麥提圖爾蓀·阿卜杜克熱木，努爾哈提·斯拉甫爾，米日扎提·艾熱提，楊兆岐，烏斯?jié)M·依米提

（新疆大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊830046）

【研究意義】新疆是我國(guó)主要牧區(qū)之一，草地資源占全國(guó)20%以上，牧草需求大[1-2]。每年產(chǎn)各類農(nóng)作物非常之多，但將其轉(zhuǎn)化為飼料不到30%[3-4]。青飼玉米生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高、含糖量高、葉片柔軟多汁、適口性好［5－6］等優(yōu)點(diǎn)。在青貯飼料發(fā)酵過程中，組合使用纖維素分解菌和乳酸菌復(fù)合制劑能夠有效改善發(fā)酵草料組織結(jié)構(gòu)，顯著提高青貯飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[7-8]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】青貯是保存和開發(fā)飼料資源、發(fā)展高效益畜牧業(yè)的有效手段。青貯是利用微生物發(fā)酵青草料的厭氧過程，飼料添加劑可以有效改善青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)[9]。李紅亞等[10-11]研究表明，添加乳酸菌能增加青貯早期乳酸菌數(shù)量，降低pH，從而抑制霉菌繁殖，改善發(fā)酵品質(zhì)[12]。徐煒、馬春暉等［13-14］研究表明纖維素分解菌能有效分解青飼玉米的纖維素。乳酸菌和纖維素分解菌混合培養(yǎng)在2.0%蔗糖溶液中，測(cè)其生長(zhǎng)曲線，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種菌并無相互抑制作用[15-16]。微生物制劑混合添加比起單獨(dú)添加乳酸菌和纖維素分解菌青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)的改善效果更好[17]。王憲舉等[18]證實(shí)青貯飼料在微生物發(fā)酵中產(chǎn)生乳酸，具有芳香氣味，適口性好，易于反芻家畜消化吸收，是家畜不可缺少的優(yōu)質(zhì)飼料來源，其品質(zhì)的優(yōu)劣及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低是影響家畜生產(chǎn)性能的重要因素［19］?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】益生菌制劑混合添加比起單獨(dú)添加乳酸菌和纖維素分解菌對(duì)青飼玉米發(fā)酵品質(zhì)，體外消化率的改善效果更佳[20-21]。青貯飼料在微生物發(fā)酵中產(chǎn)生乳酸，具有芳香氣味，適口性好，易于反芻家畜消化吸收［22］。纖維素分解菌能分解纖維素對(duì)其消化率的提高起到關(guān)鍵性作用［23］。【擬解決的關(guān)鍵問題】以青飼玉米為實(shí)驗(yàn)材料，用自研發(fā)制出的混合微生物添加劑，對(duì)其進(jìn)行青貯發(fā)酵，探討益生菌制劑對(duì)青飼玉米發(fā)酵品質(zhì)和體外消化率的影響，提高飼料利用率。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)所用菌株以新疆大學(xué)資源微生物開發(fā)與利用課題組從中國(guó)新疆吐魯番地區(qū)玉米秸稈中分離得到自主分離、鑒定、保存的高效乳酸菌A4（植物乳桿菌），A7（腸膜明串珠右旋葡聚糖亞種）和分別從牛、羊瘤胃中分離得到的纖維素分解菌Nf，Y6（均為噬麥芽寡養(yǎng)單胞菌）等比例混合成復(fù)合菌劑?；罹鷶?shù)為5.6×1010CFU/g。其他兩組秸稈發(fā)酵劑分別購(gòu)于益加益生物工程有限公司產(chǎn)出的益加益秸稈發(fā)酵劑活菌數(shù)為2.0×1011CFU/g和北京和牧同興農(nóng)牧科技公司產(chǎn)出的飼草香秸稈發(fā)酵劑，活菌數(shù)為5.0×1010CFU/g。2018年4月播種于新疆吐魯番地區(qū)托克孫縣，2018年10月人工收割的結(jié)實(shí)期飼用型玉米做青貯材料。使用直徑8 cm，高20 cm，壁厚0.1 cm，容積1 L的螺口發(fā)酵瓶作為青貯飼料發(fā)酵容器。試驗(yàn)根據(jù)添加劑粉的不同分為對(duì)照組和3個(gè)實(shí)驗(yàn)組。

