關(guān)鍵詞：混合青貯;濕啤酒糟;甜玉米秸稈;發(fā)酵品質(zhì);有氧穩(wěn)定性

甜玉米（Zeamaysvar.rugosa）引進(jìn)我國30余年來，廣東省已成為全世界甜玉米主要的種植區(qū)域之一。甜玉米秸稈鮮嫩多汁、適口性好，是優(yōu)質(zhì)的反芻動(dòng)物粗飼料之一[1]，但其收獲具有季節(jié)性。濕啤酒糟是以小麥（Triticumaestivum ）麩、大豆（Glycinemax）和稻谷（Oryzasativa）殼等為原料釀造啤酒時(shí)所產(chǎn)生的副產(chǎn)物，可作為家畜的優(yōu)良飼料[2]，但濕啤酒糟含水量高（約80%），放置容易腐敗變質(zhì)，制作干酒糟的成本較高，青貯濕啤酒糟可解決其易變質(zhì)及不易運(yùn)輸?shù)膯栴}。混合青貯是將兩種或兩種以上原料混合在一起，厭氧條件下利用乳酸菌發(fā)酵來實(shí)現(xiàn)長期保存的存貯方式，具有提高原料利用價(jià)值和飼草消化率等優(yōu)點(diǎn)[3]。有研究表明將濕啤酒糟與象草（Pennisetum purpureum ）[4]、玉米（Zeamays）秸稈[5]和水稻秸稈[6]等混合青貯，可有效提高其青貯發(fā)酵品質(zhì)。適宜的含水量（60%～70%）也是保證優(yōu)質(zhì)青貯飼料的重要條件[7-9]。由于原材料特性的差異，將混貯原料調(diào)制成適宜的混合比例或含水量有利于降低pH 值、丁酸和氨態(tài)氮（NH3-N）含量[10-11]，提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性[12]。大豆秸含水量低，長期以來未得到有效利用，大部分用于還田或丟棄，造成資源浪費(fèi)[13]。有研究表明大豆秸替代適量玉米秸稈飼喂育肥?？捎行Ы档惋暭Z成本[14]。此外，我國是世界主要的水稻產(chǎn)區(qū)，稻草資源豐富，稻草飼用化可有效擴(kuò)大飼草來源。

因此，本文通過設(shè)置甜玉米秸稈與濕啤酒糟單貯、混貯、混貯并用稻草或大豆秸調(diào)節(jié)含水量，探究混合比例及含水量對(duì)甜玉米秸稈與濕啤酒糟混合青貯發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性的影響，為利用農(nóng)副產(chǎn)物調(diào)制成為優(yōu)質(zhì)青貯飼料提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 青貯原料

甜玉米秸稈、大豆秸和稻草在成熟期收獲于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)增城實(shí)驗(yàn)基地;濕啤酒糟來自于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)奶牛場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)處理為：甜玉米秸稈單貯，濕啤酒糟單貯，甜玉米秸稈與濕啤酒糟按鮮物質(zhì)3∶1和4∶1混合青貯，甜玉米秸稈與濕啤酒糟按鮮物質(zhì)3∶1和4∶1混合并添加大豆秸或稻草調(diào)節(jié)混合原料水分含量為60%（添加大豆秸稈或稻草約70g）或70%（添加大豆秸稈或稻草約31g）青貯，共12個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。

1.3 青貯調(diào)制

將青貯原料切短至1～2cm，按1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)混勻后分裝至約30cm× 20cm 的聚乙烯青貯袋中，每袋約250g，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，最后用真空密封機(jī)（SINBOVacuumSealer）抽真空、密封，置于室溫貯藏90d后取樣進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)分析。

1.4 分析方法

1.4.1 原材料化學(xué)特性分析 用四分法取材料20g，放入聚乙烯塑料封口袋中，加入80mL 蒸餾水，放置4℃冰箱浸泡18h后過濾，濾液用于測(cè)定原材料pH 值及緩沖能。pH 值用pH 計(jì)（PHS-3C）測(cè)定，緩沖能用鹽酸-氫氧化鈉滴定法測(cè)定[15]。另取約150g樣品于70℃恒溫烘箱中烘干至恒重后測(cè)定干物質(zhì)（Drymatter，DM）含量[16]，樣品粉碎后過40目篩，用于測(cè)定水溶性碳水化合物（Water-solublecarbohydrate，WSC）和粗蛋白（Crudeprotein，CP）含量。WSC含量用蒽酮-硫酸法測(cè)定[17]。CP含量用凱氏定氮法測(cè)定。

