覃方銼，趙桂琴＊，焦婷，韓永杰，侯建杰，宋旭東

（1．甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院 草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室 中－美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州730070；2．甘肅夏河永杰草畜有限責(zé)任公司，甘肅 合作747000）

青貯飼料因其營(yíng)養(yǎng)損失低、氣味酸香、柔軟多汁、適口性好等優(yōu)點(diǎn)越來越受到關(guān)注，是現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展不可替代的重要飼料形式［1］。合理的添加劑可改善青貯發(fā)酵條件，加速發(fā)酵過程，降低發(fā)酵消耗，提高青貯飼料的品質(zhì)。近年來，不少學(xué)者研究了添加劑對(duì)苜蓿（Medicagosativa）、光葉紫花苕（Viciavillosa）、披堿草（Elymus dahuricus）、黑麥草（Loliummultiflorum）等青貯品質(zhì)的影響［2－5］。添加乳酸菌可降低青貯燕麥（Avenasativa）的pH值和氨態(tài)氮含量、增加有益菌發(fā)酵、減少干物質(zhì)損失量，顯著提高青貯品質(zhì)［6］。添加尿素可降低青貯玉米（Zeamays）秸稈的pH值，提高蛋白質(zhì)含量，并有利于保存可溶性碳水化合物的保存［7］。添加玉米粉可使青貯原料的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗脂肪、丁酸和氨態(tài)氮含量顯著降低［8－9］，改善原料的青貯發(fā)酵品質(zhì)。青貯是一個(gè)利用微生物厭氧發(fā)酵的復(fù)雜過程，青貯品質(zhì)受到多種因素的影響。除添加劑外，原料本身的含水量也是影響青貯品質(zhì)的一個(gè)重要因素［10］。含水量太高青貯不容易成功，大量營(yíng)養(yǎng)成分滲出，造成損失甚至引起霉變［11］；含水量過低，不僅使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)大量損失，并且不利于壓實(shí)，容易引起好氧霉變［12］。因此，在研究添加劑對(duì)青貯品質(zhì)的作用時(shí)，還需要綜合考慮原料含水量的影響。

燕麥?zhǔn)侵袊?guó)西部二陰山區(qū)和高寒陰濕區(qū)等自然條件較差地區(qū)的重要飼料來源，具有適應(yīng)性強(qiáng)、易于栽培、抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)［13］，一般用于曬制干草［14］。但二陰山區(qū)和高寒陰濕區(qū)秋季雨水較多，影響燕麥干草的曬制，很難獲得顏色綠、品質(zhì)高、含水量低的優(yōu)質(zhì)干草［15］。在這些地區(qū)燕麥更適于青貯，稍加晾曬即可制成優(yōu)質(zhì)的青貯料。但由于種種原因，燕麥無論是干草還是青貯方面的研究都比較滯后，尤其是青貯，更是鮮有報(bào)道［16］。燕麥青貯的最佳含水量、是否需要添加劑、以及添加劑對(duì)青貯的影響等方面的研究幾乎是空白，無法指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。因此，本研究擬從營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、發(fā)酵品質(zhì)與主要微生物類群數(shù)量3個(gè)方面，探討含水量及添加劑對(duì)燕麥青貯品質(zhì)的影響，為燕麥青貯調(diào)制方案的確立提供依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于甘肅省甘南藏族自治州夏河縣東北部王格爾塘鎮(zhèn)，地理位置E 102°83′，N 35°23′。海拔2517m，最高氣溫29．7℃，最低氣溫－24．1℃，年均氣溫3．9℃；年降水量489mm，屬寒冷濕潤(rùn)氣候。試驗(yàn)地為農(nóng)耕地，地勢(shì)平坦，肥力均勻。試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量為1．98%；全氮1．18g／kg；速效氮60．27mg／kg；速效磷57．09mg／kg；pH 7．84。

1．2 試驗(yàn)材料

供試燕麥為隴燕3號(hào)（A．sativacv．Longyan No．3），來自甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院。于2012年4月以撒播方式種植，播量255kg／hm2，以磷酸二氨作基肥，施用量225kg／hm2，至2012年8月灌漿期刈割。添加劑為玉米粉（市售）、尿素（含氮量46%，市售）、Synlac Dry（亞芯生物科技有限公司）、Sila－Max 200（美國(guó) Ralco Nutrition公司）。

