添加玉米粉和乳酸菌制劑對燕麥與箭筈豌豆混播捆裹青貯發酵品質的影響

琚澤亮，趙桂琴，覃方銼，焦　婷

(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)

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添加玉米粉和乳酸菌制劑對燕麥與箭筈豌豆混播捆裹青貯發酵品質的影響

琚澤亮，趙桂琴，覃方銼，焦婷

(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)

摘要：為探討添加玉米粉、乳酸菌制劑和玉米粉+乳酸菌制劑對燕麥與箭筈豌豆混播(6∶4)捆裹青貯發酵品質的影響，設置對照、玉米粉(CF)、Sila-Max 200(S)和玉米粉+Sila-Max 200(CF+S)4個處理，在燕麥乳熟期、箭筈豌豆開花期刈割，捆裹青貯后第40，80和120 d開包取樣，測定青貯料的發酵品質。結果表明：與對照相比，添加劑對燕麥與箭筈豌豆混播捆裹青貯品質影響非常顯著。添加玉米粉顯著提高了青貯料的水溶性碳水化合物含量，同時其氨態氮、乙酸、總揮發性脂肪酸含量在80 d時為最高，較對照分別增加了5.72%，288.89%和91.49%。添加Sila-Max 200處理pH迅速下降，青貯80 d后低至4.19，乳酸含量顯著增加。復合添加效果最優，其pH在80 d后較對照下降了9.96%，乳酸含量增加了219.61%，氨態氮含量顯著下降；青貯120 d后乳酸/乙酸為對照的2.5倍。綜上所述，玉米粉和乳酸菌制劑組合添加能更好地改善燕麥與箭筈豌豆混合青貯的發酵品質。

關鍵詞：燕麥；箭筈豌豆；捆裹青貯；添加劑

青藏高原由于其高寒嚴酷的地理氣候條件，牧草生長季短、生長緩慢，同時又是我國主要的牧區之一，牧草需求量極大，漫長的冬春枯草季節給畜牧業生產造成了很大影響[1]。如何在加強草原保護、改善生態環境的同時促進畜牧業發展已成為迫在眉睫的首要任務。種植優質牧草并將其進行加工儲存，對緩解該地區冬春季節飼草緊張的局面有重要意義。

落后的飼草加工一直是制約我國草地畜牧業快速發展的主要因素之一[2]。青貯飼料因其營養價值高、消化性強、適口性好、制作簡單、儲存時間長等優點越來越受到關注，是現代畜牧業發展不可替代的重要飼料形式[3]。捆裹青貯更是具有機械化程度高，操作簡單且便于移動或運輸等優點，可以根據飼喂的需要量開包從而避免常規青貯使用過程中的二次發酵現象[2,4]。優質高產的飼草是進行捆裹青貯的理想原料，但適宜青藏高原地區種植的優質牧草種類并不多。禾本科主要有青稞(Hordeumvulgare)、燕麥(Avenasativa)等，豆科主要是箭筈豌豆(Viciasativa)[1,5]。在高寒地區，燕麥與箭筈豌豆混播，不僅草產量顯著提高[6]，箭筈豌豆的粗蛋白質含量也增加[7-8]，使其成為理想的捆裹青貯原料。

青貯是利用微生物厭氧發酵的復雜過程，受到多種因素的影響[9]，添加劑可以有效改善青貯飼料的發酵品質。在青貯飼料生產中，玉米粉和乳酸菌制劑是常用的添加劑，能夠有效改善發酵菌群結構，顯著提高青貯飼料營養價值，組合使用效果更優[10-12]。張潔等[13]研究了乳酸菌制劑、山梨酸鉀和糖蜜添加后對燕麥與箭筈豌豆混合青貯發酵品質的影響，發現添加糖蜜對混合青貯發酵品質的改善效果優于乳酸菌制劑。李君風等[14]研究了添加不同水平乙酸對燕麥和紫花苜?；旌锨噘A發酵品質和有氧穩定性的影響，認為0.4%乙酸添加量最適宜。但在燕麥與箭筈豌豆混播混合青貯方面的研究比較滯后[15-16]。因此，以玉米粉和Sila-Max 200為添加劑，探討其對燕麥與箭筈豌豆混播青貯發酵品質的影響，為改善混播混貯發酵品質提供依據。

