張 莓，王昌洲，葉興騰，韓富榮，梁龍飛，孫文濤，郝 俊

（貴州大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院草業(yè)科學(xué)系, 貴州 貴陽 550025）

青貯飼料是在厭氧條件下由乳酸菌經(jīng)一定時間的發(fā)酵，將新鮮飼草制成一種顏色黃綠、氣味酸香、質(zhì)地柔軟、適口性強、消化率高，能作為反芻動物在冬春季攝食的優(yōu)質(zhì)粗飼料[1]，已經(jīng)成為調(diào)節(jié)飼草料供應(yīng)不平衡的重要手段之一[2]。青貯飼料原材料的品質(zhì)對其青貯的品質(zhì)具重大影響，而研究最多的作物就是青貯玉米(Zea mays)。全株青貯玉米具有適口性好、易消化、營養(yǎng)豐富、耐貯藏、青貯成功率及青貯品質(zhì)較高等特點而被廣泛使用[3]。近些年，為了積極響應(yīng)“糧改飼”政策，貴州省采取以養(yǎng)帶種方式推動種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，擴大青貯玉米種植面積來增加收貯量，制成的青貯飼草料由草食家畜就地轉(zhuǎn)化，進而促進草地畜牧業(yè)的發(fā)展。青貯飼料開窖后會充分接觸到氧氣，好氧微生物大量繁殖，致使pH 上升，青貯飼料發(fā)生有氧腐敗，飼喂腐敗變質(zhì)的青貯飼料會給養(yǎng)殖業(yè)帶來潛在威脅[4]。有氧腐敗的青貯飼料會產(chǎn)生大量的霉菌毒素，一旦被反芻動物長期大量攝食，不僅會抑制反芻動物的免疫功能，使其產(chǎn)能降低甚至死亡，嚴(yán)重會影響畜牧業(yè)的健康發(fā)展[5]，而且腐敗青貯料中產(chǎn)生的霉菌毒素及其代謝產(chǎn)物還會通過肉類和乳制品傳遞給人類，最終對人類健康產(chǎn)生威脅[6]。

一直以來，青貯飼料的有氧穩(wěn)定性都是國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點和重點。大量研究證明，青貯飼料有氧穩(wěn)定性的高低與青貯品質(zhì)的好壞密切相關(guān)，因此可以通過影響青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)以提高有氧穩(wěn)定性，進而提高其飼用率和經(jīng)濟效益。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，青貯添加劑的適當(dāng)添加可以降低青貯過程中營養(yǎng)成分的流失，改善發(fā)酵品質(zhì)，提高有氧穩(wěn)定性，從而改善動物的采食量與消化率[7-9]。此外，青貯飼料的刈割期、青貯時長和青貯密度等因素也會影響其青貯品質(zhì)。王旭哲等[10]研究表明，緊實度的高低會間接影響青貯飼料的有氧穩(wěn)定性及微生物群落組成，尤其是對青貯開窖后發(fā)酵品質(zhì)的影響較大，且達到青貯品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性最好的緊實度為600 kg·m-3。微生物是影響青貯玉米飼料青貯發(fā)酵品質(zhì)的關(guān)鍵因素[11]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，全株玉米原料表面附著的微生物主要有農(nóng)桿菌屬(Agrobacterium)、克雷伯菌屬(Klebsiella)和乳桿菌屬(Lactobacillus)等，青貯后則以乳桿菌屬、魏斯氏菌屬(Weissella)、醋酸桿菌屬(Acetobacter)和假單胞菌屬(Pseudomonas)等為主[12]。胡宗福等[13]研究發(fā)現(xiàn)，全株玉米青貯40 d 開袋暴露空氣后，基于門水平的主要優(yōu)勢菌群為厚壁菌門(Firmicutes)和變形菌門(Proteobacteria)?；趯偎降闹饕獌?yōu)勢菌群為乳桿菌屬和芽孢乳桿菌屬(Sporolactobacillus)。此外，青貯飼料青貯暴露于空氣后，其細菌數(shù)量變化整體上呈現(xiàn)出乳酸菌數(shù)量下降，酵母菌、霉菌和其他好氧腐敗菌數(shù)量上升的規(guī)律[14-16]。因此，為了降低飼喂青貯腐敗飼料對反芻動物健康造成的不利影響，部分學(xué)者對青貯飼料產(chǎn)生霉菌毒素的原因、毒性作用以及降解方法開展了相關(guān)研究[17-19]。調(diào)制高品質(zhì)青貯飼料的關(guān)鍵是具備一個由微生物良好介導(dǎo)的發(fā)酵環(huán)境，同時還與青貯原料特性及原料附著微生物密切相關(guān)，已有大量研究表明種植青貯原料地區(qū)的溫度、降水和海拔等環(huán)境因子與青貯飼料發(fā)酵的代謝產(chǎn)物對青貯飼料微生物菌群的結(jié)構(gòu)組成均會產(chǎn)生影響[20-22]。Gharechahi 等[23]利用3 個不同區(qū)域的雜交玉米進行青貯，研究發(fā)現(xiàn)青貯原料附著微生物的變化與原料生長的環(huán)境因子具有相關(guān)性，生長在溫度、濕度及降水量較少地區(qū)的全株玉米原料，其附著細菌的多樣性相對較低。Guan 等[24]對四川、重慶和貴州等5 個地區(qū)的青貯玉米飼料進行分析發(fā)現(xiàn)，影響原料表面附生細菌群落變化的主要因素為濕度和降水，而溫度是影響青貯發(fā)酵過程中微生物群落變化的主要因素。綜上，不同取樣地環(huán)境因子會影響青貯飼料原料表面和發(fā)酵過程中的微生物多樣性，但是否對有氧暴露期間的微生物群落結(jié)構(gòu)存在直接影響缺乏深入研究。

