发酵温度对复合微生物菌剂青贮饲料品质的影响

姜伯玲，王曙阳，陈积红，马 良，高 峰，李文建，肖国青，刘 敬，胡 伟

（1.中国科学院近代物理研究所，甘肃 兰州 730000；2.中国科学院大学，北京 100049；3.兰州大学，甘肃 兰州 730000）

营养与饲料

发酵温度对复合微生物菌剂青贮饲料品质的影响

姜伯玲1，2，王曙阳1，3，陈积红1，马 良1，高 峰1，李文建1，肖国青1，刘 敬1，胡 伟1

（1.中国科学院近代物理研究所，甘肃 兰州 730000；2.中国科学院大学，北京 100049；3.兰州大学，甘肃 兰州 730000）

试验旨在研究甜高粱饲料青贮过程中窖池温度变化对复合微生物菌剂青贮饲料品质的影响。在甜高粱渣中接种3种复合微生物菌剂，研究窖池的高、中、低层温度变化及温度对青贮饲料品质的影响。结果表明：窖池昼夜温差为5℃，有显著差异（P＜0.05）；稳定发酵时窖池高、中、低层平均温度分别为37.85℃、36.60℃、35.44℃，有显著差异（P＜0.05）；在窖池中层，青贮饲料粗蛋白质含量为5.09%，明显高于窖池高、低层饲料粗蛋白质含量（3.71%、3.76%）（P＜0.05）；窖池中层青贮饲料乳酸含量比窖池高、低层乳酸含量分别提高了12.92%、10.18%（P＜0.05），中层青贮饲料丙酸含量比窖池高、低层分别提高了38.07%、29.68%（P＜0.05）；窖池温度变化对青贮饲料pH值、乙酸含量的影响没有显著性差异（P＞0.05）。窖池中层温度有利于青贮复合微生物菌剂提高甜高粱青贮饲料品质。

甜高粱渣；温度；青贮；青贮品质

青贮饲料气味酸香、适口性好、营养丰富、利于长期保存，是家畜优良饲料的重要来源［1-2］。甜高粱渣的粗纤维含量高，直接作为饲料饲喂动物时营养价值低，适口性差，经过青贮发酵后有利于提高饲料适口性和营养价值。但在青贮饲料制备过程中，有诸多因素影响其青贮品质，已有研究表明，温度过高或过低都不利于微生物的代谢活动，从而影响发酵品质［3］。随发酵温度的升高，饲料中的有机酸含量会增加［4］。可见，温度是影响饲料青贮品质的重要因素。温度通过影响蛋白质、核酸等大分子的结构和功能及细胞结构来影响微生物的生长、繁殖和新陈代谢［5］。青贮窖是当前便于推广的青贮设施，在青贮过程中需要密封发酵，青贮料装入窖中后，植株细胞仍在呼吸，碳水化合物经氧化产生二氧化碳和水，同时放出热量。随着时间的推移，窖内温度不断升高［6］，但适宜温度有利于益生菌的生长，因此在窖池发酵中温度是影响青贮品质的重要因素。本实验在甜高粱渣中接种复合微生物菌剂进行窖池青贮，以研究青贮过程中发酵温度的变化以及温度对青贮饲料品质的影响，从而为通过青贮改善饲料品质提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

甜高粱渣：乙醇型甜高粱秸秆榨过2次汁的秸秆渣；3种复合微生物菌剂由中国科学院近代物理研究所生物物理室提供。

1.2 试验设计

3种青贮复合微生物菌剂（按发酵工艺分为FH1、FH2及FH3三种）按1/1 000接种量接种甜高粱渣，加水使其水分含量为70%，然后装袋、密封，在窖池的高（距顶部50 cm）、中、低（距底部50 cm）3层进行发酵。在窖池高、中、低3层分别安装测定温度的电极，于每天8：30、14：00、17：00测定窖池高、中、低3层的温度，自发酵第3天到第33天连续测定并记录温度变化。

