不同添加剂对青贮燕麦品质的影响

覃方锉，赵桂琴，焦 婷，韩永杰，侯建杰，宋旭东

（甘肃农业大学 草业学院／草业生态系统教育部重点实验室／甘肃省草业工程实验室／中－美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070；2.甘肃夏河永杰草畜有限责任公司，甘肃 合作 747000）

燕麦（Avenasativa）是禾本科一年生植物，在世界5大洲42个国家都有栽培，是中国西部高海拔地区重要的饲草料来源［1］。燕麦的加工利用方式多样，其中青贮是很有推广前景的一种。青贮燕麦既利用了燕麦品质优、适口性好的特点［2］，又结合了青贮饲料可长期保存、气味酸香、柔软多汁等优点［3］。青贮是一个利用微生物厌氧发酵的复杂过程，受多种因素的影响［4，5］。由于种种原因，燕麦青贮方面的研究相对比较滞后［2，6］。通过利用添加剂调制燕麦青贮，分析青贮燕麦的营养品质、发酵品质和主要微生物类群数量，探讨不同添加剂对燕麦青贮品质的影响，以期为青贮燕麦调制提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

燕麦品种为陇燕3号（Avenasativacv.Longyan No.3），由甘肃农业大学草业学院提供。2012年4月播种于甘肃省夏河县王格尔塘镇，灌浆期刈割。玉米粉、尿素（含氮量46%）均为市售；乳酸菌添加剂Synlac Dry来自亚芯（南京）生物科技有限公司；Sila－Max 200来自美国Ralco Nutrition公司。

1.2 试验方案

设5个处理：尿素及玉米粉添加量参照玉柱等［7，8］、武继勇［9］、韩素芹［10］等研究结果，添加量分别为0.4%和4%；Synlac Dry及Sila－Max 200按照产品包装说明添加，添加量分别为0.002g／kg和0.002 5g／kg；CK为无添加剂处理。每个处理3个重复。

适当压扁，自然条件下晾晒，待青贮原料含水量达到65%～70%，施加各种添加剂，以圆型打捆机对全株青贮原料进行打捆（50cm×70cm），再以裹包机裹包3～4层，置于室内120d后取样。

1.3 样品处理及指标测定

均匀取样200g于105℃灭酶15min，再65℃烘干48h，粉碎后过40目筛置于自封袋中密封保存、待测。

测定方法参照任继周等［11］和杨胜［12］的方法。烘干法测绝对干物质（DM）；凯氏定氮法测定粗蛋白（CP）含量；Van soest法测定中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）含量；EDTA－Na2络合滴定法测定钙（Ca）含量；氢醌亚硫酸钠比色法测定磷（P）含量；蒽酮比色法测定可溶性糖（WSC）含量；苯酚－次氯酸钠比色法测定氨态氮（NH3－N）含量。

取20g样品加入180mL去离子水，过4层纱布过滤再以定性滤纸精滤，以精密pH计测定pH值。所得滤液过0.22μm滤膜，再用安捷伦1260高效液相色谱测定精滤浸提液中的乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）、丁酸（BA）的含量。色谱条件［13－15］为 SB－AQ C18色谱柱（46mm×250mm）；流动相3%甲醇为0.01mol／L（NH4）2HPO4＝3∶97，pH 2.70，检测波长210nm，流速1mL／min，进样量20μL，柱温25℃。

另取20g青贮草样，加入180mL 0.85%的灭菌生理盐水，稀释得到适合浓度后采用平板梯度稀释法测定青贮料中主要微生物类群数量。采用MRS培养基测定乳酸菌（LAB）数量；采用牛肉膏琼脂培养基测定一般好氧细菌（Bac）数量；采用虎红琼脂培养基测定霉菌、酵母菌（M＆Y）数量［16］。

1.4 V－Score评分

V－Score评分体系［17］以氨态氮（NH3－N）和挥发性脂肪酸（VFA）为评价指标进行青贮发酵评价。计算方法不同的 NH3－N含量（XN）、AA＋PA 含量（XA）、BA（XB）含量分别计算各指标的分配分数YN、YA、YB，进而得到对应处理的V－Score分数Y＝YN＋YA＋YB；满分为100分，各指标不同含量分配的分数不同（表1）。依据评分结果对青贮饲料品质进行评级：优（＞80分）、良（60～80分）、差（≤60分）。

