玉米粉和乳酸菌对甘薯蔓、酒糟及稻草混合青贮品质的影响

王鸿泽，王之盛，康坤，邹华围，申俊华，胡瑞

（四川农业大学动物营养研究所 动物抗病营养教育部重点实验室，四川 雅安625014）

我国畜牧业随着生产水平的提高和环境保护压力的加大，散养、放牧等传统养殖模式正在逐渐被规模化、集约化的现代养殖方式所取代，饲养规模快速增长，再加上我国畜牧业过分依赖粮食，导致了我国粮食供需出现了严重的不平衡［1］。农业部于2011年指出要充分利用牧草、农副产品等非粮饲料资源，发展节粮型畜牧业，进而缓解我国粮食供求矛盾、保障畜产品有效供给。目前我国秸秆类、饼粕类、糟渣类等饲草料资源开发利用较少，在大力提倡节粮型畜牧业发展的大背景下，仍具有较大的利用空间和开发前景。

甘薯蔓、酒糟和稻草作为南方地区代表性的季节性副产物，资源非常丰富，但利用率不高，综合开发利用甚少，有待进一步深入加工利用。甘薯蔓是甘薯（Ipomoeabatatas）的地上部分，包括叶、茎、藤三部分，营养物质含量丰富，柔嫩多汁且适口性好，是高能量、高蛋白的优良青饲料，但由于其水分含量高，水溶性碳水化合物含量低，单一青贮难以成功［2］。酒糟是能源工业及酿酒业的副产品，营养价值高，能量约低于玉米，粗蛋白含量高，水溶性碳水化合物高，且自身酸度低，但其水分含量高，不宜贮藏和运输，另外，其高纤维含量也限制了其利用［3］。稻草是我国南方农区主要的粗饲料来源，但其营养价值低，适口性差，单一饲喂效果不佳［4］。将三者进行混合青贮，既可一定程度上弥补甘薯蔓因缺少发酵底物、水分含量高难以青贮的不足，又能提高酒糟和稻草的利用效率。本课题组前期研究表明甘薯蔓、酒糟及稻草三者混合青贮，显著地降低了pH值、氨态氮／总氮，显著地提高了乳酸含量，但未能有效抑制丁酸的生成，各组均未达到优质青贮饲料标准。玉米粉和乳酸菌制剂是目前青贮饲料调制中常用的添加剂。玉米粉水溶性碳水化合物含量高，添加玉米粉可以弥补青贮原料水溶性碳水化合物含量的不足［5］。添加乳酸菌制剂可以增加乳酸菌的数量，促进青贮初期乳酸发酵，快速降低pH值，有效地抑制青贮过程中有害微生物的活性与增殖，提高青贮发酵品质［6］。而玉米粉和乳酸菌组合添加，可进一步提高青贮发酵品质［7］。

本试验在前期甘薯蔓、酒糟及稻草混合青贮比例筛选的研究结果基础上，研究添加玉米粉和乳酸菌制剂对甘薯蔓、酒糟及稻草混合青贮品质的影响。

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．1．1 青贮原料 甘薯蔓2011年11月7日购买于成都市新都区某农户，黄叶比例低于5%。酒糟2011年11月7日购买于成都市彭州市某酒厂，为小麦高粱型白酒糟。稻草2011年11月7日购买于成都市彭州市某私营收购点，无霉变。青贮原料化学成分见表1。

1．1．2 玉米粉和乳酸菌 玉米粉购买于成都东方明珠饲料有限公司，粉碎过420μm备用。乳酸菌制剂（青贮宝）购买于山东宝来利来生物工程股份有限公司，活菌数大于1×109cfu／g。