本研究以貴州省關(guān)嶺和威寧兩地區(qū)的全株玉米為對象，對全株玉米青貯飼料有氧暴露后的營養(yǎng)品質(zhì)、發(fā)酵品質(zhì)及微生物菌群動態(tài)變化進行全面分析與比較，并為了保證其安全飼用，確定兩組全株玉米青貯飼料的最佳或安全有氧暴露天數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料來源于貴州關(guān)嶺縣沙營鎮(zhèn)養(yǎng)牛村和威寧縣五里崗街道騎龍村的全株玉米，其品種均為‘青豐4 號’，分別于蠟熟期刈割，將兩地區(qū)全株玉米的地上部分(包括莖、葉、果實)均切短至1～2 cm，分別取一部分原料混勻分裝于4 個50 mL 的滅菌離心管后，保存于-80 ℃超低溫冰箱中，用于檢測全株玉米原料附著的細菌，共8 個樣品。分別將兩地區(qū)的另一部分原料調(diào)節(jié)水分(65%～75%) 后，將其裝入雙層聚乙烯青貯袋(28 cm × 40 cm)，每袋裝料1 000 g 左右，每采樣點裝10 袋，真空密封，室溫條件下避光貯藏45 d。本試驗采樣點的采樣時間及采樣點氣候條件如表1 所列。

1.2 試驗設(shè)計

發(fā)酵45 d 后，將各采樣點的10 袋試驗材料分別裝入2 L 的敞口聚乙烯塑料桶中(共20 桶)，用紗布覆蓋桶口，保證空氣自由進入的同時，防止原料被污染或其水分散失，置于室溫條件下(日平均氣溫19.5 ℃)保存[10]。分別將多通道溫度記錄儀的探頭置于原料中心，并分別放置6 個探頭于環(huán)境中，用于環(huán)境溫度的監(jiān)測，每間隔30 min 記錄一次溫度，當(dāng)樣品溫度高于環(huán)境溫度2 ℃時，認(rèn)為發(fā)酵飼料有氧不穩(wěn)定，并記錄時間[25]。

