不同添加劑對青貯燕麥品質的影響

覃方銼，趙桂琴，焦 婷，韓永杰，侯建杰，宋旭東

（甘肅農業大學 草業學院／草業生態系統教育部重點實驗室／甘肅省草業工程實驗室／中－美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅夏河永杰草畜有限責任公司，甘肅 合作 747000）

燕麥（Avenasativa）是禾本科一年生植物，在世界5大洲42個國家都有栽培，是中國西部高海拔地區重要的飼草料來源［1］。燕麥的加工利用方式多樣，其中青貯是很有推廣前景的一種。青貯燕麥既利用了燕麥品質優、適口性好的特點［2］，又結合了青貯飼料可長期保存、氣味酸香、柔軟多汁等優點［3］。青貯是一個利用微生物厭氧發酵的復雜過程，受多種因素的影響［4，5］。由于種種原因，燕麥青貯方面的研究相對比較滯后［2，6］。通過利用添加劑調制燕麥青貯，分析青貯燕麥的營養品質、發酵品質和主要微生物類群數量，探討不同添加劑對燕麥青貯品質的影響，以期為青貯燕麥調制提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

燕麥品種為隴燕3號（Avenasativacv.Longyan No.3），由甘肅農業大學草業學院提供。2012年4月播種于甘肅省夏河縣王格爾塘鎮，灌漿期刈割。玉米粉、尿素（含氮量46%）均為市售；乳酸菌添加劑Synlac Dry來自亞芯（南京）生物科技有限公司；Sila－Max 200來自美國Ralco Nutrition公司。

1.2 試驗方案

設5個處理：尿素及玉米粉添加量參照玉柱等［7，8］、武繼勇［9］、韓素芹［10］等研究結果，添加量分別為0.4%和4%；Synlac Dry及Sila－Max 200按照產品包裝說明添加，添加量分別為0.002g／kg和0.002 5g／kg；CK為無添加劑處理。每個處理3個重復。

適當壓扁，自然條件下晾曬，待青貯原料含水量達到65%～70%，施加各種添加劑，以圓型打捆機對全株青貯原料進行打捆（50cm×70cm），再以裹包機裹包3～4層，置于室內120d后取樣。

1.3 樣品處理及指標測定

均勻取樣200g于105℃滅酶15min，再65℃烘干48h，粉碎后過40目篩置于自封袋中密封保存、待測。

測定方法參照任繼周等［11］和楊勝［12］的方法。烘干法測絕對干物質（DM）；凱氏定氮法測定粗蛋白（CP）含量；Van soest法測定中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）含量；EDTA－Na2絡合滴定法測定鈣（Ca）含量；氫醌亞硫酸鈉比色法測定磷（P）含量；蒽酮比色法測定可溶性糖（WSC）含量；苯酚－次氯酸鈉比色法測定氨態氮（NH3－N）含量。

取20g樣品加入180mL去離子水，過4層紗布過濾再以定性濾紙精濾，以精密pH計測定pH值。所得濾液過0.22μm濾膜，再用安捷倫1260高效液相色譜測定精濾浸提液中的乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）、丁酸（BA）的含量。色譜條件［13－15］為 SB－AQ C18色譜柱（46mm×250mm）；流動相3%甲醇為0.01mol／L（NH4）2HPO4＝3∶97，pH 2.70，檢測波長210nm，流速1mL／min，進樣量20μL，柱溫25℃。

另取20g青貯草樣，加入180mL 0.85%的滅菌生理鹽水，稀釋得到適合濃度后采用平板梯度稀釋法測定青貯料中主要微生物類群數量。采用MRS培養基測定乳酸菌（LAB）數量；采用牛肉膏瓊脂培養基測定一般好氧細菌（Bac）數量；采用虎紅瓊脂培養基測定霉菌、酵母菌（M＆Y）數量［16］。

1.4 V－Score評分

V－Score評分體系［17］以氨態氮（NH3－N）和揮發性脂肪酸（VFA）為評價指標進行青貯發酵評價。計算方法不同的 NH3－N含量（XN）、AA＋PA 含量（XA）、BA（XB）含量分別計算各指標的分配分數YN、YA、YB，進而得到對應處理的V－Score分數Y＝YN＋YA＋YB；滿分為100分，各指標不同含量分配的分數不同（表1）。依據評分結果對青貯飼料品質進行評級：優（＞80分）、良（60～80分）、差（≤60分）。

