優質青貯飼料較為困難[1]。微生物添加劑是一種額外提供給乳酸菌以保證快速而良好青貯發酵的添加劑，它們以可溶性碳水化物為發酵底物，增加乳酸含量，快速降低青貯飼料的pH值[2]。近年來，國內外學者對添加乳酸菌對玉米青貯品質的研究很多，甘肅地區微生物添加劑種類繁多，發酵效果有效和無效兼而有之，缺乏添加劑種類對比試驗。本試驗以生物添加劑M和生物添加劑L作為添加劑，研究對玉米青貯發酵品質及微生物數量的影響，以尋求理想的生物添加劑，為調制優質玉米青貯提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以定西市安定區的玉米秸稈為試驗材料，供試玉米秸稈化學成分及微生物數量見表1，生物添加劑M，購置于某公司，主要成分為植物乳桿菌、兼型腸球菌；生物添加劑L，來源于某高校，主要成分為植物乳桿菌、腸膜狀明串珠葡聚糖亞種和兼性腸球菌。

1.2 試驗設計

添加劑的添加量按新鮮原料重計。試驗設計如表2所示，對玉米秸稈（室溫下自然風干24 h）進行如下處理：根據所添加生物添加劑不同分為2個處理組：1組、2組；對照組，噴灑等量的滅菌水。每個處理3個平行。將供試玉米秸稈切短至20～30 mm后，混勻，經不同處理后裝于塑料瓶中，每瓶600 g，60 d后開封。

表1 供試玉米化學成分及微生物數量

表2 青貯試驗設計

1.3 試驗方法

1.3.1 感官鑒定 青貯60 d后采樣，從顏色、氣味、質地、水分、霉變等方面進行感官評定。

1.3.2 青貯料的pH值測定 稱取100 g青貯飼料，放入三角瓶中，加滅菌水至500 ml，置于4℃冰箱內浸取12 h，用PhS-3D酸度計測定。

1.3.3 青貯料的化學成分及微生物數量的測定粗蛋白(CP)含量采用微板光譜儀(美國Molecular Devices)、改良型Bradford法測定[3-4](上海生工生物工程公司)；采用范氏法測定中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和酸性洗滌木質素(ADL)[5]；有機酸采用高效液相色譜法測定[6-8]；乳酸菌、酵母菌和霉菌數量分別采用MRS(deMan—Rogosa—Sharpe)瓊脂培養基、營養瓊脂培養基(nutrient agar)、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基(potato dextrose agar)計數。

1.4 數據分析

用SPSS19.0軟件進行單因素方差分析和多重比較[9]。

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米秸稈青貯感官品質的影響

各組青貯料在色澤、氣味、結構等指標上均無顯著差異，對照組顏色略淺，氣味淡于各試驗組；各組青貯料的結構都保存完整，未見發霉現象。由于感官評定只能通過色、香、味、形等表觀特征進行評價，故僅作參考（表3）。

表3 不同添加劑玉米青貯飼料的感官評定

2.2 不同處理對玉米青貯微生物的影響

由表4可知，各處理組乳酸菌數量高于未青貯前，酵母菌、霉菌數量低于青貯前，生物添加劑2組乳酸菌數量最高，達到4.27×106cfu/g，說明生物添加劑2組中的乳酸菌在青貯發酵過程活性要高于生物添加劑1組。1組和2組酵母菌和霉菌的數量低于對照組。在本試驗中，生物添加劑1組和2組均能增加青貯飼料中乳酸菌數量，降低酵母菌和霉菌的數量。

表4 不同添加劑對玉米青貯微生物數量的影響

2.3 不同處理對玉米青貯pH的影響

pH值是反映常規青貯飼料品質惡劣的重要指標，由圖1可知，生物添加劑1組和2組pH值明顯低于對照組，分別為3.75和3.66，但1組和2組pH值差異不顯著，說明兩種生物添加劑均能使青貯飼料的pH值快速降低至4.0以下，一般pH值越低，青貯飼料品質越好。