1.3 青贮饲料品质评价

在窖池高、中、低层均以四分法取样，进行青贮饲料pH值、粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、乳酸、乙酸和丙酸含量测定。pH值使用pH电极测定；CP含量采用GB6432—86测定［5］；NDF及ADF含量采用范式分析法测定［6-7］；乙酸、乳酸和丙酸含量采用高效液相色谱法（HPLC）测定［8］。

1.4 数据统计处理

对所得数据采用origin7.5和EXCEL进行分析，结果以平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 昼夜变化对窖池温度的影响

每天8：30、14：00、17：00测定窖池高、中、低3层温度。由图1可知，窖池温度呈现中午温度低，早、晚温度高的周期性变化（P＜0.05），温差值为5℃。

图1 发酵池高、中、低层昼夜温度变化

图2 发酵池温度随发酵时间的变化

2.2 青贮时间对窖池温度的影响

窖池青贮甜高粱饲料33 d温度变化见图2。由图2可知，发酵0～6 d，窖池温度变化明显，窖池高、中、低层温度变化趋势一致，从20.00℃上升到45.67℃，窖池高层温度低于窖池中、低层温度；发酵7～10 d，窖池温度呈下降趋势，由45.67℃下降到40.33℃，窖池高层温度明显低于窖池中、低层温度；发酵11 d后，窖池温度趋于稳定（37～40℃），窖池高、中、低层平均温度变化趋势平缓，且窖池中层的温度变化趋势更为平稳，窖池高、中、低层平均温度分别为37.85℃、36.60℃、35.44℃。三者之间存在显著差异（P＜0.05），窖池高层温度最高，窖池低层温度最低，相差1℃。

2.3 窖池发酵位置对青贮饲料pH值的影响

在窖池高、中、低层用四分法取3个样本测定青贮饲料pH值。由表1可知，3种复合微生物菌剂青贮饲料的pH值在窖池高、中、低层均在4.2以下，无显著性差异（P＞0.05），符合优质青贮饲料的标准。

表1 窖池不同位置青贮饲料的pH值变化

2.4 窖池不同位置对青贮饲料CP含量的影响

在窖池高、中、低层用四分法取3个样本测定青贮饲料CP含量。由表2可知，3种不同复合微生物菌剂青贮饲料的CP含量在窖池中层明显高于高层和低层（P＜0.05）。

表2 窖池不同位置青贮饲料的粗蛋白含量变化

2.5 窖池不同位置对青贮饲料NDF、ADF含量的影响

由表3、表4可知，不同复合微生物菌剂青贮饲料的NDF及ADF含量在窖池高、中、低层变化不同。FH1、FH3组青贮饲料的NDF含量在窖池低层明显低于窖池高层和中层（P＜0.05），FH2组青贮饲料的NDF含量在窖池高、中、低层间无显著差异（P＞0.05）；由表4可知，FH2、FH3组青贮饲料的ADF含量在窖池低层明显低于窖池高层和中层（P＜0.05）。

表3 窖池不同位置青贮饲料的中性洗涤纤维含量的变化%

表4 窖池不同位置的青贮饲料的酸性洗涤纤维含量的变化%

2.6 窖池不同位置对青贮饲料乳酸、乙酸、丙酸含量的影响

窖池高、中、低层3种复合菌剂青贮饲料的乳酸、乙酸、丙酸含量检测结果分别见表5～7。3种复合菌剂窖池中层青贮饲料的乳酸含量明显高于高层和低层（P＜0.05）；而3种复合菌剂在窖池高、中、低层青贮饲料的乙酸含量变化无明显规律性。窖池中层青贮饲料的丙酸含量明显高于高层和低层（P＜0.05）。乳酸的积累是降低饲料pH值的重要因素，丙酸含量表现出与乳酸含量的相关性。有研究表明，丙酸能促进乳酸菌的发酵，降低pH值［9］。本实验结果表明，窖池中层青贮饲料的乳酸、丙酸含量明显高于窖池高层和低层含量，丙酸在抑制青贮饲料的好氧性、防止腐败方面有较好的效果［10-12］。因此，窖池中层青贮饲料的有机酸含量比例较符合优质饲料的标准，且乳酸含量最高，提高了青贮饲料的适口性。窖池中层的温度（36.6℃）有利于复合微生物菌剂提高青贮饲料品质。