各取樣點隨即選取4 桶已發(fā)酵好的全株玉米青貯飼料，分別取有氧暴露0 (開袋時)、2、5 d 的青貯飼料樣品約200 g 置于信封袋，于105 ℃鼓風(fēng)干燥箱中殺青20 min，然后在烘箱中用65 ℃烘干48 h，用于營養(yǎng)成分測定。另分別取0、2 和5 d 的樣品約100 g，一部分裝入50 mL 滅菌離心管中速凍后置于-80 ℃超低溫冰箱保存用于微生物檢測；另一部分制成浸提液，測定pH 及發(fā)酵品質(zhì)。其中，微生物檢測設(shè)4 次重復(fù)，營養(yǎng)成分、發(fā)酵品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性測定各設(shè)3 次重復(fù)。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 營養(yǎng)成分

測定指標(biāo)為干物質(zhì)(dry matter, DM)、粗蛋白(crude protein, CP)、可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate, WSC)、淀粉(starch, ST)、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)。其中DM、CP、NDF 和ADF含量采用張麗英[26]的方法測定，WSC 含量采用蒽酮-硫酸比色法測定[27]，ST 含量采用酸水解-蒽酮比色法測定[28]。

1.3.2 發(fā)酵品質(zhì)

浸提液制備：分別取各采樣點0、2 和5 d 的待分析樣品10 g，分別倒入90 mL 蒸餾水，均勻攪拌，于4 ℃下浸提24 h 后過濾得浸提液。立即測定浸提液的pH 后，置于-20 ℃條件下保存?zhèn)溆?，用于乳?lactic acid, LA)、乙酸(acetic acid, AA)、丙酸(propionic acid, PA)、丁酸(butyric acid, BA)和氨態(tài)氮(ammoniacal nitrogen, AN)的測定。pH 采用上海佑科PH-3C 酸度計測定；AN 含量采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定[29]；LA、AA、PA 和BA 含量采用高效液相色譜法測定[30]。

1.3.3 微生物多樣性

按照DNA 提取試劑盒HiPure Stool DNA Kits 說明書提取樣品的DNA，采用紫外分光光度計對提取到的樣品DNA 進行濃度和純度檢測，并采用0.8%瓊脂糖凝膠電泳進行DNA 完整性檢測。對細菌16S rDNA 基因V5～V7 區(qū)進行序列擴增，引物序列參照梁龍飛[31]，引物序列為799F (AACMGGATT AGATACCCKG)及1193R (ACGTCATCCCCACCTT CC)。純化擴增產(chǎn)物使用AMPure XP Beads，定量使用ABI StepOnePlus Real-Time PCR System (Life Technologies，美國)，測序根據(jù)Hiseq2500 的PE250模式pooling 上機。

生物信息學(xué)和數(shù)據(jù)分析參照胡宗福等[13]的方法將測序后的原始數(shù)據(jù)過濾，再進行序列的拼接、過濾和去嵌合體等處理。利用OTU、Chao、ACE、Simpson、Shannon 指數(shù)來度量細菌α 多樣性，基于OTU 分析結(jié)果列出兩組全株玉米表面附著微生物及有氧暴露后的微生物菌群的門、屬類豐度均值排名top10 的物種堆疊圖。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所測數(shù)據(jù)均用Excel 2019 初步整理后用SPSS 26.0 軟件進行雙因素方差分析、多重比較(Duncan法)及獨立樣本t檢驗，測定結(jié)果用“平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤”表示；采用OMICSMART 微生物多樣性分析平臺與Adobe Illustrator 2021 制圖?！癙＜ 0.05”表示差異顯著。利用Chao 豐富度估計量和ACE 計算菌群豐度；利用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)和Simpson多樣性指數(shù)計算菌群多樣性。計算方式如下：

