甘蔗尾或甘蔗与构树叶混合青贮对其发酵品质的影响

周晓康 张男吉 张 洁 顾啟超 郑一民 麻艳群 邹彩霞

(广西大学动物科学与技术学院，南宁 530003)

随着我国经济高速发展，人民对动物产品的需求日益增长，“人畜争粮”矛盾日益加剧。反刍动物对粗饲料的适应比较广泛，加快发展反刍动物“节粮型”畜牧业有助于缓解“人畜争粮”矛盾。优质粗饲料资源短缺是制约反刍动物高效养殖的主要因素，为促进反刍动物生产可持续发展，开发青绿饲料资源的饲料化技术非常关键。青贮饲料具有能长期保存、适口性好、分配灵活等优点，可作为反刍动物饲料的第一选择，能有效降低饲料的用粮量。

广西地区非常规饲料资源丰富，如全株甘蔗、甘蔗尾、构树叶等，但这些饲料资源长期未得到合理利用。不能用于榨糖的次品全株甘蔗可以作为粗饲料的替代品，全株甘蔗的特点是可溶性碳水化合物和纤维含量高，直接饲喂会造成较低的摄入量和消化率；甘蔗尾是甘蔗的主要副产品，其蛋白质含量低，具有季节积累性；构树叶的蛋白质和单宁含量高、适口性差，利用微生物发酵可提高其饲喂价值。然而，蛋白质含量较高的青绿饲料单独青贮效果较差。如果能将广西地区的非常规饲料以青贮方式调配成营养丰富的优质粗饲料，不仅能保证优质粗饲料的全年供给和提高当地非常规饲料资源的利用率，还能促进当地“节粮型”畜牧业的发展。因此，深入开展广西地区非常规饲料资源的混合青贮研究尤为重要。

构树叶中单宁含量较高，其具有苦涩味道，能和多种营养物质结合成难以消化的物质，直接饲喂构树叶会引起动物对营养物质利用率低下等多种副作用[1]。单宁具有限制青贮过程中蛋白质广泛水解的能力，可以改善青贮饲料的营养品质，但含量过高会降低消化率，所以微生物发酵是降低构树叶中单宁含量的最佳方案。然而，构树叶中可溶性碳水化合物含量极低[2]，伴随其较高的缓冲能力，单独青贮很难成功。甘蔗是广西地区特种经济作物，主要用于榨糖行业，但当地机械化程度较低，其收集、运输过程比较困难，导致次品全株甘蔗和甘蔗尾田间滞留或丢弃，造成资源浪费，可使用青贮方式将其保存。一般来讲，甘蔗在青贮过程中，其较高的可溶性碳水化合物含量往往导致青贮饲料具有较高的乙醇含量，增加干物质损失并降低其营养价值；甘蔗尾具备可观的可溶性碳水化合物含量，并且其表面附着大量的乳酸菌数量，超过5.0 lg(CFU/g FM)[3]。然而，甘蔗和甘蔗尾由于纤维含量高而引起适口性差，降低了动物对其的利用率，与构树叶混合青贮可改善其利用效率，并且甘蔗(尾)可提供额外的乳酸菌和可溶性碳水化合物，同时降低混合青贮原料的整体缓冲能力，使pH迅速降低，以抑制蛋白质的水解，从而达到改善饲料整体营养价值和适口性的目的。

由于粗蛋白质含量较高的青绿饲料缓冲能力较高，单独青贮效果较差，能否通过与含糖量较高的青绿饲料混合青贮以调节青贮原料中的粗蛋白质和糖分含量，进而调制成质地柔软、营养价值全面、适口性好的优质青贮饲料呢？我们设想甘蔗(尾)与构树叶混合青贮可能具有潜在的优势：1)甘蔗尾和甘蔗可提供足够的可溶性碳水化合物来促进发酵；2)构树叶可提供蛋白质，增加饲料中粗蛋白质含量和平衡饲料营养结构；3)混合青贮可能对发酵微生物具有协同作用[4]。甘蔗和甘蔗尾之间可溶性碳水化合物、粗纤维、粗蛋白质含量等不同，对混合青贮的发酵品质和营养价值改善程度可能不同。因此，本试验分别探讨甘蔗尾与构树叶、甘蔗与构树叶混合青贮对其发酵品质、营养价值和有氧稳定性的影响，为当地甘蔗、甘蔗尾、构树叶混合青贮饲料的实际应用提供科学依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验1：甘蔗尾与构树叶混合青贮对其发酵品质的影响

