混合青贮对西兰花尾菜青贮发酵品质的影响

蔡观容 董臣飞 田吉鹏 许能祥 程云辉 于怀华 顾洪如

摘要：为了探究米粉、米糠与西兰花尾菜以不同比例混合以及不同添加剂对混合饲料青贮发酵品质、营养品质和微生物数量的影响，分别进行如下试验设计：3种辅料处理，米糠、米粉混合质量比分别為1∶1、2∶1、3∶1;4种西兰花尾菜与辅料的混合处理，西兰花尾菜、辅料混合的质量比分别为60∶40、65∶35、70∶30、75∶25;3种添加剂处理，分别为5×105CFU/g乳酸菌、0.2%食盐、对照（等量蒸馏水）。结果表明，所有混合青贮饲料均取得了良好的发酵效果;在米粉、米糠及西兰花尾菜混合青贮饲料中添加乳酸菌后，与对照组相比，pH值、氨态氮含量、乙酸（AA）含量显著降低，粗蛋白（CP）含量显著提高;随着辅料中米糠占比的提高，乳酸（LA）、AA、氨态氮、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、可溶性碳水化合物（WSC）含量总体显著增加，pH值和体外干物质消化率（IVDMD）总体显著下降，好氧细菌、乳酸菌、真菌数量与淀粉、CP含量总体显著减少;随着西兰花尾菜在青贮原料中所占比例的上升，干物质、氨态氮、WSC、淀粉含量总体显著降低，NDF、ADF、CP含量总体显著上升。结合发酵品质、营养品质和微生物数量等指标综合评估，添加乳酸菌、辅料中米糠、米粉质量比为2∶1，且尾菜、辅料质量比为75∶25的处理组青贮品质最佳。

关键词：西兰花尾菜;添加剂;米糠;米粉;混合青贮;辅料

中图分类号：S816.5+3文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2020）22-0190-06

作者简介：蔡观容（1995—），女，湖南株洲人，硕士，主要从事饲草调制与加工研究。E-mail：643743808@qq.com。

通信作者：顾洪如，研究员，从事农区牧草育种与利用研究。E-mail：guhongrujs@163.com。

随着人们生活水平的提高，肉蛋奶类食物在人们日常食物中的占比日益提高[1]，而畜牧业的快速发展导致我国南方饲草料供不应求，给畜牧业的健康发展带来了重大挑战[2-3]。随着居民对蔬菜质量要求的提高，蔬菜种植规模越来越大，在生产加工过程中产生的大量尾菜因未被利用而成为固体废弃物[4]。西兰花（BrassicaoleraceaL.var.italicPlanch）因营养价值高而成为一种优质的高档蔬菜。据估算，我国的西兰花种植面积已超过2.7万hm2，每年的西兰花产量超过100万t，其中约产生45%～50%的西兰花尾菜（包括废弃茎叶、发育不全的茎球、因病虫害而受损的植株等），直接丢弃尾菜会造成环境污染，危害蔬菜生产基地，影响下茬蔬菜生长，给农户造成严重损失[5-6]。西兰花茎叶是一种潜在的植物蛋白饲料资源，开发西兰花尾菜作为非常规饲料原料来代替部分常规饲料，不仅可降低饲料成本、获得可观的经济价值，亦可缓解人畜争粮矛盾和粮食供给压力，促进我国饲料工业的可持续发展[7]。

新鲜西兰花尾菜的水分含量比较高，无法长期保存。将未腐烂变质的尾菜加工成青贮饲料，可以降低尾菜的营养物质损失，较长期保存尾菜的青鲜状态，提高尾菜的适口性、消化率和营养价值，解决尾菜造成的环境问题，并实现尾菜的资源化利用[8-9]。直接青贮不能保证尾菜青贮的品质，而将高水分含量的原材料与高干物质含量的材料如麸皮、米糠或秸秆进行混合青贮，是减少渗出液、避免营养损失的有效途径[10-11]。钱仲仓等将西兰花茎叶含水量控制在75%以内，并添加105CFU/g乳酸菌进行青贮后饲喂土猪，结果表明，青贮料可较好地提供土猪生长所需营养，并能节省饲料成本[12]。食盐不仅可以促进乳酸发酵，而且可以改善饲料的适口性，提高动物食欲。李大鹏在研究添加剂对玉米秸秆青贮质量的影响时发现，加入一定量的食盐可改善青贮饲料的品质，并起到一定的防腐作用，且研究结果显示，食盐的添加量为0.3%时效果最佳[13]。由此可见，通过将西兰花尾菜与干物质含量较高的辅料进行混合青贮，并添加一定量的添加剂可以提高混合青贮饲料的质量，从而实现西兰花尾菜的长期保存。