1.2 青貯飼料制作

將秸稈發(fā)酵劑用紅糖活化12 h對(duì)一定量的無菌去離子水稀釋，把活化好的菌懸液跟一定量麥麩混合攪拌均勻，不粘手能很容易撒開就好。將刈割后水分含量調(diào)節(jié)到60%～75%的全株玉米秸稈切碎至2～5 cm長(zhǎng)。對(duì)照組噴灑等量的無菌水（沒有添加劑）。各實(shí)驗(yàn)組將青貯飼料秸稈發(fā)酵劑以3%的比例添加到切好的青貯玉米材料，快速壓實(shí)填滿于容積1 L的發(fā)酵瓶中。制作結(jié)束后，青貯瓶室溫保存，定期檢查瓶口封閉狀態(tài)，如有松動(dòng)及時(shí)擰緊瓶蓋。室溫避光發(fā)酵60d。

1.3 樣品采集與分析

除測(cè)定水分用鮮樣外，其它測(cè)定的樣品均進(jìn)行前處理。取青貯發(fā)酵玉米秸稈400 g，每組3個(gè)重復(fù)，置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，135℃下烘干2 h，然后在室溫下冷卻1 h。用粉碎機(jī)粉碎，過40目篩子，置于容器中干燥保存。每個(gè)分析指標(biāo)測(cè)定中樣品均設(shè)置3個(gè)重復(fù)。另取青貯樣品400 g進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的檢測(cè)，檢測(cè)DM、CP、NDF含量。水分測(cè)定采用GB/T6435—86直接干燥法，直接將樣品在（105±2）℃烘箱內(nèi)烘干至恒重。pH值測(cè)定用青貯玉米鮮樣20 g，加入100 mL蒸餾水，攪拌均勻，4℃冰柜靜放24 h。用上海PHS-501精密酸度計(jì)直接測(cè)定浸出液的pH值［24-25］;粗蛋白（CP）的測(cè)定采用半微量凱氏定氮法測(cè)定。揮發(fā)性脂肪酸（volatile fatty acids，VFAs）含量的測(cè)定一般飼料浸出液離心后通過SHIMADZE-10A型高效液相色譜進(jìn)行乳酸（LA）、乙酸（AA）、丁酸（BA）含量［26］。用范氏(vansoest）［17-18］的方法對(duì)NDF、ADF、ADL進(jìn)行含量測(cè)定。

表1 青飼玉米主要營(yíng)養(yǎng)成分Tab.1 Main nutrients of green fed corn %

青貯玉米感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)青貯60d開袋后，取各組青貯飼料按照農(nóng)業(yè)部《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》和德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(DLG）青貯感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)（表2），進(jìn)行感官評(píng)定［27］。等級(jí)評(píng)定：氣味、結(jié)構(gòu)、色澤得分總和分100～76為1級(jí)優(yōu)等；75～51分為2級(jí)良好；26～50分為3級(jí)中等；25分以下為4級(jí)腐敗［29］。

表2 青貯飼料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Sensory evaluation standard of silage

1.4 體外消化率測(cè)定

凌晨從屠宰場(chǎng)未進(jìn)飼的羊瘤胃中收集瘤胃液，經(jīng)5層紗布過濾后立即帶回實(shí)驗(yàn)室。將瘤胃液與預(yù)先配制的人工瘤胃營(yíng)養(yǎng)液以1∶2混合。準(zhǔn)確稱取1 g飼料樣品，混入人工瘤胃培養(yǎng)液邊加熱邊攪拌，做3個(gè)空白。將消化液瓶放入人工瘤胃培養(yǎng)箱中39℃消化24 h，待體外消化后，停止發(fā)酵，濾棄發(fā)酵液，沖洗飼料殘?jiān)?，?jīng)4℃，8 000離心10 min，取沉淀，經(jīng)135℃烘干2 h，550℃灼燒，計(jì)算樣品有機(jī)物的體外消化率[30］。

