不同青貯添加劑對全株玉米青貯品質的影響

楊佳，李琦華，安清聰，邢笑錕，紀鵬

（云南農業大學，昆明 650500）

全株玉米的生長周期短、產量高，含糖量高，適口性及消化率優于秸稈[1]，是飼喂草食家畜的重要飼料[2]，在畜牧業生產中有其他作物不能取代的地位。但受多種因素的影響，自然發酵的全株玉米青貯品質不穩定，易發生霉變、二次發酵，造成營養成分損失甚至危害畜禽健康。青貯添加劑具有抑制有害微生物生長、縮短青貯發酵時間、減少營養損失的作用[3]。常用的微生物制劑主要包括異型發酵菌和同型發酵菌，且混合微生物青貯添加劑的發酵效果優于單一發酵抑制型添加劑和營養類添加劑。研究表明，添加異型發酵菌制劑可使飼料內的乙酸含量提高，增加其營養價值[4]；添加布氏乳桿菌可提高乳酸含量，增強青貯飼料的有氧穩定性[5]；同時添加布氏乳桿菌和乳酸菌還有提高飼料中性洗滌纖維消化率的作用[6]。成娟麗等[7]報道，添加布氏乳桿菌、植物乳桿菌混合添加劑顯著增加了青貯飼料乳酸菌數量；洪梅等[8]發現，添加布氏乳桿菌與植物乳桿菌混合添加劑的全株玉米青貯品質優良，乙酸含量最高，且表面無霉菌生長。青貯菌的提純復壯及選種組合是目前研究的熱點。本試驗選用兩種市售青貯添加劑與兩種自制青貯添加劑進行全株玉米青貯，研究其對全株玉米發酵品質的影響。

1 材料與方法

1.1 青貯添加劑

先牧1168青貯接種劑，購自科迪華農業科技有限公司，布氏乳桿菌≥1.0×1011cfu·g-1，植物乳桿菌≥1.0×1010cfu·g-1。

增香微貯青貯劑，購自宜春強微生物有限公司，產朊假絲酵母≥4×109cfu·g-1，枯草芽孢桿菌≥2×109cfu·g-1，乳酸片球菌≥2×109cfu·g-1。

自制青貯劑：GMDL-25、GXP-L04，活菌總數≥1.0×109cfu·g-1。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理，分別添加兩種自制青貯添加劑（GMDL-25、GXP-L04）和兩種市售青貯添加劑，空白組不添加青貯添加劑，自然發酵。每處理3個重復，每重復1袋。將刈割的蠟熟初期全株玉米切成2 cm左右的小段，切短后與青貯添加劑充分拌勻，裝入青貯袋，每袋40 kg左右。抽真空后重復壓實，置于陰涼處發酵保存60 d（9～25℃）。

1.3 青貯品質評定

60 d發酵試驗結束后，去除青貯袋頂端20 cm部分后四分法取樣，進行青貯品質評定。

1.3.1 感官品質評定

參考德國農業協會青貯飼料感官評定標準進行現場評定。

1.3.2 微生物數量的測定

三種菌數量測定均參照GB 4789.35—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》，使用上、中、下三點取樣法，取樣后放入無菌容器中混勻備用。準確稱取5 g樣品置于150 mL無菌生理鹽水中振蕩均勻，按10-2、10-3、10-4、10-5、10-6的稀釋梯度分別取1 mL接種于培養皿中，每個濃度接種6次重復，導入15 mL培養基，置于生化培養箱中進行培養。其中乳酸菌是厭氧菌，需要置于密封盒中并加入厭氧袋，再置于生化培養箱培養，完成后計算菌落數量。

1.3.3 pH值和氨態氮濃度的測定

無菌采樣后取20 g鮮樣切碎，置于180 mL無菌蒸餾水中，振蕩至混勻，用4層紗布過濾后得到青貯飼料浸提液。

參照GB 5009.237—2016《食品安全國家標準食品pH值的測定》使用pH計測定pH值；

微波調制激光測速是使用微波信號來對激光進行強度調制，在接收端提取微波的多普勒頻移來實現目標速度的測量。下面簡要介紹微波調制激光測速原理、接收機信號處理技術及精度分析。