为了提高混合西兰花尾菜青贮饲料的发酵品质及营养品质，本研究将米糠、米粉按不同比例混合后作为辅料，与西兰花尾菜按不同比例进行混合青贮，并添加乳酸菌、食盐2种添加剂，分析青贮饲料的发酵品质、营养品质和微生物数量的变化，从中选出物料类型、混合比例及添加剂的最佳组合，以期为西兰花尾菜的资源化利用提供技术支持。

1材料与方法

1.1试验材料

青贮原料：西兰花尾菜于2018年10月用镰刀收获于江苏省农业科学院试验基地，收获后摘掉腐烂变质的部分，取茎叶部分用粉碎机粉碎，备用。米粉、米糠于2018年在江苏省南京市农贸市场购得，其中米糠为纯糠。青贮原料的基本理化性质见表1。

食盐添加剂由分析纯NaCl加水配制而成;乳酸菌来自江苏省农业科学院畜牧研究所，活力单位为5×105CFU/g，主要成分包括植物乳杆菌、布氏乳杆菌和副干酪乳杆菌。

1.2试验设计与方法

采取3因素随机区组设计，设3次重复。添加剂处理（A，各组添加量均以青贮原料的鲜质量为基础）包括对照组（CK）：添加2%蒸馏水的空白对照组，乳酸菌添加组（LAB）：添加量为5×105CFU/g，食盐添加组（NaCl）：添加量为0.2%;辅料设置3个处理（MT，以各自的鲜质量为基础），米糠∶米粉1∶1，米糠∶米粉2∶1，米糠∶米粉3∶1;尾菜和辅料设置4个混合质量比（MR，以各原料的鲜质量为基础），尾菜：辅料分别为60∶40、65∶35、70∶30和75∶25。

青贮加工方法：将西兰花尾菜用碎草机打成长度为1～2cm的小段后，按照比例与米粉、米糠等物料混合均匀，将乳酸菌、NaCl等添加剂稀释液喷洒加入，充分混匀后，快速装入青贮袋中并进行真空封口，每个青贮袋200g左右，每个处理3袋，共36个处理，108袋，在室温贮藏60d后开袋取样。

1.3测定内容及方法

1.3.1样品前处理将青贮后的混合青贮料充分混匀后，取10g青贮样品置于三角瓶中，加入90mL0.9%无菌生理盐水，用封口膜封口，用于好氧细菌、乳酸菌和真菌（霉菌和酵母菌）的计数。同时称取20g青贮样品于三角瓶中，加入180g去离子水，搅拌均匀后于4℃下浸提24h，之后用4层纱布和定性滤纸过滤，得到浸提液，将浸提液置于-20℃冷冻冰箱中保存待测。称取100g左右青贮料，于75℃烘箱中烘48h以上至恒质量，测定并计算干物质（drymatter，简称DM）含量，并将烘干的样品用高速万能粉碎机粉碎，过1mm筛后放入聚乙烯自封袋中，排尽空气，密封保存，用于青贮饲料饲用品质的测定。

1.3.2分析方法采用平板培养法进行微生物计数。将装有样品、生理盐水的三角瓶置于摇床上，于120r/min下摇2h。用1层无菌纱布过滤青贮草渣，然后逐级稀释，选择3个合适的稀释梯度，每个稀释梯度设3个重复。将100μL细菌、500μL真菌和乳酸菌不同稀释梯度的悬浮液置于无菌培养皿中，倾注乳酸细菌（MRS）培养基，直至盖满培养皿底部，混合均匀并凝固后置于37℃厌氧培养箱中培养48h，计算乳酸菌数量。将悬浮液涂布于盛有孟加拉红培养基的培养皿中，于30℃培养5～7d，计算霉菌、酵母菌数量。将悬浮液涂布于盛有牛肉膏琼脂（NB）培养基的培养皿中，于37℃下培养24h，计算好氧细菌数量[14]。

