新型青貯添加劑對玉米青貯品質的影響

孫麗萍，馮昕，李小娟，張蓓

(鄭州輕工業大學食品與生物工程學院，河南 鄭州 450002)

全株玉米青貯因其產量高、營養豐富、適口性好、消化率高等優點成為奶牛主要的粗飼料來源。但玉米青貯品質的好壞卻受許多因素的影響。國內外眾多學者開展和探索了青貯添加劑的研究，取得了一定的效果。同型乳酸菌發酵劑可快速降低pH值，增加乳酸產量[1]。搜集1980至2007年重要學術期刊上的試驗論文進行Meta分析，發現同型和異型乳酸菌制劑對玉米青貯的效果可能不同，乳酸菌制劑可增加pH值、乙酸和丙酸濃度，降低酸性洗滌纖維、可溶性碳水化合物和氨態氮的含量[2]。Oliveira等[3]分析了乳酸菌添加劑對青貯品質和生產性能的影響，發現乳酸菌含量≥105 CFU/g，可顯著提高溫帶和熱帶牧草及苜蓿等青貯的發酵和干物質含量，但對玉米青貯和高粱青貯發酵沒有改善；可提高奶牛產奶量，但對飼料消化率和轉化率卻沒有影響。國內也有眾多學者開展了相關研究，但大多數集中在某種單一添加劑對青貯品質的影響[4-8]。劉海燕等[9]研究了纖維素酶、木聚糖酶和中草藥對玉米秸稈穰葉青貯發酵品質的影響。也有研究報道乳酸菌加糖蜜或乳酸菌加纖維素酶有利于提高發酵品質[10]。目前的青貯添加劑多以一種或兩種成分為主，并且各有其優缺點。為了尋找更加合理的全株玉米青貯方案，本試驗在乳酸菌和纖維素酶基礎上再添加釀酒酵母菌和枯草芽孢桿菌，來評價其對青貯品質是否有更好的改善作用，為優質玉米青貯提供更加合理的解決方案。

1 材料與方法

1.1 菌種與儀器

試驗用新型復合青貯添加劑的組成成分：植物乳桿菌(1×1010CFU/g，添加比例5%)、乳酸片球菌(2×1010CFU/g，添加比例5%)、羅伊氏乳桿菌(2×109CFU/g，添加比例5%)、嗜酸乳桿菌(1×1010CFU/g，添加比例5%)、纖維素酶(10 000 IU/g，添加比例10 %)、釀酒酵母菌(2×1010CFU/g，添加比例1 %)、枯草芽孢桿菌(10×1010CFU/g，添加比例0.2%)，載體為葡萄糖和麥芽糊精。除了纖維素酶購自于芬蘭Finnfeed公司外，其余均購自美國科漢森公司。

儀器：傅里葉變換近紅外光譜儀(Antaris Ⅱ)，購自Thermo Electron (美國)，儀器工作參數為：譜區范圍4 000～10 000 cm-1，掃描次數16次，分辨率8 cm-1；DHG-9000A立式電熱鼓風干燥箱(上海和呈儀器制造有限公司)。

1.2 試驗設計

每1 000 kg玉米青貯樣品添加新型復合青貯添加劑10 g。具體添加方式為：對于使用粉碎機的小型牧場，準備約36 ℃的溫水20 L(水溫不高于40 ℃)，加400 g紅糖攪拌均勻后，加入100 g新型復合青貯添加劑，攪拌均勻后活化30 min，使用噴霧器噴灑，青貯樣品上，每一層噴一次；對于使用克拉斯收割機的牧場，在水罐中加入約36 ℃的溫水400 L(水溫不高于40 ℃)，然后加入2 kg新型復合青貯添加劑和8 kg紅糖攪拌均勻，活化30 min，調節噴速，每鋪一層玉米青貯樣品噴灑一層新型復合青貯添加劑，直到樣品和添加劑均勻混合用完為止。

試驗所收集的玉米青貯樣品采自于寧夏、新疆、河南等地共12個牧場，分別采集每個牧場使用新型復合青貯添加劑的青貯樣品(3個不同部位的樣品)作為處理組，同時采集每個牧場未使用新型復合青貯添加劑的常規青貯樣品(3個不同部位的樣品)，并作為對照組，共采集了72份樣品。

每份青貯樣品一分為二。其中一份青貯樣品取25 g浸于225 mL蒸餾水中，4 ℃冰箱保存24 h，然后用快速定性濾紙過濾，制得青貯飼料浸提液樣品，用于測定其有機酸(乳酸、乙酸、丁酸)和氨態氮含量；另外一份冷凍樣品4 ℃自然解凍，采用四分法取樣約300 g，經烘箱干燥(65 ℃，48 h)后粉碎過1 mm篩，用于近紅外光譜采集和粗蛋白成分分析的干燥粉碎樣品。

1.3 測定方法

采用梅特勒PS-2酸度計測定pH值；采用離子色譜法對浸提液測定有機酸含量[11]；粗蛋白質含量參考AOAC Official Method 990.03《動物飼料中粗蛋白的測定:燃燒法》進行測定[12]；干物質(DM)測定參照張麗英[13]《飼料分析及飼料質量檢測技術》(2003)方法進行；中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量采用Van Soest方法測定[14]；淀粉含量參考GB/T 20194—2006《飼料中淀粉含量的測定：旋光法》進行測定[15]；總可消化養分參考《奶牛營養需要》(2001)進行測定[16]；產奶凈能根據2004年奶牛行業飼養標準進行推算獲得[17]。采用近紅外光譜進行樣品掃描，將上述傳統方法所測值做統計分析，建立待測指標數據庫，最后根據待測樣品的光譜圖得到待測指標的檢測值。