1.4.2 發(fā)酵品質(zhì)、微生物及有氧穩(wěn)定性的測(cè)定

發(fā)酵品質(zhì)測(cè)定：青貯90d開封后，用1.4.1中的方法制備浸提液，用于測(cè)定青貯后pH 值、有機(jī)酸（乳酸、乙酸、丙酸、丁酸）和NH3-N 含量。有機(jī)酸含量采用島津高效液相色譜儀測(cè)定，取2 mL 浸提液12000r·min-1在4℃離心3min，0.45μm 的微孔濾膜過濾后分析。

色譜條件為：

檢測(cè)器：SPD-20A。

流動(dòng)相：0.1mmol·L-1高氯酸。

流速：1mL·min-1。

柱溫：40℃。

NH3-N 含量采用凱氏定氮法測(cè)定。

微生物計(jì)數(shù)：無菌操作下稱取10g樣品，加入90mL無菌生理鹽水，于200r·min-1 振蕩30min后，將其稀釋至不同濃度，用涂布法進(jìn)行微生物計(jì)數(shù)。乳酸菌、好氧細(xì)菌、酵母和霉菌數(shù)量分別采用MRS瓊脂培養(yǎng)基、營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基計(jì)數(shù)。乳酸菌在厭氧條件下37℃培養(yǎng)2d;好氧細(xì)菌、酵母和霉菌在有氧條件下30℃培養(yǎng)2～3d。

有氧穩(wěn)定性測(cè)定：青貯料開封取樣后，用干凈的濕紗布覆蓋袋口防止青貯飼料水分蒸發(fā)，在開封后第3d和第7d測(cè)定青貯料的pH 值、有機(jī)酸含量和微生物數(shù)量（好氧細(xì)菌和酵母）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

微生物計(jì)數(shù)的數(shù)量轉(zhuǎn)換為lgcfu·g-1 FM。青貯前原材料的化學(xué)特性和微生物數(shù)量采用Excel2003和SPSS10軟件進(jìn)行方差分析，青貯后發(fā)酵品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性用雙因素方差分析和Duncan法進(jìn)行多重比較，Plt;0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 青貯前原材料的化學(xué)特性和微生物數(shù)量

甜玉米秸稈和濕啤酒糟的DM 含量低于30%，大豆秸和稻草的DM 含量約為88%;甜玉米秸稈的WSC含量高達(dá)16.73% DM，而大豆秸、稻草和濕啤酒糟的WSC含量均低于4% DM;大豆秸及稻草的CP含量較低，而濕啤酒糟的CP 含量接近34%DM，顯著高于其他原料（Plt;0.05）;甜玉米秸稈附著酵母數(shù)量最多，濕啤酒糟中霉菌數(shù)量最少（表1）。

2.2 青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)

青貯90d后，濕啤酒糟單貯的pH 值顯著高于其他處理（Plt;0.05），C3W1，C4W1的pH 值顯著低于單貯（Plt;0.05）?；旌锨噘A的乳酸含量（約為4% DM）均顯著高于甜玉米秸稈（約為3% DM）及濕啤酒糟單貯（0.46% DM）（Plt;0.05），C3W1的乙酸含量顯著高于C4W1，添加稻草或大豆秸均顯著（C4W1-R70除外）增加C4W1的乙酸含量，各處理均未檢測(cè)出丙酸和丁酸。

濕啤酒糟單貯NH3-N含量（3.76% TN）顯著高于其他處理（Plt;0.05），C3W1，C4W1的NH3-N含量顯著低于濕啤酒糟單貯（P lt;0.05），其中C3W1的NH3-N含量顯著高于C4W1（Plt;0.05）;添加稻草混貯的NH3-N 含量（約為0.9% TN）顯著低于其他處理（Plt;0.05），添加稻草調(diào)控含水量的兩個(gè)不同比例的NH3-N 含量差異不顯著。C3W1的好氧細(xì)菌數(shù)量顯著低于C4W1，但添加稻草或大豆秸調(diào)控水分后，C3W1好氧細(xì)菌數(shù)量顯著升高（Plt;0.05），濕啤酒糟單貯及C3W1-S60，C3W1-S70均未檢測(cè)到酵母（表2），各處理均未檢測(cè)到霉菌。

