滕道明，郝明靜

（江蘇省銅山中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校，江蘇徐州 221116）

青貯發(fā)酵取決于不同微生物群之間的競(jìng)爭(zhēng)，所需要的微生物中乳酸菌通常在青貯過(guò)程中起主導(dǎo)作用，而一些不需要的微生物也會(huì)生長(zhǎng)，造成厭氧或好氧腐敗。腸球菌、乳球菌和片球菌通常被認(rèn)為能啟動(dòng)青貯發(fā)酵，而在后期，更耐酸的乳酸菌如植物乳桿菌和短乳桿菌可能取代它們（張慶等，2014）。測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物的組成可以大致評(píng)價(jià)發(fā)酵的成功程度。如果青貯飼料中乳酸含量較高，則可有效抑制非乳酸菌種類(lèi)微生物的增殖，減少貯藏過(guò)程中干物質(zhì)的損失和蛋白質(zhì)的降解（吳寒，2015）。相關(guān)微生物的信息有助于了解如何優(yōu)化青貯過(guò)程以提高生產(chǎn)率，因?yàn)槌巳樗峋?，各種微生物還可以生產(chǎn)主要的發(fā)酵產(chǎn)物，如乳酸、乙酸和乙醇。為了提高發(fā)酵可接受性，最好避免高水分的原料，但在大規(guī)模青貯中，高水分作物可以用來(lái)節(jié)省時(shí)間。此外，應(yīng)分析不同環(huán)境的牧草和谷物青貯飼料，以了解不同作物品種之間青貯菌群落的差異，從而解釋發(fā)酵模式的差異（Nussion，2005）。因此，本研究旨在評(píng)估3 種牧草在不同青貯發(fā)酵和需氧變質(zhì)時(shí)期下對(duì)其青貯品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 牧草青貯將收割的黑麥草、羊草和全珠玉米在不添加任何添加劑的條件下直接切段約12 mm長(zhǎng)，在實(shí)驗(yàn)倉(cāng)中青貯發(fā)酵3、7、14、28、56 和112 d（一式三份）。青貯飼料在第14、28、56 和112 天完全打開(kāi)后，一半含量（150 g 左右）放入一個(gè)500 mL 聚乙烯瓶。瓶子的頂部沒(méi)有蓋住，在25℃的房間里暴露7 d。

1.2 化學(xué)分析分別在開(kāi)倉(cāng)時(shí)和好氧穩(wěn)定性試驗(yàn)后采集青貯飼料樣品。在60℃的烘箱中干燥48 h 來(lái)測(cè)定干物質(zhì)含量。青貯飼料的pH、乳酸、短鏈脂肪酸和醇的含量參考Li 和Nishino（2011）的方法進(jìn)行。用800 g/L 乙醇提取水溶性碳水化合物，用苯酚-硫酸法測(cè)定其含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析對(duì)數(shù)據(jù)采用SAS 軟件單因素模型進(jìn)行方差分析，采用Tukey 法進(jìn)行多重比較。采用T 檢驗(yàn)測(cè)定青貯倉(cāng)開(kāi)倉(cāng)時(shí)青貯倉(cāng)內(nèi)微生物種群與經(jīng)好氧穩(wěn)定性試驗(yàn)后青貯倉(cāng)內(nèi)微生物種群的差異。P ＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 牧草青貯前化學(xué)成分由表1 可知，黑麥草、羊草和全珠玉米的干物質(zhì)含量分別是210、168和251 g/kg，水溶性碳水化合物含量分別是125、18.5 和70.5 g/kg。青貯前羊草和全珠玉米附帶的乳酸菌數(shù)量大于106CFU/g，而黑麥草乳酸菌數(shù)量低于檢測(cè)限值（102CFU/g）。

表1 幾種牧草青貯前化學(xué)成分

2.2 青貯發(fā)酵和耗氧變質(zhì)對(duì)牧草青貯品質(zhì)的影響由表2 可知，丁二醇和乙醇是黑麥草青貯的主要發(fā)酵產(chǎn)物。青貯3 d 時(shí)，丁二醇和乙醇的含量分別為58.2 和27.7 g/kg，3 ～7 d 時(shí)再增加約10 g/kg，而乙醇含量變化不大。在青貯過(guò)程中，乳酸含量從青貯第3 天的低水平升高到28 d 的最大值（P ＜0.05）。丁酸從青貯開(kāi)始就一直在生成，在青貯122 d 時(shí)，丁酸產(chǎn)量大于乳酸。無(wú)論青貯期如何，乳酸菌計(jì)數(shù)均在107cfu/g。雖然在青貯28 d 前酵母菌計(jì)數(shù)大于107cfu/g，但在第56 天后，其計(jì)數(shù)低于可檢測(cè)水平。同樣，腸桿菌的水平在第14 天大于107cfu/g，之后在第28 天下降到105cfu/g，在第56 天計(jì)數(shù)低于可檢測(cè)水平。