青贮浸提液用来测定pH值、氨态氮（ammonianitrogen，简称AN）含量、乳酸（lacticacid，简称LA）含量、乙酸（aceticacid，简称AA）含量、丙酸（propionicacid，简称PA）含量和丁酸（butyricacid，简称BA）含量等。使用Micro-Bench型pH计测定青贮饲料的pH值。使用安捷伦1260型高效液相色谱仪测定分析有机酸含量[15]。氨态氮含量的测定采用苯酚-次氯酸钠比色法[15]。

烘干、粉碎后的样品用来测定原料和混合青贮饲料的饲用品质。水溶性碳水化合物（WSC）、淀粉含量的测定采用高氯酸水解-蒽酮-硫酸比色法[16]。粗蛋白（CP）含量的测定采用凯氏定氮法，测定仪器为丹麦FOSS公司的KjeltecTM2300型凯氏定氮仪[15]。中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）含量采用Ankom公司的Ankom200i型半自动纤维测定仪利用Van-Soest法[15]进行测定。干物质体外消化率（IVDMD）的测定采用胃蛋白酶-纖维素酶2步法[17]。

1.4数据统计

用Excel对数据进行基本处理分析后，采用SPSS软件中的多因素方差对试验数据进行分析，并用最小显著性差异法（LSD）进行多重比较，数据采用平均值。

2结果与分析

2.1米粉米糠及添加剂对混合青贮饲料发酵品质的影响

试验中各处理均没有检测到丙酸（PA）、丁酸（BA）。由表2可以看出，不同添加剂（A）对青贮饲料pH值、氨态氮含量、乙酸含量有极显著影响（P<0.01）;辅料类型（MT）对青贮饲料pH值、氨态氮含量、LA含量、AA含量均有极显著影响（P<0.01）;辅料、尾菜的混合比例（MR）对青贮饲料pH值、DM含量、氨态氮含量有极显著影响（P<0.01）;MT、MR、A对青贮饲料pH值、氨态氮含量、LA含量、AA含量等指标均存在显著或极显著互作效应。

由表2还可以看出，添加乳酸菌处理组的pH值、氨态氮含量、AA含量显著低于CK、0.2%食盐处理组（P<0.05），添加0.2%食盐处理组的pH值亦显著低于CK（P<0.05）。随着米糠所占比例的提高，混合青贮饲料的氨态氮、LA、AA含量均表现出显著增加的趋势（P<0.05），pH值则有显著下降的趋势（P<0.05），辅料米糠、米粉质量比为3∶1的处理氨态氮、LA、AA含量最高，分别为0.92mmol/L、2.80%、0.15%，pH值最低为3.26。随着尾菜在混合青贮饲料中所占比例的提高，青贮饲料的DM、氨态氮含量有显著下降趋势（P<0.05），pH值有显著上升趋势（P<0.05）;尾菜、辅料的质量比为75∶25处理的DM、氨态氮含量最低，分别为30.14%、0.39mmol/L，尾菜、辅料的质量比为70∶30时，混合青贮饲料的pH值最高，达到3.47。

2.2米粉米糠及添加剂对混合青贮营养品质的影响

由表3可以看出，A对混合青贮饲料的WSC含量有极显著影响（P<0.01），对CP含量有显著影响（P<0.05）;MT对混合青贮饲料的IVDMD以及NDF、ADF、WSC、淀粉、CP含量均有极显著影响（P<0.01）;MR对混合青贮饲料的NDF、ADF、淀粉、WSC含量的影响极显著（P<0.01），对CP含量有显著影响（P<0.05）;MR、MT、A仅对混合青贮饲料的NDF含量存在显著的互作效应（P<0.05）;MR、A对混合青贮饲料的IVDMD和淀粉含量有极显著的互作效应（P<0.01）;MT、MR对混合青贮的IVDMD和NDF、CP含量存在极显著的互作效应（P<0.01），对ADF含量有显著的互作效应（P<0.05）。