1．1．3 青贮容器 采用容积为1L的带塞广口玻璃瓶为青贮容器。

1．2 试验设计

在本课题组前期试验筛选出甘薯蔓、酒糟及稻草混合青贮的适宜组合比例为4∶4∶2的基础上，采用对比试验设计，设对照组和3个处理组。分别为对照组（CK，无添加）、玉米粉添加组（CF）、乳酸菌添加组（LAB）、玉米粉和乳酸菌组合添加组（CF＋LAB），每个处理6个重复，具体分组情况见表2。玉米粉添加量根据优质青贮原料鲜样中WSC含量等于4%计算而得（经测定：玉米粉中 WSC含量为38．64%），乳酸菌添加量根据公司推荐以及青贮料乳酸菌含量至少要达到青贮原料鲜重的105cfu／g计算而得。玉米粉直接均匀混洒在混合料中，乳酸菌制剂以10mL糖水／kg鲜重进行活化后，采用小型喷雾器进行喷洒。青贮原料与调控物混合均匀后，室温贮藏60d后开封取样。

表1 甘薯蔓、酒糟及稻草化学成分Table 1 Chemical compositions of sweet potato vines，distiller’s grains and rice straw

表2 试验设计Table 2 Experiment design

1．3 青贮饲料的调制

甘薯蔓用铡刀切碎至2～4cm，稻草经揉搓机处理后切至3～5cm。将甘薯蔓、酒糟及稻草按照4∶4∶2的质量比充分混匀，并按试验设计量添加玉米粉和乳酸菌制剂，再次充分混匀后，装填至贴有标签的1L专用试验青贮玻璃广口瓶中，装满压实后盖上瓶盖，在瓶口周围涂上凡士林，并用胶带密封，在四川农业大学动物营养研究所试验基地进行室内贮藏。

1．4 指标测定及方法

1．4．1 现场感官评定分析 青贮料现场感官评定参照德国农业协会（Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft）推荐的评分法［8］，开启青贮瓶后，从色泽、气味及质地三方面进行评定。根据总得分分为4个不同等级，具体见表3。

1．4．2 常规营养成分分析 参照张丽英［9］主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》（第3版）中介绍的方法测定样品中的常规营养成分：干物质（dry matter，DM）含量测定采用烘箱干燥法，粗蛋白（crude protein，CP）含量测定采用凯氏定氮法，中性洗涤纤维（neutra l detergent fiber，NDF）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）、酸性洗涤木质素（acid detergent lignin，ADL）含量测定采用范氏洗涤法，粗灰分（crude ash，Ash）含量测定采用干灰化法。水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate，WSC）含量测定参照Owens等［10］的蒽酮－硫酸比色法。

表3 青贮饲料感观评定标准Table 3 Sensory evaluation standard of silage

1．4．3 发酵品质分析 发酵完毕后，打开青贮瓶，取出全部青贮饲料将其混合均匀，以待测定各项指标。

pH值测定：取新鲜样品25g，放入250mL具塞三角瓶中，加入225mL去离子水，置于4℃冰箱中浸提24 h，中间振摇数次，水浸液经快速定量滤纸过滤，用雷磁PHS－3D型pH计测定浸出液的pH值。同理制备滤液用于氨态氮（ammonia nitrogen，AN）、乳酸（lactic acid，LA）、乙酸（acetic acid，AA）、丙酸（propionic acid，PA）及丁酸（butyric acid，BA）的测定。

氨态氮测定参照于杰等［11］的苯酚－次氯酸钠比色法。乳酸测定参照原现军等［12］的对苯基苯酚比色法。乙酸、丙酸、丁酸测定参照Shao等［13］的气相色谱法，采用瓦里安CP－3800GC气相色谱仪测定。

1．4．4 青贮饲料发酵品质的V－Score评分 参照日本草地畜产协会（2001）制定的青贮饲料发酵品质V－Score评分标准，以氨态氮／总氮、乙酸、丙酸及丁酸含量作为评定指标。各指标因含量不同而分配的计分公式也不同，将所有指标分数累加在一起为总评分，满分为100分，得分越高，发酵品质越好，具体见表4。