1.4 數據統計與分析

用SPSS 19.0軟件對試驗數據進行方差分析,試驗結果采用“平均值±標準差”表示,P<0.05表示差異顯著。

2 結果

2.1 新型復合青貯添加劑對玉米青貯飼料有機酸和pH值的影響

比較添加新型復合青貯添加劑對玉米青貯有機酸和pH值的影響，結果見下表1。與對照組相比，使用新型復合青貯添加劑后，玉米青貯飼料的有機酸含量和pH值并未發生顯著改變(P>0.05)。

表1 青貯添加劑對玉米青貯飼料有機酸和pH值的影響

2.2 新型復合青貯添加劑對玉米青貯飼料中可消化養分及纖維含量的影響

比較添加新型復合青貯添加劑對玉米青貯飼料中可消化養分及纖維含量的影響，結果見表2。添加新型復合青貯添加劑后，青貯飼料干物質含量和淀粉含量分別比對照組高16.98%和27.16%，差異顯著(P<0.05)。總可消化養分、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量與對照組相比也發生了顯著地改變(P<0.05)。而粗蛋白含量與對照組相比未發生顯著改變(P>0.05)。氨態氮占總氮的百分比在新型復合青貯添加劑添加組和對照組間沒有顯著變化(P>0.05)。該新型復合青貯添加劑使玉米青貯的品質從二級的標準提升達到了一級標準(青貯玉米品質分級GB/T25882—2010)。

表2 玉米青貯飼料的營養價值 %

2.3 新型復合青貯添加劑對玉米青貯飼料中產奶凈能的影響

比較添加新型復合青貯添加劑對玉米青貯飼料中產奶凈能的影響，結果見表3。使用新型復合青貯添加劑的玉米青貯飼料，其產奶凈能與對照組相比存在著顯著差異(P<0.05)，產奶凈能提高了5.2%。

表3 青貯添加劑對玉米青貯飼料中產奶凈能的影響

3 討論

3.1 青貯添加劑對青貯飼料中有機酸的影響

青貯成敗的關鍵因素之一是青貯開始時使乳酸菌迅速成為優勢菌群，降低pH值，從而抑制有害菌的繁殖。乳酸含量是評價青貯品質的一個關鍵指標。乳酸菌劑可使青貯盡快進入乳酸發酵階段，生成乳酸，降低青貯pH值，抑制有害微生物菌群的生長，減少有害物質的(霉菌、丁酸等)生成，從而改善青貯品質，表現在乳酸和乳酸乙酸比值的顯著升高[18]。研究發現，植物乳桿菌增加了乳酸濃度，降低了pH值[19-20]。本研究同樣發現，添加新型復合青貯添加劑青貯飲料的乳酸含量有所提高，pH值降低，從3.96降低至3.90。青貯添加劑降低了苜蓿青貯中丙酸和丁酸的濃度，提高了干物質的消化率[21]，添加混合植物油對酵母菌落、霉菌、乳酸菌及腸桿菌沒有影響，但卻降低了乙酸、丁酸和戊酸的摩爾比及丙酸比例的增加，而丙酸類添加劑在一定程度上降低了發酵過程中酸的產量和酵母菌數[22]。由此可見，不同添加劑的作用效果不同。本試驗中的新型復合青貯添加劑使全株玉米青貯中乙酸和丙酸的濃度略有降低，表明該新型復合青貯添加劑提高了玉米青貯的厭氧發酵。

3.2 青貯添加劑對青貯飼料營養價值的影響

酸性洗滌纖維含量是干物質消化率的有效度量指標，其含量越高，干物質消化率就越低。用纖維素酶或半纖維素酶處理，降低了全株玉米青貯中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，但不影響纖維成分[23-25]。對荷斯坦閹牛及安格斯閹牛飼喂不同中性洗滌纖維含量(33.8%和 50.8%)的青貯玉米發現，與低中性洗滌纖維日糧相比，高中性洗滌纖維日糧降低了14.4%的干物質采食量和13.8%的日增重[26]。日糧中的NDF是衡量粗纖維水平的指標[27]，其有效降解率與NDF、ADF含量呈極顯著或顯著負相關關系,與CP含量呈顯著正相關關系[28]。本試驗測得青貯飼料中性洗滌纖維含量(從48.6%降低至43.7%)和酸性洗滌纖維含量(從25.20%降低至21.70%)，說明新型復合青貯添加劑顯著提高了干物質消化率，使玉米青貯的品質從二級標準提升達到了一級標準(青貯玉米品質分級GB/T25882—2010)，這與前人的研究結果一致[26-28]。

4 結論

添加新型復合青貯添加劑提高玉米青貯飼料中乳酸濃度(2%)，降低了青貯的pH值(1.5%)，抑制了青貯發酵早期階段好氧菌、霉菌和雜菌的發酵，提高了產奶凈能(5.2%)，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量顯著降低。