摘要：在青貯飼料發(fā)酵和有氧暴露期間，微生物的生長活動(dòng)是影響青貯品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性的關(guān)鍵。為了研究發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性和微生物數(shù)量的影響，設(shè)置4個(gè)處理組，分別為對(duì)照組（無添加劑）、丙酸組（0.2% FM）、苯甲酸鈉組（0.2 % FM）、山梨酸鉀組（0.2 % FM），每組3個(gè)重復(fù)，切碎羊草袋裝青貯，在室溫青貯60 d和有氧暴露8 d時(shí)取樣分析。結(jié)果顯示，在發(fā)酵和有氧暴露過程中，丙酸能有效提高羊草青貯的干物質(zhì)、可溶性糖、乙酸和丙酸含量，降低pH值和氨態(tài)氮含量，減少酵母菌和好氣性細(xì)菌的數(shù)量。在本試驗(yàn)條件下，添加發(fā)酵抑制劑均能有效改善青貯品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性，但作用效果由高到低依次為丙酸、山梨酸鉀和苯甲酸鈉。通過使用發(fā)酵抑制劑，能有效降低青貯飼料二次發(fā)酵和有氧變質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：羊草；青貯；發(fā)酵抑制劑；有氧穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)：S816.5+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2023）08-2564-07

Effect of Fermentation Inhibitors on Quality and Aerobic Stability

of Leymus chinensis Silage

LIU Yi-chao1， SUN Peng-bo1， ZHANG Jia-wei1， LI Dong-mei1， MA Hong-wei2，

JING Zhi-wei3， WANG Rui-feng3， JIA Yu-shan1*

（1. College of Grassland Resources and Environment， Inner Mongolia Agricultural University， Key Laboratory of Forage Grass

Cultivation Processing and Efficient Utilization， Ministry of Agriculture， Hohhot， Inner Mongolia 010000， China; 2. Inner Mongolia

Zhengshi Ecological Agriculture Co.， Tumed Left Banne， Inner Mongolia 010100， China; 3. Inner Mongolia Yihe Lvjin Agricultural

Development Co.， Ar Horqin Banner， Inner Mongolia 025500， China）

Abstract：During silage fermentation and aerobic exposure，the growth activity of microorganisms is taking the key role to silage quality and aerobic stability. The aim of this experiment was to investigate the effect of fermentation inhibitors on quality，aerobic stability and microbial population of Leymus chinensis silage. Four groups of L. Chinese silage were set up in the experiment：control group （no additives），propionic acid addition group （0.2 % FM），sodium benzoate addition group （0.2 % FM），and potassium sorbate addition group （0.2 % FM），with three replicates in each group at room temperature after cut-up and bagging-off，and sampled for analysis at 60 d and then 8 d of aerobic exposure. The results showed that propionic acid was effective in the enhancement of the dry matter，soluble sugars，acetic acid and propionic acid content of L. chinensis silage，reducing its pH value and ammonia nitrogen content，and suppressing the number of yeast and aerobic bacteria in the silage during the fermentation and aerobic exposure. Under this test condition，the addition of the tested fermentation inhibitors were all effective in improving silage quality and aerobic stability，but the effects were in descending order of propionic acid，potassium sorbate and sodium benzoate. By using fermentation inhibitors，the risk of secondary fermentation and aerobic deterioration of L. chinensis silage can be effectively reduced，and the utilization rate of silage and the health of livestock can be guaranteed.

Key words：Leymus chinensis;Silage;Fermentation inhibitor;Aerobic stability

近年來，我國草牧業(yè)發(fā)展迅速，草牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義?！懊褚允碁樘?，畜以料為先”，飼草是草牧業(yè)的基礎(chǔ)，草牧業(yè)作為牧區(qū)支柱產(chǎn)業(yè)，在全國畜產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)保供方面發(fā)揮著重要作用［1］。羊草（Leymus chinensis）作為我國北方草原的主要草種，具有“禾草之王”的美譽(yù)，羊草是多年生根莖型禾草，對(duì)不同生境有較強(qiáng)的適應(yīng)性，同時(shí)羊草具有產(chǎn)量高、粗蛋白質(zhì)含量高、抗寒、耐鹽堿、耐牧等優(yōu)點(diǎn)，是我國優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的牧草資源［2-3］。在第四屆牧草產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)暨羊草產(chǎn)業(yè)論壇上，內(nèi)蒙古牧草產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)秘書長李國才提議將羊草定位為“國草”，羊草不僅對(duì)草原的生態(tài)治理具有重要作用，還對(duì)我國飼草產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要影響。