表4 V－值分配计算式Table 4 V－score distribution formula % 鲜重 FW

1．5 数据处理

试验数据经Excel 2010初步整理后，采用SPSS 17．0统计软件进行单因子ANOVA模型分析，结合Duncan法进行多重比较，结果以平均值±标准差表示，以P＜0．05（差异显著），P＜0．01（差异极显著）作为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2．1 添加玉米粉和乳酸菌青贮料感官评定

添加玉米粉和乳酸菌青贮料现场感官评定如表5所示。与对照组相比，添加玉米粉和乳酸菌均提高了青贮料感官品质。CF组和CF＋LAB组有芳香味、茎叶结构保持良好，但LAB组有微弱丁酸味、茎叶结构保持相对较差。3个处理组颜色均呈黄绿色，与原料颜色接近。CK组、CF组、LAB组和CF＋LAB组感官评分分别为13，17，14，19。

表5 青贮60d后添加玉米粉和乳酸菌青贮料感官评定Table 5 Sensory evaluations of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling

2．2 添加玉米粉和乳酸菌青贮料的常规营养成分分析

添加玉米粉和乳酸菌青贮料的常规营养成分如表6所示。添加玉米粉和乳酸菌提高了青贮料的CP、DM含量，降低了NDF、ADF、ADL、Ash含量。CF组、CF＋LAB组DM含量极显著高于LAB组（P＜0．01）；LAB组、CF＋LAB组NDF、ADF含量极显著低于CF组（P＜0．01）；CF＋LAB组ADF、Ash含量均极显著低于CF和LAB组（P＜0．01）。CF组、CF＋LAB组WSC含量极显著高于CK组（P＜0．01），而LAB组 WSC含量则极显著低于CK组（P＜0．01）。

表6 青贮60d后玉米粉和乳酸菌青贮料的常规营养成分比较Table 6 General nutrient contents of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling

2．3 添加玉米粉和乳酸菌青贮料的pH值分析

图1 青贮60d后添加玉米粉和乳酸菌青贮料的pH值比较Fig．1 pH values of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling

添加玉米粉和乳酸菌青贮料的pH值如图1所示。添加玉米粉和乳酸菌均降低了青贮料的pH值，CF组、CF＋LAB组极显著低于对照组（P＜0．01），而LAB组与CK组差异不显著（P＞0．05）。CF＋LAB组显著低于玉米组（P＜0．05）。

2．4 添加玉米粉和乳酸菌青贮料的发酵品质分析

添加玉米粉和乳酸菌青贮料的发酵品质如表7所示。添加玉米粉和乳酸菌均改善了青贮料的发酵品质，与CK组相比，CF组、LAB组及CF＋LAB组NH3－N／TN、AA、PA含量均极显著降低（P＜0．01）。CF＋LAB组NH3－N／TN含量极显著低于CF组、LAB组（P＜0．01）。CF＋LAB组、CF组乳酸含量极显著高于CK组（P＜0．01），而LAB组则显著高于CK组（P＜0．05）。CF＋LAB组乙酸含量极显著低于 LAB组（P＜0．01），显著低于 CF组（P＜0．05）。3个处理组中都未检测到丁酸的存在。

表7 青贮60d后添加玉米粉和乳酸菌青贮料的发酵品质分析Table 7 Fermentation qualities of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling % 鲜重 FW