表1 V－Score分數分配計算式Table1 Calculation method of V－score

1.5 數據處理

用Excel及JMP10.02進行方差分析與多重比較；用SigmaPlot 12.0作圖。

2 結果與分析

2.1 不同添加劑處理對青貯燕麥營養品質的影響

試驗添加尿素處理后DM含量顯著低于其他處理（P＜0.05），CP分別較CK、玉米粉、Synlac Dry和Sila－Max 200處理提高21.20%、48.82%、20.48% 和11.82%，P含量最高。與CK相比，NDF、ADF、WSC及Ca含量變化不大。添加玉米粉的DM、WSC含量顯著高于CK（P＜0.05）。NDF，ADF和Ca含量與CK差異不顯著，CP含量顯著低于CK，但與其他處理差異不大。相較于CK，Synlac Dry處理的DM、CP、NDF、ADF 基本無變化，Sila－Max 200處理的 CP、ADF也無明顯變化（P＞0.05），而2個處理的 WSC含量均顯著高于CK。各處理中，添加Sila－Max 200的NDF含量最低，為51.27%，較CK低9.56%。整體而言，添加Sila－Max 200青貯效果較優，有利于青貯燕麥的長期保存。

表2 不同添加劑下青貯燕麥的營養成份Table2 Effects of different additives on nutrient content of oat silage

2.2 不同添加劑處理對青貯燕麥發酵品質的影響

添加尿素后NH3－N含量最高（圖1），AA較CK增加87.50%。添加玉米粉后AA含量最高；LA含量顯著增加（P＜0.05）。添加Synlac Dry后LA、AA含量均顯著增加，其NH3－N含量最低。相較于CK，各添加劑處理可顯著降低青貯原料pH（P＜0.05），添加Synlac Dry和Sila－Max 200處理的pH顯著低于其他處理，且Sila－Max 200的LA含量顯著高于其他處理，另外，各處理均未檢測出BA。整體而言，乳酸菌型添加劑能顯著提高LA和AA含量、較大程度地降低青貯燕麥的pH，提高青貯燕麥好氧穩定性，效果優于非生物添加劑。

圖1 不同添加劑處理下青貯燕麥的pH、LA、AA、NH3－NFig.1 Comparison of pH，LA，AA and NH3－N of silage under different treatments

2.3 不同添加劑處理對青貯燕麥微生物類群數量的影響

添加尿素處理M＆Y、LAB數量與CK無顯著差異，但Bac數量顯著降低（圖2）。添加玉米粉能較好地控制好氧微生物的數量，但是對提高乳酸菌數量的作用不顯著（P＞0.05）。添加Synlac Dry和Sila－Max 200處理均能有效抑制M＆Y、Bac的數量，提高LAB數量。其中，Sila－Max 200效果較好。

2.4 不同添加劑處理的V－Score評分結果

NH3－N含量在很大程度上指示了蛋白質的分解程度；而AA及PA與青貯飼料的好氧穩定性有密切的關系；BA是青貯發酵的有害產物，BA含量的多少表明了腐敗菌、霉菌及酪酸菌的活動程度。V－Score評分體系利用NH3－N和VFA對青貯發酵品質進行評價，在一定程度上可以快速、準確的反映青貯飼料品質。

CK、玉米粉、Synlac Dry、Sila－Max 200處理組的V－Score評分結果分別為65.25，65.43和62.80，評級結果均為良，青貯效果較好。尿素處理由于添加了外源氮，使青貯燕麥NH3－N顯著提高，V－Score評分結果為48.08，評級結果為差。

3 討論

青貯是一個利用微生物厭氧發酵保持青綠飼料優良品質的過程。加入青貯添加劑的目的在于促進乳酸發酵、抑制不良微生物繁殖，減少貯藏過程中營養物質損失并增加其飼喂價值［18，19］。青貯添加劑根據作用效果可分為5類［20］，即發酵促進型添加劑、發酵抑制型添加劑、好氧性變質抑制劑、營養型添加劑和吸收劑。

圖2 不同添加劑處理下青貯燕麥的霉菌和M＆Y、Bac、LAB的比較Fig.2 Comparison of M＆Y，Bac and LAB of silage under different treatments

表3 不同添加劑處理青貯燕麥的V－Score評分Table3 V－score grades of silage under different treatments