1材料和方法

1.1試驗地概況

試驗點位于青藏高原東北部邊緣的甘南藏族自治州夏河縣王格爾塘鎮。海拔2 523 m，氣候屬寒冷濕潤類型，高原大陸性氣候特點比較明顯。年平均氣溫3.9℃，年均降水量32.42 mm，年均無霜期88 d，年日照時間為2 296 h。試驗地為農耕用地，地勢平坦，肥力均勻。

1.2試驗材料

供試材料為隴燕3號(Avenasativacv.Longyan No.3)和箭筈豌豆，均由甘肅農業大學草業學院提供，主要營養成分燕麥為乳熟期，箭筈豌豆為盛花期測定(表1)。于2013年4月以撒播方式種植，燕麥單播量為255 kg/hm2，箭筈豌豆為60 kg/hm2，燕麥與箭筈豌豆分別以各自單播量的60%、40%混播。添加劑為玉米粉(市售)、Sila-Max 200(美國Ralco Nutrition公司)。

表1　燕麥和箭筈豌豆主要營養成分

1.3試驗設計

燕麥乳熟期、箭筈豌豆盛花期采用圓盤式割草機齊地刈割，于室外自然晾曬至牧草含水量達65%～70%后，進行捆裹青貯處理。采用完全隨機設計，設對照；玉米粉(CF)，添加量為4%；Sila-Max 200(S)，添加量為0.002 5 g/kg；玉米粉+Sila-Max 200(CF+S)；各添加劑添加量均以青貯原料鮮重為基準，與青貯原料充分混勻。用圓型打捆機打捆(50 cm×70 cm)，用裹包機裹包，置于室內，于青貯第40，80和120 d取樣測試，每個處理各時間點3個重復。

1.4指標測定

1.4.1營養指標測定及微生物分析在草捆不同位置各取樣200 g并混合均勻，用自封袋封存，置于泡沫箱中，冰袋低溫處理，帶回實驗室。稱取100 g樣于105℃滅酶15 min后65℃烘干至恒重。烘干樣粉碎后過40目篩并置于自封袋中密封保存，用于各指標測定。測定方法參照文獻[17，18]。干物質(DM)采用烘箱干燥法測定；pH采用PHS-3C型數顯酸度計測量；粗蛋白質(CP)采用凱氏定氮法測定；氨態氮(AN)采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定；可溶性碳水化合物(WSC)采用蒽酮比色法測定。

1.4.2發酵品質分析取20 g青貯樣，加入180 mL去離子水于4℃冰箱浸提24 h，四層紗布過濾后用定性濾紙精濾，0.22 μm濾膜過濾，用來測定pH、乳酸及揮發性脂肪酸。采用安捷倫1260高效液相色譜和G1321B紫外熒光檢測器測定乳酸(LA)及揮發性脂肪酸(VFAs)。色譜條件[19-20]：SB-AQ C18色譜柱(4.6 mm×250 mm)；流動相A(甲醇)：流動相B[0.01 mol/L(NH4)2HPO4,pH為2.70]=3∶97，流速1 mL/min，進樣量20 μL，檢測波長210 nm，柱溫25℃。

1.5統計分析

應用Excel 2010對數據進行初步整理，SPSS 17.0軟件進行統計分析。

2結果與分析

2.1添加劑對捆裹青貯過程中氨態氮、粗蛋白質和水溶性碳水化合物含量的影響

添加劑對燕麥與箭筈豌豆混播捆裹青貯品質有顯著影響。青貯40 d 時，S和CF+S處理氨態氮含量差異顯著(P<0.05)，高于對照和CF，以CF+S最高，為26.24%。隨著青貯發酵的進行，對照和CF處理的氨態氮含量上升，而S和CF+S處理則呈相反趨勢。青貯80 d時，CF+S處理比對照低了12.78%，并隨時間延長進一步下降，120 d時，CF+S處理氨態氮含量最低，為18.24%，CF處理最高，為36.21%，二者相差一倍。

