新型青贮添加剂对玉米青贮品质的影响

2021-04-13孙丽萍冯昕李小娟张蓓

畜牧与兽医 2021年4期

孙丽萍，冯昕，李小娟，张蓓

(郑州轻工业大学食品与生物工程学院，河南郑州 450002)

全株玉米青贮因其产量高、营养丰富、适口性好、消化率高等优点成为奶牛主要的粗饲料来源。但玉米青贮品质的好坏却受许多因素的影响。国内外众多学者开展和探索了青贮添加剂的研究，取得了一定的效果。同型乳酸菌发酵剂可快速降低pH值，增加乳酸产量[1]。搜集1980至2007年重要学术期刊上的试验论文进行Meta分析，发现同型和异型乳酸菌制剂对玉米青贮的效果可能不同，乳酸菌制剂可增加pH值、乙酸和丙酸浓度，降低酸性洗涤纤维、可溶性碳水化合物和氨态氮的含量[2]。Oliveira等[3]分析了乳酸菌添加剂对青贮品质和生产性能的影响，发现乳酸菌含量≥105 CFU/g，可显著提高温带和热带牧草及苜蓿等青贮的发酵和干物质含量，但对玉米青贮和高粱青贮发酵没有改善；可提高奶牛产奶量，但对饲料消化率和转化率却没有影响。国内也有众多学者开展了相关研究，但大多数集中在某种单一添加剂对青贮品质的影响[4-8]。刘海燕等[9]研究了纤维素酶、木聚糖酶和中草药对玉米秸秆穰叶青贮发酵品质的影响。也有研究报道乳酸菌加糖蜜或乳酸菌加纤维素酶有利于提高发酵品质[10]。目前的青贮添加剂多以一种或两种成分为主，并且各有其优缺点。为了寻找更加合理的全株玉米青贮方案，本试验在乳酸菌和纤维素酶基础上再添加酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌，来评价其对青贮品质是否有更好的改善作用，为优质玉米青贮提供更加合理的解决方案。

1 材料与方法

1.1 菌种与仪器

试验用新型复合青贮添加剂的组成成分：植物乳杆菌(1×1010CFU/g，添加比例5%)、乳酸片球菌(2×1010CFU/g，添加比例5%)、罗伊氏乳杆菌(2×109CFU/g，添加比例5%)、嗜酸乳杆菌(1×1010CFU/g，添加比例5%)、纤维素酶(10 000 IU/g，添加比例10 %)、酿酒酵母菌(2×1010CFU/g，添加比例1 %)、枯草芽孢杆菌(10×1010CFU/g，添加比例0.2%)，载体为葡萄糖和麦芽糊精。除了纤维素酶购自于芬兰Finnfeed公司外，其余均购自美国科汉森公司。

仪器：傅里叶变换近红外光谱仪(Antaris Ⅱ)，购自Thermo Electron (美国)，仪器工作参数为：谱区范围4 000～10 000 cm-1，扫描次数16次，分辨率8 cm-1；DHG-9000A立式电热鼓风干燥箱(上海和呈仪器制造有限公司)。

1.2 试验设计

每1 000 kg玉米青贮样品添加新型复合青贮添加剂10 g。具体添加方式为：对于使用粉碎机的小型牧场，准备约36 ℃的温水20 L(水温不高于40 ℃)，加400 g红糖搅拌均匀后，加入100 g新型复合青贮添加剂，搅拌均匀后活化30 min，使用喷雾器喷洒，青贮样品上，每一层喷一次；对于使用克拉斯收割机的牧场，在水罐中加入约36 ℃的温水400 L(水温不高于40 ℃)，然后加入2 kg新型复合青贮添加剂和8 kg红糖搅拌均匀，活化30 min，调节喷速，每铺一层玉米青贮样品喷洒一层新型复合青贮添加剂，直到样品和添加剂均匀混合用完为止。

试验所收集的玉米青贮样品采自于宁夏、新疆、河南等地共12个牧场，分别采集每个牧场使用新型复合青贮添加剂的青贮样品(3个不同部位的样品)作为处理组，同时采集每个牧场未使用新型复合青贮添加剂的常规青贮样品(3个不同部位的样品)，并作为对照组，共采集了72份样品。

每份青贮样品一分为二。其中一份青贮样品取25 g浸于225 mL蒸馏水中，4 ℃冰箱保存24 h，然后用快速定性滤纸过滤，制得青贮饲料浸提液样品，用于测定其有机酸(乳酸、乙酸、丁酸)和氨态氮含量；另外一份冷冻样品4 ℃自然解冻，采用四分法取样约300 g，经烘箱干燥(65 ℃，48 h)后粉碎过1 mm筛，用于近红外光谱采集和粗蛋白成分分析的干燥粉碎样品。