式中：S1為Chao；F1為樣本中數(shù)量只為1 的物種數(shù)；F2為樣本中數(shù)量只為2 的物種數(shù)；Sobs為測序分析得到的物種數(shù)；Sace為ACE 指數(shù)；Scommon為樣本中數(shù)量超過10 的物種數(shù)；Srare為樣本中數(shù)量不超過10 的 物 種 數(shù)；Cace為Srare中 非singleton 的 比 例；為變異系數(shù)；H為Shannon；Pi為第i個物種的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例；Ds為Simpson。

2 結(jié)果與分析

2.1 全株玉米原料的營養(yǎng)成分

如表2 所列，兩組全株玉米原料的各營養(yǎng)成分間差異較大。其中，關(guān)嶺組的DM 和ST 含量顯著低于威寧組(P＜ 0.05)，分別少了11.44%和7.16%；關(guān)嶺組的CP、WSC、NDF 和ADF 含量顯著高于威寧組(P＜ 0.05)，分別多了7.78%、9.58%、5.61%和2.62%。

表2 全株玉米原料的營養(yǎng)成分Table 2 Nutrient composition of the whole-maize raw material

2.2 有氧暴露期間全株玉米青貯飼料營養(yǎng)物質(zhì)動態(tài)變化

隨著有氧暴露天數(shù)的延長，兩組有氧暴露5 d的DM、CP、WSC、ST、NDF 和ADF 含量較0 d 均顯著 降 低(P＜ 0.05) (表3)， 關(guān) 嶺 組 分 別 降 低了13.86%、4.07%、46.90%、24.46%、14.05% 和24.64%，威寧組分別降低了15.39%、6.33%、39.91%、29.01%、7.16%和7.32%。兩組有氧暴露2 d 的DM、WSC、ST、NDF、ADF 和威寧組有氧暴露2 d 的CP 的含量較0 和5 d 均差異顯著(P＜ 0.05)，關(guān)嶺組有氧暴露2 d的CP 含量較0 和5 d 均無顯著差異(P＞ 0.05)。關(guān)嶺組在有氧暴露期間的DM 和ST 含量均顯著低于威寧組(P＜ 0.05)，CP 和NDF 含量均顯著高于威寧組。兩組的WSC 含量在0 和5 d 無顯著差異，而2 d時關(guān)嶺組的WSC 顯著低于威寧組。關(guān)嶺組的ADF含量在0 d 時顯著高于威寧組，在2 和5 d 時顯著低于威寧組。

表3 青貯玉米飼料有氧暴露后的營養(yǎng)成分Table 3 Nutrient composition of the silage maize under aerobic exposure

2.3 有氧暴露期間全株玉米青貯飼料有氧穩(wěn)定性及發(fā)酵品質(zhì)動態(tài)變化

經(jīng)測定，關(guān)嶺組和威寧組全株玉米有氧穩(wěn)定性分別為130.50 和61.83 h。隨有氧暴露天數(shù)的延長，兩組有氧暴露5 d 的pH、PA 和AN/TN 的含量較0 d 均顯著增加(P＜ 0.05) (表4)，關(guān)嶺組分別增加了13.99%、22.22% 和20.86%， 威 寧 組 分 別 增 加了24.43%、12.00% 和20.38%；兩 組 有 氧 暴 露5 d 的LA 和AA 的含量較0 d 均顯著降低(P＜ 0.05)，關(guān)嶺組分別降低了44.11% 和33.33%，威寧組分別降低了62.15%和36.73%。兩組有氧暴露2 d 的LA、AA、PA、AN/TN 和威寧組有氧暴露2 d 的pH 的含量較0 和5 d 均差異顯著，關(guān)嶺組有氧暴露2 d 的pH 較0 d 無顯著差異(P＞ 0.05)，顯著低于5 d 的pH。關(guān)嶺組的AA、PA 和AN/TN 含量在有氧暴露期間均顯著高于威寧組。關(guān)嶺組的pH 在0 和2 d 時顯著高于威寧組，在5 d 時同威寧組無顯著差異。關(guān)嶺組的LA 含量在0 和2 d 時顯著低于威寧組，在5 d 時兩組無顯著差異。兩組均未檢測到BA 的存在。