參照SB/T 10318—1999《氨態氮測定法》用苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態氮含量。

1.3.4 常規營養成分的測定

每個青貯樣品取樣，先將靠近密封袋口20 cm左右的飼料去除，采樣300 g左右，于65℃的恒溫干燥箱中烘干至恒重，粉碎過篩后進行參照國標方法進行常規成分分析。

1.3.5 有機酸含量測定

采用羥基苯比色法測定青貯飼料中有機酸含量。

1.4 數據處理與分析

試驗數據采用Excel 2013和SPSS 22.0進行處理分析，試驗結果用“平均值±標準差”表示，以P＜0.05為顯著水平，P＜0.01為極顯著水平。

2 結果與分析

2.1 感官品質評定

各組全株玉米青貯的感官品質評定結果見表1。由表1可知，先牧1168和GMDL-25處理組的青貯飼料感官品質最為優良，顏色呈黃綠色，與青貯前的全株玉米顏色相近，莖葉結構完整且芳香味濃郁，總分高于自然發酵組和其他青貯劑處理組。增香微貯青貯劑組的色澤呈輕微褐色，GXP-L04處理組的青貯飼料有輕微酸味，略次于其他發酵組。

表1 全株玉米青貯的感官品質評價表

2.2 微生物數量

表2 全株玉米青貯的微生物菌落數 個

2.3 氨態氮濃度及pH值

各組的氨態氮濃度及pH值見表3。由表3可知，先牧1168處理組的氨態氮濃度顯著高于其他組（P＜0.05），添加了青貯劑的處理組氨態氮濃度較自然發酵組呈上升趨勢，各處理組間無顯著差異（P＞0.05）。先牧1168處理組的pH值顯著高于其他組（P＜0.01），其他處理組的pH值沒有顯著差異（P＞0.05），均處于3.8左右。

表3 全株玉米青貯的氨態氮濃度和pH值

2.4 常規營養成分

各組飼料常規成分分析結果見表4。由表4可知，添加GXP-L04的全株青貯玉米粗脂肪含量顯著高于自然發酵組和其他添加劑組（P＜0.05）；但其粗蛋白含量顯著低于自然發酵組和先牧1168處理組（P＜0.05），其他組間無顯著差異（P＞0.05）；不同處理組的灰分含量差異不顯著（P＞0.05）；添加青貯劑的青貯玉米鈣含量與自然發酵組相比大部分呈上升趨勢；磷含量呈下降趨勢。

表4 全株玉米青貯飼料的常規營養成分 %

2.5 有機酸含量

各組的有機酸含量檢測結果見表5。與自然發酵組相比，GXP-L04組乳酸含量顯著升高，先牧1168組顯著降低（P＜0.05）。其他各處理組與對照組差異不顯著（P＞0.05）。先牧1168的乙酸含量顯著升高（P＜0.05），其他各組與自然發酵組差異不顯著（P＞0.05）。與自然發酵組相比，添加青貯劑處理組丙酸含量呈上升趨勢，其中先牧1168處理組的升高趨勢最明顯（P＜0.05）。各組的丁酸含量無顯著差異，但添加青貯劑的處理組較自然發酵組有下降趨勢。

