添加乳酸菌和糖蜜对王草青贮饲料发酵品质的影响

2022-11-08蒋媛媛田逢博字学娟周汉林侯冠彧

家畜生态学报 2022年10期

蒋媛媛，田逢博，字学娟*，李茂，唐军，周汉林，侯冠彧

(1.海南省动物卫生监督所，海南海口570100；2.海南大学林学院，海南儋州571737；3.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，海南儋州 571737)

王草(Pennisetumpurpureum×P.americanumcv.Reyan No.4)是一种优质热带禾本科牧草，是反刍家畜重要饲料来源[1-2]。在我国南方热带地区，因夏季高温多雨，王草不易晒制成干草，可以通过青贮调制保存鲜草，达到饲草周年均衡供应的目的[3]。但王草等热带牧草糖分不足且附着的乳酸菌较少，直接青贮品质较差，通过添加糖分或者乳酸菌等处理，能够有效改善青贮发酵品质[4-6]。糖蜜是工业榨糖的副产物，主要成分是蔗糖，青贮时添加糖蜜作为乳酸菌发酵底物，促进乳酸菌生产，提高乳酸含量，青贮发酵品质提升效果明显[7]。然而乳酸菌和糖蜜混合添加对王草青贮发酵品质的影响未见报道。本研究通过添加不同类型乳酸菌、糖蜜以及乳酸菌和糖蜜混合处理调制王草青贮饲料，分析青贮发酵品质，探讨其对青贮发酵品质的影响，为调制优质王草青贮饲料提供科学根据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料热研4号王草、乳酸菌详细信息同文献[5]。糖蜜购自本地榨糖厂。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计试验共设6个处理组，对照组(CK)不加入添加剂，直接青贮，试验组分别添加植物乳杆菌(LP)(1×106CFU/g)、鼠李糖乳杆菌(LR)(1×106CFU/g)、2 %糖蜜(M)、植物乳杆菌和糖蜜混合处理(LP+M)以及鼠李糖乳杆菌和糖蜜混合处理(LR+M)，每组3个重复。每袋称取约200克于专用青贮袋中，加入添加剂充分混匀，用真空包装机抽真空，密封储存一个月之后打开青贮袋，取样分析各项指标。

1.2.2 青贮调制和样品处理方法同文献[5]所示方法进行。

1.2.3 样品分析干物质(DM)含量采用烘干法测定；粗蛋白(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)分析采用洗涤剂法[8]；饲料相对值(RFV)计算方法参照文献[3]。取青贮饲料20 g，加入80 mL去离子水，在4 ℃下浸提24 h，经双层纱布和滤纸过滤，用雷磁PHS-3C型 pH计测定pH。

有机酸含量用岛津LC-20A型液相色谱仪测定。分析条件：色谱柱型号为Rspak KC-811(日本昭和电气)，流动相为3 mmol/L高氯酸溶液，流速1 mL/min，柱温为40 ℃，检测波长为210 nm。总酸(TA)为上述有机酸之和，氨态氮(AN/TN)采用凯氏定氮仪直接蒸馏测定，方法参考李茂等[9]所示方法。青贮饲料评分参照刘丹丹[10]所示方法。

1.3 数据分析

试验数据采用SAS9.0软件包和Excel软件进行处理和统计分析，数据表示为平均值±标准误，处理间采用邓肯氏(Duncan)多重比较检验，P<0.05差异显著。

2 结果与分析

2.1 王草青贮饲料营养成分

由表1可见，除LP组、LR组的DM含量与CK组处于同一水平外，其他处理组的DM含量均显著高于CK组(P<0.05)。各组青贮料的CP含量处于同一水平，添加剂对其无显著影响(P>0.05)。与CK组相比，添加剂处理组的ADF含量均显著降低(P<0.05)，其中LP+M组，LR+M组与CK组相比差异最为显著(P<0.05)。添加剂处理组的NDF含量显著低于CK组(P<0.05)。与CK组相比，添加剂处理组的RFV显著提高(P<0.05)。