表5 窖池不同位置的青贮饲料乳酸含量变化 μg/mL

表6 窖池不同位置的青贮饲料乙酸含量变化 μg/mL

表7 窖池不同位置的青贮饲料丙酸含量变化 μg/mL

3 小结

窖池青贮饲料过程中，窖池温度呈现白天温度低、夜间温度高的周期性变化，温差5℃，窖池昼夜温度有显著性差异（P＜0.05）。窖池青贮饲料11 d后，窖池高、中、低层温度变化趋于稳定，平均分别为37.85℃、36.60℃、35.44℃，存在显著差异（P＜0.05）；窖池中层的温度（36.6℃）适合于微生物的生长代谢，有利于青贮复合微生物菌剂提高青贮饲料的品质，窖池中层青贮饲料的乳酸、丙酸含量明显高于窖池高层和低层的含量（P＜0.05）；窖池低层有利于降低青贮饲料NDF及ADF含量。窖池温度变化对青贮饲料pH值、乙酸含量的影响没有显著性差异（P＞0.05）。窖池中层青贮饲料含有较高的乳酸、丙酸，对抑制青贮饲料的好氧性、腐败性，提高饲料适口性有较好的效果。因此，窖池中层复合微生物菌剂青贮的甜高粱渣品质最优。

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Effects of Fermentation Temperature on Compound Microbial Silage Quality

JiangBoling1，2，WangShuyang1，3，Chen Jihong1，et al
（1.Institute ofModern Physics，Chinese AcademyofSciences，Lanzhou 730000，China；2.UniversityofChinese AcademyofSciences，Beijing100049，China；3.Lanzhou University，Lanzhou 730000，China）

The changes of fermentation temperature during the compound microbial silage of sweet sorghum and the effects of fermentation temperature on silage quality were investigated in this study.Three kinds of complex probiotics were as inoculum added to sweet sorghum residue to silage in the top，middle and lowpart of the fermentation tank.The temperature during silage process was measured，the changes of temperature and its effects on silage quality were studied.The results showed that the temperature variations between dayand night，which was five degrees，had significant difference（P＜0.05）.The temperature ofthe top part，middle part and low part during the stationary fermentation phase was 37.85，36.60，35.44 degrees centigrade，respectively.The crude protein（CP）in the middle part was 5.09%，which was higher than those in the top part（3.71%）and in the lowpart（3.76%）（P＜0.05）.The contents oflactic acid in the middle part was higher by12.92%and 10.18%than those in the top and lowpart respectively（P＜0.05），the contents of propionic acid had improved by 38.07%，29.68%respectively compared with the results in the top and lowpart.The pH value and the contents of acetic acid had no significant difference.In conclusion，the fermentation temperature of the middle part pit is conducive to improve the quality of sweet sorghum silage by compound microbial，for it increased significantlylactic acid and propionic acid ofsilage.

sweet sorghumresidue；temperature；silage；silage quality

S816.6

A

2095-3887（2016）02-0029-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2016.02.008

2016-01-21

中国科学院西部行动计划项目（KZCZ-XB3-05）；中国科学院科技服务网络计划（KFJ-EW-STS-0860）；国家自然科学基金项目（11305225）

姜伯玲（1991-），女，硕士研究生。研究方向：辐照微生物育种。

王曙阳（1974-），女，副研究员，博士。研究方向：辐射生物学。