目前羊草的加工方式主要為晾曬調(diào)制干草，但有些地區(qū)由于氣候原因，牧草晾曬工作很容易受到降雨影響，羊草青貯飼料應(yīng)運(yùn)而生［4-5］。青貯飼料是反芻家畜日糧中重要的飼料成分，具有制作方法簡便、成本低、適口性好、消化率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的青貯飼料有利于我國畜牧業(yè)健康高質(zhì)量發(fā)展［6］。青貯發(fā)酵的過程一般分為初期好氧階段、乳酸發(fā)酵階段、發(fā)酵穩(wěn)定階段，如果青貯原料、調(diào)制方法和青貯設(shè)施等未能滿足條件，則在此過程中會(huì)產(chǎn)生丁酸，并且含氮化合物分解為氨類物質(zhì)，導(dǎo)致pH值升高，青貯品質(zhì)下降，因此，必須采取相應(yīng)措施，防止此種情況的發(fā)生［7-8］。在青貯初期好氧階段，pH值難以降低，使腐敗微生物快速滋生，導(dǎo)致有氧穩(wěn)定性降低，在有氧暴露期間容易腐敗變質(zhì)［9］。添加發(fā)酵抑制劑可以抑制青貯中有害微生物的活動(dòng)，促進(jìn)乳酸菌的發(fā)酵，從而減少青貯發(fā)酵過程中營養(yǎng)物質(zhì)的損失，提高有氧穩(wěn)定性，為家畜提供更加優(yōu)質(zhì)的飼料［10-11］。

當(dāng)前，被應(yīng)用到青貯飼料中的添加劑有200多種，而添加發(fā)酵抑制劑是提高青貯品質(zhì)的方法之一［12］。發(fā)酵抑制劑主要是指化學(xué)添加劑，是最早應(yīng)用于青貯的一類添加劑，可以抑制不良微生物活動(dòng)，防止青貯飼料腐敗變質(zhì)，其主要包括無機(jī)酸（鹽酸、硫酸、磷酸等）、有機(jī)酸（甲酸、乳酸等）、醛類（甲醛等）三類［13-14］。通過添加發(fā)酵抑制劑可以抑制青貯過程中有害菌的活動(dòng)，增加乳酸含量，降低pH值，發(fā)酵抑制劑在保證發(fā)酵過程中和發(fā)酵結(jié)束時(shí)青貯品質(zhì)的同時(shí)，也能延長開袋后暴露在空氣中的有氧穩(wěn)定時(shí)間，飼料不會(huì)很快的發(fā)生變質(zhì)，保證了青貯飼料的利用率，對(duì)于我國飼料產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)發(fā)展具有重要意義［15］。目前的研究主要集中于不同種類添加劑對(duì)青貯品質(zhì)的影響，有關(guān)抑制劑對(duì)青貯飼料的品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性作用效果的研究較少，本試驗(yàn)通過設(shè)置丙酸、苯甲酸鈉和山梨酸鉀三種抑制劑為添加劑，分析其對(duì)羊草青貯品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性和微生物數(shù)量的影響，以期為羊草青貯品質(zhì)的提高提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的羊草品種為‘吉生1號(hào)’，種植于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市內(nèi)蒙古民族大學(xué)試驗(yàn)基地，試驗(yàn)地氣候類型為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，土地類型為沙化草地，地理坐標(biāo)為122°11′25″E，43°59′15″N，海拔高度為177 m。

1.2 試驗(yàn)方法

羊草青貯原料于抽穗期刈割，用鍘刀切碎至2 cm后取300 g添加不同發(fā)酵抑制劑（添加量為0.2% FM，由河南萬邦化工科技有限公司提供）混勻裝填到25 cm×36 cm的聚乙烯袋內(nèi)。羊草青貯處理設(shè)置為：對(duì)照組（CK）、丙酸（PA）、苯甲酸鈉（SB）、山梨酸鉀（PS）?？刂魄噘A含水量在65%左右，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，抽真空封口后置于室溫（20～30℃）保存。青貯60 d后開袋取樣，剩余樣品轉(zhuǎn)移到1 L的聚乙烯無菌瓶內(nèi)進(jìn)行有氧暴露，測定青貯60 d和有氧暴露8 d時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)