青贮前采样：构树叶采自广西大学动物科学技术学院牧场试验基地；甘蔗尾采自广西大学生命科学院的试验基地。上述新鲜原料采集时间为2018年12月24日，其营养特性和主要微生物数量见表1。

表1 新鲜甘蔗尾和构树叶的营养特性和主要微生物数量Table 1 Nutritional characteristics and main microbial counts of fresh sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf

续表1项目 Items甘蔗尾 Sugarcane top构树叶Broussonetia papyrifera leafSEMP值 P-value微生物数量 Microbial counts/[lg(CFU/g FM)]乳酸菌LAB4.094.380.150.393肠杆菌 EB5.205.520.050.138酵母菌Yeast6.406.840.070.131霉菌 Mold0.000.000.001.000缓冲容量 BC/(mE/kg DM)208.23b605.31a4.27<0.001

1.1.2 试验2：甘蔗与构树叶混合青贮对其发酵品质的影响

青贮前采样：构树叶采自广西大学动物科学技术学院牧场试验基地；甘蔗采自广西大学生命科学院的试验基地。上述新鲜原料采集时间为2019年10月19日，其营养特性和主要微生物数量见表2。

表2 新鲜甘蔗和构树叶的常规营养成分和主要微生物数量Table 2 Nutritional characteristics and main microbial counts of fresh sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf

1.2 试验设计

试验1：将甘蔗尾和构树叶切碎至长度2 cm左右，将构树叶和甘蔗尾新鲜样按照5种质量比例进行混合，每个混合比例设5个重复，构树叶∶甘蔗尾分别为100∶0(全构树叶组)、75∶25(25%甘蔗尾组)、50∶50(50%甘蔗尾组)、25∶75(75%甘蔗尾组)、0∶100(全甘蔗尾组)。将青贮原料充分混匀，装入2.5 L塑料罐中并压实，密封，青贮255 d。有氧暴露采样时间点分别为有氧暴露第0、1、2、3、4、5、6、7天。

试验2：将甘蔗和构树叶切碎至长度2 cm左右，将构树叶和甘蔗尾新鲜样按照5种质量比例进行混合，每个混合比例设5个重复，构树叶∶甘蔗分别为100∶0(全构树叶组)、75∶25(25%甘蔗组)、50∶50(50%甘蔗组)、25∶75(75%甘蔗组)、0∶100(全甘蔗组)。将青贮原料充分混匀，装入2.5 L塑料罐中并压实，密封，青贮255 d。有氧暴露采样时间点分别为有氧暴露第0、1、2、4、6、8、10、12天。

1.3 指标测定

1.3.1 常规营养成分测定

干物质(DM)含量参考张丽英[5]的方法测定；粗蛋白质(CP)含量采用凯氏定氮仪测定；中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量参考Van Soest等[6]的方法；半纤维素(HC)含量为中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维含量之差；粗纤维(CF)含量参考GB/T 6434—2006[7]中方法测定；粗灰分(Ash)含量在马弗炉中550 ℃燃烧5 h测定；有机物(OM)含量为100减去粗灰分百分含量；可溶性碳水化合物含量参考Murphy[8]的方法测定；缓冲容量(BC)参考姜军等[9]的方法测定。青贮损失(SL)计算公式如下：

青贮损失(%)=100×[青贮后罐重(g)-青贮前罐重(g)]/[青贮前罐重(g)-青贮空罐重(g)]。

1.3.2 发酵参数测定

pH测定：参考文献[10]的方法采用pH计测定。

氨态氮(NH3-N)含量测定：参考Broderick等[11]的方法测定。

乳酸(LA)含量测定：参考Pryce[12]的方法测定。

乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)和乙醇含量测定：参考Erwin等[13]的方法测定。

1.3.3 主要微生物数量

乳酸菌(LAB)、肠杆菌(EB)、酵母菌和霉菌数量：采用平板计数法测定。

1.4 数据处理与分析

所有数据分析在R语言(版本4.1)中进行，乳酸菌、肠杆菌、霉菌和酵母菌数量通过lg(n+1) CFU/g进行转换(n=菌群形成单位数量)。数据分析过程，首先通过Excel 2020整理数据，然后导入R studio中，不同处理和不同有氧暴露时间点利用“aov”函数进行方差分析，事后检验利用“agricolae”软件包进行图基(Tukey)检验，新鲜原料对比采用“t.Experiment”函数进行双样本t检验。