表4 青貯玉米飼料有氧暴露后的發(fā)酵品質(zhì)Table 4 Fermentation quality of the silage maize under aerobic exposure

2.4 有氧暴露期間玉米青貯飼料微生物動態(tài)變化

2.4.1 細菌α 多樣性

有氧暴露5 d 與0 d 相比，關(guān)嶺組的Chao、ACE、Shannon-Wiener、Simpson 和兩組的OTU 的數(shù)量均顯著降低(P＜ 0.05) (表5)，而威寧組的Chao、ACE、Shannon-Wiener 和Simpson 數(shù)量無顯著變化(P＞ 0.05)。關(guān) 嶺 組 有 氧 暴 露2 d 的OTU、Chao、ACE、Shannon-Wiener 和Simpson 數(shù)量較0 d 無顯著差異(P＞ 0.05)，而較5 d 差異顯著。威寧組有氧暴露2 d的OTU、Chao、ACE、Shannon-Wiener和Simpson數(shù)量較0 和5 d 均差異顯著。兩組間比較，有氧暴露期間的Chao 和ACE 數(shù)量均無顯著差異。關(guān)嶺組在0 d 時的OTU、Shannon-Wiener 和Simpson 數(shù)量均顯著高于威寧組，2 和5 d 時的OTU、Shannon-Wiener和Simpson 數(shù)量同威寧組無顯著差異。

表5 青貯玉米飼料有氧暴露后的細菌α 多樣性Table 5 Bacterial alpha diversity of the silage maize feed after aerobic exposure

2.4.2 門分類水平細菌群落組成

隨有氧暴露天數(shù)延長，兩組主要的門水平優(yōu)勢菌群均由厚壁菌門變?yōu)樽冃尉T(圖1)。有氧暴露5 d 與0 d 相比，關(guān)嶺組變形菌門的相對豐度增加了5.69 倍，厚壁菌門的相對豐度減少了93.42%，而威寧組變形菌門的相對豐度增加了32.49 倍，厚壁菌門的相對豐度減少了86.91%，未分類菌門細菌的相對豐度增加了17.00 倍。有氧暴露5 d 與全株玉米原料相比，關(guān)嶺組變形菌門的相對豐度減少了1.28%，厚壁菌門的相對豐度增加了27.27%，放線菌門和未分類菌門細菌的相對豐度分別增加了1.00倍和2.00 倍，其他門水平菌群均檢測不到；威寧組變形菌門的相對豐度增加了2.22 倍，厚壁菌門的相對豐度減少了82.26%，未分類菌門細菌的相對豐度增加了50.00%，其他門水平菌群均下降或檢測不到。關(guān)嶺組在0 和5 d 時變形菌門的相對豐度高于威寧組，厚壁菌門的相對豐度低于威寧組。關(guān)嶺組全株玉米原料變形菌門的相對豐度高于威寧組，厚壁菌門的相對豐度低于威寧組。

圖1 全株玉米青貯飼料有氧暴露后的門水平細菌群落圖Figure 1 Phylum-level bacterial community diagram of whole-plant corn silage after aerobic exposure