表5 全株玉米青貯飼料的有機酸含量 mg·g-1

3 討論

3.1 不同青貯劑對全株青貯玉米感官品質的影響

優質青貯玉米顏色應接近于原料本身的顏色，為綠色或黃綠色，烘干后呈黃褐色，能看出清晰的原料莖葉結構，聞起來具有芳香味或面包香味，在密封袋中是壓放緊實，但拿在手里柔軟松散，可輕松捻散，略濕潤但不沾手[9]。優質的青貯飼料氣味呈微酸香，可以提高反芻動物的采食量。呂文竹[10]等研究表明，不同的發酵菌并未對構樹青貯飼料的感官品質產生顯著影響，所有處理組的青貯飼料都質地松散，顏色均為黃褐色。李旺等[11]對不同的發酵菌進行組合，研究其對青貯飼料發酵的影響，發現菌種組合影響青貯感官評定級別。在本試驗中發現，GXP-L04處理組的青貯玉米氣味發酸，可能是在發酵過程中產生了過量的乙酸。產生過量乙酸的原因復雜，可能是原料裝袋時填壓不嚴，殘存的氧氣抑制了乳酸菌的活動[12]，從而影響了青貯玉米的發酵品質。GMDL-25的青貯飼料與原料顏色相近，莖葉結構保存完整，且具有濃郁的酸香味，感官品質明顯優于自然發酵組和其他添加劑組。表明添加GMDL-25在提高全株發酵玉米感官品質方面具有積極作用。

3.2 不同青貯劑對全株青貯玉米微生物的影響

青貯發酵過程本質上是一系列微生物生長繁殖的過程，是微生物之間彼此作用的結果，乳酸菌是青貯發酵過程中最重要的細菌。乳酸菌的增加可有效降低飼料中粗蛋白的消耗量，提高飼料適口性，還可有效增加反芻動物瘤胃微生物數量和瘤胃內揮發性脂肪酸含量[13]。而霉菌則是導致青貯飼料變質的主要細菌，在發酵中如果霉菌的數量超標則會導致使青貯發霉腐敗。就微生物數量來說，優質青貯玉米飼料中應無霉菌、酵母菌等有害菌種的繁殖；在發酵過程中的乳酸菌數量也是青貯品質判定極重要的一環，乳酸菌繁殖產生乳酸、丁酸、丙酸等物質可有效地抑制酵母菌的增殖，隨著這些代謝產物的產生，pH隨之下降，有效抑制有害菌生長。通常認為酵母菌是青貯飼料二次發酵的主要原因，當酵母菌數量超過1×105cfu·g-1時，青貯料容易變質[14]。尉小強等[15]研究發現，添加有機酸制劑沒有對青貯飼料的乳酸菌數量產生顯著影響，添加乳酸菌制劑后乳酸菌數量升高。付薇等[16]研究發現，不同發酵乳酸菌劑及組合添加能有效抑制有害菌的生長，提高青貯有氧穩定性。在本試驗中，添加先牧1168和GMDL-25的處理組乳酸菌數量顯著升高，優于自然發酵組和其他處理組。證明GMDL-25能提高青貯飼料中的乳酸菌數量，對青貯飼料的發酵和反芻動物的瘤胃消化具有積極影響。與空白發酵組相比，添加了青貯劑處理組的酵母菌數量都呈現下降趨勢。表明添加這幾種青貯劑能抑制酵母菌的生長，減少二次發酵。其中，添加GMDL-25和GXP-L04對青貯玉米中酵母菌生長的抑制作用最為明顯。所有處理組均未檢測到霉菌，表明此次試驗的發酵效果較好。

3.3 不同青貯劑對全株青貯玉米pH和氨態氮濃度的影響

pH值是評定青貯飼料是否成功的關鍵指標，以德國農業協會的青貯料感官評定標準來看，pH值在3.4～3.8為優質青貯料。常玉萍[17]研究表明，優質青貯飼料可以根據其pH值進行簡單快捷的品質鑒定，但是若青貯料發生異常發酵如腐敗變質會產生氨，降低家畜采食量，就不能用pH值全面評定青貯品質；W.L.Shockey[18]研究表明，在青貯玉米飼料中添加乳酸菌青貯添加劑，對青貯料最終的pH降低作用并不顯著；而陳躍鵬等[19]試驗也證明，青貯添加劑的添加對青貯玉米飼料pH影響并不顯著。本試驗中，使用先牧1168的青貯飼料的pH值顯著高于其他組，其他組之間差異不顯著，均處于3.8左右，表明添加增香微貯青貯劑、GMDL-25和GXP-L04都能讓青貯飼料的pH值達到德國農業協會關于優質青貯飼料pH的要求。氨態氮一定程度上能代表青貯飼料中蛋白質的降解程度，氨態氮含量越低蛋白質分解越少，表示青貯飼料的發酵效果好[20]。試驗結果表明，添加增香微貯青貯劑、GMDL-25和GXP-L04全株青貯玉米的氨態氮濃度沒有顯著變化。先牧1168組pH值和氨態氮含量顯著升高可能是因為原料填壓不實或者蛋白質分解過多，影響了有益菌的增殖速度，具體原因有待進一步研究。