2 结果与分析

2.1 甘蔗尾与构树叶混合青贮对其发酵品质的影响

2.1.1 甘蔗尾与构树叶混合青贮对其常规营养成分含量和青贮损失的影响

由表3可知，甘蔗尾与构树叶的混合比例对混合青贮饲料的常规营养成分含量和青贮损失均存在显著影响(P<0.05)。75%甘蔗尾组、50%甘蔗尾组和25%甘蔗尾组的青贮损失显著高于全构树叶组和全甘蔗尾组(P<0.05)，且全甘蔗尾组的青贮损失最低，为1.37%。全甘蔗尾组和75%甘蔗尾组的干物质含量分别为233.32和241.5 g/kg，显著低于其他试验组(P<0.05)。此外，全甘蔗尾组和75%甘蔗尾组的水溶性碳水化合物含量最高，分别为128.75和162.52 g/kg DM，构树叶组的可溶性碳水化合物含量最低，而50%甘蔗尾组和25%甘蔗尾组之间差异不显著(P>0.05)。全甘蔗尾组的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素以及有机物含量显著高于全构树叶组(P<0.05)，而中性和酸性洗涤纤维含量随甘蔗尾占比的降低而显著降低(P<0.05)。相反，粗灰分含量在全构树叶组中最高，并随构树叶占比的降低而显著降低(P<0.05)。

表3 甘蔗尾和构树叶混合青贮对其常规营养成分含量和青贮损失的影响Table 3 Effects of mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf on its conventional nutrient contents and SL

2.1.2 甘蔗尾与构树叶混合青贮对其发酵参数和主要微生物数量的影响

由表4可知，全甘蔗尾组的pH低于5，而50%甘蔗尾组的pH最高，为6.24；75%甘蔗尾组和25%甘蔗尾组之间pH差异不显著(P>0.05)，且均显著低于50%甘蔗尾组和全构树叶组(P<0.05)。全甘蔗尾组的氨态氮含量为5.17 g/kg DM，显著低于其他试验组(P<0.05)；50%甘蔗尾组的氨态氮含量最高，与全构树叶组无显著差异(P>0.05)，全构树叶组的氨态氮含量显著高于75%甘蔗尾组(P<0.05)。75%甘蔗尾组和50%甘蔗尾组的乳酸含量分别为4.73和4.44 g/kg DM，显著低于全甘蔗尾组的6.73 g/kg DM(P<0.05)；全构树叶组的乳酸含量为14.77 g/kg DM，显著高于其他试验组(P<0.05)。各试验组的乙醇含量均小于1 g/kg DM，其中全甘蔗尾组和75%甘蔗尾组的乙醇含量最高，均为0.58 g/kg DM。25%甘蔗尾组的乙酸含量高达9.86 g/kg DM，而全甘蔗尾组和75%甘蔗尾组的乙酸含量分别为1.30和1.79 g/kg DM，显著低于25%甘蔗尾组和全构树叶组(P<0.05)。全甘蔗尾组的丙酸含量仅为0.18 g/kg DM，显著低于75%甘蔗尾组除外的其他试验组(P<0.05)。全构树叶组拥有最低的丁酸含量，为0.04 g/kg DM，而75%甘蔗尾组的丁酸含量最高，为2.56 g/kg DM，并且丁酸含量随着构树叶占比的增加而降低。

表4 甘蔗尾与构树叶混合青贮对其发酵参数和主要微生物数量的影响Table 4 Effects of mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf on its fermentation parameters and main microbial counts

各试验组的乳酸菌数量均超过了4.0 lg(CFU/g FM)，其中75%甘蔗尾组数量最高，并且75%甘蔗尾组和50%甘蔗尾组之间没有显著差异(P>0.05)，而25%甘蔗尾组数量最低，为4.20 lg(CFU/g FM)。全甘蔗尾组的肠杆菌数量为3.55 lg(CFU/g FM)，显著高于其他试验组(P<0.05)；而全构树叶组肠杆菌数量为1.19 lg(CFU/g FM)，显著低于其他试验组(P<0.05)；50%甘蔗尾组和25%甘蔗尾组之间肠杆菌数量没有显著差异(P>0.05)。25%甘蔗尾组的酵母菌数量显著高于其他试验组(P<0.05)。各试验组之间霉菌数量没有显著差异(P>0.05)。

2.1.3 有氧暴露对甘蔗尾与构树叶混合青贮发酵参数的影响

由表5可知，有氧暴露前5 d内，25%甘蔗尾组的pH变化幅度较小，之后随着有氧暴露时间的增加而显著增加(P<0.05)；相比之下，有氧暴露期间全甘蔗尾组、75%甘蔗尾组、50%甘蔗尾组和全构树叶组的pH小幅波动，但全甘蔗尾组的pH显著低于其他试验组(P<0.05)。在有氧暴露前2 d内，除全甘蔗尾组之外，其他试验组的氨态氮含量显著下降(P<0.05)，随后显著下降(P<0.05)。各试验组的乳酸含量随有氧暴露时间的增加先增加后降低，其中全甘蔗尾组、75%甘蔗尾组和50%甘蔗尾组的上升期大约在有氧暴露前3 d，随后乳酸含量逐渐减少。

