壓實密度對玉米秸稈青貯品質及有氧穩定性的影響

王 誠，董桂紅，范秋蘋，翟桂玉，劉德娟

（1.山東健源生物科技有限公司，山東 泰安 271000；2.山東省畜牧總站，山東 濟南；3.山東省泰安市動物疫病預防控制中心，山東 泰安）

隨著畜牧業的蓬勃發展以及我國糧改飼政策的實施，人們逐漸意識到畜牧業的發展離不開優質飼草產業的支撐。玉米秸稈青貯已成為畜牧業重要的粗飼料之一，而提高青貯飼料發酵品質、營養價值和儲存時間尤為重要，因此越來越多的學者對玉米秸稈青貯飼料的制備和加工過程進行深入的研究[1]。玉米秸稈青貯具有多重優點，不但營養物質豐富，青貯過程中乳酸菌大量繁殖，為動物提供了益生菌來源，同時青貯飼料便于消化，能夠提高反芻動物對飼料的消化率，因此玉米秸稈青貯非常適合作為反芻動物的粗飼料。

玉米秸稈在青貯時的壓實度與飼料中的氧氣濃度有密切關系，增加壓實度可防止玉米秸稈在青貯和儲藏期間因進入空氣導致好氧細菌大量繁殖而發生腐敗，能夠提高青貯飼料的有氧穩定性，降低干物質損失，提高青貯飼料的發酵品質[1]。本試驗主要研究不同壓實密度對玉米秸稈青貯飼料的發酵品質和有氧穩定性變化規律的影響，為玉米秸稈青貯飼料的制備和加工調制提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

將種植于泰安市試驗區的新鮮去穗玉米秸稈進行收割，收割時植株有1～2 片黃葉，大部分為綠色葉片，留茬高度為20 cm，測定含水量為68.5%，用青貯切碎機切短至2 cm，作為原料備用。

采用山東健源生物科技有限公司生產的青貯寶，由植物乳桿菌T2 和布氏乳桿菌F1 高效青貯專用菌株，經發酵—分離—濃縮—冷凍干燥獲得原菌粉，后配制成復合乳酸菌，植物乳桿菌T2:布氏乳桿菌F1=1:1，活菌數量≥1×1010CFU/g 的青貯產品。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 本試驗以壓實度作為單因素，設置4 個不同處理組，分別為處理組1（壓實度400 kg/m3）、處理組2（壓實度500 kg/m3）、處理組3（壓實度600 kg/m3）、處理組4（壓實度700 kg/m3）。將切短后的玉米秸稈原料與青貯寶混合均勻（青貯寶添加量為106CFU/g），裝入聚乙烯袋中（40 cm×60 cm），每袋5 kg。按照不同壓實度進行壓實處理，密封后室溫貯存。每個處理組做3 個重復。青貯60 d 開袋，混勻后取玉米秸稈青貯樣品，進行發酵品質、營養成分和有氧穩定性分析。

1.2.2 測定項目及方法 玉米秸稈青貯飼料質量理化評定具有決定性的作用，適用于測定全部理化指標。青貯飼料的理化評定需要在實驗室進行，以化學分析為主，測定內容包括青貯飼料感官評價、pH、有機酸的總量和構成比例、干物質、粗蛋白、粗纖維等，以判斷壓實度對青貯飼料品質的影響。（1）玉米秸稈青貯品質測定。玉米秸稈青貯開封后，根據《青貯飼料質量評定標準》中的要求，以青貯飼料的顏色、氣味、酸味、質地為測定指標，綜合評價飼料的品質[2]。青貯開封后，準確稱取50 g 青貯樣品完全浸泡于450 mL 蒸餾水中，通過攪拌和搗碎處理后進行過濾，得到青貯浸出液，并用精密pH 計測定pH。剩余濾液經高速離心（5 000 r/min，15 min）取上清液，使用SHIMADZE-10A 型高效液相色譜分析LA 和AA 的含量，采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定青貯飼料的氨態氮含量，計算氨態氮/總氮[3]。通過對4 個處理組玉米秸稈青貯飼料中干物質、粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量的測定來分析玉米秸稈青貯的營養成分。參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》，采用65 ℃ 烘干法測定風干物質含量，采用凱氏定氮法測定粗蛋白的含量，采用范氏法測定中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量[4-5]。（2）玉米秸稈青貯有氧穩定性測定。玉米秸稈青貯發酵60 d 時進行開袋，為了減少雜菌污染和水分蒸發，聚乙烯袋口要包裹滅菌的干凈紗布。將3 個多點式溫度記錄儀探頭分別放在青貯飼料的中心，設置每10 min 記錄一次青貯飼料溫度，并且在環境中放置3 個檢測探頭，用于監測青貯飼料周圍環境的溫度變化，直至青貯飼料溫度超過環境溫度2 ℃停止監測[5]。

1.2.3 統計分析 試驗數據采用Excel 2010 初步整理，再使用SPSS 21.0 軟件進行單因素方差分析和多重比較，P＜0.05 表示差異顯著，P＞0.05 表示差異不顯著。

2 結果

2.1 壓實密度對玉米秸稈青貯感官品質的影響

由表1 可知，各處理組的玉米秸稈青貯飼料均呈黃綠色、有光澤；有濃郁的酸香味；質地濕潤、緊密，捏成團后逐漸散開，莖葉結構保持良好，各組青貯飼料整體感官品質良好。

表1 不同壓實密度對玉米秸稈青貯感官品質比較

2.2 壓實密度對玉米秸稈青貯發酵品質的影響

由表2 可知，隨著壓實密度增加，各試驗組青貯飼料的pH、乙酸含量和氨態氮/總氮含量逐漸降低，乳酸含量逐漸升高，其中處理組4 青貯飼料的pH、乙酸和氨態氮/總氮含量顯著低于其他組（P＜0.05），處理組4 的乳酸含量與處理組3差異不顯著，但顯著高于處理組1 和2（P＜0.05）。

