肖銀寶，王建福，劉立山，李尚中，姚喜喜，吳建平，

(1.甘肅農業(yè)大學動物科學技術學院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省農業(yè)科學院，甘肅 蘭州 730070)

青貯玉米秸稈在反芻動物的粗飼料中占有十分重要的地位.青貯可以顯著提高秸稈的營養(yǎng)價值和適口性，其質量的好壞可以顯著影響營養(yǎng)物質的保存率、飼喂的效率及效益[1].然而，玉米秸稈青貯質量的好壞受秸稈的水分含量、可溶性糖含量、切割長短、壓實程度、裝填持續(xù)時間以及容器密封性等多種因素影響[2,3].我國每年的玉米秸稈產量超過2億t，是世界第二大玉米種植國，玉米秸稈產量占農作物秸稈產量39%以上[4].但由于我國傳統(tǒng)的耕作地塊小，大型青貯機械應用十分有限，大部分農區(qū)牛羊養(yǎng)殖場制作青貯主要靠收購后加工貯存，導致青貯窖裝填速度慢，有氧發(fā)酵產熱明顯，容易造成干物質和營養(yǎng)成分的大量損失，最終影響發(fā)酵產物的品質和青貯制作的效率及效益[5-6].研究顯示，通過添加青貯菌制劑、酶制劑等可以顯著提高青貯品質，降低營養(yǎng)物質損失和、發(fā)酵產物的干物質損失率，提高消失率以及有氧穩(wěn)定性[7-9].全株玉米青貯往往收獲較早，干物質含量低，但不同品種和不同添加劑對其發(fā)酵影響的結果研究也不盡一致[10-12].本研究以全株玉米秸稈為青貯制作的主要原料作為研究對象，通過研究添加2種不同青貯生物制劑在1次和3 d 2種不同的裝填時間下發(fā)酵產物的營養(yǎng)成分、青貯品質、干物質損失率及體外消失率等指標，評估2種添加物及延遲裝填因素在玉米青貯過程中的影響，為生產提供參考資料.

1 材料與方法

1.1 材料

蠟熟期收割的全株玉米秸稈(豫玉22號，定西市臨洮縣八里鋪鎮(zhèn)種植)，留茬高度10～15 cm；青貯添加劑Sila-Max(美國Ralco Nutrition提供，乳酸菌≥1×1011個菌簇單位/g，添加量：2.5 g/t，有效乳酸菌2.5×105cfu/g發(fā)酵底物)；青貯添加劑Sila-Mix(美國Ralco Nutrition提供，總鈣含量25%～29.5%，乳酸菌≥1.8×106菌簇單位/g，添加量：1.0 kg/t，有效乳酸菌1.8×103cfu/g發(fā)酵底物)；青貯發(fā)酵桶由20 L圓形旋蓋式聚乙烯塑料桶改造而成，桶蓋加裝單向排氣閥裝置(Kartell，cod:418，Made in Italy)，物料粉碎裝填后密封桶蓋；秸稈粉碎機(9F2-280型青貯鍘草粉碎機滾筒式，河南省富通新能源科技有限公司生產)；相關實驗室檢測設備由甘肅農業(yè)大學動物科學技術學院實驗室提供.

1.2 試驗設計

試驗設計如表1，試驗共有Sila-Max，Sila-Mix 2個添加類型，未添加組僅添加等量純水，每種添加類型設置1和3次2種裝填形式，共設置4個處理組，2個對照組，每組設置4個平行青貯發(fā)酵桶1次裝填為秸稈切短(1～1.5 cm)按設計劑量均勻噴灑添加物后立即裝填壓實后密封發(fā)酵桶，3次裝填為每天將粉碎秸稈與添加劑均勻混合后裝填壓實1/3發(fā)酵桶，3 d后裝滿壓實密封，裝填密度控制在550 kg/m3左右.所有發(fā)酵桶，室溫發(fā)酵45 d，開蓋后去掉最上層5cm和最底層5 cm，均勻混合后，按梁瑜等[13]的幾何采樣法(將混合均勻的青貯料對稱取3個取樣單位，均勻混合3個取樣點樣品，用等分法隨機取3個重復)取樣處理并檢測.