2.4.3 屬分類水平細菌群落組成

隨有氧暴露天數(shù)延長，兩組主要的屬水平優(yōu)勢菌群均由乳桿菌屬變?yōu)榇姿釛U菌屬(Acetobacter)(圖2)。有氧暴露5 d 與0 d 相比，關(guān)嶺組乳桿菌屬的相對豐度減少了97.96%，醋酸桿菌屬的相對豐度增加了245.92倍，葡糖桿菌屬(Gluconobacter)的相對豐度增加了66.67%；威寧組的乳桿菌屬的相對豐度減少了95.99%，醋酸桿菌屬的相對豐度增加了211.53 倍，葡糖桿菌屬的相對豐度增加了48.00 倍，寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonas)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、泛菌屬(pantoea)、未分類菌屬和其他菌屬的相對豐度分別增加了1.94倍、96.60倍、3.63倍、7.86倍和5.57倍，兩組其他屬水平菌群豐度均下降。有氧暴露5 d 與全株玉米原料相比，關(guān)嶺組和威寧組乳酸菌屬的相對豐度分別減少了44.36% 和45.93%，醋酸桿菌屬的相對豐度分別增加了43.47 倍和32.92倍，其他菌屬的相對豐度分別增加了2.67 倍和81.48%；威寧組寡養(yǎng)單胞菌屬、假單胞菌屬和葡糖桿菌屬的相對豐度分別增加了28.21%、6.75 倍和6.35 倍，兩組其他屬水平菌群豐度均下降。關(guān)嶺組在0 和5 d時的乳桿菌屬細菌的相對豐度均低于威寧組，醋酸桿菌屬細菌的相對豐度均高于威寧組。關(guān)嶺組全株玉米原料乳桿菌屬和醋酸桿菌屬細菌的相對豐度均低于威寧組。

圖2 全株玉米青貯飼料有氧暴露后的屬水平細菌群落圖Figure 2 Genus-level bacterial community diagram of whole-plant corn silage after aerobic exposure

3 討論與結(jié)論

3.1 有氧暴露后全株玉米青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)動態(tài)變化

干物質(zhì)含量可反映底物營養(yǎng)成分的高低。本研究中干物質(zhì)含量顯著下降，與Queiroz 等[32]研究的玉米青貯后在有氧穩(wěn)定性期間的干物質(zhì)含量降低的結(jié)果相似。這是由于有氧暴露后的好氧微生物活動性增強，粗蛋白被快速分解，產(chǎn)生大量的氨態(tài)氮，同時大量的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗利用，從而導(dǎo)致干物質(zhì)的含量下降[33]。本研究中，兩組有氧暴露后的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均顯著降低，這與萬學(xué)瑞等[8]研究的全株玉米青貯飼料的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量在有氧暴露后0～7 d 內(nèi)緩慢增加，而在有氧暴露15 d 后急劇下降的結(jié)果相似。相關(guān)研究表明，假單胞菌屬和寡養(yǎng)單胞菌屬細菌具有分解纖維素的能力，其分析結(jié)果表示寡養(yǎng)單胞菌屬與酸性洗滌纖維含量呈負相關(guān)關(guān)系[34]。關(guān)嶺組在有氧暴露2 和5 d 時的酸性洗滌纖維含量低于威寧組，其原因可能是關(guān)嶺組在有氧暴露2 d 時的寡養(yǎng)單胞菌屬相對豐度高達10.08%，遠高于威寧組的1.77%。

3.2 有氧暴露后全株玉米青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)動態(tài)變化

氨態(tài)氮占總氮比的含量可作為青貯玉米飼料粗蛋白降解程度的重要指標(biāo)[35]。試驗中兩組的氨態(tài)氮含量均顯著增加，和Schmidt 等[36]研究苜蓿青貯飼料的氨態(tài)氮含量在發(fā)酵開袋后顯著增加的結(jié)果相似。這是由于氧氣暴露后，好氧微生物迅速繁殖，分解氨基酸，生成氨、硫化氫和胺類物質(zhì)，粗蛋白被大量降解，即氨態(tài)氮增加[37]。pH 的變化能直觀反映出青貯飼料的變化[38]，而過高的pH 會增加微生物的多樣性[39]。本研究中兩組的pH 均上升，這與Shi 研究不同菌劑對全株玉米好氧穩(wěn)定期內(nèi)pH 變大的結(jié)果一致[40]。這是由于氧氣的供給促進好氧微生物利用可溶性碳水化合物、乳酸和乙酸等營養(yǎng)物質(zhì)大量繁殖，可溶性碳水化合物、乳酸和乙酸被好氧微生物代謝，致使pH 的上升[30]。而關(guān)嶺組在有氧暴露2 d時的pH 變化不顯著及可溶性碳水化合物含量低于威寧組，其原因是2 d 時的粗蛋白降解速度慢，產(chǎn)生的氨態(tài)氮等堿性物質(zhì)過少，可溶性碳水化合物被好氧微生物過多代謝。同時，有氧暴露后威寧組的pH及氨態(tài)氮占總氮比含量均低于關(guān)嶺組，說明在有氧暴露過程中，較低pH 環(huán)境可以抑制微生物對蛋白質(zhì)的降解[41]。由有氧穩(wěn)定性的測定結(jié)果可知，關(guān)嶺組于有氧暴露120.00 h (5 d)時較臨近有氧不穩(wěn)定，而威寧組于有氧暴露48.00 h (2 d)后就開始了有氧腐敗。