表2 壓實密度對玉米秸稈青貯發酵品質的影響

2.3 壓實密度對玉米秸稈營養成分的影響

由表3 可知，隨著壓實密度的增加，玉米秸稈青貯飼料的干物質和粗蛋白含量逐漸升高，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量逐漸下降。處理組4 的干物質含量顯著高于其他組（P＜0.05），各處理組的粗蛋白含量均有顯著性差異（P＜0.05），處理組4 的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量與處理組3 差異不顯著，但均顯著低于處理組1 和2（P＜0.05）。以上結果表明，采用壓實密度為700 kg/m3進行玉米秸稈青貯所制備的青貯飼料的感官品質、發酵品質和營養成分均有顯著改善和提高。

表3 壓實密度對玉米秸稈青貯營養成分的影響

2.4 壓實密度對玉米秸稈青貯有氧穩定時間的影響

由圖1 可知，處理組1～4 的有氧穩定時間分別為83.78、86.28、90.11 和98.50 h，其中處理組4 青貯飼料的有氧穩定時間最長，4 組青貯飼料間的有氧穩定時間均具有顯著性差異（P＜0.05）。

圖1 不同壓實密度下玉米秸稈青貯的有氧穩定時間

3 討論

青貯飼料成功的關鍵因素在于青貯原料中乳酸菌的數量和繁殖速度。影響乳酸菌繁殖速度的因素有很多，比如青貯飼料的含水量、好氧細菌數量、可溶性糖含量、壓實密度等。其中青貯飼料的壓實是重要的環節，一是可以在青貯時迅速排出空氣，創造密閉環境促進乳酸菌的快速繁殖；二是可以延長青貯飼料在開封后的有氧穩定性，避免青貯飼料過早的腐敗變質，減少養殖過程中粗飼料的損失[6]。制備的青貯飼料在開封后，便開始與空氣接觸，當開封后青貯飼料的中心溫度超過環境溫度2 ℃ 以上時，認為青貯飼料已經開始有氧變質[7]。除了實施有效的管理實踐方法，盡量避免青貯飼料在保存和飼喂時過多暴露在空氣中發生有氧變質外，還應該盡量減少青貯制作過程中的損失，確定青貯飼料不同壓實度情況下的狀態。

本研究發現，在不同壓實密度情況下的青貯飼料整體感官差別不大，青貯飼料整體呈黃綠色、有光澤，有濃郁酸香味；質地柔軟，莖葉分離且稍濕潤，說明青貯寶的發酵效果良好，壓實密度對玉米秸稈青貯感官評價影響不大。

在發酵指標上，隨著壓實密度的增加，pH、乙酸和氨態氮/總氮含量逐漸降低，乳酸含量逐漸升高，說明青貯時的壓實密度對發酵特性有一定影響，在700 kg/m3以上時有利于提高青貯發酵品質。原因可能是壓實密度增大使得青貯飼料中的氧氣減少，從而抑制了好氧腐敗菌的增殖，減少了雜菌對粗蛋白的分解，維持乳酸菌等有益菌的數量使其產酸穩定。

在營養成分上，壓實密度增加到700 kg/m3時，干物質含量和粗蛋白含量顯著升高，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維明顯降低，與李啟嬌等研究結果一致[1]。原因可能是壓實密度增大，促進了玉米秸稈細胞破碎，有利于營養物質流出，并且減少了青貯時空氣的進入，抑制了雜菌對粗蛋白的分解，因此提高了青貯飼料的干物質和粗蛋白含量，由于玉米秸稈細胞壁主要成分是纖維素，細胞壁破碎則會導致青貯飼料的纖維素含量降低，有利于反芻動物消化，提高飼料的消化率。

有氧穩定性是評價青貯飼料品質的重要指標之一，本研究中各處理組隨著壓實密度的增加，青貯飼料的有氧穩定時間也隨之增加，與王旭哲等研究結果一致[3]，可能的原因是壓實密度影響了青貯飼料的空氣含量，壓實密度越大，青貯飼料中的空氣含量越低，好氧細菌繁殖速度越慢，有利于青貯飼料的有氧穩定性；另外本試驗中采用的青貯寶主要成分是植物乳桿菌和布氏乳桿菌，即同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌互配而成。布氏乳桿菌能夠生成乙酸等小分子有機酸，提高青貯飼料的有氧穩定性。因此本試驗在壓實密度增加到700 kg/m3時，有利于獲得品質較好，且保存時間長的優質青貯飼料。

提高青貯飼料有氧穩定性的方法有很多。在菌種方面，布氏桿菌群能夠改善青貯飼料的有氧穩定性，是目前的研究重點。化學添加劑方面，山梨酸、苯甲酸、丙酸和乙酸等通過直接抑制酵母菌和霉菌來提高青貯飼料在出料時的有氧穩定性[8]。物理因素方面，嵌入限氧屏障的PE 膜的開發已經產生了積極的結果，可以成功地生產成捆青貯飼料，減少表面層酵母和霉菌數量，因此，在可預見的未來，這種形式的青貯飼料生產將仍然受歡迎。

4 結論

本試驗在不同壓實密度下制備玉米秸稈青貯飼料，各處理組的整體感官品質良好，但各組的發酵指標和營養成分含量有所區別，壓實密度在700 kg/m3時，制得的玉米秸稈青貯飼料在發酵品質和營養成分上有顯著改善和提高，并且延長了青貯飼料的有氧穩定時間，因此建議采用700 kg/m3的壓實密度來制備玉米秸稈青貯飼料。