CF+S處理粗蛋白質含量在40，80和120 d始終保持最高值，青貯80 d時高出對照20.10%。隨著青貯時間的延長，各處理粗蛋白質含量總體均呈下降趨勢。尤其是CF處理，下降幅度較大，青貯120 d相較于40 d時下降了30.93%。各處理的水溶性碳水化合物含量與粗蛋白質一樣，總體呈下降趨勢。青貯80 d時，以CF+S處理最高，為8.52%，S處理最低，為6.77%。CF處理青貯120 d相較于40 d時下降了25.03%，下降幅度在所有處理中最高。

表2　添加劑處理下青貯過程中氨態氮、粗蛋白質和水溶性碳水化合物含量

注：同列不同大寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)；同行不同小寫字母表示不同青貯天數間差異顯著(P<0.05),下同

2.2添加劑對捆裹青貯過程中pH、干物質和乳酸含量的影響

添加劑對青貯過程中pH、干物質和乳酸含量等均有顯著影響(表3)。隨試驗時間延長，所有處理的干物質含量均呈下降趨勢，CF和CF+S處理干物質含量始終高于對照和S處理。80 d時，各處理干物質含量顯著低于40 d的水平(P<0.05)；120 d時，S處理依然顯著下降(P<0.05)，其他3個組基本保持穩定，以CF+S處理最高，為30.96%，S處理最低，為27.61%。

試驗時間延長，所有處理組pH均顯著(P<0.05)降低。S和CF+S處理pH始終顯著低于對照，青貯80 d二者都已經降至4.2以下(4.19和4.07)；其中，CF+S處理在40，80和120 d時pH一直保持最低，較對照分別低了5.07%，9.96%和8.84%，顯著低于其他各處理。120 d時，各添加處理pH均顯著(P<0.05)低于對照，相較于青貯40 d時，CF，S和CF+S處理pH分別降低了15.49%，11.99%和10.47%，遠高于對照降低值(6.77%)。與pH變化相應的各處理乳酸含量在青貯40 d時為最低，隨著時間的推移乳酸含量顯著增加，120 d時達到最大值。其中，S和CF+S處理40 d時乳酸含量為各處理中最高，分別為0.75%和1.37%。80 d時，除對照外其余處理乳酸含量均顯著增加，尤其是CF+S處理(1.63%)，為對照(0.51%)的3倍；120 d時，F和CF+S處理為各處理中最高，分別為1.46%和1.69%。

表3　添加劑處理下青貯過程中pH、干物質和乳酸含量

2.3添加劑對捆裹青貯過程中揮發性脂肪酸含量的影響

添加劑對青貯過程中揮發性脂肪酸含量有顯著影響(表4)。整個青貯進程，各處理乙酸含量變化各不相同，對照組先降低后增加，S處理則與之相反；CF處理呈不斷上升趨勢，CF+S處理則與之相反。青貯120 d時，以CF+S處理為最低(0.20%)，F處理為最高(0.82%)。各處理丙酸含量均呈現上升趨勢，但相鄰時間點差異均不顯著(P>0.05)；對照組丙酸含量始終顯著高于各添加處理。

由于各處理中均未檢測出丁酸，所以總揮發性脂肪酸含量變化趨勢受乙酸影響較大。青貯40 d時，對照與CF+S處理總揮發性脂肪酸含量最高，為0.56%，其后CF+S處理開始下降。在80和120 d時，CF處理總揮發性脂肪酸含量顯著高于其他各組，分別達0.90%和1.06%。120 d時CF+S處理總揮發性脂肪酸含量最低(0.45%)。

隨著青貯的進行，各處理LA/AA值變化也不盡相同。對照組和CF+S處理呈現上升趨勢，CF和S處理則先下降隨后上升，但CF+S處理始終差異顯著(P<0.05)高于其他各處理組，青貯40，80和120 d時較對照分別高出110.87%，80.84%和149.08%。