表5 有氧暴露对甘蔗尾和构树叶混合青贮pH、氨态氮和乳酸含量的影响Table 5 Effects of aerobic exposure on pH, NH3-N and LA contents of mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf

由表6可知，有氧暴露第3天，各试验组的乙醇含量均有不同程度增加，随后降低至有氧暴露第5天。有氧暴露前6 d内，全构树叶组、全甘蔗尾组、75%甘蔗尾组和50%甘蔗尾组的乙酸含量随着有氧暴露时间的增加而增加，在有氧暴露第6天均较有氧暴露第1天显著增加(P<0.05)。有氧暴露前3 d内，全甘蔗尾组、75%甘蔗尾组和50%甘蔗尾组以及全构树叶组的丙酸含量随着有氧暴露时间的增加而增加。在有氧暴露前4或5 d内，75%甘蔗尾组和50%甘蔗尾组的丁酸含量持续增加，随后降低。

表6 有氧暴露对甘蔗尾和构树叶混合青贮乙醇和短链脂肪酸含量的影响Table 6 Effects of aerobic exposure on ethanol and short-chain fatty acid contents in mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf g/kg DM

2.1.4 有氧暴露对甘蔗尾与构树叶混合青贮主要微生物数量的影响

由表7可知，在有氧暴露前2 d内，各试验组乳酸菌数量先降低，随后升高至有氧暴露第4天。此外，全甘蔗尾组在有氧暴露阶段均未检测到乳酸菌数量的显著变化(P>0.05)。在有氧暴露第2天，全构树叶组、全甘蔗尾组、75%甘蔗尾组和25%甘蔗尾组的肠杆菌数量显著降低(P<0.05)，随后75%甘蔗尾组显著升高至有氧暴露第4天(P<0.05)。50%甘蔗尾组有氧暴露第3天肠杆菌数量显著降低(P<0.05)，随后显著增加至有氧暴露第5天(P<0.05)。有氧暴露第2天，25%甘蔗尾组的酵母菌数量显著降低至0(P<0.05)。类似，在有氧暴露第1天，75%甘蔗尾组的酵母数量显著降低至0(P<0.05)。有氧暴露3 d后，各试验组酵母数量均降低至0。在有氧暴露前2 d内，全构树叶组霉菌数量呈现轻微增长趋势，随后显著降低至有氧暴露第4天(P<0.05)。与之相比，在有氧暴露前2 d内，全甘蔗尾组、75%甘蔗尾组、50%甘蔗尾组和25%甘蔗尾组的霉菌数量随有氧暴露时间的增加有降低趋势，然后又出现增加。

表7 有氧暴露对甘蔗尾和构树叶混合青贮主要微生物数量的影响Table 7 Effects of aerobic exposure on main microbial counts in mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf lg(CFU/g FM)

2.2 甘蔗与构树叶混合青贮对其发酵品质的影响

2.2.1 甘蔗与构树叶混合青贮对其常规营养成分含量和青贮损失的影响

由表8可知，甘蔗与构树叶混合比例对中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量和青贮损失没有显著影响(P>0.05)。全构树叶组的干物质、粗蛋白质和粗灰分含量显著高于全甘蔗组(P<0.05)，并随着甘蔗占比的降低而显著增加(P<0.05)，但75%甘蔗组和50%甘蔗组之间的干物质和粗蛋白质含量差异不显著(P>0.05)。可溶性碳水化合物含量以75%甘蔗组最高，达197.07 g/kg DM，显著高于其他试验组(P<0.05)，全甘蔗组次之，显著高于构树叶组、50%甘蔗组和25%甘蔗组(P<0.05)，而全构树叶组、50%甘蔗组和25%甘蔗组之间差异不显著(P>0.05)。全甘蔗组的有机物含量为949.64 g/kg DM，显著高于其他试验组(P<0.05)，全构树叶组最低，为797.34 g/kg DM。此外，全甘蔗组和全构树叶组之间粗纤维和半纤维素含量没有显著差异(P>0.05)。

表8 甘蔗和构树叶混合青贮对其常规营养成分含量和青贮损失的影响Table 8 Effects of mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf on its conventional nutrient contents and SL