1.3.1 營養(yǎng)指標(biāo) 將原料、青貯及暴露樣品放置在105℃的烘箱內(nèi)殺青15 min，再放置在65℃的烘箱內(nèi)烘干48 h至恒重后粉碎。采用GB/T6435干燥法測定干物質(zhì)（Dry matter，DM）的含量；采用凱氏定氮法［16］測定粗蛋白質(zhì)（Crude protein，CP）的含量；使用ANKOM（型號(hào)：A2000i）纖維分析儀測定酸性洗滌纖維（Acid detergent fiber，ADF）和中性洗滌纖維（Neutral detergent fiber，NDF）的含量；采用蒽酮-硫酸比色法［17］測定可溶性碳水化合物（Water soluble carbohydrate，WSC）的含量。

1.3.2 發(fā)酵品質(zhì) 羊草青貯開袋后取10 g樣品，加入90 mL蒸餾水，使用均質(zhì)拍打儀勻速拍打2 min，過濾得到青貯飼料浸提液。使用酸度計(jì)測量pH；使用Agilent（型號(hào)：1100）高效液相色譜儀測定乳酸（Lactic acid，LA）、乙酸（Acetic acid，AA）、丙酸（Propionic acid，PA）和丁酸（Butyric acid，BA）的含量；采用苯酚-次氯酸比色法［18］測定氨態(tài)氮（Ammonia nitrogen，NH3-N）的含量。

1.3.3 有氧穩(wěn)定性 羊草青貯開袋后轉(zhuǎn)移到1 L的無菌瓶中，將多通道數(shù)據(jù)記錄儀的探頭（型號(hào)：MDL-1048A）插入試樣的中心，每隔2 h進(jìn)行一次溫度測量，記錄溫度的變化，每個(gè)無菌瓶口覆蓋兩層紗布，避免雜質(zhì)污染和減少水分蒸發(fā)。本試驗(yàn)通過比較青貯飼料中心溫度超過室溫2℃所需要的時(shí)間來評(píng)估其有氧穩(wěn)定性。

1.3.4 微生物計(jì)數(shù) 原料及羊草青貯開袋后，取10 g樣品，加入90 mL無菌水，使用均質(zhì)拍打儀勻速拍打2 min，過濾得到菌液。采用MRS培養(yǎng)基培養(yǎng)乳酸菌；采用馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)霉菌和酵母菌；采用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)好氣性細(xì)菌；采用伊紅美蘭培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌。使用平板計(jì)數(shù)法對(duì)微生物群落數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)采集到的原始數(shù)據(jù)，在Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和表格制作，圖片由Graphpad prism 8.0.2制成，SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件用于單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料特性

羊草青貯原料的DM為35.41% FW，CP，WSC，NDF和ADF含量分別為12.07 %，5.13 %，69.42 %和38.74 %；乳酸菌、好氣性細(xì)菌、大腸桿菌和酵母菌的數(shù)量分別為1.78，2.89，1.24和1.63 lg cfu·g-1，霉菌未檢測到。

2.2 發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯營養(yǎng)成分的影響

表1為發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯營養(yǎng)成分的影響。青貯60 d時(shí)，PA組的DM含量顯著高于其它處理組（P＜0.05）；有氧暴露8 d時(shí)，PA和PS組的DM含量均顯著降低（P＜0.05），CK組的DM含量最低。青貯60 d時(shí)，抑制劑組的CP含量顯著高于CK組（P＜0.05）；有氧暴露8 d時(shí)，PA組的CP含量顯著高于CK組，CK組的CP含量顯著降低（P＜0.05）。青貯60 d時(shí)，抑制劑組的WSC含量顯著高于CK組（P＜0.05）；有氧暴露8 d時(shí)，除PA組外各處理組的WSC含量均顯著降低（P＜0.05），抑制劑組的WSC含量顯著高于CK組（P＜0.05），PA組的WSC含量顯著高于其它處理組（P＜0.05）。青貯60 d時(shí)，各處理組的NDF和ADF含量無顯著差異；有氧暴露8 d時(shí)，各處理組的NDF和ADF均無顯著變化，抑制劑組的NDF和ADF含量顯著低于CK組（P＜0.05）。