1．3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

燕麥于灌漿期采用圓盤式割草機(jī)齊地刈割，自然條件下翻曬，并持續(xù)用水分測(cè)定儀多次觀測(cè)，待含水量達(dá)到45%～50%（A1）、65%～70%（A2）時(shí)分別添加各添加劑。添加量均以青貯原料鮮重為基準(zhǔn)，玉米粉（B1）、尿素（B2）添加量分別為4%和0．4%；Synlac Dry青貯粉劑（B3）、Sila－Max 200（B4）添加量分別為0．002和0．0025 g／kg；不加添加劑直接青貯為對(duì)照（CK）。以圓型打捆機(jī)打捆（50cm×70cm），再以裹包機(jī)裹包，置于室內(nèi)，于青貯第40天取樣測(cè)試。具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 燕麥青貯試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experiment design of oat silage

1．4 指標(biāo)測(cè)定

1．4．1 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定 取樣時(shí)除去青貯草捆表面的青貯料，分別在草捆不同位置取樣約200g并均勻混合，于105℃滅酶15min后65℃烘干至恒重，烘干樣粉碎后過40目（0．425mm）篩并置于自封袋中密封保存，用于各指標(biāo)測(cè)定。

測(cè)定方法參照任繼周等的《草原生態(tài)化學(xué)》［17］以及楊勝的《飼料分析及飼料質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)》［18］。粗蛋白（crude protein，CP）含量以凱氏定氮法測(cè)定；中性洗滌纖維（neutral detergent fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（acid detergent fiber，ADF）含量均以Van soest法測(cè)定；氨態(tài)氮（ammoniacal nitrogen，NH3－N）含量以苯酚－次氯酸鈉比色法測(cè)定；可溶性糖（water soluble carbohydrate，WSC）含量以蒽酮比色法測(cè)定。

1．4．2 乳酸及揮發(fā)性脂肪酸的測(cè)定 取20g青貯樣，加入180mL去離子水于4℃冰箱中浸提24h，4層紗布過濾后用定性濾紙精濾，0．22μm濾膜過濾后采用安捷倫1260高效液相色譜和G1321B紫外熒光檢測(cè)器測(cè)定乳酸（lactic acid，LA）、乙酸（acetic acid，AA）、丙酸（propionic acid，PA）、丁酸（butyric acid，BA）含量。色譜條件：SBAQ C18色譜柱（4．6mm×250mm）；流動(dòng)相 A（甲醇）∶流動(dòng)相 B［0．01mol／L （NH4）2HPO4，pH＝2．70］＝3∶97，流速1mL／min；檢測(cè)波長(zhǎng)210nm，進(jìn)樣量20μL，柱溫25℃。

1．4．3 主要微生物類群數(shù)量測(cè)定 分別在草捆不同位置取樣，均勻混合并低溫保存。取20g青貯樣，加入180 mL 0．85%的滅菌生理鹽水稀釋，采用平板梯度稀釋法測(cè)定青貯料中主要微生物類群數(shù)量。乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）數(shù)量測(cè)定采用MRS培養(yǎng)基，一般好氧細(xì)菌（bacteria，Bac）數(shù)量采用普通瓊脂培養(yǎng)基，霉菌、酵母菌（mould and yeast，M＆Y）數(shù)量測(cè)定采用虎紅瓊脂培養(yǎng)基。

1．5 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用Excel 2007及SPSS 18．0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，再以SAS JMP 10進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 含水量對(duì)燕麥青貯品質(zhì)的影響

從表2可知，含水量和添加劑對(duì)各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)均有顯著影響，而且對(duì)大多數(shù)指標(biāo)的影響達(dá)到了極顯著水平。二者的互作效應(yīng)也非常明顯，除對(duì)Bac互作效應(yīng)不顯著外，對(duì)CP、AA和LAB的互作效應(yīng)顯著，對(duì)其余指標(biāo)的互作甚至達(dá)到了極顯著水平。