2.2.2 甘蔗与构树叶混合青贮对其发酵参数和主要微生物数量的影响

由表9可知，全甘蔗组和75%甘蔗组的pH低于4，分别是3.48和3.65；然而，其他3个试验组的pH均超过了5，并且互相之间差异不显著(P>0.05)。全甘蔗组具有最低的氨态氮含量，为2.76 g/kg DM，75%甘蔗组的氨态氮含量较高，为10.41 g/kg DM，但均显著低于其他试验组(P<0.05)。75%甘蔗组的乳酸含量为24.34 g/kg DM，显著高于其他试验组(P<0.05)，全甘蔗组的乳酸含量为17.96 g/kg DM，而全构树叶组的乳酸含量最低，为5.96 g/kg DM。全甘蔗组和75%甘蔗组的乙醇含量分别为7.57和3.83 g/kg DM，显著高于其他试验组(P<0.05)。75%甘蔗组的乙酸含量为13.67 g/kg DM，显著高于其他试验组(P<0.05)，而全甘蔗组的乙酸含量最低，为5.35 g/kg DM。全甘蔗组的丙酸含量为0.34 g/kg DM，显著低于其他试验组(P<0.05)，而75%甘蔗组和50%甘蔗组的丙酸含量均不超过1.5 g/kg DM，全构树叶组的丙酸含量最高，为7.39 g/kg DM。50%甘蔗组的丁酸含量高达15.43 g/kg DM，75%甘蔗组的丁酸含量为1.64 g/kg DM，全甘蔗组的丁酸含量最低，为0.48 g/kg DM。

表9 甘蔗和构树叶混合青贮对其发酵参数和主要微生物数量的影响Table 9 Effects of mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf on fermentation parameters and main microbial counts

75%甘蔗组的乳酸菌数量为4.54 lg(CFU/g FM)，显著高于其他试验组(P<0.05)，全甘蔗组的乳酸菌数量最低，为2.46 lg(CFU/g FM)；全构树叶组和50%甘蔗组之间乳酸菌数量没有显著差异(P>0.05)。全甘蔗组和75%甘蔗组的肠杆菌数量均为0，而全构树叶组的肠杆菌数量为2.27 lg(CFU/g FM)，显著高于其他试验组(P<0.05)；25%甘蔗组和50%甘蔗组的肠杆菌数量差异不显著(P>0.05)。25%甘蔗组的酵母菌数量为0.99 lg(CFU/g FM)显著高于其他试验组(P<0.05)。全甘蔗组的霉菌数量为0.37 lg(CFU/g FM)，显著高于75%甘蔗组(P<0.05)。

2.2.3 有氧暴露对甘蔗与构树叶混合青贮发酵品质的影响

由表10可知，在有氧暴露阶段，甘蔗与构树叶混合青贮的试验组pH变化幅度较小；在有氧暴露第4天，尽管75%甘蔗组的pH显著增加(P<0.05)，但其pH在有氧暴露阶段均低于4，与其他甘蔗与构树叶混合青贮的试验组相比显著降低(P<0.05)。在有氧暴露前3 d内，全甘蔗组的pH变化较小，但随后显著增加至有氧暴露第8天(P<0.05)。在有氧暴露阶段，全甘蔗组的氨态氮含量逐渐降低，尤其是在有氧暴露第8天，降至0；在有氧暴露第2天，75%甘蔗组氨态氮含量显著增加(P<0.05)，随后在有氧暴露第6天降至最低值7.95 g/kg DM。在有氧暴露第4天，全甘蔗组和75%甘蔗组的乳酸含量显著增加(P<0.05)，随后显著降低(P<0.05)。

表10 有氧暴露对甘蔗和构树叶混合青贮pH、氨态氮和乳酸含量的影响Table 10 Effects of aerobic exposure on pH, NH3-N and LA contents in mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf

续表10项目Items有氧暴露时间 Aerobic exposure time/d0124681012SEMP值 P-value氨态氮NH3-N/(g/kg DM) S42.76A2.90dA2.39dA2.79dA0.04dB0.00dB0.00cB0.14dB0.15<0.001B448.34CD51.60bAB43.20aE49.24bC47.43aD50.68bB52.02aA51.43bAB0.22<0.00175S410.41EF12.14cCD9.11cFG13.77cBC7.95cG14.64cB11.64bDE16.75cA0.30<0.00150S448.84A51.05bA28.63bC53.56aA37.02bB53.35bA53.89aA55.01aA1.29<0.00125S449.3BC55.98aAB45.13aC55.33aAB51.64aABC58.53aA53.92aABC57.39aAB1.640.005SEM0.511.000.631.140.910.740.58P值 P-value<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001乳酸LA/(g/kg DM)S417.96AB18.63bAB18.99abAB28.43abA8.35cB7.63bB6.76bB7.04bB2.580.002B45.96A5.07dA4.71cA5.13cA4.49dA5.68bA4.66bA4.96bA0.270.04675S424.34BC22.93aBC26.17aBC41.8aA21.98aBC35.44aAB19.22aC21.43aBC2.770.00450S415.0813.70c14.44abc17.68bc12.28b12.70b9.41b16.60ab2.020.24525S48.37A7.46dAB7.05bcAB7.31cAB5.53cdAB7.07bAB4.99bB5.88bAB0.580.042SEM0.582.142.690.663.231.102.36P值 P-value<0.0010.0040.001<0.0010.0060.0010.014

由表11可知，在有氧暴露阶段，全甘蔗组的乙醇含量降低最明显，从有氧暴露第2天起显著降低(P<0.05)；相反，在有氧暴露前2 d内，75%甘蔗组、50%甘蔗组和25%甘蔗组的乙醇含量显示增长趋势；此外，在有氧暴露第6天，全构树叶组的乙醇含量显著增加(P<0.05)。在有氧暴露第6天，75%甘蔗组的乙酸含量升至最高，之后开始显著降低(P<0.05)；在有氧暴露第4天，全甘蔗组的乙酸含量降低至0.10 g/kg DM。整个有氧暴露阶段，全甘蔗组和75%甘蔗组的丁酸含量没有明显波动，而其他3个试验组的丁酸含量变化非常明显。

表11 有氧暴露对甘蔗和构树叶混合青贮的乙醇和短链脂肪酸含量的影响Table 11 Effects of aerobic exposure on ethanol and short-chain fatty acid contents in mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf g/kg DM

续表11项目Items有氧暴露时间 Aerobic exposure time/d0124681012SEMP值 P-valueP值 P-value<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001丁酸 BAS40.48B0.88eA1.00cA0.24cBC0.11eC0.20eBC0.18eC0.18dC0.05<0.001B45.02C8.50cA8.53bA6.88bB3.93cC5.02cC7.40cAB6.80cB0.21<0.00175S41.64AB1.85dA1.28cC1.50cBC1.62dAB1.26dC1.27dC1.22dC0.05<0.00150S415.43A14.52aAB11.74aD13.52aC9.12bE7.40bF13.73aBC15.12aA0.18<0.00125S412.80BC12.95bBC11.16aDE13.58aB15.67aA11.82aCD10.39bE11.75bCDE0.26<0.001SEM0.110.150.230.040.060.090.34P值 P-value<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

2.2.4 有氧暴露对甘蔗与构树叶混合青贮主要微生物数量的影响

由表12可知，在有氧暴露前4 d内，各试验组的乳酸菌数量呈增加趋势，随后全甘蔗组、75%甘蔗组、50%甘蔗组和25%甘蔗组的乳酸菌数量显著降低(P<0.05)。在整个有氧暴露阶段，全甘蔗组和75%甘蔗组的肠杆菌数量均为0；在有氧暴露第1天，50%甘蔗组、25%甘蔗组和全构树叶组的肠杆菌数量降至0。在有氧暴露第1天，50%甘蔗组和25%甘蔗组的酵母菌数量显著降至0(P<0.05)，而全构树叶组则在有氧暴露第2天显著降至0(P<0.05)；75%甘蔗组的酵母菌数量在整个有氧暴露阶段均为0。在有氧暴露第6天，全甘蔗组的霉菌数量显著增加(P<0.05)，随后变化不显著(P>0.05)；在整个有氧暴露阶段，全甘蔗组的霉菌数量远高于全构树叶组。

表12 有氧暴露对甘蔗和构树叶混合青贮主要微生物数量的影响Table 12 Effects of aerobic exposure on main microbial counts in mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf lg(CFU/g FM)