2.3 發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

表2為發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響。青貯60 d時(shí)，PA組的pH值顯著低于其它處理組（P＜0.05），CK組的pH值最高；有氧暴露8 d時(shí)，除PA組外各處理組的pH值均顯著上升（P＜0.05），抑制劑組的pH值顯著低于CK組（P＜0.05），PA組的pH值顯著低于其它處理組（P＜0.05）。青貯60 d時(shí)，抑制劑組的LA含量顯著高于CK組（P＜0.05），其它各組間的LA含量無顯著差異；有氧暴露8 d時(shí)，抑制劑組的LA含量均顯著下降（P＜0.05），抑制劑組的LA含量顯著高于CK組（P＜0.05），PA組的LA含量顯著高于其它處理組（P＜0.05）。青貯60 d時(shí)，抑制劑組的AA含量顯著高于CK組（P＜0.05），PA組的AA含量顯著高于其它處理組（P＜0.05）；有氧暴露8 d時(shí)，各處理組的AA含量均顯著下降（P＜0.05），抑制劑組的AA含量顯著高于CK組（P＜0.05），PA組的AA含量顯著高于其它處理組（P＜0.05）。青貯60 d時(shí)，抑制劑組的PA含量顯著高于CK組（P＜0.05），PA組的PA含量顯著高于其它處理組（P＜0.05）；有氧暴露8 d時(shí)，各處理組的PA含量均顯著下降（P＜0.05），抑制劑組的PA含量顯著高于CK組（P＜0.05），PA組的PA含量顯著高于其它處理組（P＜0.05）。青貯60 d時(shí)，抑制劑組的NH3-N含量顯著低于CK組（P＜0.05），PA組的NH3-N含量顯著低于其它處理組（P＜0.05）；有氧暴露8 d時(shí)，除PA組外各處理組的NH3-N含量均顯著上升（P＜0.05），SB和PS組的NH3-N含量顯著低于CK組（P＜0.05），PA組的NH3-N含量顯著低于其它處理組（P＜0.05）。在青貯60 d和有氧暴露8 d時(shí)均未檢測到BA。

2.4 發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯有氧穩(wěn)定性的影響

圖1為發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯有氧穩(wěn)定性的影響。羊草青貯中，CK組有氧暴露82 h后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性顯著低于其它處理組（P＜0.05），PA組有氧暴露136 h后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性顯著高于其它處理組（P＜0.05），PS組有氧暴露114 h后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性顯著低于PA組（P＜0.05），SB組有氧暴露102 h后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性顯著低于PS組（P＜0.05）。

2.5 發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯微生物群落的影響

表3為發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯微生物群落的影響。青貯60 d時(shí)，抑制劑組的乳酸菌數(shù)量顯著高于CK組（P＜0.05），PA組的乳酸菌數(shù)量最高；有氧暴露8 d時(shí)，除PS組外各處理組的乳酸菌數(shù)量均顯著下降（P＜0.05），抑制劑組的乳酸菌數(shù)量顯著高于CK組（P＜0.05）。青貯60 d時(shí)，PA組的酵母菌數(shù)量顯著低于其它處理組（P＜0.05），CK組的酵母菌數(shù)量最高；有氧暴露8 d時(shí)，各處理組的酵母菌數(shù)量均顯著上升（P＜0.05），抑制劑組的酵母菌數(shù)量顯著低于CK組（P＜0.05），PA和PS組的酵母菌數(shù)量顯著低于其它處理組（P＜0.05）。青貯60 d時(shí)，抑制劑組的好氣性細(xì)菌數(shù)量顯著低于CK組（P＜0.05），PA組的好氣性細(xì)菌數(shù)量顯著低于其它處理（P＜0.05）；有氧暴露8 d時(shí)，各處理組的好氣性細(xì)菌數(shù)量均顯著上升（P＜0.05），抑制劑組的好氣性細(xì)菌數(shù)量顯著低于CK組（P＜0.05），其余各組的好氣性細(xì)菌數(shù)量無顯著差異。在青貯60 d和有氧暴露8 d時(shí)均未發(fā)現(xiàn)霉菌和大腸桿菌。