1.3 测定方法

采用梅特勒PS-2酸度计测定pH值；采用离子色谱法对浸提液测定有机酸含量[11]；粗蛋白质含量参考AOAC Official Method 990.03《动物饲料中粗蛋白的测定:燃烧法》进行测定[12]；干物质(DM)测定参照张丽英[13]《饲料分析及饲料质量检测技术》(2003)方法进行；中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量采用Van Soest方法测定[14]；淀粉含量参考GB/T 20194—2006《饲料中淀粉含量的测定：旋光法》进行测定[15]；总可消化养分参考《奶牛营养需要》(2001)进行测定[16]；产奶净能根据2004年奶牛行业饲养标准进行推算获得[17]。采用近红外光谱进行样品扫描，将上述传统方法所测值做统计分析，建立待测指标数据库，最后根据待测样品的光谱图得到待测指标的检测值。

1.4 数据统计与分析

用SPSS 19.0软件对试验数据进行方差分析,试验结果采用“平均值±标准差”表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 新型复合青贮添加剂对玉米青贮饲料有机酸和pH值的影响

比较添加新型复合青贮添加剂对玉米青贮有机酸和pH值的影响，结果见下表1。与对照组相比，使用新型复合青贮添加剂后，玉米青贮饲料的有机酸含量和pH值并未发生显著改变(P>0.05)。

表1 青贮添加剂对玉米青贮饲料有机酸和pH值的影响

2.2 新型复合青贮添加剂对玉米青贮饲料中可消化养分及纤维含量的影响

比较添加新型复合青贮添加剂对玉米青贮饲料中可消化养分及纤维含量的影响，结果见表2。添加新型复合青贮添加剂后，青贮饲料干物质含量和淀粉含量分别比对照组高16.98%和27.16%，差异显著(P<0.05)。总可消化养分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量与对照组相比也发生了显著地改变(P<0.05)。而粗蛋白含量与对照组相比未发生显著改变(P>0.05)。氨态氮占总氮的百分比在新型复合青贮添加剂添加组和对照组间没有显著变化(P>0.05)。该新型复合青贮添加剂使玉米青贮的品质从二级的标准提升达到了一级标准(青贮玉米品质分级GB/T25882—2010)。

表2 玉米青贮饲料的营养价值 %

2.3 新型复合青贮添加剂对玉米青贮饲料中产奶净能的影响

比较添加新型复合青贮添加剂对玉米青贮饲料中产奶净能的影响，结果见表3。使用新型复合青贮添加剂的玉米青贮饲料，其产奶净能与对照组相比存在着显著差异(P<0.05)，产奶净能提高了5.2%。

表3 青贮添加剂对玉米青贮饲料中产奶净能的影响

3 讨论

3.1 青贮添加剂对青贮饲料中有机酸的影响

青贮成败的关键因素之一是青贮开始时使乳酸菌迅速成为优势菌群，降低pH值，从而抑制有害菌的繁殖。乳酸含量是评价青贮品质的一个关键指标。乳酸菌剂可使青贮尽快进入乳酸发酵阶段，生成乳酸，降低青贮pH值，抑制有害微生物菌群的生长，减少有害物质的(霉菌、丁酸等)生成，从而改善青贮品质，表现在乳酸和乳酸乙酸比值的显著升高[18]。研究发现，植物乳杆菌增加了乳酸浓度，降低了pH值[19-20]。本研究同样发现，添加新型复合青贮添加剂青贮饮料的乳酸含量有所提高，pH值降低，从3.96降低至3.90。青贮添加剂降低了苜蓿青贮中丙酸和丁酸的浓度，提高了干物质的消化率[21]，添加混合植物油对酵母菌落、霉菌、乳酸菌及肠杆菌没有影响，但却降低了乙酸、丁酸和戊酸的摩尔比及丙酸比例的增加，而丙酸类添加剂在一定程度上降低了发酵过程中酸的产量和酵母菌数[22]。由此可见，不同添加剂的作用效果不同。本试验中的新型复合青贮添加剂使全株玉米青贮中乙酸和丙酸的浓度略有降低，表明该新型复合青贮添加剂提高了玉米青贮的厌氧发酵。

3.2 青贮添加剂对青贮饲料营养价值的影响

酸性洗涤纤维含量是干物质消化率的有效度量指标，其含量越高，干物质消化率就越低。用纤维素酶或半纤维素酶处理，降低了全株玉米青贮中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，但不影响纤维成分[23-25]。对荷斯坦阉牛及安格斯阉牛饲喂不同中性洗涤纤维含量(33.8%和 50.8%)的青贮玉米发现，与低中性洗涤纤维日粮相比，高中性洗涤纤维日粮降低了14.4%的干物质采食量和13.8%的日增重[26]。日粮中的NDF是衡量粗纤维水平的指标[27]，其有效降解率与NDF、ADF含量呈极显著或显著负相关关系,与CP含量呈显著正相关关系[28]。本试验测得青贮饲料中性洗涤纤维含量(从48.6%降低至43.7%)和酸性洗涤纤维含量(从25.20%降低至21.70%)，说明新型复合青贮添加剂显著提高了干物质消化率，使玉米青贮的品质从二级标准提升达到了一级标准(青贮玉米品质分级GB/T25882—2010)，这与前人的研究结果一致[26-28]。