李金俐，董起飛，楊國義，玉 柱，許慶方，張 博，呂志航，柳勝賢

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，太谷 030801；2.山西省牧草工作站，太原 030001；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，北京 100083）

青貯是一種常用的在盡可能密封的條件下使牧草或其他青綠原料能夠長期保存的方法［1］。其原理為，在厭氧條件下，原料中的可溶性碳水化合物被原料上附著或人為添加的乳酸菌轉(zhuǎn)化成乳酸等有機(jī)酸，使得pH值降低，進(jìn)而有效抑制有害微生物的生長繁殖，達(dá)到長時間儲存青綠飼料的目的［2］。青貯飼料是指新鮮的青綠飼料進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚砗?，裝填到密閉的青貯容器中，在多種微生物的發(fā)酵作用下，調(diào)制成一種多汁飼料，這種飼料具有適口性好、質(zhì)地柔軟、氣味芳香、營養(yǎng)豐富、耐貯藏等多種優(yōu)勢［3］。玉米（Zea mays L.）是重要的青貯原料。在實(shí)際生產(chǎn)中，早期收獲的玉米水分含量過高，導(dǎo)致青貯飼料質(zhì)量較差，損失較大［4］。青貯飼料生產(chǎn)過程中經(jīng)常使用添加劑，但由于使用不夠科學(xué)、規(guī)范，不能很好地發(fā)揮其提高青貯飼料品質(zhì)的作用［5］。玉米秸稈青貯早已在反芻動物生產(chǎn)中推廣應(yīng)用［6］。由于國內(nèi)糧食產(chǎn)量滿足人們的飲食需求，而玉米產(chǎn)量又大，青貯原料也由全株玉米逐漸替換了不帶穗的玉米［7］。很多研究表明，利用各種不同的青貯飼料添加劑來提高玉米青貯飼料質(zhì)量是一種省力、經(jīng)濟(jì)、高效的方法［8］。本試驗(yàn)就是研究全株玉米青貯分別添加化學(xué)添加劑、酶制劑和乳酸菌制劑來探究不同添加劑對全株玉米青貯品質(zhì)和效益的影響，以便為后期全株玉米青貯的相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)。

目前，關(guān)于全株玉米青貯使用添加劑的研究在國內(nèi)外都有了十分廣泛的研究和試驗(yàn)。臧艷運(yùn)等［9］在玉米秸稈青貯料中添加尿素和丙酸，結(jié)果表明添加尿素能顯著提高玉米青貯的粗蛋白含量（P＜0.05）。此外，Lei等［10］發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加酵母菌能提高飼料的蛋白含量。玉柱等［11］將玉米飼料應(yīng)用于青貯苜蓿中，發(fā)現(xiàn)玉米青貯飼料能夠明顯改善苜蓿青貯的發(fā)酵品質(zhì)，并且提高了青貯料的營養(yǎng)價值。Stokes［12］和 Jacob 等［13］將纖維素酶等加入青貯飼料中，結(jié)果顯示復(fù)合酶的添加降低了木質(zhì)素含量，減少了可溶性碳水化合物（WSC）的損失。Leahy等［14］發(fā)現(xiàn)，玉米青貯中加入α－淀粉酶，可提高肉牛的日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率。另外，Leahy等［15］通過牛體內(nèi)氣體產(chǎn)生量的估測可知，飼喂用α-淀粉酶處理的青貯料的犢牛，其瘤胃內(nèi)微生物的活力增加。許能祥等［16］發(fā)現(xiàn)，不同非結(jié)構(gòu)性碳水化合物（Nonstructural carbohydrates，NSC）含量稻草在加入α-淀粉酶青貯處理后，由于α-淀粉酶保護(hù)青貯料干物質(zhì)免受損失，青貯料的營養(yǎng)價值提高。Acosta等［17］在全株玉米秸稈中添加復(fù)合菌劑BSM（主要含乳酸菌）后，發(fā)現(xiàn)青貯秸稈的pH值快速下降，總有機(jī)酸、乳酸和乙酸的濃度有所增加，而丁酸、乙醇和氨氮的濃度有所降低。Jonas等［18］在玉米青貯中添加植物乳桿菌和纖維素酶，發(fā)現(xiàn)添加劑加快了發(fā)酵進(jìn)程，同時降低了氨氮濃度。丁婉［19］將布氏乳桿菌加入到不同含水量的玉米青貯中，促進(jìn)了乳酸發(fā)酵并增加了乙酸含量，延長了玉米青貯有氧發(fā)酵時間。呂文龍等［20］發(fā)現(xiàn)，接種布氏乳桿菌提高了玉米秸稈青貯飼料pH值和乙酸含量，降低了乳酸含量和乳酸乙酸比例，提高了青貯飼料的有氧穩(wěn)定性。上述研究者對青貯添加劑的研究涉及化學(xué)添加劑、酶制劑（纖維素酶、淀粉酶）以及乳酸桿菌制劑（復(fù)合乳酸菌、植物乳桿菌、布氏乳桿菌）等，均是單一或者單項(xiàng)地添加于玉米青貯，且均對于玉米青貯有一定改善，所以本研究也就此探討不同添加劑對全株玉米青貯品質(zhì)的影響，以期為青貯玉米的調(diào)制應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種為“晉單42號”玉米，采于山西省晉中市太谷縣北沙河村、孟家莊村（北緯 37°26′，東經(jīng) 112°32′，海拔782.6 m），于2013年4月播種，種植密度為每公頃63 000株，蠟熟期收獲，所用3種添加劑為化學(xué)添加劑、酶制劑（淀粉酶）和布氏乳桿菌（本實(shí)驗(yàn)室制備）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將全株玉米收割后切碎至1～2 cm。然后按照0.05%全株玉米鮮重、0.05%全株玉米鮮重以及5×105cfu/g全株玉米鮮重的比例分別將化學(xué)添加劑、淀粉酶以及布氏乳桿菌菌劑與切碎的全株玉米新鮮樣品混合均勻，并且設(shè)不添加任何物質(zhì)的新鮮全株玉米樣品為對照試驗(yàn)，每個處理重復(fù)3次，裝填入聚乙烯塑料袋（25 cm×35 cm）中抽真空，青貯90 d后取樣分析，進(jìn)行青貯品質(zhì)鑒定。