由表3还可以看出，相比于CK组和0.2%食盐处理组，添加乳酸菌能显著降低混合青贮饲料的WSC含量，增加CP含量（P<0.05），与CK组相比，添加0.2%食盐的处理组能显著降低WSC的含量（P<0.05）。随着米糠所占比例的提高，混合青贮饲料的IVDMD和淀粉、CP含量均显著降低（P<0.05），在米糠、米粉的质量比为3∶1时最低，分别为55.73%、12.01%、7.26%;NDF、ADF、WSC含量有显著增加趋势（P<0.05），米糠、米粉质量比为3∶1时最高，分别达到45.13%、30.86%、2.53%。随着西兰花尾菜所占比例的提高，混合青贮饲料的NDF、ADF、CP含量呈显著上升的趋势（P<0.05），当尾菜、辅料质量比为75∶25时最高，分别为60.10%、42.65%、29.49%、7.88%;WSC、淀粉含量呈显著下降趋势（P<0.05），当尾菜、辅料质量比为75∶25时最低，分别为1.57%、16.50%。

2.3米粉米糠及添加剂对混合青贮中微生物数量的影响

由表4可以看出，A、MR分别仅对混合青贮饲料的真菌数量有极显著、显著影响，而MT对好氧细菌、乳酸菌、真菌数量均有极显著影响（P<0.01）;A与MT、MT与MR对混合青贮饲料的真菌数量分别存在极显著、显著的互作效应，而A与MR对乳酸菌数量存在极显著的互作效应（P<0.01）。

由表4还可以看出，相比于CK组，添加0.2%食盐处理组的真菌数量显著升高（P<0.05）;随着米糠在物料中所占比例的提高，好氧细菌、乳酸菌、真菌数量均有显著下降的趋势（P<0.05），在米糠、米粉比例为3∶1时最低，分别为3.11、6.27、2.63lgCFU/g（以鲜质量计）。

3讨论

3.1添加米糠能有效改善青贮效果

青贮原料的含水量和可溶性糖含量是影响青贮饲料品质的重要因素。西兰花尾菜的蛋白质含量较高，而水分含量很高。一般情况下，单独青贮很难成功，容易发生丁酸发酵。米糠是常见的农业副产品，按其中米粉含量的不同，可分为纯糠和不同比例的油糠，将米糠进行饲料化利用可提升其附加值。前期研究发现，将米糠添加到禽、猪饲料中，效果良好[18-19]。米糠干物质含量高，与西兰花尾菜进行混合能有效降低青贮原料的含水量;同时，由于米糠中含有米粉，其中的淀粉、可溶性糖含量较高，可补充发酵底物，促进乳酸菌增殖。在本研究中，为了方便明确米糠中纯糠、米粉含量，采用純糠和米粉混合的方法开展试验。将米糠与尾菜混合，可以有效调节青贮原料的水分含量，增加发酵底物供应量，促进青贮发酵。

3.2添加剂对混合青贮的影响

有机酸是青贮过程中乳酸菌等微生物的代谢产物，其中LA、AA、BA含量及其占比对青贮饲料质量评估具有重要意义。发酵后LA含量越高、BA含量越低，表示青贮饲料保存效果越好，发酵品质越高[20]。pH值、有机酸含量是青贮品质的关键性评价指标[21-23]，本试验中，各处理组在贮藏60d后开袋，青贮料的pH值均小于4.0，且未检测到丁酸，饲料品质均为优等，可能是因为在厌氧条件下，乳酸菌繁殖占主导，从而产生大量LA，使得青贮料pH值迅速下降，厌氧条件和较低的pH值能够抑制梭菌等腐败菌发酵，从而减少丁酸产生，提高青贮发酵品质。添加乳酸菌可以降低青贮pH值、氨态氮含量、AA含量，可能是由于添加乳酸菌后，乳酸菌迅速繁殖成为优势菌而产生LA，使得青贮饲料的pH值迅速下降，从而抑制有害微生物对CP的分解，提高青贮营养成分含量[24]。添加0.2%食盐能降低青贮料的pH值，这与薛祝林等研究高丹草青贮时，食盐添加量为0.2%的结果[25]一致。本试验中使用0.2%食盐未能够有效降低青贮饲料中氨态氮的含量，这与冀旋等在研究添加剂对高丹草青贮效果的影响时得到的结果[26]相反。