表4　添加劑處理下青貯過程中揮發性脂肪酸含量

注：各處理中丁酸(BA)均未檢出，故未列出

3討論

燕麥與箭筈豌豆混播捆裹青貯，結果顯示120 d時包括對照組在內的4個處理組均具有較高的乳酸和干物質含量，表明所有處理發酵品質良好，較完整地保存了鮮草的營養成分?？赡苁且驗檠帑満休^高的水溶性碳水化合物，為乳酸菌發酵提供了充足的底物，促進了發酵進程[21-22]，這一點可從青貯120 d后對照組仍含有很高的水溶性碳水化合物看出。豐富的水溶性碳水化合物是青貯成功的保證，是提高青貯發酵品質的前提[23]，對照組未加入任何添加劑也可青貯成功，說明試驗青貯方案在實際生產可行。同時，青貯進程中，各處理pH、總揮發性脂肪酸、乳酸/乙酸值和氨態氮等指標的顯著差異也顯示出不同處理對青貯發酵品質的不同影響，對選擇最佳處理具有重要的參考意義。

玉米粉是一種良好的營養型青貯添加劑，可以有效增加青貯料的水溶性碳水化合物含量，試驗40 d時，玉米粉添加處理組WSC含量顯著高于其他各處理。Wang等[24]報道了6%～7%DM的WSC含量是牧草青貯成功所需的最低值。王鴻澤等[10]在甘薯蔓、酒糟及稻草混合青貯中添加玉米粉，提高了青貯料的DM，CP和WSC、乳酸含量，降低了pH、乙酸、丙酸含量以及氨態氮/總氮值，明顯提高了青貯品質。RigóE等[25]的試驗結果也證明，高水溶性碳水化合物的玉米粉可以彌補青貯原料水溶性碳水化合物含量的不足。但本試驗結果與前人研究不一致，玉米粉處理pH、乙酸和總揮發性脂肪酸含量高于(P>0.05)或顯著(P<0.05)高于對照，LA/AA值低于(P>0.05)或顯著(P<0.05)低于對照。主要原因為：1)是青貯原料上附著的乳酸菌數量有限，不能夠迅速繁殖成為優勢群落，形成良好的發酵環境[26]；2)是整株捆裹青貯會使得草捆不易壓實，青貯環境中空氣較多，添加玉米粉后充足的WSC含量并未能有效促進乳酸發酵，反而為其他有害菌群活動提供了有利條件[27]。這些從對照與S和CF+S處理的對比中也可以看出，添加了乳酸菌劑的處理明顯優于對照。所以，在WSC含量較高的青貯原料中添加額外的碳水化合物并不一定能有效促進乳酸菌發酵，還應當在青貯飼料調制過程中注意踩緊壓實，減少青貯環境中的空氣殘留。

乳酸菌制劑是被普遍研究和使用的青貯添加劑，它可以顯著增加青貯材料中的乳酸菌數量，促進青貯初期乳酸發酵，使得pH迅速降低，從而有效抑制青貯發酵過程中有害微生物的活性，改善青貯發酵品質[28-29]。蔡義民等[30]報道pH是判別青貯發酵品質好壞的主要指標之一，因為低pH可以抑制大腸桿菌、梭菌、芽孢桿菌和霉菌等有害菌群活動。熱杰[31]研究了乳酸菌添加劑對青藏高原燕麥青貯品質的影響，結果表明添加乳酸菌可降低青貯燕麥的pH和氨態氮含量、增加有益菌發酵、減少干物質損失量，顯著提高青貯發酵品質。本試驗結果與之一致，添加Sila-Max 200組pH隨著青貯時間的推移不斷降低，與對照組相比顯著(P<0.05)降低，40 d時LA/AA值顯著(P<0.05)高于對照，氨態氮含量也不斷降低，很好地改善了青貯發酵品質。有機酸含量是評價青貯質量好壞的一個重要指標，各種有機酸的含量大小可以直接反映青貯過程中哪種微生物占主導地位[32]。青貯80 d后，各處理丙酸含量顯著升高，這可能與WSC含量的顯著降低有關，發酵底物的減少降低了乳酸菌活性，這與Seale[33]的研究結果一致，含糖量不是十分充足的青貯原料，較高的乳酸菌數量也不能有效改善青貯發酵品質。所以，生產應用中添加乳酸菌制劑制作青貯飼料時應當考慮青貯時間問題，過長的時間反而不利于青貯發酵品質的提升。