與A1相比，A2含水量下各添加劑處理變化如下：添加玉米粉后，燕麥青貯的CP、WSC、LA、M＆Y和LAB保持穩(wěn)定，NDF和ADF分別降低了8．28%和10．82%，NH3－N下降8．99%（表3～5）。添加尿素后CP含量提高了15．81%；LA、AA、PA、Bac和LAB保持穩(wěn)定；M＆Y降低了13．33%。添加Synlac Dry后CP、ADF、AA、PA、M＆Y、Bac和LAB也保持相對(duì)穩(wěn)定；LA含量提高了21．69%；WSC含量亦增加；同時(shí)NDF、NH3－N分別下降了6．01%和10．78%。添加Sila－Max 200后燕麥青貯的CP、LA、AA、PA、M＆Y、LAB均保持穩(wěn)定，WSC增加，NDF、ADF和 M＆Y分別降低了9．06%，18．84%，14．05%。A2含水量下的CK與 A1含水量下相比，CP、ADF、PA、M＆Y、M＆Y和LAB相差不大，LA含量提高了62．71%，NDF亦有所降低。綜上可知，A2（65%～70%）含水量更有利于燕麥青貯。

表2 含水量及添加劑交互作用的方差分析Table 2 Variance analysis of the interaction of moisture content and additive

2．2 添加劑對(duì)燕麥青貯品質(zhì)的影響

添加劑對(duì)燕麥青貯的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均有顯著影響（表3～5）。在A2含水量下，與CK相比，添加玉米粉后CP、NDF和ADF沒有明顯變化，但WSC增加了21．22%；LA、AA分別降低了53．13%和30．00%；主要微生物類群的數(shù)量無明顯變化。

添加尿素后青貯燕麥的CP最高，較CK增加了22．78%；ADF有所增加；LA、WSC分別下降了32．29%和10．53%；NH3－N極顯著增加；霉菌、酵母菌（M＆Y）數(shù)量顯著減少，但LAB及Bac數(shù)量無明顯變化。

添加Synlac Dry的青貯燕麥與CK相比，其CP、揮發(fā)性脂肪酸含量及M＆Y、Bac數(shù)量無明顯變化；WSC增加了43．97%；M＆Y、Bac數(shù)量基本未變，LAB數(shù)量顯著增加；ADF和NH3－N分別降低了3．34%和61．52%。添加Sila－Max 200后，青貯燕麥的CP、WSC、LA、AA較CK分別增加了11．61%，19．24%，40．63%和43．33%；NDF、ADF和NH3－N分別降低了4．77%，7．59%和46．09%；M＆Y和Bac數(shù)量分別降低了19．57%和10．93%，LAB數(shù)量顯著增加。

在A2含水量下，添加Sila－Max 200的CP與添加尿素的CP含量相當(dāng)，分別較玉米粉和Synlac Dry處理高12．72%和21．17%；NDF和ADF最低；同時(shí)，添加Sila－Max 200后LA和AA含量也最高，分別為1．35%和0．43%；對(duì)于主要微生物類群而言，其 M＆Y數(shù)量與尿素處理接近，但分別較玉米粉和Synlac Dry處理低19．08%和14．33%；Bac數(shù)量與Synlac Dry處理接近，但分別較玉米粉和尿素處理低12．59%和7．86%。Sila－Max 200處理的LAB數(shù)量最多，Synlac Dry處理次之，顯著高于玉米粉處理（表5）。

綜上可知，Sila－Max 200處理下燕麥青貯品質(zhì)最佳，Synlac Dry次之；二者均優(yōu)于玉米粉和尿素處理。

表3 不同處理下青貯燕麥的營(yíng)養(yǎng)成分Table 3 Nutritional components content of oat silage under different treatments %DM

表4 不同處理下青貯燕麥的有機(jī)酸和氨態(tài)氮含量變化Table 4 Content of organic acid and ammonia nitrogen of oat silage under different treatments

3 討論

3．1 含水量對(duì)燕麥青貯品質(zhì)的影響

青貯是利用微生物發(fā)酵作用將青綠青貯原料長(zhǎng)時(shí)間保存的過程。原料含水量對(duì)青貯發(fā)酵有重要影響［10］。Yan等［19］通過對(duì)刈割后直接青貯及經(jīng)過萎蔫處理的青貯料的研究認(rèn)為，乳酸菌較易受到水分的影響。過高或過低的含水量均不利于青貯［11－12］，但適當(dāng)降低青貯原料的含水量可使可溶性碳水化合物等養(yǎng)分濃縮，有利于乳酸菌發(fā)酵，提高青貯品質(zhì)。一般認(rèn)為青貯原料的含水量在65%左右為宜［10，20］。CP是青貯飼料中最重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)［21］，有機(jī)酸的含量與青貯飼料的品質(zhì)呈正相關(guān)，而NDF和ADF含量較低的青貯飼料具有更高的采食率和消化率［22－23］。