本试验中添加乳酸菌对混合青贮饲料的IVDMD和NDF、ADF含量的影响不明显，这与刘辉等在苜蓿青贮中的试验结果[27]一致，与覃方锉等在燕麦捆裹青贮中的试验结果[28]不一致。添加乳酸菌会降低青贮饲料WSC的含量，提高淀粉、CP含量，这与刘辉等在苜蓿青贮中的试验结果[27]不一致，一方面可能是因为所用乳酸菌菌种不同，另一方面可能是因为本试验所用原料可溶性糖含量充足，发酵条件良好。

添加乳酸菌剂可以加快LA的发酵进程，改善青贮发酵品质，抑制有害微生物的生长。但在本试验中，添加乳酸菌对乳酸菌、真菌数量无明显影响，添加0.2%食盐增加了真菌的数量，这与郭海明等在芦笋青贮试验中得到的结果[29]不一致，可能是由于本试验中的最终pH值太低，造成有害微生物生长受到了显著抑制。

3.3辅料类型对混合青贮的影响

纯糠在辅料中所占比例的增加可以提高混合青贮饲料LA、AA含量，降低pH值，这与李秀花等在杏渣、米糠混合青贮中得到的结果[30]一致，说明添加米糠对提高青贮发酵品质有促进效果。新鲜西兰花尾菜、米糠、米粉混贮后的NDF、ADF、WSC含量随着纯糠添加量的增加而增大，IVDMD及淀粉、CP含量随着纯糠添加量的增加而减少，这可能与纯糠NDF、ADF含量高，IVDMD及淀粉、CP含量低有关。青贮饲料中的好氧细菌、乳酸菌、真菌数量均随着米糠添加量的增加而减少，可能是由于随着米粉用量的增加，可溶性糖含量下降，淀粉含量增加，而青贮原料中的可溶性糖可作为发酵底物被乳酸菌直接利用，但是淀粉需要水解后才能被乳酸菌利用，可溶性糖含量不足时乳酸菌很难大量繁殖，因此产生的LA少，不能及时有效抑制有害微生物的活动，而部分有害微生物能够利用淀粉等多糖[31-32]。在西兰花茎叶、稻秸和苜蓿混合青贮中添加糖蜜促进了LA发酵，提高了青贮饲料的发酵品质[33]。

3.4尾菜与辅料混合比例对混合青贮的影响

优质的青贮原料具有低的缓冲能值和适宜的含水量，青贮饲料的水分含量过高时，细胞汁液流出，营养物质损失，容易腐败。在本试验中，西兰花尾菜比例的增加导致DM、氨态氮含量下降，pH值虽上升，但低于4.0，含水量在合适范围内，说明控制好原料的含水量可有效提高发酵品质[34]。

随着西兰花尾菜比例的增加，青贮饲料的IVDMD和NDF、ADF、CP含量均升高，WSC、淀粉含量下降，可能是因为西兰花的IVDMD和CP含量比米糠、米粉混合物高;各混合比例的好氧细菌数量均较低，可能由于前期乳酸菌迅速繁殖，抑制了有害微生物的繁殖。

4结论

本试验结果表明，在西兰花尾菜、米粉和米糠混合青贮中添加乳酸菌可以降低混合青贮饲料的pH值、氨态氮含量、AA含量，提高LA、CP含量。新鲜西兰花茎叶含水量很高，添加米糠、米粉等物料可以降低青贮原料的含水量，提高DM含量。米糠、米粉比例为1∶1的处理组pH值为3.81，氨态氮含量最低，为0.23mmol/L，IVDMD、CP含量最高，分别为65.00%、8.03%;米糠、米粉比例为3∶1的处理组LA含量最高，达到了2.80%，但由于米糠营养物质含量低，且米粉价格贵，综合考虑后，选择米糠、米粉比例为2∶1。随着尾菜添加量的增加，氨态氮含量下降，IVDMD、CP含量总体上升，尾菜、辅料比例为75∶25的处理组氨态氮含量最低，为0.39mmol/L，LA含量次高，为1.84%，IVDMD、CP含量最高，分别为60.10%、7.88%，青贮饲料的发酵品质最好。综上所述，添加乳酸菌、辅料为米糠∶米粉=2∶1且尾菜∶辅料=75∶25的处理组青贮效果最佳。

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