在高水分或青貯原料較差時，加入營養型添加劑效果更明顯，能夠為乳酸菌提供充足的營養，且可為微生物發酵提供充足底物，增加乳酸含量［21］。尿素作為營養添加劑，可對青貯含氮成分產生明顯的影響［22］，使粗蛋白含量增加。其原因一方面是尿素直接增加了氮素含量；另一方面，尿素在尿素酶的作用下分解成CO2和NH3，使NH3－N含量顯著增加，對青貯飼料中的真蛋白產生了一定的保護作用［21］。結果表明，尿素處理可提高青貯燕麥粗蛋白含量，改善其營養價值，與郭艷萍、玉柱等［5］研究結果一致。試驗發現尿素作為營養添加劑沒能為乳酸菌繁殖和乳酸發酵提供更多底物，LAB數量和LA含量并未顯著增加，與Singh等［23］的結果不一致。并且添加尿素后DM含量顯著降低，可能是因為尿素促進了WSC的分解，也有是尿素分解產生的氨生成氨水，不利于pH降低，乳酸菌對好氧微生物的抑制作用減弱，使營養物質被大量消耗。由于尿素分解導致NH3－N含量極顯著升高，使其V－Score評分較低，僅為48.08，青貯品質評級為差。郭玉琴等［24］報道，添加玉米粉可顯著改善青貯飼料營養品質，但本研究中添加玉米粉并未顯著降低原料的NDF、ADF含量，并且CP含量也相對較低；但是添加玉米粉后青貯燕麥中LA、AA含量顯著增加，好氧微生物數量得到顯著抑制，提高了青貯燕麥有氧穩定性，利于青貯料的長時間保存，V－Score評分為65.43，評級為良。

適宜的可溶性碳水化合物含量是青貯成功的關鍵之一，是保證青貯發酵品質的前提條件［25，26］。青貯若要成功，原料乳酸菌數量必須達到每克105個以上才能確保乳酸發酵占絕對優勢［27］。研究者認為，添加乳酸菌菌劑能夠明顯改變青貯發酵過程中的微生態系統，增加青貯原料乳酸菌數量，促進乳酸發酵，提高乳酸含量，降低pH和氨態氮含量，提高青貯發酵品質。但在乳酸菌添加劑對青貯品質影響的研究報道方面卻有不同的看法［28－30］。Ohyama等［31］報道，在黑麥草、鴨茅混合青貯中接種植物乳酸桿菌對青貯品質無有益影響。Meeske等［32］研究發現，雖然添加乳酸菌菌劑產生大量乳酸，但是乳酸菌制劑不對青貯料的好氧穩定性產生影響，并且揮發性脂肪酸含量低，甚至使青貯料趨向于好氧性變質［33］。研究中乳酸菌型添加劑Synlac Dry和Sila－Max 200處理的 LAB、M＆Y、Bac數量均無顯著差異，但與CK相比均降低了好氧細菌數量、抑制有氧呼吸，使青貯品質得到提高。試驗還發現在相似的LAB數量條件下，Sila－Max 200的LA含量顯著高于Synlac Dry及其他各處理，其原因在于Sila－Max 200所含乳酸菌種類的產酸能力及效率顯著高于Synlac Dry。相對于單純的化學途徑促進青貯發酵過程，微生物對營養物質的的降解、代謝作用更加高效。本研究中，兩種乳酸菌菌劑均能顯著降低青貯料的pH，對NDF、ADF的降解作用也比較明顯，且使NH3－N含量有所降低，但和CK相比，其差異并不顯著，與 Unsworth［34］、Jaakkola S 等［35］人 研 究 結 果 一致。由于貯藏時間較長，有害發酵產物的不斷積累使青貯發酵環境出現一定程度的惡化，添加Synlac Dry和Sila－Max 200處理的青貯燕麥 V－Score評分均不高，分別為70.72、62.80，但兩種乳酸菌制劑均能在產生較多LA的同時較好地控制AA含量，獲得較優的青貯品質，評級結果為良。

4 結論

添加劑對燕麥青貯有顯著影響，不同類型的添加劑作用不同。尿素和玉米粉對青貯燕麥的NDF和ADF降解作用不顯著，NDF及ADF含量較高，對提高燕麥青貯品質作用不大。生物添加劑青貯效果優于非生物添加劑，其中，Sila－Max 200表現最佳，能夠在較好保持青貯料營養品質的同時，獲得最低的pH、最高的LA含量及較高的揮發性脂肪酸含量，有利于青貯飼料的長期保存。

［1］ 曲祥春，何中國，郝文媛，等.我國燕麥生產現狀及發展對策［J］.雜糧作物，2006，26（3）：233－235.

［2］ 趙桂琴，師尚禮.青藏高原飼用燕麥研究與生產現狀、存在問題與對策［J］.草業科學，2004，11（21）：17－21.

［3］ 單華佳，楊富裕，趙云，等.不同添加劑對苜蓿干草體外消化率的影響［J］.甘肅農業大學學報，2010，45（1）：116－119.

［4］ 周道瑋，王敏玲，陳玉香.青貯及其對草地管理的意義［J］.草原與草坪，2010，30（3）：15－20.

［5］ 郭艷萍，玉柱，顧雪瑩，等.不同添加劑對高粱青貯質量的影響［J］.草地學報，2010，18（6）：875－879.