续表12项目Items有氧暴露时间 Aerobic exposure time/d0124681012SEMP值 P-value酵母菌YeastS40.000.00a0.00b0.000.000.000.000.000.001.000B40.21A0.17aA0.00bB0.00B0.00B0.00B0.00B0.00B0.030.00275S40.000.00a0.00b0.000.000.000.000.000.001.00050S40.10B0.00aC1.00aA0.00C0.00C0.00C0.00C0.00C0.01<0.00125S40.99A0.00aB0.00bB0.00B0.00B0.00B0.00B0.00B0.05<0.001SEM0.030.020.000.000.000.000.00P值 P-value0.039<0.0011.0001.0001.0001.0001.000霉菌MoldS40.37D0.30aD0.47bD2.81aC4.78aAB4.88aA4.90aA4.35aB0.09<0.001B40.14BC0.21aBC0.00cC0.39cB2.22bA2.08bA0.51bB2.04bA0.07<0.00175S40.000.30a0.00c0.21c0.21d0.24d0.17c0.14d0.080.19250S40.14C1.13aA1.22aA0.94bAB0.88cAB0.74cABC0.6bABC0.35cdBC0.110.00125S40.17CD1.05aA0.14cCD0.00cD0.72cdAB0.55cABC0.49bcBCD0.54cABC0.090.001SEM0.170.040.090.120.040.060.05P值 P-value0.028<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

3 讨 论

3.1 新鲜甘蔗(尾)和构树叶的特性

对于新鲜原料，尽管构树叶表面附着可观的乳酸菌[数量在4～6 lg(CFU/g FM)]，甚至构树叶的乳酸菌数量已经显著超过甘蔗，这对降低青贮饲料氨态氮含量和增加干物质回收率是有利的。然而，如表1和表2所示，试验1和试验2的构树叶的CP含量在20 g/kg DM以上，这与吴大林等[14]报道的结果类似，并且其可溶性碳水化合物含量极低，不到50 g/kg DM，不足以满足发酵过程所需最低要求的发酵糖含量，加上其极高的缓冲能力，所以构树叶单独发酵难以保证良好的发酵品质。

3.2 甘蔗尾或甘蔗与构树叶混合青贮对其常规营养成分含量的影响

与新鲜原料相比，青贮饲料开封后，全甘蔗组的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量增加了，可能是发酵过程消耗了大量发酵底物，产生大量乙醇的缘故，因为全甘蔗组青贮后与青贮前相比，可溶性碳水化合物含量显著降低。青贮饲料中较多的乙醇(超过3%～4% DM)通常与大量酵母有关，而全甘蔗组的乙醇含量高达9% DM，表明甘蔗青贮过程中存在乙醇发酵，因为检测到其大量活跃的酵母菌[3.0 lg(CFU/g FM)]，而酵母菌可将蔗糖转化为乙醇，这种青贮饲料通常在有氧暴露于空气中时容易变质，因为某些酵母菌可以在有氧环境下代谢乳酸。通常，动物采食的乙醇在瘤胃中转化为乙酸或被瘤胃壁吸收[15]，随后可以转化为乳脂或用于机体代谢或生长。反刍动物大量采食乙醇会导致牛奶中异味[16]，甚至引起反刍动物乙醇中毒[17]，所以甘蔗单独青贮容易造成大量营养素流失。此外，与其他试验组相比，75%甘蔗组的可溶性碳水化合物含量最高，说明可溶性碳水化合物的损失率最低，推测75%甘蔗组在发酵过程中能快速建立酸性环境，从而抑制有害微生物对额外底物的利用，因为仅75%甘蔗组在青贮前后的粗蛋白质含量无显著变化，说明25%构树叶与75%甘蔗混合青贮有助于减少发酵过程中的蛋白质水解。

3.3 甘蔗尾或甘蔗与构树叶混合青贮对其发酵参数的影响

乳酸是降低青贮饲料中pH的主要有机酸，本研究中观测到试验2中各试验组的pH与乳酸的积累量同步变化。此外，试验2中各试验组的乙酸和乙醇含量随甘蔗占比的增加而增加，可能是乙酸菌对酒精的强氧化能力将大量的乙醇转化成乙酸[18]。青贮后试验1和试验2中丙酸含量随构树叶占比的增加而增加，可能是高蛋白质原料适宜丙酸菌的繁殖[19]。

一般来讲，乳酸/乙酸通常用作发酵的定性指标[20]。当前研究观测到，青贮后的全甘蔗尾组和全甘蔗组的乳酸/乙酸高于其他混合构树叶的试验组，但青贮饲料中较高的乳酸/乙酸更容易发生有氧不稳定性，因为高含量的乳酸可为乳酸同化酵母提供足够的发酵底物，而低含量的乙酸含量可能不足以抑制酵母菌的繁殖[16]。通常，良好的青贮饲料发酵通常是乳酸/乙酸为2.5～3.0，如果其比值低于1.0，通常说明发酵异常[20]。本研究中观测到试验2中构树叶组的乳酸/乙酸为0.6，说明异型发酵比同型发酵乳酸菌更活跃，这可能与发酵环境温度有关。Guan等[21]研究发现，在发酵过程中温度是影响发酵和微生物群落结构的主要因素，而广西属于亚热带季风气候(全年平均温度20～27 ℃)。这表明构树叶单独青贮更容易受外界温度影响而产生乙酸发酵。

