干燥和微生物接种对黑麦草发酵模式、品质及其应用价值的影响

郄晶晶，张小琼，赵彦敏，郑 博*

（1.宣化科技职业学院，河北张家口 075100；2.襄阳职业技术学院，湖北襄阳 441000；3.张家口广播电视大学，河北张家口 075000）

近年来，张家口坝上地区借助土地、气候、人力等资源优势逐渐形成了规模化肉牛繁育基地，对饲草需求量逐年增大。黑麦草作为一种一年生或多年生的草本植物，可用于青贮或作物覆盖物，由于其生长速度快，广泛分布在世界各地的温带、热带或亚热带地区，将其作为牧草无论是新鲜、晒干还是青贮，对于反刍动物来说都是较优质的饲料资源。但当黑麦草收获季节降雨量较大时，将限制其储存（李荣辉和曹社会，2007）。黑麦草储存以青贮为主，但也有采用干草的形式。生产的青贮黑麦草饲料通常可以用塑料乙烯包装，便于运输。但目前由于缺乏有效的青贮饲料制备技术，销售的青贮黑麦草饲料质量参差不齐。青贮是饲料作物短缺季节的保护方法，其中乳酸菌在厌氧条件下将水溶性碳水化合物转化为乳酸，由于pH下降，微生物活动得到抑制，从而使饲料养分得到很好的保存（赵彩艳和尤跃钧，2011）。酸化环境可抑制不良微生物，同时在发酵过程中乳酸菌与不良微生物发生竞争，而竞争的结果往往决定着发酵质量（王东升等，2017）。原料干物含量对青贮发酵有较大影响，通常建议使用青贮添加剂，以确保青贮发酵。目前，乳酸菌菌剂是许多地区青贮发酵的主要添加剂，通过增加乳酸的产生速率，从而加速pH下降和减少收获后的蛋白质水解，同时快速酸化还能抑制有害微生物生长。本研究旨在评估干燥和微生物接种对黑麦草发酵品质的影响及其在肉牛上的应用价值。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验将新鲜采集的黑麦草分成4组，每组再分为等量的4份，T1组黑麦草不做任何处理，T2组黑麦草接种1×105CFU/g植物乳杆菌，T3组黑麦草在65℃下干燥8 h，T4组黑麦草在65℃下干燥8 h，接种1×105CFU/g植物乳杆菌。

1.2 样品采集与分析 分别在青贮前、第1、28、56和70天开盖收集黑麦草样品，用pH计测定pH，之后将样品烘干粉碎，参考Holland等（1990）的方法测定黑麦草发酵品质。

1.3 饲养试验 将体重接近的96头肉牛随机分为4组，每组4个重复，每个重复6头，肉牛分别饲喂含有8%上述处理的4种黑麦草，饲养试验为期8周。试验结束后对每头牛进行称重，每周记录1次饲料消耗量。数据用于计算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.4 统计分析 试验数据采用SPSS软件多因素方差分析模型进行统计分析，组间采用Turkey法进行多重比较，同时研究青贮处理与青贮时间的交互作用，P＜0.05表示组间差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对青贮前后黑麦草化学成分的影响 由表1可知，青贮前不同处理方式对黑麦草酸性洗涤纤维、总可消化养分、水溶性碳水化合物含量及pH均无显著影响（P＞0.05），同时，青贮70 d后各组黑麦草丙酸浓度也无显著差异（P＞0.05）。青贮前后，T3和T4组黑麦草干物质含量均显著高于T1和T2组（P＜0.05），青贮70 d后，T3和T4组黑麦草中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量显著高于T1和T2组（P＜0.05）。青贮70 d后，T3组黑麦草总可消化养分含量最低（P＜0.05），T2组乳酸浓度和pH最高（P＜ 0.05）。