表5 不同處理下青貯燕麥的主要微生物類群數(shù)量Table 5 Major microorganism quantity of oat silage under different treatments lg cfu／g

本研究結(jié)果表明，原料含水量對(duì)燕麥的青貯品質(zhì)有顯著影響?？傮w而言，65%～70%含水量的燕麥原料在青貯后品質(zhì)更好。與45%～50%含水量相比，其CP、有機(jī)酸含量相近，但NDF和ADF顯著降低。另一方面，在某些添加劑處理下霉菌與酵母菌（M＆Y）數(shù)量的確受原料含水量的影響，但乳酸菌的數(shù)量（108）始終遠(yuǎn)高于霉菌與酵母菌的數(shù)量（103）；含水量對(duì)乳酸菌和芽孢桿菌數(shù)量的影響并不顯著（表5）。另外，含水量對(duì) WSC和NH3－N含量作用顯著（P＜0．01）。原料含水量對(duì)微生物對(duì)底物的利用和代謝產(chǎn)物的生成有影響，即原料含水量可能影響了微生物代謝速率和代謝途徑。因此，原料含水量對(duì)青貯燕麥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的影響可能不僅僅是由原料含水量影響微生物數(shù)量造成的，還有可能是由于不同含水量導(dǎo)致原料細(xì)胞分解速率和溶解物質(zhì)含量不同，進(jìn)而影響了微生物代謝速率和代謝途徑。

3．2 添加劑對(duì)燕麥青貯品質(zhì)的影響

青貯添加劑的使用是為了創(chuàng)造有利于乳酸菌發(fā)酵的理想環(huán)境，促進(jìn)乳酸大量生成使飼料酸化，加速青貯進(jìn)程，減少養(yǎng)分損失、提高有氧穩(wěn)定性，改善青貯質(zhì)量。選擇合適的添加劑可顯著改善青貯的發(fā)酵品質(zhì)［8］。

NDF是目前反映纖維質(zhì)量好壞的最有效指標(biāo)［22］。ADF是指示飼草能量的關(guān)鍵，其含量越低，飼草的消化率越高，飼用價(jià)值越大［23］。添加Sila－Max 200和Synlac Dry，由于在短時(shí)間內(nèi)增加了青貯原料的乳酸菌含量，促進(jìn)了乳酸發(fā)酵，迅速降低了青貯的pH值［24］，較好地改善了乳酸發(fā)酵條件，并且大量微生物能夠合成大量的酶，更有效地分解植物組織結(jié)構(gòu)，使青貯燕麥的NDF和ADF含量顯著降低。而尿素及玉米粉處理在青貯發(fā)酵的前期，這種生物分解作用較弱，使其對(duì)NDF和ADF含量的降低作用并不顯著。并且本研究并未發(fā)現(xiàn)楊富裕和張?zhí)N薇［25］報(bào)道的尿素具有降低青貯原料物質(zhì)分解的某種稀釋效應(yīng)。相反，本研究結(jié)果表明，添加尿素的青貯燕麥其WSC含量相對(duì)較低而NDF、ADF含量相對(duì)較高。其原因可能在于，尿素通過分解生成的氨溶于水形成的氫氧化氨，可削弱纖維素和木質(zhì)素之間的聯(lián)系，進(jìn)而溶解半纖維素，但這一反應(yīng)過程可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間，在一般認(rèn)為的青貯穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)（40d左右），尿素未能與青貯原料發(fā)生深入反應(yīng)，而青貯原料中可溶性碳水化合物的消耗卻使NDF、ADF含量相對(duì)增加。

一般認(rèn)為，NH3－N的產(chǎn)生是由于青貯初期牧草中存留的氧氣使蛋白酶仍保有活力，將蛋白質(zhì)分解為氨和胺［26］，是造成蛋白質(zhì)損失的主要原因之一。此外，梭菌和腸細(xì)菌等好氧細(xì)菌在有氧狀態(tài)下將氨基酸進(jìn)一步分解，亦增加了牧草蛋白質(zhì)的損失量［27］。添加Sila－Max 200和Synlac Dry使乳酸菌數(shù)量在燕麥青貯初期、青貯草捆仍殘留部分氧氣的情況下便達(dá)到一個(gè)較高水平，乳酸菌大量繁殖的同時(shí)降低了青貯原料的pH值，抑制其他好氧微生物繁殖生長(zhǎng)，并顯著降低了NH3－N的含量。