［6］ 薛艷慶，徐成體，劉書杰.應用新技術捆裹青貯燕麥草的品質評定［J］.青海草業，2000，（9）：8－11.

［7］ 玉柱，孫啟忠，鄧波.老芒麥青貯研究［J］.中國農業科技導報，2008，10（1）：98－102.

［8］ 玉柱，李傳友，薛有生.萎蔫和玉米粉混合處理對紫花苜蓿袋裝式青貯品質的影響［J］.中國草地學報，2009，3（3）：83－87.

［9］ 武繼勇.飼料青貯與利用［J］.飼料與添加劑，2011（3）：27－28.

［10］ 韓素芹.青貯飼料時添加劑的合理使用［J］.河南畜牧獸醫，2003，24（9）：25－26.

［11］ 任繼周，吳自立，李綬章，等.草原生態化學［M］.北京：中國農業出版社，1987.

［12］ 楊勝.飼料分析及飼料質量監測技術［M］.北京：北京農業大學出版社，1998.

［13］ GB／T 5009.157－2003，食品中有機酸的測定［S］.

［14］ 潘惠慧，吳曉琴，陸柏益，等.高效液相色譜法分析和檢測青梅花、枝、葉中有機酸的種類和含量［J］.科技通報，2008，24（3）：350－354.

［15］ 許慶方，玉柱，韓建國，等.高效液相色譜法測定紫花苜蓿青貯中的有機酸［J］.草原與草坪，2007，（2）：63－67.

［16］ 微生物研究法討論會.微生物試驗方法［M］.（日）程光勝譯.北京：科學出版社，1981.

［17］ 自給飼料品質評價研究會.粗飼料品質評價手冊［M］.東京：日本草地畜產種子協會，2001：93.

［18］ 冬花.青貯飼料生產技術及添加劑的應用［J］.新疆畜牧業，2003，1（1）：24－25.

［19］ 張運濤.生物性添加劑的應用［J］.中國飼料，1995，2（3）：17－19.

［20］ Wilkinson J M.Silage ［M］.Aberystwyth，UK：Chalcombe Publication，2005：77－85.

［21］ 張增欣，邵濤.青貯添加劑研究進展［J］.草業科學，2006，23（9）：56－62.

［22］ Lessard J R，Erfle J D，Sauer F D，etal.Protein and amino acid patterns in maize ensiled with or without urea［J］.J Sci Food Agri.1978，29：506－512.

［23］ Singh A P，Verma N C，Rekib A.Evaluation of the sorghum stovers as fresh as well as silage［J］.Indian Journal of Animal Science，1993，63：767－773.

［24］ 郭玉琴，楊起簡，王洪波.添加不同水平的玉米粉對紫花苜蓿青貯營養成分的影響［J］.飼料與畜牧，2005（6）：20－22

［25］ McDonald P，Henderson A R，Heron S J E.The Biochemistry of Silage［M］.Marlow，UK：Chalcombe Publications，1991：184－236.

［26］ 高愿君.野生植物加工［M］.北京：中國輕工業出版社，2001.

［27］ 杜淑清.青貯飼料添加劑的種類和使用［J］.獸藥與飼料添加劑，2002，7（3）：26－27.

［28］ 王博，吳建平，雷照民，等.兩種生物添加劑在全株玉米青貯中的應用效果［J］.甘肅農業大學學報，2012，47（5）：24－27.

［29］ 熱杰.乳酸菌添加劑對青藏高原燕麥青貯品質的影響［J］.安徽農業科學，2009，37（32）：15846–15847.

［30］ 張新平，李向林，萬里強.正交設計在苜蓿青貯添加劑試驗中的應用研究［J］.草原與草坪，2006（1）：28－32.

［31］ Ohyama Y，Masaki S，Morichi T.Effect of Applying Lactic Acid Bacteria on Fermentation Characteristics and Aerobic Deterioration of Silage［J］.Japanese Journal of Zootechnical Science，1973，44：404－409.

［32］ Meeske R，Basson H M.The effect of alactic acid bacterial inoculant on maize silage［J］.Animal Feed Science Technology，1998，70：239－247.

［33］ Weissbach J R，Henderson A R，Roberts D J.Silage Additives［J］.SAC Technical Note T270.Scottish Agricultural College，Edinburgh，1991.

［34］ Unsworth，Wylie E F.The energy balance of lactating cows offered unwilted or wilted silages［J］.Proc.8th silage conf.Hurley，2002，3（2）：57－58.

［35］ Verbicce，Erskov E R，Jaakkola S，etal.The effect of forage preservation on the technology and robic protein degradability and microbial protein synthesis in the rumen［J］.Animal Feed Science and Technology，1999，8（2）：195－212.