玉米粉和Sila-Max 200組合添加在120 d時顯示最低的pH、乙酸、總揮發性脂肪酸及氨態氮含量，最高的LA和干物質含量、LA/AA值，表明相較于單獨添加處理而言，玉米粉和Sila-Max 200組合添加更好地改善了青貯發酵品質，這可能是玉米粉和Sila-Max 200組合添加產生了疊加效應所致[34]。王永新等[35]在紫花苜蓿青貯中使用了改良綠汁發酵液加玉米粉組合添加，顯著提高了青貯發酵過程中的乳酸含量，降低了pH、乙酸含量、氨態氮/總氮值。王鴻澤等[10]探討了玉米粉和乳酸菌對甘薯蔓、酒糟及稻草混合青貯品質的影響，發現玉米粉和乳酸菌組合添加效果更好，提高了青貯料WSC和乳酸菌含量，pH迅速下降，明顯改善了發酵進程，提高了青貯品質，該組合在所有試驗組中V-score評分最高。試驗結果基本與前人研究一致，后期WSC含量的降低原因可能與單獨添加Sila-Max 200相同，較高數量的乳酸菌發酵產生了豐富的乳酸，同時也消耗了一定量的水溶性碳水化合物，但總量依然顯著(P<0.05)高于單獨添加Sila-Max200，說明復合添加起到了很好的效果，有效降低了營養物質損失，提高了青貯發酵品質。

在燕麥與箭筈豌豆混播(6∶4)后捆裹青貯，雖然不添加任何添加劑也可青貯成功，但添加劑處理效果更好，促進了乳酸發酵，有效保存了營養物質，提高了青貯發酵品質。玉米粉和乳酸菌制劑組合添加更好地促進了乳酸發酵，降低了pH，減少了營養流失，青貯品質更優。

在水溶性碳水化合物含量很高的青貯原料中，單獨添加玉米粉并不能有效促進發酵進程。單獨添加乳酸菌制劑可在一定程度上改善青貯發酵品質，降低營養損失，效果明顯優于單獨添加玉米粉。乳酸菌數量的不足是限制青貯發酵的主要因素。

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Effects of adding corn flour and lactic acid bacteria on fermentation quality of baling silage of oat and common vetch mixture

JU Ze-liang,ZHAO Gui-qin,QIN Fang-cuo,JIAO Ting

(KeyLaboratoryofGrasslandEcologySystem,MinistryofEducation,Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China)

Abstract：The aim of this study was to evaluate the effects of adding corn flour,lactic acid bacteria preparation and their combinations on the fermentation qualities and residual water soluble carbohydrates of baling silage of mixed sowing oat and common vetch(6∶4).The additives for silage included no additive(CK) ,corn flour(CF),Sila-Max 200(S),corn flour+Sila-Max 200 ( CF+S)，these silos were opened on 40,80 and 120 days after ensiling and then the fermentation quality was analyzed.The results showed that the silage quality was significantly affected by the additives.Adding corn flour significantly increased WSC content,the NH3-N,AA,total VFAs contents and pH value were the highest at 80d,these indexes increased 5.72%、288.89%、91.49% and 8.21% respectively compared to that of CK.The silage quality with Sila-Max 200 was superior to corn flour.Its pH value was falling quickly and reduced to 4.19 at 80d and LA content significantly increased.Optimal performance was the combination treatment,its pH value decreased 14.32% than control at 80d,LA content increased 219.61%,NH3-N content significantly decreased,and LA/AA value was still 2.5 times of the control after 120 d of ensiling.Based on the above results, the combination addition of corn flour and lactic acid bacteria preparation was better choice for improving the fermentation quality of mixed silages of oat and commonvetch in this experiment.

Key words：oat;common vetch;baling silage;additive

中圖分類號：S 816.7

文獻標識碼：A

文章編號：1009-5500(2016)02-0059-07

作者簡介：琚澤亮(1991-)，安徽宣州人，男，在讀碩士。

基金項目：農業行業科研專項(201003023)；國家燕麥蕎麥產業體系(CARS-08)資助

收稿日期：2015-09-02； 修回日期：2015-09-21

E-mail：juzliang@126.com

趙桂琴為通訊作者。