謝曉華，陳廣仁，楊保田

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目管理站，甘肅蘭州 730046；2.甘肅省畜牧技術(shù)推廣總站，甘肅蘭州 730000）

青貯是由天然生長(zhǎng)的附生菌在厭氧條件下發(fā)酵而成，是一種重要的、應(yīng)用最廣泛的牧草保存方法。這些細(xì)菌利用植物中容易發(fā)酵的碳水化合物來產(chǎn)生乳酸，乳酸可以降低pH，從而保存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，防止有害微生物的生長(zhǎng)（張慶，2016）。大麥中含有大量的水溶性碳水化合物，其可以提供充足的底物來生產(chǎn)乳酸，以確保發(fā)酵產(chǎn)物的保存（Zahiroddin 等，2004）。但發(fā)酵速度和效率很大程度上取決于附著在作物上的乳酸菌種類和數(shù)量。微生物接種，特別是同型發(fā)酵乳酸菌的接種是一種常見的做法，以加速發(fā)酵，從而獲得優(yōu)質(zhì)青貯原料。乳酸菌中最常用的青貯菌是植物乳桿菌，通常將1 個(gè)葡萄糖分子通過同源糖酵解途徑發(fā)酵成2 個(gè)乳酸分子。Baah 等（2011）的研究表明，基于植物乳桿菌的乳酸菌接種劑可以改善大麥青貯發(fā)酵品種和動(dòng)物的生長(zhǎng)表現(xiàn)，但也有報(bào)道稱缺乏一致性。有效微生物（EM 菌劑）是由有益的天然微生物混合培養(yǎng)物組成，主要作為增加土壤和植物微生物多樣性的接種劑而開發(fā)，包含了選定的微生物種類，如乳酸菌和酵母的優(yōu)勢(shì)種群及少量的光合細(xì)菌、放線菌和其他類型的生物體（辛樹權(quán)等，2012）。植物乳桿菌是田間使用的主要細(xì)菌接種劑，傳統(tǒng)上一些農(nóng)民也使用當(dāng)?shù)亻_發(fā)的EM菌劑作為青貯菌接種劑。因此，本文旨在評(píng)估植物乳桿菌和EM 菌劑對(duì)青貯大麥營(yíng)養(yǎng)成分和發(fā)酵特性的影響。

1 材料與方法

1.1 原料及青貯 將收集的全株大麥萎蔫24h 后，使其干物質(zhì)含量達(dá)到481.34 g/kg，然后切成3 ～5 cm，分為3 份，每份4 個(gè)重復(fù)，對(duì)照組直接加入2 mL/kg 水，植物乳桿菌組接種1.0×106CFU/g 植 物 乳 桿 菌，EM 菌 劑 組 接 種0.5×106CFU/g 商品EM 菌劑。將混合物放入塑料桶中青貯（3 kg/10L），在青貯14 周后對(duì)青貯料進(jìn)行取樣，分析其營(yíng)養(yǎng)成分含量、發(fā)酵指標(biāo)和好氧穩(wěn)定性。

表1 風(fēng)干大麥常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析 g/kg

1.2 青貯料處理 收集20 g 左右的青貯料，將其與200 mL 無菌超純水在攪拌器中浸泡30 s 后用2 層紗布過濾。新鮮提取液的一部分用于測(cè)定青貯結(jié)束當(dāng)天的pH 和乳酸菌、酵母菌和霉菌的數(shù)量，其余的保存在-20℃，用于氨氮、乳酸和其他揮發(fā)性脂肪酸分析（黃祥元等，2019）。

1.3 樣品分析 以青貯料浸提液為原料，配制10倍連續(xù)稀釋的懸浮液。參考賈婷婷等（2018）的研究方法分析乳酸菌、酵母菌和霉菌數(shù)量。從每個(gè)筒倉(cāng)取出1 kg 青貯飼料轉(zhuǎn)移到開封的聚乙烯袋中，以測(cè)定其好氧穩(wěn)定性。將熱電偶線放置在青貯飼料中心，并連接到一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器，參考Arriola 等（2011）的方法，在青貯溫度高于環(huán)境溫度2℃前測(cè)定需氧穩(wěn)定性。

1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 軟件單因素方差模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間采用Duncan’s 法進(jìn)行多重比較，P＜0.05 表示組間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物乳桿菌和EM 菌劑對(duì)青貯大麥營(yíng)養(yǎng)成分的影響 由表2 可知，EM 菌劑組青貯大麥的干物質(zhì)和粗灰分含量顯著高于對(duì)照組和植物乳桿菌組，其中干物質(zhì)含量分別提高了12.54%和11.45%（P＜0.05），粗灰分含量分別提高了9.38% 和7.98%（P＜0.05）。大麥通過植物乳桿菌和EM 菌劑發(fā)酵后，粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量較對(duì)照組顯著降低，其中粗蛋白質(zhì)分別降低了4.50% 和7.31%（P＜0.05），粗脂肪分別降低了26.59% 和20.94%（P＜0.05）。對(duì)照組與植物乳桿菌組和EM 菌劑組對(duì)青貯大麥中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、半纖維素含量及干物質(zhì)體外消化率無顯著影響（P＞0.05）。