1.3 取樣與測定

1.3.1 取樣 青貯90 d后，開袋將樣品取出。先取20 g樣品，置于180 mL蒸餾水中用于測發(fā)酵品質(zhì)。剩余樣品60℃48 h烘干，樣品過40目篩后，裝入封口青貯袋中。1.3.2樣品測定 發(fā)酵品質(zhì)待測液采用酸度計(jì)測定pH值，苯酚-次氯酸鈉比色法測定氮態(tài)氮（Ammonia nitrogen，AN）［21］，液相色譜法測定有機(jī)酸（乳酸、乙酸、丙酸和丁酸）［22］。剩余青貯樣品測定絕干物質(zhì)含量［23］，凱氏法測定 CP［24］，范氏法測定 NDF 和 ADF［25］，灼燒法測定Ash［26］。

2 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，再用SAS 9.0統(tǒng)計(jì)軟件GLM模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用雙因素方差分析分析化學(xué)添加劑、酶制劑以及乳桿菌制劑對青貯飼料所有項(xiàng)目的影響，用Duncan法對處理間進(jìn)行多重比較（P＜0.05）。同時結(jié)合SNK法進(jìn)行交互作用顯著性分析（P＜0.01）。數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同添加劑對全株玉米青貯品質(zhì)的影響

從表1可知，各添加劑對pH值的影響差異不明顯（P＞0.05），其中添加了化學(xué)添加劑的處理中，pH值相對最?。坏砑恿说矸勖傅奶幚斫M的pH值與對照組相差不大；而添加了乳酸菌制劑的處理中，pH值要比對照組高。在添加了乳酸菌制劑的處理中，AN的含量最低，與其他處理組差異極顯著（P＜0.01），而其他處理之間相差不明顯（P＞0.05）。在各個處理中，乳酸的含量相差不大。布氏乳桿菌制劑組的AA含量最高，而且與其他處理組差異均極顯著（P＜0.01）。沒有檢測到丁酸（BA）的存在。

3.2 不同添加劑對全株玉米青貯營養(yǎng)成分的影響

從表2可知，添加了化學(xué)添加劑、淀粉酶和布氏乳桿菌添加劑的試驗(yàn)組的干物質(zhì)保存率均高于對照組，但差異不顯著（P＞0.05）?；瘜W(xué)添加劑組的粗蛋白含量和灰分含量比率均最高。布氏乳桿菌制劑組的蛋白質(zhì)含量和灰分含量均最低。而中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的檢測比率值在各個處理組中均相差不大。添加了淀粉酶制劑處理的酸性洗滌劑檢測比率值最大。不論是添加何種添加劑或者不添加添加劑，玉米青貯的營養(yǎng)成分均沒有受到大的影響。