由表3 可知，在羊草青貯飼料中乙酸是主要產(chǎn)物。其中青貯3 d 時(shí)為26.0 g/kg，青貯112 d 時(shí)為57.8 g/kg。青貯初期乳酸含量?jī)H次于乙酸，但在第14 天顯著下降（P ＜0.05）。丁二醇的含量在青貯過(guò)程中沒(méi)有顯著變化（P ＞0.05）。另一方面，隨著青貯時(shí)間的延長(zhǎng)，乙醇含量顯著增加（P ＜0.05），同時(shí)丁酸的含量也相應(yīng)提高，直到青貯14 d 才檢測(cè)到，但從28 d 開(kāi)始產(chǎn)量有了大幅提高。無(wú)論青貯期如何，均未檢測(cè)到乳酸菌、酵母菌和腸桿菌。

由表4 可知，全珠玉米青貯飼料發(fā)酵初期乳酸產(chǎn)量顯著提高（P ＜0.05），其中青貯3 d 其乳酸含量為50.4 g/kg，在青貯28 d 時(shí)達(dá)到峰值。雖然乙酸含量保持在乳酸含量的1/3 以下，但在青貯56 d 后 顯 著 增 加（P ＜0.05），在112 d 時(shí) 達(dá)到最大值。從發(fā)酵開(kāi)始到發(fā)酵結(jié)束，乙醇含量基本穩(wěn)定（P ＞0.05）。青貯3 d 時(shí)乳酸菌計(jì)數(shù)最 高（P ＜0.05），青 貯112 d 時(shí) 降 至106cfu/g。同樣，隨著青貯期的延長(zhǎng)，酵母菌數(shù)量顯著減少（P ＜0.05）。

表2 青貯發(fā)酵和耗氧變質(zhì)對(duì)黑麥草青貯品質(zhì)的影響

表3 青貯發(fā)酵和耗氧變質(zhì)對(duì)羊草青貯品質(zhì)的影響

表4 青貯發(fā)酵和耗氧變質(zhì)對(duì)全珠玉米青貯品質(zhì)的影響

3 討論

雖然在青貯前的作物中發(fā)現(xiàn)了足夠的水溶性碳水化合物，但黑麥草青貯中丁二醇和乙醇的產(chǎn)量得到提高，而在全珠玉米青貯中有較高水平的乳酸，同時(shí)試驗(yàn)檢測(cè)的細(xì)菌群落數(shù)據(jù)與這些差異一致。在黑麥草青貯飼料中，從發(fā)酵開(kāi)始就檢測(cè)到腸桿菌。值得注意的是，青貯前黑麥草中發(fā)現(xiàn)的腸桿菌很快被適應(yīng)青貯環(huán)境的腸桿菌所取代，意味著雖然在最初青貯的3 d 增菌過(guò)程中腸細(xì)菌數(shù)量的增加很小，但群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化。

Parvin 和Nishino（2009）報(bào)道，在熱帶牧草青貯中，主要的發(fā)酵產(chǎn)物往往是乙酸而不是乳酸。高水分制備和長(zhǎng)時(shí)間的青貯可能會(huì)加劇乙酸發(fā)酵（Nishino 等，2012）。但從發(fā)酵一開(kāi)始，與提高乙酸產(chǎn)量相關(guān)的細(xì)菌并未檢測(cè)到。青貯3 和7 d，乳酸和乙酸含量發(fā)生顯著變化，這可能與植物乳桿菌參與延長(zhǎng)青貯導(dǎo)致的乙酸含量增加有關(guān)（Nishino，2005），因?yàn)橹参锶闂U菌可以在缺糖條件下將乳酸代謝為乙酸。同樣的代謝過(guò)程在本研究中也可能發(fā)生，因?yàn)樵谇噘A初期檢測(cè)到了植物乳桿菌。乙酸含量的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于乳酸含量的減少，因此，乳酸代謝可能是促進(jìn)乙酸發(fā)酵的原因。

青貯飼料中的乙酸、丙酸和丁酸會(huì)抑制酵母菌和霉菌，因此，黑麥草和羊草青貯飼料中乙酸和丁酸的增加和全珠玉米青貯飼料中乙酸的增加可以作為抑制微生物的物質(zhì)。由于羊草青貯3 d 后顯示出較高的乙酸含量（＞26 g/kg），因此，并不是14 和28 d 青貯飼料被破壞的原因。相比之下，全珠玉米青貯112 d 后pH 為3.65，因此，未解離的乙酸為＞0.90。對(duì)于微生物的抑制非解離酸最重要，而解離分子的作用是次要的（Muck 等，1991）。因此，本研究的結(jié)果再次證實(shí)了非解離酸在抑制腐敗中的重要性。

4 結(jié)論

丁二醇和乙醇是黑麥草青貯的主要發(fā)酵產(chǎn)物，乙酸是羊草青貯的主要產(chǎn)物，全珠玉米青貯飼料發(fā)酵初期乳酸產(chǎn)量顯著提高，其中青貯3 d 其乳酸含量為50.4 g/kg，在青貯28 d 時(shí)達(dá)到峰值。