1.3 測定方法

按張麗英[14]的方法測定青貯飼料的干物質(dry matter，DM)，粗脂肪(ether extract，EE)，粗蛋白(crude protein，CP)，粗灰分(Ash)，鈣和磷含量；采用Van Soest等[15]的方法測定酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)和中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)含量；水溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate，WSC)含量測定采用蒽酮比色法；液相色譜法測定青貯中的乳酸和乙酸含量(Waters ACQUITY UPLC，色譜柱BEH C18 1.0×5.0 mm,1.7 μm，流動相為水和0.3%磷酸甲醇，流速為0.1 mL/min，檢測波長210 nm，進樣量5 μL)；苯酚-次氯酸鈉比色法測定NH3-N含量，計算氨態(tài)氮與總氮的比例；48 h體外干物質消失率采用ANKOM Daisy體外模擬箱測定[16](美國ANKOM生產;采集同一生長期綿羊的瘤胃液與人工唾液混合，在Daisy體外模擬箱39℃條件下恒溫發(fā)酵48 h)；按照青貯料青貯前后質量和干物質含量計算干物質損失率，干物質損失率(%)=(原料質量×原料DM%-青貯質量×青貯DM%)/原料質量×原料DM%.

表1 不同添加物及制作時間對玉米青貯質量影響試驗設計

1.4 統(tǒng)計分析

本試驗為雙因素(裝填次數(shù)×添加物)試驗設計，采用SAS 8.2軟件進行雙因素方差分析和多重比較.

2 結果與分析

2.1 青貯前玉米秸稈的營養(yǎng)物質含量及pH值

對全貯玉米秸稈的化學成分檢測結果見表2.可見，青貯原料的DM含量可以滿足青貯的要求.

2.2 不同添加物及裝填時間對全貯玉米秸桿青貯各種有機酸及pH的影響

由表3可見，3 d裝填對照組的乳酸含量最高，顯著高于1次裝填組和其他全株3 d裝填組(P<0.05)，3 d裝填組添加Sila-Mix組乳酸含量最低，顯著低于1次裝填添加Sila-Mix組和3 d裝填對照組(P<0.05)；1次裝填全株青貯的乙酸含量顯著高于3 d裝填組(P<0.05)，1次裝填和3 d裝填添加Sila-Max和Sila-Mix組乙酸濃度均高于對照組，但僅添加Sila-Max組與對照組差異顯著(P<0.05)；1次裝填組中氨與總氮的比例高于3 d裝填組，其中1次裝填對照組高于添加Sila-Mix組，3d裝填組添加Sila-Max和Sila-Mix組氨與總氮的比例均有下降趨勢，但差異均不顯著(P>0.05)；1次裝填氨含量顯著高于3 d裝填組，1次裝填添加Sila-Max和Sila-Mix組氨含量均低于對照組，但差異均不顯著(P>0.05)，3 d裝填添加兩種添加物組也低于對照組，但差異也不顯著(P>0.05)；1次裝填的pH顯著高于3 d裝填組(P<0.05)，1次裝填添加Sila-Max和Sila-Mix均能顯著降低發(fā)酵產物的pH(P<0.05)，其中添加Sila-Mix組pH降低最大，3次裝填添加Slia-Mix有降低發(fā)酵產物pH的趨勢，但差異并不顯著(P>0.05).

表2 青貯之前玉米秸稈營養(yǎng)物質含量及pH值

表3 全株玉米秸稈青貯各種有機酸及pH

同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；LT：裝填時間；I：添加物；LT×I：裝填時間與添加物互作.

Significant difference between different lower case letters in the same colomn(P<0.05)，LT:loading time；I:additives；LT×T：interaction between loading time and additives.