3 討論

3.1 原料特性

青貯原料中的乳酸菌和可溶性碳水化合物是影響青貯發(fā)酵的重要因素，青貯過程中乳酸菌加入量為5～6 lg cfu·g-1時(shí)即可超過原料所附生菌數(shù)而成為優(yōu)勢(shì)菌種，從而達(dá)到在短期內(nèi)迅速生產(chǎn)大量乳酸的效果?？扇苄蕴妓衔镏饕ㄆ咸烟恰⒐呛驼崽堑?，隨著青貯過程的進(jìn)行，可溶性碳水化合物的分解會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸，能夠調(diào)節(jié)青貯料的酸堿度，抑制有害微生物的生長，當(dāng)乳酸菌數(shù)量小于5 lg cfu·g-1，可溶性碳水化合物含量小于5%時(shí)青貯效果較差［19-20］。本試驗(yàn)中羊草原料的乳酸菌數(shù)量為1.78 lg cfu·g-1，可溶性碳水化合物含量為5.13%，原料中的乳酸菌數(shù)量較低，氣性細(xì)菌和大腸桿菌數(shù)量較高，需要通過使用添加劑來抑制雜菌的生長，促進(jìn)乳酸菌的發(fā)酵作用，保障青貯飼料的品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性。

3.2 發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯營養(yǎng)成分的影響

青貯飼料中可溶性糖和淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)是微生物生長繁殖的主要底物，在青貯飼料發(fā)酵初期和有氧暴露期間，雜菌的生長活動(dòng)較為旺盛，糖類和蛋白質(zhì)發(fā)生降解和分解，造成營養(yǎng)的大量流失，通過使用抑制劑能較好的限制雜菌的生長空間，改善青貯飼料的品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性［21］。通過分析羊草青貯營養(yǎng)成分可知，青貯60 d時(shí)，CK組的可溶性含量和粗蛋白質(zhì)含量最低，PA組的干物質(zhì)含量最高，這是由于丙酸、苯甲酸鈉和山梨酸鉀能夠抑制青貯過程中的不良發(fā)酵，降低羊草青貯飼料中可溶性糖的損失，其中丙酸具有較強(qiáng)的抗真菌能力，適量使用丙酸可以有效地抑制微生物的生長，有效降低羊草青貯飼料中干物質(zhì)的損失，保持飼料的新鮮度和營養(yǎng)成分，但是過量使用則可能對(duì)動(dòng)物的消化和健康造成負(fù)面影響［22-23］。有氧暴露8 d時(shí)，抑制劑組的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和可溶性糖含量均高于CK組，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維均低于CK組，Kung等人的研究結(jié)果表明，在有氧暴露期間，使用苯甲酸鈉和山梨酸鉀等抑制劑能很好的降低好氧細(xì)菌和真菌的活性，減緩青貯飼料的二次發(fā)酵和變質(zhì)，而對(duì)照組中有氧變質(zhì)程度嚴(yán)重，營養(yǎng)成分大量損失［24］。添加劑組中PA組的粗蛋白質(zhì)和可溶性糖含量高于其它處理組，這可能是由于丙酸在有氧條件下對(duì)革蘭氏陽性菌的抑制效果較好，革蘭氏陽性菌在細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)中含有一種叫作茵曲霉素的物質(zhì)，它能夠形成革蘭氏陽性菌特有的厚實(shí)細(xì)胞壁，這種細(xì)胞壁對(duì)酸有很好的耐受性。但是丙酸的穿透性較強(qiáng)，可以通過穿透細(xì)胞壁并導(dǎo)致膜上的離子流失，從而抑制革蘭氏陽性菌的生長，保留更多的營養(yǎng)物質(zhì)，這與何慧英的研究結(jié)果一致［25］。同時(shí)，大量研究表明適量使用苯甲酸鈉和山梨酸鉀可以提高飼料的能量價(jià)值和安全性，飼喂家畜后能夠提高其生產(chǎn)性能，還能降低其腹瀉和霉菌毒素中毒的風(fēng)險(xiǎn)［26］。