3.4 不同青貯劑對全株青貯玉米常規營養成分的影響

營養品質決定青貯飼料的優劣。趙政等[21]研究發現，在青貯飼料中添加復合乳酸菌制劑能顯著提高粗蛋白含量，降低纖維含量。孫貴賓等[22]關于全株玉米青貯研究發現，添加菌制劑與菌-酶制劑不會對青貯的Ash、Ca等營養物質含量產生顯著影響。本試驗結果表明，添加先牧1168、增香微貯青貯劑、GMDL-25和GXP-L04沒有對全株青貯玉米的水分和灰分含量產生顯著影響。揮發性脂肪酸在反芻動物的瘤胃代謝中起著至關重要的作用[23]，青貯玉米中加入GXP-L04能顯著提高粗脂肪含量，為反芻動物的消化吸收提供更高的營養價值。添加GXP-L04時粗蛋白含量顯著降低，可能是影響了乳酸菌的快速增殖，是全株青貯玉米氣味發酸的原因之一。與自然發酵組相比，添加青貯劑處理組的鈣含量有一定的提升，關于添加青貯劑能否提高全株青貯玉米的鈣含量，還有待進一步的研究。

3.5 不同青貯劑對全株青貯玉米有機酸含量的影響

有機酸促進青貯飼料的酸化，通過迅速降低青貯發酵飼料的pH值，降低好氧微生物的活力，抑制有害微生物的增殖，防止青貯飼料腐敗，有利于青貯飼料營養價值的保存[24]。青貯飼料的品質差異一定程度上取決于厭氧發酵的是乳酸還是丁酸，優質青貯飼料的生產應該盡快形成以乳酸菌為優勢發酵的厭氧條件[25]。在本試驗中，添加GXP-L04的處理組乳酸含量較其他處理組呈顯著升高趨勢，說明添加GXP-L04能更好地形成以乳酸菌為優勢菌的發酵條件，有利于青貯玉米的發酵。丙酸在青貯飼料的生產中主要起抑制真菌生長的作用，在抑制青貯飼料好氧性腐敗方面表現突出[26]。丁酸是腐敗菌分解蛋白質和葡萄糖的產物，表示青貯飼料的腐敗程度。丁酸含量與青貯飼料的品質呈負相關[27]。與自然發酵組相比，4個試驗組丙酸含量上升，丁酸含量呈下降趨勢，表明添加青貯劑能有效限制真菌和腐敗菌的生長，改善全株青貯玉米的發酵品質，其中，添加GMDL-25和先牧1168處理組乙酸和丙酸升高趨勢明顯，說明這兩種青貯劑在有效抑制真菌和有害菌生長、保證青貯飼料的發酵品質方面具有重要作用。

4 結論

添加4種青貯劑均能有效抑制全株青貯玉米中酵母菌的生長，其中先牧1168和GMDL-25青貯劑能顯著提高全株青貯玉米的感官品質和乳酸菌數量，提升乙酸和丙酸含量，降低丁酸含量，有效抑制有害微生物的生長，提高青貯飼料的營養水平。自制的GMDL-25能有效提高全株玉米的青貯品質。關于這種青貯菌制劑的使用和推廣有待進一步的研究。