表1 不同处理方式对青贮前后黑麦草化学成分的影响

2.2 不同处理方式对青贮期黑麦草发酵品质的影响 由表2可知，同一处理不同青贮时间对黑麦草粗蛋白质（T2组除外）、中性洗涤纤维（T2组除外）、乙酸和丁酸浓度的影响均无显著差异（P＞0.05），但T2组黑麦草青贮56 d时的粗蛋白质浓度显著高于青贮1 d（P＜0.05），而中性洗涤纤维浓度显著高于青贮28 d（P＜0.05），酸性洗涤纤维浓度显著高于青贮1和28 d（P＜0.05）。T2和和T3组黑麦草青贮1 d总可消化养分含量显著高于青贮56 d（P＜0.05）。在同一青贮时间，T2组黑麦草乳酸含量显著高于其他组（P＜0.05），T3组黑麦草乙酸浓度显著高于其他组（P＜0.05），T1组黑麦草丁酸浓度最高（P＜0.05）。处理方式和青贮时间对黑麦草粗蛋白质、中性洗涤纤维、乳酸、乙酸和丁酸浓度的影响具有显著交互效应（P＜0.05）。

表2 不同处理方式对青贮期黑麦草发酵品质的影响

2.3 不同处理黑麦草对肉牛饲养价值的影响由表3可知，不同处理黑麦草饲喂肉牛，对其体重、平均日采食量、胴体重和屠宰率的影响均无显著差异（P＞0.05）。T4组肉牛的平均日增重表现最高（P＜0.05），分别较T1和T3组提高了32.71% 和 33.86%（P＜ 0.05）。T1和 T3组 肉牛料重比显著高于T2和T4组（P＜0.05）。

表3 不同处理黑麦草对肉牛生长性能的影响

3 讨论

青贮前对黑麦草进行干燥处理对其化学成分影响很大，本试验结果发现，干燥处理降低了黑麦草粗蛋白质和中性洗涤纤维含量。Kim等（2017）报道，随着黑麦干燥时间的延长，干物质的体外消化率降低，纤维含量增加，同时粗蛋白质水平也降低。青贮前各处理间水溶性碳水化合物含量差异不显著，平均水平为166.335g/kg。而Parker（2012）表示，青贮发酵所需的最小水溶性碳水化合物含量应为25～30 g/kg，干燥后青贮应高于38 g/kg，因此，在本试验中，不同处理方式的黑麦草水溶性碳水化合物含量满足要求。

发酵70 d后，干燥组黑麦草发酵后粗蛋白质含量较低，但接种植物乳杆菌后提高了粗蛋白质含量，作者推测，这可能是微生物改善了发酵模式，降低蛋白质降解的结果。Kennedy（1990）发现，乳酸菌处理中粗蛋白质含量显著升高。干燥处理不接种微生物组黑麦草中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高，作者认为，干燥处理增加了黑麦草的中性洗涤纤维含量，这在后续发酵后仍保持高水平。有研究报道，微生物处理降低了青贮的最终pH，但干燥通过增加原料干物质含量来提高青贮的最终pH，但这会限制发酵，对青贮酸度有负面影响（Uslu等，2007）。

接种处理提高了青贮中乳酸含量，而干燥处理降低了乳酸含量，这是由于水分含量减少导致了有限发酵的结果。Kim等（2001）也发现，随着黑麦青贮干燥期的延长，乳酸含量降低。另一方面，接种剂处理降低了乙酸和丁酸含量。总体而言，植物乳杆菌的添加提高了乳酸含量，降低了丁酸含量。饲养试验结果显示，全混合日粮中添加8%用干燥和植物乳杆菌联合发酵的黑麦草，显著提高了肉牛的日增重和饲料效率。说明黑麦草通过干燥和接种植物乳杆菌的方式发酵可以提高其在肉牛上的应用价值。

4 结论

干燥处理对黑麦草青贮发酵品质无显著改善作用，而接种1×105CFU/g植物乳杆菌改善了黑麦草的青贮发酵模式和品质。此外，全混合日粮中添加8%用干燥处理和接种植物乳杆菌结合方式青贮的黑麦草可以提高肉牛的日增重和饲料效率。