表1 不同添加劑對全株玉米青貯品質(zhì)的影響

表2 不同添加劑對全株玉米青貯營養(yǎng)成分的影響%

4 討論

全株玉米青貯同金華平等［27］所研究的青貯秸稈的發(fā)酵品質(zhì)影響因素相類似，主要是由pH值和有機(jī)酸含量（乳酸、乙酸、丙酸、丁酸）等決定，而pH值是評價青貯飼料品質(zhì)最簡單最直觀的指標(biāo)之一，當(dāng)pH值越低，有機(jī)酸含量越高，青貯就越容易保存。鄭會超等［28］研究發(fā)現(xiàn)，添加了糖蜜、乳酸菌、纖維素酶、青貯寶添加劑均降低了稻草裹包青貯料的pH值，并提高了青貯的成功率；Reich 等［29］研究發(fā)現(xiàn)，添加了乳酸桿菌（L.plantarum）、乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）、戊糖片球菌（P.pentosaceus）的全株玉米青貯料pH值降低，乳酸菌越來越多，酵母菌越來越少，使得青貯發(fā)酵的品質(zhì)難以改善。各因素對pH值大小的影響差異均不顯著（P＞0.05）?？赡苁怯捎谌暧衩浊噘A原料的營養(yǎng)含量較充足，使原料表面自帶的野生乳酸菌得以繁殖，導(dǎo)致青貯飼料的pH值快速降低。

有機(jī)酸的判定標(biāo)準(zhǔn)則是通過其總的含量和其構(gòu)成對青貯的發(fā)酵過程進(jìn)行發(fā)酵程度好壞的評價，主要的指標(biāo)是乳酸、乙酸和丁酸。含有較多的乳酸和少量的乙酸是作為品質(zhì)優(yōu)良的青貯飼料的一項(xiàng)認(rèn)定指標(biāo)，而丁酸則不算其中。閆貴龍［30］、郭旭生等［31］的研究證實(shí)，較多的乳酸和少量的丙酸能改善青貯環(huán)境，而丁酸是有害物質(zhì)，含量越高，青貯品質(zhì)越差。而在本試驗(yàn)中，不論是添加或不添加化學(xué)添加劑、酶制劑還是乳酸菌制劑，均未檢測到丁酸的存在。

前期有研究表明，α-淀粉酶不僅能將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，還能夠促進(jìn)乳酸菌的生長，使發(fā)酵結(jié)果更好；當(dāng)玉米青貯料中加入α-淀粉酶時，可提高肉用犢牛的日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率約7%。通過牛體內(nèi)氣體產(chǎn)生量的估測可知，飼喂α-淀粉酶處理的青貯料的犢牛，其瘤胃內(nèi)微生物的活力增加［15-16］。本試驗(yàn)中青貯飼料中同樣也添加了淀粉酶，在對全株玉米青貯料的分析中發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后的青貯料中存在相當(dāng)多的乳酸，為青貯發(fā)酵提供了更多的底物，但是丙酸比率小，且pH值為3.58的環(huán)境，使得一部分有害菌種例如酵母菌無法生存，這有益于提高青貯飼料的品質(zhì)。

在眾多的異型發(fā)酵乳酸菌菌種中，布氏乳桿菌由于在發(fā)酵過程中會很快成為主導(dǎo)菌群，比較易于制備，成為熱門研究的熱門菌種。Kung 等［32］和呂文龍等［20］給高水分玉米接種了不同劑量的布氏乳桿菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，布氏乳桿菌對NDF、ADF、NH3-N都沒有影響，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。眾多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)：乙酸可以有效地提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性。Driehuis等［33］進(jìn)行的3個試驗(yàn)中，后2個試驗(yàn)接種布氏乳桿菌，結(jié)果飼料中均增加了AN的含量。Hu等［34］也得到了相似的結(jié)果。本試驗(yàn)中添加布氏乳桿菌后，AN含量極顯著低于化學(xué)添加劑組、酶制劑組以及對照組的青貯飼料（P＜0.01），也得到了同樣的結(jié)果。AA含量極顯著高于添加化學(xué)添加劑組、酶制劑組以及對照組的青貯飼料（P＜0.01）。這也證實(shí)了Kung等［32］和 Filya［35］、Ranjit等［36］的研究發(fā)現(xiàn)，添加布氏乳桿菌制劑可以有效提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性。同時，添加布氏乳桿菌還不影響其他組分。

5 結(jié)論

添加布氏乳桿菌制劑可提高了全株玉米青貯飼料的乙酸含量，從而提高了青貯飼料的有氧穩(wěn)定性。