3.3 有氧暴露后全株玉米青貯飼料的微生物多樣性動態(tài)變化

兩組在有氧暴露5 d 后的細菌α 多樣性較0 d均下降，但在有氧暴露2 d 時有略微上升。這是由于在有氧暴露的前期，原被抑制的各種好氣性微生物在氧氣的供給下活動性增強，但隨有氧暴露天數(shù)的延長，有限的營養(yǎng)物質(zhì)不足以提供其進行代謝繁殖[42]，從而導(dǎo)致微生物菌群豐度及群落多樣性降低。Li 等[43]研究表明細菌群落組成和多樣性主要由有機酸和氨態(tài)氮等發(fā)酵品質(zhì)決定的，威寧組在有氧暴露2 d 的細菌α 多樣性較0 d 顯著增加是由于其有氧暴露0～2 d 的發(fā)酵品質(zhì)顯著降低所致。本研究中，兩組有氧暴露后的乳桿菌屬相對豐度均降低，醋酸桿菌屬相對豐度均增加，與胡宗福等將全株玉米青貯并開袋暴露于空氣3 d 后乳桿菌屬豐度下降嚴(yán)重的結(jié)果一致[13]。這是由于開窖后，在氧氣的暴露下乳酸菌被抑制生長，而原被抑制生長的好氧細菌在氧氣滋養(yǎng)下開始繁殖[14]。本研究中兩組有氧暴露5 d 后的醋酸桿菌屬相對豐度較0 d 時的增加幅度均較大，且5 d 時的pH 均超過了常規(guī)成功青貯要求的臨界值(4.2)，這是由于醋酸桿菌屬細菌可以氧化乳酸生成二氧化碳和水[15]，導(dǎo)致pH 升高，從而直接導(dǎo)致飼料有氧腐敗。因此，可推斷5 d 時的變形菌門中的醋酸桿菌屬相對豐度增加是導(dǎo)致飼料發(fā)生腐敗的原因之一。本研究中，威寧組有氧暴露2 d時的魏斯氏菌屬相對豐度較0 d 增加了7.27%，同時在有氧暴露0～2 d 的細菌α 多樣性顯著降低。這是由于魏斯氏菌屬中有的魏斯氏菌可產(chǎn)生具有抑菌活性的物質(zhì)，以抑制腐敗菌和好氧微生物的生長[44]。

綜上，兩個區(qū)域全株玉米青貯飼料有氧暴露期間，營養(yǎng)品質(zhì)和發(fā)酵品質(zhì)均隨暴露天數(shù)的延長而降低，關(guān)嶺組的有氧穩(wěn)定性高于威寧組；不同取樣地環(huán)境因子對全株玉米原料表面附著微生物的群落結(jié)構(gòu)有較大影響，有氧暴露后兩個區(qū)域青貯飼料的細菌α 多樣性均降低，主要門、屬水平的優(yōu)勢菌群均為變形菌門和醋酸桿菌屬，其整體呈現(xiàn)出一致的變化規(guī)律；建議關(guān)嶺組青貯玉米飼料于開窖后2 d內(nèi)盡快使用，盡可能地減少營養(yǎng)品質(zhì)損失和提高飼料安全性；威寧組于開窖后(0 d)應(yīng)立即使用，飼喂有氧暴露2 d 后的青貯料會影響反芻動物的健康。