表1 V－Score分数分配计算式Table1 Calculation method of V－score

1.5 数据处理

用Excel及JMP10.02进行方差分析与多重比较；用SigmaPlot 12.0作图。

2 结果与分析

2.1 不同添加剂处理对青贮燕麦营养品质的影响

试验添加尿素处理后DM含量显著低于其他处理（P＜0.05），CP分别较CK、玉米粉、Synlac Dry和Sila－Max 200处理提高21.20%、48.82%、20.48% 和11.82%，P含量最高。与CK相比，NDF、ADF、WSC及Ca含量变化不大。添加玉米粉的DM、WSC含量显著高于CK（P＜0.05）。NDF，ADF和Ca含量与CK差异不显著，CP含量显著低于CK，但与其他处理差异不大。相较于CK，Synlac Dry处理的DM、CP、NDF、ADF 基本无变化，Sila－Max 200处理的 CP、ADF也无明显变化（P＞0.05），而2个处理的 WSC含量均显著高于CK。各处理中，添加Sila－Max 200的NDF含量最低，为51.27%，较CK低9.56%。整体而言，添加Sila－Max 200青贮效果较优，有利于青贮燕麦的长期保存。

表2 不同添加剂下青贮燕麦的营养成份Table2 Effects of different additives on nutrient content of oat silage

2.2 不同添加剂处理对青贮燕麦发酵品质的影响

添加尿素后NH3－N含量最高（图1），AA较CK增加87.50%。添加玉米粉后AA含量最高；LA含量显著增加（P＜0.05）。添加Synlac Dry后LA、AA含量均显著增加，其NH3－N含量最低。相较于CK，各添加剂处理可显著降低青贮原料pH（P＜0.05），添加Synlac Dry和Sila－Max 200处理的pH显著低于其他处理，且Sila－Max 200的LA含量显著高于其他处理，另外，各处理均未检测出BA。整体而言，乳酸菌型添加剂能显著提高LA和AA含量、较大程度地降低青贮燕麦的pH，提高青贮燕麦好氧稳定性，效果优于非生物添加剂。

图1 不同添加剂处理下青贮燕麦的pH、LA、AA、NH3－NFig.1 Comparison of pH，LA，AA and NH3－N of silage under different treatments

2.3 不同添加剂处理对青贮燕麦微生物类群数量的影响

添加尿素处理M＆Y、LAB数量与CK无显著差异，但Bac数量显著降低（图2）。添加玉米粉能较好地控制好氧微生物的数量，但是对提高乳酸菌数量的作用不显著（P＞0.05）。添加Synlac Dry和Sila－Max 200处理均能有效抑制M＆Y、Bac的数量，提高LAB数量。其中，Sila－Max 200效果较好。

2.4 不同添加剂处理的V－Score评分结果

NH3－N含量在很大程度上指示了蛋白质的分解程度；而AA及PA与青贮饲料的好氧稳定性有密切的关系；BA是青贮发酵的有害产物，BA含量的多少表明了腐败菌、霉菌及酪酸菌的活动程度。V－Score评分体系利用NH3－N和VFA对青贮发酵品质进行评价，在一定程度上可以快速、准确的反映青贮饲料品质。

CK、玉米粉、Synlac Dry、Sila－Max 200处理组的V－Score评分结果分别为65.25，65.43和62.80，评级结果均为良，青贮效果较好。尿素处理由于添加了外源氮，使青贮燕麦NH3－N显著提高，V－Score评分结果为48.08，评级结果为差。

3 讨论

青贮是一个利用微生物厌氧发酵保持青绿饲料优良品质的过程。加入青贮添加剂的目的在于促进乳酸发酵、抑制不良微生物繁殖，减少贮藏过程中营养物质损失并增加其饲喂价值［18，19］。青贮添加剂根据作用效果可分为5类［20］，即发酵促进型添加剂、发酵抑制型添加剂、好氧性变质抑制剂、营养型添加剂和吸收剂。