2.3 青貯飼料的有氧穩(wěn)定性

2.3.1 有氧暴露期間pH 值和有機(jī)酸含量變化由表3可知，有氧暴露3d后，濕啤酒糟單貯的pH值上升至5.24，未檢測(cè)到乳酸，C3W1的乳酸含量下降，C4W1，C3W1-S60和添加大豆秸的C4W1的乳酸含量均上升。

有氧暴露7d后，甜玉米秸稈單貯及C3W1，C4W1的pH 值顯著上升，乳酸含量顯著下降（Plt;0.05），添加稻草及大豆秸處理的pH 值仍保持在4.25 以下。其中，添加大豆秸的C3W1-S60 和C3W1-S70的pH 值變化幅度較小，乳酸及乙酸含量顯著高于其他處理（Plt;0.05），C3W1-S60的乳酸含量增加，C3W1-S70的乳酸含量變化甚微，C3W1-S60和C3W1-S70的乙酸含量增加。

2.3.2 有氧暴露期間微生物數(shù)量變化 由圖1及圖2可知，有氧暴露期間，甜玉米秸稈單貯的酵母數(shù)量顯著高于其他處理（Plt;0.05）;有氧暴露7d后，甜玉米秸稈單貯的好氧細(xì)菌數(shù)量顯著高于其他處理（Plt;0.05），濕啤酒糟單貯的好氧細(xì)菌數(shù)量顯著低于其他處理（Plt;0.05）。C3W1-S60和C3W1-S70在有氧暴露下好氧細(xì)菌及酵母的數(shù)量增長緩慢，有氧暴露7d后的C3W1-S60處理仍未檢出酵母，添加大豆秸處理的酵母數(shù)量顯著低于其他處理（Plt;0.05）。有氧暴露3d后，C4W1和添加稻草的C3W1處理的好氧細(xì)菌和酵母數(shù)量顯著增加，有氧暴露7d后C3W1好氧細(xì)菌和酵母的數(shù)量顯著上升（Plt;0.05）。

3 討論

3.1 混合青貯的發(fā)酵品質(zhì)

青貯原材料的WSC含量和附著的乳酸菌數(shù)量是影響青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的主要因素[18]。原材料的WSC含量超過6% DM，附生乳酸菌數(shù)量超過105cfu·g-1FM 是滿足優(yōu)質(zhì)青貯發(fā)酵的基本需求[7]。甜玉米秸稈的WSC含量（16.73% DM）顯著高于其他副產(chǎn)物，且附著乳酸菌數(shù)量超過105cfu·g-1 FM，理論上，甜玉米秸稈單貯比其他混合組更有利于乳酸菌繁殖，青貯后應(yīng)產(chǎn)生更多的乳酸[19-20]，這與本研究混合青貯顯著提高了甜玉米秸稈的乳酸含量的結(jié)果不一致，可能是與甜玉米秸稈中好氧細(xì)菌及酵母的數(shù)量較多有關(guān)，也可能是混合青貯后含水量及青貯中優(yōu)勢(shì)菌群的豐度發(fā)生改變，有利于乳酸菌等青貯有益微生物的生長繁殖，抑制了其他有害微生物的生長[21-22]。本研究中，濕啤酒糟單貯發(fā)酵品質(zhì)較差，青貯90d后NH3-N含量顯著高于其他處理（Plt;0.05），乳酸和乙酸含量最低，可能是因?yàn)闈衿【圃愕腤SC含量低（2.26% DM），無法為乳酸菌的生長繁殖提供充足的底物，同時(shí)，濕啤酒糟可能殘余少量酒精，抑制了乳酸菌的生長[23]。試驗(yàn)中各混合青貯料乳酸含量均顯著高于甜玉米秸稈或濕啤酒糟單獨(dú)青貯（Plt;0.05），Zeng等[24]研究表明與單貯相比，混合青貯更有利于青貯過程中乳酸菌的生長繁殖。