2.2 植物乳桿菌和EM 菌劑對(duì)青貯大麥發(fā)酵特性的影響 由表3 可知，大麥通過植物乳桿菌和EM 菌劑發(fā)酵后，pH、氨氮濃度顯著降低（P＜0.05），乙酸濃度顯著升高（P＜0.05）。與對(duì)照組相比，EM 菌劑組青貯大麥丙酸含量顯著提高了272.22%（P＜0.05），乳酸含量顯著降低了72.44%（P＜0.05）。植物乳桿菌組青貯大麥乙酸與丙酸比值最高（P＜0.05），而對(duì)照組乳酸與乙酸比值最高（P＜0.05）。

2.3 植物乳桿菌和EM 菌劑對(duì)青貯大麥好氧穩(wěn)定性和微生物含量的影響 由表4 可知，對(duì)照組與植物乳桿菌和EM 菌劑組對(duì)青貯大麥好氧穩(wěn)定性和霉菌數(shù)量無顯著影響（P＞0.05）。與對(duì)照組相比，植物乳桿菌和EM 菌劑組青貯大麥乳酸菌數(shù)量分別顯著提高了16.85% 和16.03%（P＜0.05）。植物乳桿菌組青貯大麥酵母菌數(shù)量較EM 菌劑組顯著提高了8.86%（P＜0.05）。

表2 植物乳桿菌和EM 菌劑對(duì)青貯大麥營(yíng)養(yǎng)成分的影響

表3 植物乳桿菌和EM 菌劑對(duì)青貯大麥發(fā)酵特性的影響

表4 植物乳桿菌和EM 菌劑對(duì)青貯大麥好氧穩(wěn)定性和微生物含量的影響

3 討論

與Park 等（2008）的研究相比，本研究中使用的大麥化學(xué)成分具有較高的干物質(zhì)和中性洗滌纖維，較低的粗蛋白質(zhì)和粗脂肪特點(diǎn)。但大麥的化學(xué)成分可能受品種差異、土壤條件、施肥劑量、收獲時(shí)成熟度等因素的影響。用EM 菌劑青貯大麥后，干物質(zhì)含量的增加表明該青貯飼料具有良好的發(fā)酵和營(yíng)養(yǎng)保存效果。青貯飼料灰分升高通常被認(rèn)為是土壤污染的結(jié)果（Seglar，2003）。但在本研究中沒有觀察到任何一種青貯飼料受到土壤污染，作者推測(cè)灰分的升高可能是其他營(yíng)養(yǎng)素比例變化的結(jié)果。

青貯飼料的蛋白質(zhì)水解通常是由微生物在青貯發(fā)酵過程中引起的，微生物的作用可以提高青貯飼料中氨氮的濃度。從青貯發(fā)酵指標(biāo)來看，對(duì)照組青貯大麥中粗蛋白質(zhì)含量高于接種了植物乳桿菌和酵母菌的青貯料。與對(duì)照組相比，接種菌劑的青貯料pH 和氨氮濃度均顯著降低，暗示其蛋白質(zhì)保存效果優(yōu)于對(duì)照組。Taylor 等（2012）也報(bào)道了用植物乳桿菌接種整株青貯大麥的粗蛋白質(zhì)含量降低。細(xì)菌接種有時(shí)會(huì)使青貯料中的脂肪酸分解，本試驗(yàn)結(jié)果也發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌和EM菌劑組青貯料粗脂肪含量有所下降。

添加同型乳酸菌酵接種劑通常可以保證快速和旺盛的發(fā)酵，從而加快乳酸的積累，降低pH，提高飼料保藏性（Muck，2004）。在本研究中，接種了微生物的青貯料pH 均顯著低于對(duì)照組，這可能與接種菌劑后發(fā)酵效果較好有關(guān)。植物乳桿菌組乳酸濃度較高進(jìn)一步證實(shí)了青貯發(fā)酵效果良好，而EM 菌劑則沒有，即使該組pH 低于對(duì)照組，但EM 菌劑組青貯大麥乳酸含量也比對(duì)照青貯低約5 倍。但該組所含的乙酸比對(duì)照組多1 倍，丙酸濃度是對(duì)照組的5 倍。雖然乳酸對(duì)青貯飼料pH 的降低起主要作用，但其他有機(jī)酸也可以使pH 下降（Zahiruddini 等，2004）。與對(duì)照組相比，處理組青貯大麥中不僅氨氮濃度較低，且有機(jī)酸濃度較高，這可以解釋本研究細(xì)菌接種劑pH 較低的原因，同時(shí)更高濃度的乙酸、丙酸和丁酸可能是由于一些微生物在EM 菌劑條件下生產(chǎn)的，或者一些微生物在厭氧條件下能將乳酸轉(zhuǎn)化為乙酸（Oude Elferink 等，2001）。

4 結(jié)論

用植物乳桿菌和EM 菌劑對(duì)大麥進(jìn)行青貯可以改善發(fā)酵品質(zhì)，降低發(fā)酵產(chǎn)物的pH 和氨氮濃度，但EM 菌劑作為大麥青貯菌種的有效性需進(jìn)一步研究。