图2 不同添加剂处理下青贮燕麦的霉菌和M＆Y、Bac、LAB的比较Fig.2 Comparison of M＆Y，Bac and LAB of silage under different treatments

表3 不同添加剂处理青贮燕麦的V－Score评分Table3 V－score grades of silage under different treatments

在高水分或青贮原料较差时，加入营养型添加剂效果更明显，能够为乳酸菌提供充足的营养，且可为微生物发酵提供充足底物，增加乳酸含量［21］。尿素作为营养添加剂，可对青贮含氮成分产生明显的影响［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含量显著增加，对青贮饲料中的真蛋白产生了一定的保护作用［21］。结果表明，尿素处理可提高青贮燕麦粗蛋白含量，改善其营养价值，与郭艳萍、玉柱等［5］研究结果一致。试验发现尿素作为营养添加剂没能为乳酸菌繁殖和乳酸发酵提供更多底物，LAB数量和LA含量并未显著增加，与Singh等［23］的结果不一致。并且添加尿素后DM含量显著降低，可能是因为尿素促进了WSC的分解，也有是尿素分解产生的氨生成氨水，不利于pH降低，乳酸菌对好氧微生物的抑制作用减弱，使营养物质被大量消耗。由于尿素分解导致NH3－N含量极显著升高，使其V－Score评分较低，仅为48.08，青贮品质评级为差。郭玉琴等［24］报道，添加玉米粉可显著改善青贮饲料营养品质，但本研究中添加玉米粉并未显著降低原料的NDF、ADF含量，并且CP含量也相对较低；但是添加玉米粉后青贮燕麦中LA、AA含量显著增加，好氧微生物数量得到显著抑制，提高了青贮燕麦有氧稳定性，利于青贮料的长时间保存，V－Score评分为65.43，评级为良。

适宜的可溶性碳水化合物含量是青贮成功的关键之一，是保证青贮发酵品质的前提条件［25，26］。青贮若要成功，原料乳酸菌数量必须达到每克105个以上才能确保乳酸发酵占绝对优势［27］。研究者认为，添加乳酸菌菌剂能够明显改变青贮发酵过程中的微生态系统，增加青贮原料乳酸菌数量，促进乳酸发酵，提高乳酸含量，降低pH和氨态氮含量，提高青贮发酵品质。但在乳酸菌添加剂对青贮品质影响的研究报道方面却有不同的看法［28－30］。Ohyama等［31］报道，在黑麦草、鸭茅混合青贮中接种植物乳酸杆菌对青贮品质无有益影响。Meeske等［32］研究发现，虽然添加乳酸菌菌剂产生大量乳酸，但是乳酸菌制剂不对青贮料的好氧稳定性产生影响，并且挥发性脂肪酸含量低，甚至使青贮料趋向于好氧性变质［33］。研究中乳酸菌型添加剂Synlac Dry和Sila－Max 200处理的 LAB、M＆Y、Bac数量均无显著差异，但与CK相比均降低了好氧细菌数量、抑制有氧呼吸，使青贮品质得到提高。试验还发现在相似的LAB数量条件下，Sila－Max 200的LA含量显著高于Synlac Dry及其他各处理，其原因在于Sila－Max 200所含乳酸菌种类的产酸能力及效率显著高于Synlac Dry。相对于单纯的化学途径促进青贮发酵过程，微生物对营养物质的的降解、代谢作用更加高效。本研究中，两种乳酸菌菌剂均能显著降低青贮料的pH，对NDF、ADF的降解作用也比较明显，且使NH3－N含量有所降低，但和CK相比，其差异并不显著，与 Unsworth［34］、Jaakkola S 等［35］人 研 究 结 果 一致。由于贮藏时间较长，有害发酵产物的不断积累使青贮发酵环境出现一定程度的恶化，添加Synlac Dry和Sila－Max 200处理的青贮燕麦 V－Score评分均不高，分别为70.72、62.80，但两种乳酸菌制剂均能在产生较多LA的同时较好地控制AA含量，获得较优的青贮品质，评级结果为良。

4 结论

添加剂对燕麦青贮有显著影响，不同类型的添加剂作用不同。尿素和玉米粉对青贮燕麦的NDF和ADF降解作用不显著，NDF及ADF含量较高，对提高燕麦青贮品质作用不大。生物添加剂青贮效果优于非生物添加剂，其中，Sila－Max 200表现最佳，能够在较好保持青贮料营养品质的同时，获得最低的pH、最高的LA含量及较高的挥发性脂肪酸含量，有利于青贮饲料的长期保存。

［1］ 曲祥春，何中国，郝文媛，等.我国燕麦生产现状及发展对策［J］.杂粮作物，2006，26（3）：233－235.