青貯飼料中NH3-N 的含量反映了青貯過程中蛋白質(zhì)及氨基酸分解的程度，NH3-N 越多，表明青貯過程中蛋白質(zhì)分解越多，青貯品質(zhì)越差[25]。本研究中添加稻草的4組混貯處理的NH3-N 含量最低且4組差異不顯著;甜玉米秸稈與濕啤酒糟混合比例為4∶1處理的NH3-N 含量顯著低于其比例為3∶1時(shí)，添加大豆秸C4W1-S60 和C4W1-S70 的NH3-N 含量也顯著低于甜玉米秸稈單貯（P lt;0.05），表明與單貯相比，混合青貯有利于保護(hù)青貯料中蛋白質(zhì)不被降解，從而有效降低青貯過程中NH3-N 的產(chǎn)生，這可能是因?yàn)榛旌锨噘A將含水量調(diào)節(jié)為60%或70%，不利于梭菌等青貯有害微生物的生長，從而減少青貯過程中NH3-N 的產(chǎn)生[26]。

3.2 混合青貯的有氧穩(wěn)定性

青貯飼料開封暴露于有氧環(huán)境下，好氧細(xì)菌和酵母等有害微生物生長繁殖產(chǎn)熱，分解乳酸，青貯料pH 值及溫度升高，引起青貯料變質(zhì)[27]。本研究中濕啤酒糟單貯在開封后微生物數(shù)量較低，可能是因?yàn)槠渌┪⑸锓敝车腤SC 含量少，與甜玉米秸稈混合的C3W1和C4W1處理的有氧穩(wěn)定性較甜玉米秸稈單貯好，但不如添加大豆秸處理效果好，一方面可能是因?yàn)镃3W1和C4W1含水量較高，開封后有青貯液滲出，為好氧細(xì)菌和酵母提供了繁殖的環(huán)境[28];另一方面可能是濕啤酒糟和大豆秸中含有改善青貯料有氧穩(wěn)定性的異型發(fā)酵乳酸菌，從而提高了青貯料的有氧穩(wěn)定性[29]。

異型發(fā)酵乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乙酸，能抑制酵母的增殖，是提高青貯飼料有氧穩(wěn)定性的重要因素[30]。本研究中，與單貯相比，混合青貯產(chǎn)生較多的乳酸和乙酸，其中C3W1-S60和C3W1-S70在有氧暴露7d后，乙酸含量仍顯著高于其他處理（Plt;0.05），這可能是因?yàn)榛旌锨噘A中異型發(fā)酵乳酸菌數(shù)量較多，且混合青貯加速了異型乳酸菌發(fā)酵[31]。本研究中，除C4W1外，其余混貯處理的乙酸含量均高于甜玉米秸稈及濕啤酒糟單貯，研究結(jié)果表明甜玉米秸稈與濕啤酒糟按3∶1混合，并添加大豆秸能顯著提高青貯料中乙酸含量，其中C3W1-S70乙酸含量顯著高于C3W1-S60（Plt;0.05），這可能是副產(chǎn)物原料中乳酸菌的種類差異造成的，如大豆秸或稻草可能含有更多的異型發(fā)酵乳酸菌，這類異型乳酸菌可能是大豆或水稻中所特有的，也可能是秸稈收獲后某一時(shí)期所特有的[29]。

4 結(jié)論

本研究中，濕啤酒糟單貯發(fā)酵品質(zhì)較差，甜玉米秸稈單貯有氧穩(wěn)定性較差。與單貯相比，甜玉米秸稈與濕啤酒糟混合比例為3∶1的混合青貯顯著提高了乳酸及乙酸含量，甜玉米秸稈與濕啤酒糟混合比例為4∶1的混合青貯顯著提高了乳酸含量;添加大豆秸有效抑制了酵母菌生長，顯著提高了青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，有氧暴露7d后，pH 值變化不顯著;添加大豆秸含水量為60%顯著降低了NH3-N含量;添加稻草顯著減少了青貯飼料NH3-N 的產(chǎn)生。綜合考慮發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性，甜玉米秸稈與濕啤酒糟按3∶1的比例混合，并添加大豆秸將含水量調(diào)節(jié)為60%的處理最佳。