2.3 不同添加物及裝填時間全株玉米秸稈青貯化學成分

從表4可以看出，1次裝填和3 d裝填粗蛋白含量差異不顯著(P>0.05)，1次裝填添加Slia-Max組顯著降低了全株玉米秸稈青貯的粗蛋白含量(P<0.05)；1次裝填的粗脂肪含量顯著高于3 d裝填組(P<0.05)，3 d裝填添加Sila-Mix組粗脂肪含量顯著高于對照組(P<0.05)；1次裝填和3 d裝填發(fā)酵產物的淀粉含量差異不顯著(P>0.05)，1次裝填的Sila-Max組淀粉含量顯著低于3 d裝填對照組(P<0.05)，1次裝填和3 d裝填添加劑組均有降低淀粉含量的趨勢，但差異不顯著(P>0.05)；1次裝填和3 d裝填發(fā)酵產物的NDF和ADF含量差異不顯著(P>0.05)，1次裝填添加Sila-Max組NDF和ADF含量均顯著高于3 d裝填對照組(P<0.05)，1次裝填和3 d裝填的添加劑處理組NDF和ADF均有高于對照組的趨勢，但差異不顯著(P>0.05)，其中Sila-Max這種提高作用更明顯；1次裝填發(fā)酵產物木質素含量顯著高于3 d裝填組(P<0.05)，3 d裝填組添加Sila-Max和Sila-Mix發(fā)酵產物中木質素含量均顯著高于對照組(P<0.05)，而二者無顯著差異(P>0.05)；1次裝填和3 d裝填發(fā)酵產物鈣含量無顯著差異(P>0.05)，但1次裝填添加Sila-Max組發(fā)酵產物鈣含量顯著低于對照組和Sila-Mix組(P<0.05)，3 d裝填添加Sila-Max和Sila-Mix組發(fā)酵產物鈣含量顯著高于對照組(P<0.05)；不同添加物及裝填時間全株玉米秸稈青貯產物磷含量無顯著差異(P>0.05).

表4 全株玉米秸稈青貯后營養(yǎng)物質含量

同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，LT：裝填時間；I：添加物；LT×I：裝填時間與添加物互作.

Significant difference between different lower case letters in the same colomn(P<0.05)，LT:ioading time；I：additives；LT×T：interaction between loading time and additives.

2.4 不同添加物及裝填時間全株玉米秸稈青貯干物質含量及干物質損失率

由表5可以看出，3 d裝填全株玉米秸稈青貯干物質含量顯著高于1次裝填(P<0.05)，1次裝填添加Sila-Max和Sila-Mix均能顯著提高發(fā)酵產物干物質含量(P<0.05)，3 d裝填實驗組和對照組發(fā)酵產物干物質含量差異不顯著(P>0.05).全株玉米秸稈青貯3 d裝填干物質損失率顯著高于1次裝填(P<0.05)，添加Sila-Max和Sila-Mix無論是在1次裝填組還是3 d裝填組，其青貯過程的干物質損失率均顯著低于對照組(P<0.05)，但2種添加劑組之間干物質損失率差異不顯著(P>0.05).不同添加物及裝填時間對玉米秸稈青貯體外干物質消失率均無顯著影響(P>0.05).

表5 全株玉米秸稈青貯干物質含量、干物質損失率及48 h體外干物質消失率Table 5 Dry matter content,dry matter loss and 48 h in vitro dry matter digestibility of post-ensiled corn stover silage %

同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，LT：裝填時間；I：添加物；LT×I：裝填時間與添加物互作.

Significant difference between different lower case letters in the same colomn(P<0.05)，LT:ioading time；I：additives；LT×T：interaction between loading time and additives.