1.5 數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行初步處理

采用SPSS22.00統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，差異顯著時(shí)采用Duncan多重比較，試驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同益生菌制劑對(duì)青飼玉米發(fā)酵品質(zhì)的影響

由表3可以得知，不同處理下青貯玉米飼料中有機(jī)酸含量，結(jié)果顯示各實(shí)驗(yàn)組中LA含量均高于AA含量。其中對(duì)照組LA含量最少，并生成對(duì)飼料品質(zhì)嚴(yán)重影響的BA。其它各實(shí)驗(yàn)組中均未檢測(cè)到BA。各實(shí)驗(yàn)組LA、AA含量均高于對(duì)照組。

表3 不同青貯飼料添加劑對(duì)青飼玉米的發(fā)酵品質(zhì)的影響Tab.3 Effect of different silage additives on the fermentation quality of silage maize μg/g

從表3可知，實(shí)驗(yàn)組1乳酸含量比對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組2差異顯著（P＜0.05），乙酸含量比實(shí)驗(yàn)組2有顯著性（P＜0.05），各實(shí)驗(yàn)組揮發(fā)性脂肪酸顯著（P＜0.05）高于對(duì)照組。各實(shí)驗(yàn)組均未產(chǎn)生丁酸，各實(shí)驗(yàn)組乳酸菌，總酸比為0.9左右。乳酸菌比乙酸為5～8倍以上。說明飼料的發(fā)酵品質(zhì)很好。

2.2 不同青貯添加劑對(duì)青貯玉米感官評(píng)定

對(duì)青貯飼料品質(zhì)評(píng)價(jià)按德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)青貯質(zhì)量感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定為主，結(jié)果如表4所示。

表4 不同青貯添加劑對(duì)青飼玉米的感官評(píng)定及評(píng)分Tab.4 Sensory evaluation and score of different silage additives on green fed corn

從pH、水分、氣味、顏色、質(zhì)地等方面進(jìn)行評(píng)分，各組飼料中青飼玉米莖葉結(jié)構(gòu)均受到稍微破損。對(duì)照組pH值5.0以上，水分78%，有稍微刺鼻的丁酸味，握緊飼料有黏手的感覺，跟實(shí)驗(yàn)組有顯著差異（P＜0.05），得23分，為劣等飼料；各實(shí)驗(yàn)組pH值均在3.5～3.8，水分含量在70%左右，色澤均為青黃色，顏色基本上沒有發(fā)生變化，質(zhì)地柔軟，握緊沒有黏手的感覺，酒酸味濃厚，綜合評(píng)分均在80左右的優(yōu)等青貯飼料。均顯著（P＜0.05）優(yōu)于對(duì)照組。各實(shí)驗(yàn)組感官評(píng)價(jià)沒有差異（P＞0.05）。

2.3 體外消化率測(cè)定

研究表明，飼料中粗蛋白質(zhì)，粗纖維含量對(duì)消化率影響最大，飼料中粗蛋白質(zhì)所占比例越多，消化率就越高，粗纖維含量越多，消化率就越低，牲畜很難消化。飼料中蛋白質(zhì)含量高，有利于動(dòng)物體內(nèi)消化液的分泌和營(yíng)養(yǎng)成分的消化，使得有機(jī)物的消化率有所提高，因此有機(jī)物的消化率與粗蛋白質(zhì)或是粗纖維的含量有關(guān)。

由表5可知，實(shí)驗(yàn)組1和2的干物質(zhì)消化率顯著（P＜0.05）高于實(shí)驗(yàn)組3，實(shí)驗(yàn)組3顯著（P＜0.05）高于對(duì)照組。各實(shí)驗(yàn)組CP、Ash、NDF含量沒有顯著差異（P＞0.05）。實(shí)驗(yàn)組2的ADF消化率含量顯著（P＜0.05）高于其它兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)組1和3之間沒有顯著（P＜0.05）差異。ADL消化最好的是實(shí)驗(yàn)組3，跟其它兩組相比有顯著（P＜0.05）提高。實(shí)驗(yàn)組1和2之間沒有顯著（P＜0.05）差異。本試驗(yàn)所使用的3種益生菌制劑，對(duì)青貯飼料消化率起了明顯的提高作用。