有研究報(bào)道，在青貯發(fā)酵中起作用的乳酸菌約有20多種，可以分成同型乳酸發(fā)酵菌（homolactics）和異型乳酸發(fā)酵菌（heterolactics）兩大類［28］。針對(duì)這2種不同類型乳酸菌的青貯研究結(jié)果報(bào)道不一致。李軍訓(xùn)等［29］認(rèn)為同型發(fā)酵乳酸菌在產(chǎn)乳酸和改善青貯飼料品質(zhì)方面比異型乳酸發(fā)酵更有效；而郭旭生等［30］的研究結(jié)果表明，異型發(fā)酵乳酸菌的效果優(yōu)于同型發(fā)酵乳酸菌。Wohlt［31］也發(fā)現(xiàn)異型乳酸菌更有利于促進(jìn)有氧穩(wěn)定性，防止二次發(fā)酵。Macdonald等［28］也指出，不同類型的乳酸菌其代謝過程存在較大差異。本研究亦得到相似的結(jié)論。雖然添加Sila－Max 200和Synlac Dry的青貯燕麥其LAB數(shù)量無明顯差異，但Sila－Max 200處理的LA含量顯著高于Synlac Dry處理，并且含有更高的CP和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、更低的NDF和ADF。這可能是由于Sila－Max 200和Synlac Dry中所含的乳酸菌菌種不同，青貯發(fā)酵中占優(yōu)勢(shì)的乳酸菌菌種利用底物進(jìn)乳酸發(fā)酵的代謝效率不同所致。因此，選擇高效的青貯乳酸菌菌種是保證良好發(fā)酵的重要前提。另外，單獨(dú)使用只含某種乳酸菌的青貯添加劑有時(shí)可能滿足不了實(shí)際生產(chǎn)需要，在選擇乳酸菌添加劑時(shí)應(yīng)更多地趨向于含多類型乳酸菌菌種的復(fù)合菌劑。

適宜的可溶性碳水化合物含量是青貯成功的關(guān)鍵之一，是保證青貯發(fā)酵品質(zhì)的前提條件［32］。由于燕麥本身較高的可溶性糖含量，緩沖能值低，不加任何添加劑就可成功青貯［33］，本研究中CK及各添加劑處理中均未檢測(cè)到BA，表明有害丁酸發(fā)酵得到很好控制，青貯發(fā)酵狀況良好。但添加劑處理后效果更佳。添加乳酸菌可降低青貯料的pH值和NH3－N含量，提高乳酸含量，促進(jìn)青貯牧草中的有益微生物急劇增加［6］，提高青貯品質(zhì)；添加尿素可彌補(bǔ)青貯料氮元素的不足［34］；添加玉米粉可顯著降低青貯原料的NDF和ADF［8］。

青貯是一個(gè)利用微生物發(fā)酵的復(fù)雜過程，含水量不僅影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的存在形式及相對(duì)含量，而且顯著影響青貯微生物的繁殖及代謝過程。添加劑的適當(dāng)使用可使青貯過程能更好地利用水分，甚至克服不適宜水分帶來的負(fù)面影響，促進(jìn)青貯發(fā)酵朝著有利于提高青貯品質(zhì)的方向進(jìn)行。因此，在進(jìn)行青貯調(diào)制時(shí)需將二者進(jìn)行綜合考慮。

4 結(jié)論

含水量對(duì)燕麥青貯品質(zhì)影響顯著。65%～70%含水量下，各添加劑處理的青貯燕麥CP、主要有機(jī)酸含量、M＆Y和LAB數(shù)量比較穩(wěn)定；NDF、ADF、WSC和M＆Y數(shù)量降低，NH3－N含量增加。因此，燕麥青貯的適宜含水量為65%～70%。

盡管燕麥不加添加劑也能夠成功青貯，但添加劑可加速青貯進(jìn)程，降低營(yíng)養(yǎng)損失，改善青貯品質(zhì)。和玉米粉、尿素等非生物類添加劑相比，微生物添加劑青貯效果更佳，且Sila－Max 200在適宜含水量下青貯效果優(yōu)于Synlac Dry。

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