圖1 不同添加劑玉米青貯飼料的pH值

2.4 不同處理對玉米青貯有機酸的影響

不同添加劑對玉米青貯有機酸含量的影響（表5），1組和2組乳酸含量顯著高于對照組，且二者之間差異顯著，2組乳酸含量最高，與對照組相比提高了40%，說明生物添加劑2組更能促進乳酸發酵，增加青貯中乳酸的含量。不同處理組乙酸含量不同，各處理組差異顯著，生物添加劑1組乙酸含量最高，為2.30%，這說明1組生物添加劑中異性發酵乳酸菌數量多，在發酵過程中，生成了大量乙酸。各處理組丙酸含量無顯著差異。

表5 不同添加劑對玉米青貯有機酸含量的影響

2.5 不同添加劑對玉米青貯化學成分的影響

玉米青貯營養成分含量（表6）。青貯處理的干物質含量均低于原料中干物質含量，且差異顯著，生物添加劑1組和2組干物質含量顯著低與對照組。粗蛋白含量方面，不同生物添加劑處理玉米青貯同未青貯相比粗蛋白含量均升高。處理1組和2組粗蛋白含量均顯著高于對照組，但二者之間粗蛋白含量無顯著性差異，處理2組的粗蛋白含量最高，為7.54%，說明2組生物添加劑更能適應青貯發酵過程，在青貯發酵過程中有益微生物大量繁殖，菌體蛋白含量增加，使玉米青貯粗蛋白含量增高。生物添加劑2組中性洗滌纖維含量最高，為58.29%，并且與對照組差異顯著。生物添加劑1組酸性洗滌纖維含量最高，為35.33%，并且各組差異顯著。本試驗中，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量均高于青貯前，這可能由于在青貯發酵過程中，細胞自身呼吸導致碳水化合物分解，從而使不可消化組分的含量相對增加，本試驗所用的2種生物添加劑均不能降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量。

表6 玉米青貯化學成分的影響

3 討論

青貯發酵受青貯原料本身附著的乳酸菌種類和數量的影響，然而光靠材料上附著的乳酸菌進行乳酸發酵來獲得優質青貯飼料較為困難，為了使乳酸菌在青貯早期發酵過程中占主導地位，乳酸菌數目應該大于105cfu/g[10]。國內外學者對添加乳酸菌對玉米青貯品質的研究很多，甘肅地區微生物添加劑種類繁多，發酵效果有效和無效兼而有之，缺乏添加劑種類對比試驗。本試驗以生物添加劑M和生物添加劑L作為添加劑，研究對玉米青貯發酵品質及微生物數量的影響，研究表明：生物添加劑M和生物添加劑L均能增加青貯后玉米秸稈表面乳酸菌數量，減少酵母菌和霉菌的數量。生物添加劑L更能適應青貯發酵過程，產生大量乳酸，快速降低玉米青貯pH值，達到3.66，pH值越低，提高了青貯飼料的發酵品質。生物添加劑M乙酸含量顯著高于對照組和生物添加劑L組，乙酸含量的增加有利于提高飼料有氧穩定性[11]。生物添加劑M和生物添加劑L均能增加玉米青貯粗蛋白含量，這與席興軍(2003)報道的添加乳酸菌對玉米秸稈青貯飼料中粗蛋白的含量無明顯影響[12]不一致，這可能是由于添加劑中乳酸菌種類不同所造成的，蛋白含量的增加提高了玉米青貯飼料的營養價值。生物添加劑M和生物添加劑L均能降低青貯后干物質含量，但使NDF、ADF含量增加，這是由于乳酸菌的加入使青貯過程細胞壁物質的降解增加，剩下了難以降解的組分，所以NDF等不可消化組分的質量分數有所增加[13]。本試驗研究兩種微生物添加劑對玉米青貯發酵品質及微生物數量的影響，表明微生物添加劑L更能適應本地區青貯發酵過程。

4 結論

本試驗研究得出，生物添加劑M和生物添加劑L均能增加青貯玉米秸稈表面的乳酸菌數量，減少酵母菌和霉菌的數量；生物添加劑L更能適應青貯發酵過程，產生大量乳酸，快速降低玉米青貯pH值，達到3.66，pH值越低，青貯飼料品質越好；生物添加劑M和生物添加劑L均能增加玉米青貯粗蛋白含量，但不能降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量。