干燥和微生物接種對(duì)黑麥草發(fā)酵模式、品質(zhì)及其應(yīng)用價(jià)值的影響

郄晶晶，張小瓊，趙彥敏，鄭 博*

（1.宣化科技職業(yè)學(xué)院，河北張家口 075100；2.襄陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北襄陽(yáng) 441000；3.張家口廣播電視大學(xué)，河北張家口 075000）

近年來(lái)，張家口壩上地區(qū)借助土地、氣候、人力等資源優(yōu)勢(shì)逐漸形成了規(guī)模化肉牛繁育基地，對(duì)飼草需求量逐年增大。黑麥草作為一種一年生或多年生的草本植物，可用于青貯或作物覆蓋物，由于其生長(zhǎng)速度快，廣泛分布在世界各地的溫帶、熱帶或亞熱帶地區(qū)，將其作為牧草無(wú)論是新鮮、曬干還是青貯，對(duì)于反芻動(dòng)物來(lái)說(shuō)都是較優(yōu)質(zhì)的飼料資源。但當(dāng)黑麥草收獲季節(jié)降雨量較大時(shí)，將限制其儲(chǔ)存（李榮輝和曹社會(huì)，2007）。黑麥草儲(chǔ)存以青貯為主，但也有采用干草的形式。生產(chǎn)的青貯黑麥草飼料通常可以用塑料乙烯包裝，便于運(yùn)輸。但目前由于缺乏有效的青貯飼料制備技術(shù)，銷售的青貯黑麥草飼料質(zhì)量參差不齊。青貯是飼料作物短缺季節(jié)的保護(hù)方法，其中乳酸菌在厭氧條件下將水溶性碳水化合物轉(zhuǎn)化為乳酸，由于pH下降，微生物活動(dòng)得到抑制，從而使飼料養(yǎng)分得到很好的保存（趙彩艷和尤躍鈞，2011）。酸化環(huán)境可抑制不良微生物，同時(shí)在發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌與不良微生物發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，而競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果往往決定著發(fā)酵質(zhì)量（王東升等，2017）。原料干物含量對(duì)青貯發(fā)酵有較大影響，通常建議使用青貯添加劑，以確保青貯發(fā)酵。目前，乳酸菌菌劑是許多地區(qū)青貯發(fā)酵的主要添加劑，通過(guò)增加乳酸的產(chǎn)生速率，從而加速pH下降和減少收獲后的蛋白質(zhì)水解，同時(shí)快速酸化還能抑制有害微生物生長(zhǎng)。本研究旨在評(píng)估干燥和微生物接種對(duì)黑麥草發(fā)酵品質(zhì)的影響及其在肉牛上的應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)將新鮮采集的黑麥草分成4組，每組再分為等量的4份，T1組黑麥草不做任何處理，T2組黑麥草接種1×105CFU/g植物乳桿菌，T3組黑麥草在65℃下干燥8 h，T4組黑麥草在65℃下干燥8 h，接種1×105CFU/g植物乳桿菌。

1.2 樣品采集與分析 分別在青貯前、第1、28、56和70天開蓋收集黑麥草樣品，用pH計(jì)測(cè)定pH，之后將樣品烘干粉碎，參考Holland等（1990）的方法測(cè)定黑麥草發(fā)酵品質(zhì)。

1.3 飼養(yǎng)試驗(yàn) 將體重接近的96頭肉牛隨機(jī)分為4組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)6頭，肉牛分別飼喂含有8%上述處理的4種黑麥草，飼養(yǎng)試驗(yàn)為期8周。試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)每頭牛進(jìn)行稱重，每周記錄1次飼料消耗量。數(shù)據(jù)用于計(jì)算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件多因素方差分析模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間采用Turkey法進(jìn)行多重比較，同時(shí)研究青貯處理與青貯時(shí)間的交互作用，P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對(duì)青貯前后黑麥草化學(xué)成分的影響 由表1可知，青貯前不同處理方式對(duì)黑麥草酸性洗滌纖維、總可消化養(yǎng)分、水溶性碳水化合物含量及pH均無(wú)顯著影響（P＞0.05），同時(shí)，青貯70 d后各組黑麥草丙酸濃度也無(wú)顯著差異（P＞0.05）。青貯前后，T3和T4組黑麥草干物質(zhì)含量均顯著高于T1和T2組（P＜0.05），青貯70 d后，T3和T4組黑麥草中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量顯著高于T1和T2組（P＜0.05）。青貯70 d后，T3組黑麥草總可消化養(yǎng)分含量最低（P＜0.05），T2組乳酸濃度和pH最高（P＜ 0.05）。