2．5 添加玉米粉和乳酸菌青贮料的发酵品质的V－score评分

添加玉米粉和乳酸菌青贮料的发酵品质的V－score评分如表8所示。CF组、LAB组及CF＋LAB组发酵品质都有提高的趋势，其V－score得分均高于CK组。

3 讨论

3．1 添加水溶性碳水化合物对青贮品质的影响

本试验中，基础原料中WSC含量为2．16%，不足优质青贮4%的要求［14］。因此，通过额外添加玉米粉能够改善其发酵品质，提高感官品质及发酵品质的V－score得分。与对照组相比，添加玉米粉提高了青贮料的DM、CP、WSC、乳酸含量，降低了NDF、ADF、pH 值、乙酸、丙酸含量以及 NH3－N／TN。薛艳林等［15］在苜蓿（Medicagosativa）草渣上通过添加不同剂量的玉米粉，均提高了苜蓿草渣青贮料的DM、WSC、乳酸含量。Bilal［16］在莫特草（Pennisetumpurpureum）中分别添加1%，3%和5%的玉米粉进行青贮，结果表明添加玉米粉后莫特草NDF、ADF含量明显下降。李静等［17］在甜菜（Betavulgaris）渣青贮中添加玉米粉，显著提高了乳酸和乙酸含量，显著降低了青贮料pH值、氨态氮、丙酸和丁酸含量。本试验研究结果与前人一致。可能的原因是在水溶性碳水化合物含量较低的青贮原料中，额外添加碳水化合物，可以为乳酸菌生长提供更多的发酵底物，改善其发酵进程，有效地保存原料的营养价值。

表8 青贮60d后添加玉米粉和乳酸菌青贮料发酵品质的V－score评分Table 8 V－score evaluations of silage supplemented with corn flour and lactic acid bacteria after 60dof ensiling

3．2 添加乳酸菌对青贮品质的影响

制备优质的青贮料除具有适宜的含水量，足够的水溶性碳水化合物之外，1g新鲜的青贮原料需要1×105cfu以上的乳酸菌菌体［18］。本试验采用平板计数法测定，1g新鲜甘薯蔓约含有3×103cfu的乳酸菌菌体，不足优质青贮的要求。添加乳酸菌制剂，增加了发酵初期有效乳酸菌数量，促进了乳酸发酵，pH值下降加快，有害微生物的活性受到抑制，从而改善青贮料的发酵品质［19］。Bureenok等［20］在鲁济济臂形草（Brachiariaruziziensis）青贮中添加乳酸菌，提高了DM和乳酸含量，降低了pH值、乙酸和丙酸含量，显著提高了青贮品质。花梅等［21］在玉米（Zeamays）青贮中也得到类似结果。在本试验中，与对照组相比，添加乳酸菌制剂显著提高了青贮料的CP、乳酸含量，显著降低了NDF、ADF、乙酸、丙酸、WSC含量及NH3－N／TN，而DM含量和pH值变化不显著。这可能是由于添加乳酸菌制剂虽然增加了乳酸菌菌体数，但是青贮原料水溶性碳水化合物不足，不能为额外的乳酸菌提供足够的发酵底物的缘故［22］。Seale［23］曾报道，在含水溶性碳水化合物比较低的青贮料中添加乳酸菌制剂，其青贮品质并不能得到有效的改善。

3．3 水溶性碳水化合物和乳酸菌对青贮品质的交互作用

与其他组相比，玉米粉和乳酸菌组合添加组显示最高的DM、CP、WSC、乳酸含量、V－score评分和最低的NDF、ADF、pH值、乙酸、丙酸含量以及NH3－N／TN，未检测到丁酸。这说明玉米粉和乳酸菌组合添加最大限度地改善了青贮料的发酵品质，这可能是玉米粉和乳酸菌组合添加产生了叠加效应所致［24］。王永新等［25］在紫花苜蓿青贮中添加绿汁发酵液和玉米粉，显著提高了青贮料乳酸含量，显著较低了pH值、乙酸含量和NH3－N／TN。玉米粉与乳酸菌组合添加，既提高了青贮原料WSC含量，也提高了青贮料乳酸菌含量，使乳酸菌快速利用发酵底物WSC，乳酸生成量明显更多，pH值迅速下降，使有害微生物活动受到更大程度的抑制，发酵后NH3－N／TN、丙酸含量更低，V－score评分更高，明显地改善了发酵进程，提高了青贮品质。

4 结论

在甘薯蔓、酒糟及稻草组合比例为4∶4∶2的混合料中添加玉米粉、乳酸菌制剂，促进了乳酸发酵，抑制了丁酸发酵，明显提高了青贮品质。单独添加乳酸菌制剂青贮品质要次于单独添加玉米粉，两者组合添加青贮品质更好。

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