氨态氮含量和氨态氮/总氮作为衡量青贮饲料中蛋白质分解程度的重要指标，其值越高表明蛋白质分解越多，优质的青贮饲料氨态氮含量应该低于10%[22]。本试验结果表明，全甘蔗尾组和全甘蔗组的氨态氮含量显著低于其他试验组；75%甘蔗尾组和75%甘蔗组的氨态氮/总氮低于6%；其他试验组的总氮含量都极其高，并且它们的pH均超过5，这通常是梭状芽胞杆菌蛋白质水解活性的结果，在当前试验中观测到大量丁酸的积累足以印证这一点。如果动物采食高含量丁酸的饲料(超过50～100 g/d)会引起泌乳母牛的酮症，并且由于青贮饲料的能值低，采食量和生产性能均会受到影响[23]。矛盾的是，丁酸含量高的青贮饲料在有氧暴露过程中趋于稳定，因为这种酸具有很强的抗真菌特性。同样，本研究还观测到，与新鲜原料相比，除75%甘蔗尾组和75%甘蔗组之外，其他与构树叶混合青贮的试验组中水溶性碳水化合物含量至少降低了50%，表明其形成了梭菌青贮饲料并且会影响其干物质消化率，因为许多现成的可溶性营养素已被降解[16]。此外，75%甘蔗组的氨态氮含量显著低于其他试验组，表明25%构树叶与75%甘蔗混合青贮对抑制蛋白质水解效果明显，并且75%甘蔗组具有最高的乳酸含量与之较低的pH(3.65)相对应，因为梭状芽胞杆菌不耐酸的高渗透压和低pH。此外，有氧暴露促进了75%甘蔗组、50%甘蔗组和25%甘蔗组的氨态氮含量的增长。相反，与全构树叶组相比，有氧暴露后，构树叶与甘蔗尾混合青贮显著降低了氨态氮的生成，因为能抑制有害微生物生长的乙酸和丙酸也逐渐增加。

3.4 甘蔗尾或甘蔗与构树叶混合青贮对其主要微生物数量的影响

通常，肠杆菌常在温血动物的肠道中发现，其大多数菌株无害，但某些血清型会引起严重的食物中毒[24]。本研究中，全甘蔗组和75%甘蔗组的肠杆菌数量从3.0 lg(CFU/g FM)降低至0，并且在有氧暴露后，所有混合了甘蔗的试验组中肠杆菌数量均为0，表明构树叶中添加甘蔗能有效抑制肠杆菌的繁殖。乳酸菌是乳酸的生产者，本试验中观测到，有氧暴露后，全甘蔗组的乳酸菌数量和乳酸含量变化结果高度同步(先增加后降低)，而pH则与之变化相反。然而，从当前试验结果来看，全甘蔗组极容易发生有氧不稳定性，因为其霉菌数量自有氧暴露后显著增长，并且在有氧暴露第6天霉菌数量接近5.0 lg(CFU/g FM)，尽管霉菌数量不应该作为霉菌毒素的指标[25]，但其数量达到5.0 lg(CFU/g FM)通常与青贮饲料有氧变质有关。有氧不稳定的青贮饲料也可能会散发出霉味或发霉的气味，并且可能会伴随明显的霉菌表现(甘蔗组在有氧暴露第6天开始出现)。发霉的青贮饲料应该丢弃，因为它可能已被霉菌毒素污染，会引起严重的健康、生育和生产等问题[26]。与之相比，在有氧暴露阶段，75%甘蔗组的霉菌数量一直处于极低水平[低于1.0 lg(CFU/g FM)]，因为其青贮饲料中始终保持较高水平的乙酸含量(平均含量15 g/kg DM)而抑制了霉菌繁殖。

4 结 论

甘蔗尾或甘蔗与构树叶混合青贮有助于提高青贮饲料的发酵质量和营养价值。综合考虑常规营养成分含量、发酵参数和有氧稳定性等指标，甘蔗与构树叶混合青贮饲料的发酵品质优于甘蔗尾与构树叶混合青贮饲料，与构树叶的混合青贮中的甘蔗占比为75%时能显著改善混合青贮饲料的发酵品质，而甘蔗尾的添加量需要超过75%才能明显改善混合青贮饲料的发酵品质。

致谢：

感谢广西大学生命科学院温荣辉老师提供本次试验所用甘蔗材料。