3.3 發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

在青貯飼料發(fā)酵初期好氧階段，植物細(xì)胞的生理活動(dòng)主要表現(xiàn)為呼吸作用的增強(qiáng)和酶的活性提高，植物細(xì)胞內(nèi)的線粒體會(huì)利用間隙內(nèi)殘留的氧氣繼續(xù)進(jìn)行呼吸作用，將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量、二氧化碳和水。此外，隨著酵素活性的提高，植物細(xì)胞內(nèi)的酶開始迅速分解碳水化合物，產(chǎn)生能夠促進(jìn)細(xì)菌繁殖和青貯飼料發(fā)酵的有機(jī)酸。同時(shí)，一些細(xì)胞膜中的氧化酶也會(huì)在這個(gè)階段被激活，加速細(xì)胞壁的降解過程，為后續(xù)的乳酸發(fā)酵階段打下基礎(chǔ)［27-28］。隨著氧氣的消耗，青貯發(fā)酵到達(dá)厭氧發(fā)酵階段，乳酸菌快速生長繁殖產(chǎn)生大量乳酸，青貯飼料的pH值迅速下降，從而抑制有害微生物的活動(dòng)，改善青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。當(dāng)pH值降低到一定值時(shí)發(fā)酵到達(dá)穩(wěn)定階段，青貯飼料品質(zhì)趨于穩(wěn)定，因此通過使用添加劑來增加酸化速率或主導(dǎo)菌群來增強(qiáng)乳酸發(fā)酵，能有效推進(jìn)青貯發(fā)酵進(jìn)程［29］。通過分析羊草青貯發(fā)酵品質(zhì)可知，青貯60 d時(shí)，PA組的pH值和氨態(tài)氮含量最低，乙酸和丙酸含量最高，CK組的pH值和氨態(tài)氮含量最高，乳酸、乙酸和丙酸含量最低。這是由于添加發(fā)酵抑制劑促進(jìn)了乳酸菌發(fā)酵進(jìn)程，有機(jī)酸積累較多，能更好的抑制梭菌和酵母菌等雜菌的生長代謝，提高青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，這與王亞芳等人的研究結(jié)果一致［30］。有氧暴露8 d時(shí)，抑制劑組的發(fā)酵品質(zhì)均高于對(duì)照組，但其中PA組的作用效果較好，這可能是丙酸、苯甲酸鈉和山梨酸鉀作用的最適pH值不同導(dǎo)致的。丙酸是一種無色，揮發(fā)性液體，具有刺激性氣味，可有效地抑制酵母菌和霉菌，對(duì)于好氧性芽孢桿菌和黃曲霉菌也有相同效果。丙酸在青貯飼料中能吸附于酵母菌及霉菌細(xì)胞的表面以達(dá)到抑菌功效，同時(shí)丙酸的強(qiáng)穿透性使霉菌不能滋生，尉小強(qiáng)等人研究表明丙酸的在pH值低于5.5時(shí)抑制效果明顯，且隨著pH值下降抑菌能力增強(qiáng)［31］。而苯甲酸鈉是酸性防腐劑，在堿性介質(zhì)中無殺菌、抑菌作用，其作用的最適pH值范圍為2.5～4.0，但在本試驗(yàn)條件下各組的pH值均未達(dá)到4.0，這可能導(dǎo)致其抑制效果低于丙酸［32］。

3.4 發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯有氧穩(wěn)定性的影響

有氧暴露期間，好氧細(xì)菌和真菌利用可溶性糖、蛋白質(zhì)和乳酸等作為底物，代謝產(chǎn)生二氧化碳和熱量，青貯飼料內(nèi)部的溫度逐漸上升直至變質(zhì)，其中梭菌和腸桿菌是導(dǎo)致蛋白水解和丁酸發(fā)酵的主要微生物［33］。同時(shí)，青貯飼料中的脂肪和蛋白質(zhì)等成分會(huì)在氧氣的作用下逐漸氧化分解，產(chǎn)生一定的熱量。這些反應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致溫度上升。通過分析羊草青貯有氧穩(wěn)定性分析可知，各組有氧穩(wěn)定性從高到低依次為PA，PS，SB和CK組，Chen等人研究表明丙酸具有揮發(fā)性，在青貯和有氧暴露期間隨著內(nèi)部溫度的升高，丙酸揮發(fā)產(chǎn)生的氣體與青貯飼料充分接觸，能更好的抑制雜菌的生長，有效提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性［34］。在本試驗(yàn)條件下，PS組的有氧穩(wěn)定性優(yōu)于SB組，在Bernardes的研究中也有類似的結(jié)果，通過測定玉米青貯飼料的品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性證明兩者都能有效提高有氧穩(wěn)定性，但在有氧暴露期間，添加山梨酸鉀比苯甲酸鈉更能抑制酵母菌的生長［35］。由于山梨酸鉀的毒性比苯甲酸鈉小，防腐效果比苯甲酸鈉好，安全性更高，在食品加工中，許多國家已經(jīng)開始逐漸采用山梨酸和山梨酸鉀替代苯甲酸和苯甲酸鈉。