表1 不同處理方式對(duì)青貯前后黑麥草化學(xué)成分的影響

2.2 不同處理方式對(duì)青貯期黑麥草發(fā)酵品質(zhì)的影響 由表2可知，同一處理不同青貯時(shí)間對(duì)黑麥草粗蛋白質(zhì)（T2組除外）、中性洗滌纖維（T2組除外）、乙酸和丁酸濃度的影響均無(wú)顯著差異（P＞0.05），但T2組黑麥草青貯56 d時(shí)的粗蛋白質(zhì)濃度顯著高于青貯1 d（P＜0.05），而中性洗滌纖維濃度顯著高于青貯28 d（P＜0.05），酸性洗滌纖維濃度顯著高于青貯1和28 d（P＜0.05）。T2和和T3組黑麥草青貯1 d總可消化養(yǎng)分含量顯著高于青貯56 d（P＜0.05）。在同一青貯時(shí)間，T2組黑麥草乳酸含量顯著高于其他組（P＜0.05），T3組黑麥草乙酸濃度顯著高于其他組（P＜0.05），T1組黑麥草丁酸濃度最高（P＜0.05）。處理方式和青貯時(shí)間對(duì)黑麥草粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、乳酸、乙酸和丁酸濃度的影響具有顯著交互效應(yīng)（P＜0.05）。

表2 不同處理方式對(duì)青貯期黑麥草發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.3 不同處理黑麥草對(duì)肉牛飼養(yǎng)價(jià)值的影響由表3可知，不同處理黑麥草飼喂肉牛，對(duì)其體重、平均日采食量、胴體重和屠宰率的影響均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。T4組肉牛的平均日增重表現(xiàn)最高（P＜0.05），分別較T1和T3組提高了32.71% 和 33.86%（P＜ 0.05）。T1和 T3組 肉牛料重比顯著高于T2和T4組（P＜0.05）。

表3 不同處理黑麥草對(duì)肉牛生長(zhǎng)性能的影響

3 討論

青貯前對(duì)黑麥草進(jìn)行干燥處理對(duì)其化學(xué)成分影響很大，本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干燥處理降低了黑麥草粗蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維含量。Kim等（2017）報(bào)道，隨著黑麥干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，干物質(zhì)的體外消化率降低，纖維含量增加，同時(shí)粗蛋白質(zhì)水平也降低。青貯前各處理間水溶性碳水化合物含量差異不顯著，平均水平為166.335g/kg。而Parker（2012）表示，青貯發(fā)酵所需的最小水溶性碳水化合物含量應(yīng)為25～30 g/kg，干燥后青貯應(yīng)高于38 g/kg，因此，在本試驗(yàn)中，不同處理方式的黑麥草水溶性碳水化合物含量滿足要求。

發(fā)酵70 d后，干燥組黑麥草發(fā)酵后粗蛋白質(zhì)含量較低，但接種植物乳桿菌后提高了粗蛋白質(zhì)含量，作者推測(cè)，這可能是微生物改善了發(fā)酵模式，降低蛋白質(zhì)降解的結(jié)果。Kennedy（1990）發(fā)現(xiàn)，乳酸菌處理中粗蛋白質(zhì)含量顯著升高。干燥處理不接種微生物組黑麥草中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量較高，作者認(rèn)為，干燥處理增加了黑麥草的中性洗滌纖維含量，這在后續(xù)發(fā)酵后仍保持高水平。有研究報(bào)道，微生物處理降低了青貯的最終pH，但干燥通過(guò)增加原料干物質(zhì)含量來(lái)提高青貯的最終pH，但這會(huì)限制發(fā)酵，對(duì)青貯酸度有負(fù)面影響（Uslu等，2007）。

接種處理提高了青貯中乳酸含量，而干燥處理降低了乳酸含量，這是由于水分含量減少導(dǎo)致了有限發(fā)酵的結(jié)果。Kim等（2001）也發(fā)現(xiàn)，隨著黑麥青貯干燥期的延長(zhǎng)，乳酸含量降低。另一方面，接種劑處理降低了乙酸和丁酸含量。總體而言，植物乳桿菌的添加提高了乳酸含量，降低了丁酸含量。飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，全混合日糧中添加8%用干燥和植物乳桿菌聯(lián)合發(fā)酵的黑麥草，顯著提高了肉牛的日增重和飼料效率。說(shuō)明黑麥草通過(guò)干燥和接種植物乳桿菌的方式發(fā)酵可以提高其在肉牛上的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)論

干燥處理對(duì)黑麥草青貯發(fā)酵品質(zhì)無(wú)顯著改善作用，而接種1×105CFU/g植物乳桿菌改善了黑麥草的青貯發(fā)酵模式和品質(zhì)。此外，全混合日糧中添加8%用干燥處理和接種植物乳桿菌結(jié)合方式青貯的黑麥草可以提高肉牛的日增重和飼料效率。