3 討論

3.1 不同裝填時間對玉米秸稈青貯的影響

一般認為，青貯裝填時間越短越能減少有氧發(fā)酵的時間，從而減少干物質和營養(yǎng)成分的損失[17].但在我國，由于耕作地塊普遍較小，機械化程度低，青貯窖的裝填很難在短時間內完成，大型青貯窖的裝填時間往往會超過3 d.本研究以正常的1次裝填和延遲的3次裝填來模擬生產實際的2種形式.Kim等[2]的研究表明，短時間(<10 h)的延遲裝填時間可以提高玉米秸桿青貯的質量，但長時間的延遲將使發(fā)酵產物的pH升高、蛋白質水解作用增強、發(fā)熱損壞蛋白從而加快秸桿變質.Mills等[18]研究發(fā)現(xiàn)，延遲裝填24 h的大麥青貯酵母菌含量增加了1 000倍，WSC含量降低了50%，氨含量增加了40%，pH升高了1，在延遲裝填中添加丙酸鹽緩沖劑可以降低這種影響.Arbabi等[19]發(fā)現(xiàn)延遲裝填48 h的玉米秸桿青貯消失率顯著降低.本研究以正常的1次裝填和延遲的3次裝填來模擬生產實際的2種形式，全株玉米青貯，延遲3 d裝填使青貯的乳酸含量升高，乙酸含量、氨與總氮的比例、氨含量以及pH均顯著降低.可見，對于全株玉米青貯，延遲裝填3 d，并未對發(fā)酵產物的品質產生大的影響，但隨著乙酸濃度的下降，可能會導致其有氧穩(wěn)定性的降低.

全株玉米秸稈青貯延遲裝填時間并未對粗蛋白、淀粉、NDF、ADF、鈣和磷含量產生顯著影響，同時顯著降低了粗脂肪和木質素的含量，此結果與公美玲報道一致[20].全株玉米秸稈青貯延遲裝填時間使發(fā)酵產物的干物質含量提高15.42%，干物質損失率增加21.79%；此結果進一步印證了以上所測的發(fā)酵品質變化趨勢和營養(yǎng)物質含量變化趨勢.

3.2 Sila-Max和Sila-Mix對全株玉米秸稈青貯的影響

Sila-Max和Sila-Mix是美國瑞科動物營養(yǎng)公司生產的2種青貯飼料乳酸菌類添加劑，其中，Sila-Max含有不同類型的乳酸菌及能產生淀粉酶和纖維素酶的菌類，Sila-Mix除了含有以上菌類外，還添加有25%～29.5%的CaCO3.根據(jù)本研究的結果，1次裝填添加2種添加劑均在一定程度上提高了乳酸和乙酸的含量，降低了氨的含量和pH，改善了青貯發(fā)酵品質，其中Sila-Mix組效果更好，但差異并未達到顯著水平；3 d裝填2種添加劑均表現(xiàn)出降低乳酸含量同時提高了乙酸含量，可以提高青貯有氧穩(wěn)定性，同時也部分降低了氨含量和pH，提高了青貯質量，但均未達到顯著水平.可見2種添加劑在改善青貯發(fā)酵品質方面的作用有限，此結果與Wang等報道一致[17].

在營養(yǎng)物質含量上，1次裝填添加Sila-Max使粗蛋白和鈣含量顯著降低；3 d裝填Sila-Mix使粗脂肪含量顯著增加，兩種添加劑均使鈣含量顯著增加.可能是由于1次裝填添加Sila-Max相對于對照組減少了營養(yǎng)成分損失，而使得粗蛋白和鈣含量相對于對照組降低，而3 d裝填添加Sila-Mix減少了有氧發(fā)酵損失，增加了粗脂肪的保存量，而兩種添加劑本身含有鈣，所以可以提高青貯中鈣的含量.2種添加劑均顯著降低了1次裝填和3 d裝填全株玉米秸稈青貯保存的干物質損失率，提高了1次裝填發(fā)酵產物的干物質含量.其中，添加Sila-Max組干物質損失率最低，1次裝填中使干物質損失率比對照組減少達50.87%，3 d裝填中使干物質損失率減少達46.57%.這與Borreani等報道一致[21].

2種添加物均未對全株玉米秸稈發(fā)酵產物的48 h干物質消失率產生顯著影響，這是因為2種添加物均沒有顯著降低全株玉米秸稈的NDF和ADF含量，而消失率主要和纖維含量相關.與呂文龍等[23]和Jalc等的報道一致[23].

4 結論

延遲3 d裝填不會對全株玉米秸稈青貯產物的品質產生較大影響，但會顯著增加干物質損失率.2種添加物并未顯著提高玉米秸稈青貯發(fā)酵產物的品質，但其均可顯著降低兩種裝填方式的干物質損失率.Sila-Max添加劑降低全株玉米秸稈1次裝填青貯干物質損失率效果最好，Sila-Mix添加劑效果次之.