3.5 發(fā)酵抑制劑對(duì)羊草青貯微生物數(shù)量的影響

青貯飼料發(fā)酵和有氧暴露期間，微生物活動(dòng)是影響青貯飼料品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性變化的關(guān)鍵因素。在發(fā)酵初期有氧階段，除了植物細(xì)胞的呼吸代謝，原料上附著的好氧微生物也會(huì)進(jìn)行生長代謝，消耗青貯飼料的營養(yǎng)成分［36］。通過分析羊草青貯微生物數(shù)量可知，青貯60 d時(shí)，PA組的乳酸菌數(shù)量最高，酵母菌和好氣性細(xì)菌數(shù)量最低，CK組的乳酸菌數(shù)量最低，酵母菌和好氣性細(xì)菌數(shù)量最高，這表明添加抑制劑能有效降低發(fā)酵過程中酵母菌和好氣性細(xì)菌的數(shù)量，其中丙酸的抑制效果較好，這與李茂等人的研究結(jié)果一致［37］。有氧暴露8 d時(shí)，除PS組外各組的乳酸菌數(shù)量均顯著下降，PA組的乳酸菌數(shù)量最高，酵母菌和好氣性細(xì)菌數(shù)量最低，CK組的乳酸菌數(shù)量最低且酵母菌和好氣性細(xì)菌數(shù)量最高，這可能與前面提到的抑制劑的最適pH范圍有關(guān)，開袋后丙酸組的pH值上升較為緩慢，酸性環(huán)境抑制好氧微生物活性的同時(shí)促進(jìn)了丙酸的作用效果［38］。在有氧暴露期間，好氧微生物的活動(dòng)造成青貯飼料二次發(fā)酵和有氧變質(zhì)，其中部分對(duì)乳酸利用率較高的酵母菌對(duì)低pH環(huán)境有較強(qiáng)的耐受性，酸性環(huán)境不能抑制其活性，青貯開封和開始飼喂過程中與空氣接觸時(shí)活性顯著升高。有氧暴露過程中，這些酵母菌能夠利用乳酸為能量物質(zhì)進(jìn)行代謝，導(dǎo)致酸性環(huán)境降低，其他好氧細(xì)菌及霉菌也活躍起來，青貯腐敗加深，糖分、淀粉及蛋白質(zhì)大量流失，產(chǎn)生大量熱量。同時(shí)，變質(zhì)的飼料中含有各種有毒物質(zhì)和刺激性氣體，降低飼用價(jià)值和適口性的同時(shí)嚴(yán)重危害家畜的健康［39］。因此，需要通過調(diào)節(jié)青貯過程中和有氧暴露期間微生物數(shù)量的變化，改善青貯飼料的品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性。在本試驗(yàn)條件下，丙酸、苯甲酸鈉和山梨酸鉀均能有效減少酵母菌和好氣性細(xì)菌的數(shù)量，延長飼料的可利用時(shí)間。

4 結(jié)論

本文通過研究抑制劑對(duì)羊草青貯品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性和微生物數(shù)量的影響，得以下結(jié)論：在青貯發(fā)酵和有氧暴露過程中，添加丙酸、苯甲酸鈉和山梨酸鉀均能有效提高羊草青貯的營養(yǎng)成分和發(fā)酵品質(zhì)，抑制酵母菌和好氣性細(xì)菌的生長，提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，各抑制劑的作用效果由高到低依次為丙酸、山梨酸鉀和苯甲酸鈉。

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（責(zé)任編輯 閔芝智）

收稿日期：2023-03-23；修回日期：2023-05-11

基金項(xiàng)目：天然青干草產(chǎn)品加工與安全貯藏關(guān)鍵技術(shù)研究（2020GG0032）；國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-34）資助

作者簡介：劉逸超（1998-），男，漢族，內(nèi)蒙古呼和浩特人，博士研究生，主要從事牧草飼料加工與貯藏研究，E-mail：liuyichao_nm@163.com；*通信作者Author for correspodence，E-mail：jys_nm@sina.com