［2］ 赵桂琴，师尚礼.青藏高原饲用燕麦研究与生产现状、存在问题与对策［J］.草业科学，2004，11（21）：17－21.

［3］ 单华佳，杨富裕，赵云，等.不同添加剂对苜蓿干草体外消化率的影响［J］.甘肃农业大学学报，2010，45（1）：116－119.

［4］ 周道玮，王敏玲，陈玉香.青贮及其对草地管理的意义［J］.草原与草坪，2010，30（3）：15－20.

［5］ 郭艳萍，玉柱，顾雪莹，等.不同添加剂对高粱青贮质量的影响［J］.草地学报，2010，18（6）：875－879.

［6］ 薛艳庆，徐成体，刘书杰.应用新技术捆裹青贮燕麦草的品质评定［J］.青海草业，2000，（9）：8－11.

［7］ 玉柱，孙启忠，邓波.老芒麦青贮研究［J］.中国农业科技导报，2008，10（1）：98－102.

［8］ 玉柱，李传友，薛有生.萎蔫和玉米粉混合处理对紫花苜蓿袋装式青贮品质的影响［J］.中国草地学报，2009，3（3）：83－87.

［9］ 武继勇.饲料青贮与利用［J］.饲料与添加剂，2011（3）：27－28.

［10］ 韩素芹.青贮饲料时添加剂的合理使用［J］.河南畜牧兽医，2003，24（9）：25－26.

［11］ 任继周，吴自立，李绶章，等.草原生态化学［M］.北京：中国农业出版社，1987.

［12］ 杨胜.饲料分析及饲料质量监测技术［M］.北京：北京农业大学出版社，1998.

［13］ GB／T 5009.157－2003，食品中有机酸的测定［S］.

［14］ 潘惠慧，吴晓琴，陆柏益，等.高效液相色谱法分析和检测青梅花、枝、叶中有机酸的种类和含量［J］.科技通报，2008，24（3）：350－354.

［15］ 许庆方，玉柱，韩建国，等.高效液相色谱法测定紫花苜蓿青贮中的有机酸［J］.草原与草坪，2007，（2）：63－67.

［16］ 微生物研究法讨论会.微生物试验方法［M］.（日）程光胜译.北京：科学出版社，1981.

［17］ 自给饲料品质评价研究会.粗饲料品质评价手册［M］.东京：日本草地畜产种子协会，2001：93.

［18］ 冬花.青贮饲料生产技术及添加剂的应用［J］.新疆畜牧业，2003，1（1）：24－25.

［19］ 张运涛.生物性添加剂的应用［J］.中国饲料，1995，2（3）：17－19.

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

［21］ 张增欣，邵涛.青贮添加剂研究进展［J］.草业科学，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，杨起简，王洪波.添加不同水平的玉米粉对紫花苜蓿青贮营养成分的影响［J］.饲料与畜牧，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：中国轻工业出版社，2001.

［27］ 杜淑清.青贮饲料添加剂的种类和使用［J］.兽药与饲料添加剂，2002，7（3）：26－27.

［28］ 王博，吴建平，雷照民，等.两种生物添加剂在全株玉米青贮中的应用效果［J］.甘肃农业大学学报，2012，47（5）：24－27.

［29］ 热杰.乳酸菌添加剂对青藏高原燕麦青贮品质的影响［J］.安徽农业科学，2009，37（32）：15846–15847.

［30］ 张新平，李向林，万里强.正交设计在苜蓿青贮添加剂试验中的应用研究［J］.草原与草坪，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.