表5 3種料添加劑對(duì)飼料消化率的影響Tab.5 Effect of three feed additives on feed digestibility %

3 討論與結(jié)論

目前青貯飼料有機(jī)酸主要包括乳酸、乙酸、和丁酸。有機(jī)酸又可作為酸化作用，起到抑菌效果。抑菌作用是掌控青貯飼料發(fā)酵成功與否的重要因素。乳酸有效抑制霉菌生長(zhǎng)，預(yù)防二次發(fā)酵，提供良好的厭氧條件。提高青貯品質(zhì)效果有明顯的促進(jìn)作用。pH值是評(píng)價(jià)青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，較低的pH可以有效抑制有害微生物菌群的繁殖，從而有效提高青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，有利于青貯飼料的長(zhǎng)期保存，降低營(yíng)養(yǎng)損失率。由表4可見，添加青貯發(fā)酵劑的各實(shí)驗(yàn)組的pH值有所下降。各實(shí)驗(yàn)組青貯飼料pH值分別3.62，3.35和3.71。跟對(duì)照組相比，分別下降了1.61，1.7和1.52。水分基本上保持在70%左右。

將青飼玉米作為青貯原料的材料中添加3種益生菌制劑、改善青貯料感官品質(zhì)有較好的效果。試驗(yàn)中對(duì)青貯玉米飼料進(jìn)行綜合感官評(píng)價(jià)，添加益生菌制劑的青飼玉米的氣味、結(jié)構(gòu)和色澤等感官品質(zhì)最佳，對(duì)照組品質(zhì)較差。這說明青貯添加劑有利于青貯飼料中乳酸菌的存活率，能夠快速降低青貯飼料pH值，有效抑制有害微生物的存活，從而達(dá)到青貯飼料接近青貯原料的色澤，氣味芳香。這與董妙音等、張?zhí)K江等［31－32］研究結(jié)果相一致。青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)受材料品種、青貯方法、添加劑活菌數(shù)含量以及pH值等因素的影響［33］。研究發(fā)現(xiàn)，添加劑能改善青貯飼料的感官品質(zhì)，乳酸菌通過提高酸菌基數(shù)，促進(jìn)乳酸發(fā)酵，有效降低pH值，抑制有害微生物的繁殖，從而改善青貯飼料的感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值［34］。添加適量的益生菌制劑到青飼玉米中，飼料pH值均小于3.8，達(dá)到優(yōu)等青貯飼料標(biāo)準(zhǔn)。主要是跟乳酸菌活菌數(shù)有關(guān)。趙政、玉柱等［35-36］研究顯示，添加乳酸菌制劑可以提高青貯飼料CP含量，降低NDF和ADF含量。結(jié)果表明，益生菌制劑可以改變青貯料中的營(yíng)養(yǎng)成分，發(fā)酵品質(zhì)及消化率。NDF是青貯飼料中纖維質(zhì)量評(píng)價(jià)最直觀、最有效的標(biāo)志。3個(gè)實(shí)驗(yàn)組中NDF和ADF含量均要低于對(duì)照組，說明3種添加劑在青貯發(fā)酵過程中，為乳酸菌大量繁殖提供環(huán)境，有效抑制有害微生物存活。3個(gè)實(shí)驗(yàn)組對(duì)青貯飼料消化率起到很有效的促進(jìn)作用，這對(duì)于秸稈利用與經(jīng)濟(jì)效益的提高起到很大作用，對(duì)畜牧業(yè)的發(fā)展提供依據(jù)。

從發(fā)酵品質(zhì)效果、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)和體外消化率等方面全面考慮，青貯玉米飼料添加乳酸菌和纖維素分解菌益生菌制劑，在促進(jìn)青飼玉米發(fā)酵的同時(shí)，還能有效保存青貯玉米的營(yíng)養(yǎng)成分，減少營(yíng)養(yǎng)損失率，提高消化率。