表1 王草青贮饲料营养成分含量(干物质基础)

2.2 王草青贮饲料发酵品质

由表2可知，添加剂的使用能显著降低王草的pH(P<0.05)，且各处理组pH降低幅度差异不明显(P>0.05)。CK组的乳酸含量最低，M组、LP+M组和LR+M组对乳酸含量的提升作用最明显(P<0.05)。添加剂组乙酸与丁酸的含量均显著低于CK组(P<0.05)，且M组、LP+M组和LR+M组相比于LP组和LR组又有明显降低(P<0.05)，前者丁酸含量降为0%。添加剂处理组与CK组丙酸含量差异不显著(P>0.05)。LP组、LR组的总酸含量较CK组显著提高(P<0.05)，而M组、LP+M组和LR+M组的总酸含量与CK组差异不明显(P>0.05)。添加剂的使用显著降低了青贮料的氨态氮含量(P<0.05)。

表2 王草青贮饲料发酵品质(干物质基础)

2.3 王草青贮饲料Flieg评分

由王草青贮饲料Flieg氏青贮评分表(表3)可知，王草直接青贮总分最低，经添加剂处理后各组贮藏效果都得以提升。各组的乳酸评分在同一水平，但乳酸菌处理组的乙酸与丁酸评分明显低于其余添加剂处理组，表明单独添加乳酸菌青贮效果不理想。糖蜜与糖蜜乳酸菌混合添加处理组的总分达到了最高分100。

表3 王草青贮饲料Flieg氏青贮评分

3 讨论

3.1 添加剂对王草青贮饲料营养成分的影响

由于袋装青贮无汁液的流失，因此，有害微生物对营养成分的消耗是青贮料DM含量降低的主要原因。在本研究中，M组、LP+M组与LR+M组的DM含量显著高于CK组，这说明上述添加剂的使用促进了乳酸生成，酸化了青贮环境，而酸性环境不利于有害微生物的生长，因此，添加剂组的DM含量得以提升。而LP组与LR组DM含量与CK组差异不显著，这与李龙兴等[11]的研究结果一致，其试验结果表明单独添加乳酸菌时，去穗玉米青贮料的DM含量提高不显著。但Stokes[12]却认为添加植物乳杆菌接种剂能够显著提高青贮饲料DM含量，这也许是因为乳酸菌添加剂在不同青贮原料发酵过程中会表现出不同的青贮效果。

粗蛋白是含氮物质的总称，乳酸菌和糖蜜的加入对王草CP含量的提高无明显作用。ADF和NDF与青贮料的适口性及消化率息息相关。ADF的含量高，意味着其中含有较多的粗纤维，饲草的适口性因此降低，家畜对干物质的采食量也随之减少；NDF含量与饲草的消化率呈负相关，低含量的NDF说明饲草易被消化吸收。在本试验中，添加剂组均降低了饲草的纤维含量，显著改善了青贮品质。原现军等[13]在青稞秸秆与多年生黑麦草以6∶4混合的基础上，添加不同浓度的糖蜜，ADF与NDF的含量均显著降低；刘晓婧等[14]发现添加乳酸菌可降低青贮粗纤维含量，她认为这是乳酸菌及其产生的多种酶对纤维结构破坏的结果。RFV是评价粗饲料的重要指标，RFV值越高，可消化干物质的采食量就越多，青贮品质越好。红敏等[15]研究得出青贮玉米的RFV值为100.12，苜蓿干草的RFV值为109.20，玉米秸秆的RFV值为69.93，羊草的RFV值为91.55。本研究中王草直接青贮RFV值较低，糖蜜乳酸菌混合添加时RFV值最高，达到了127.19。因此，添加剂的加入使王草营养价值得以提升。

3.2 添加剂对王草青贮饲料发酵品质的影响

本研究中，王草直接青贮的pH在4.88左右，青贮品质较差；使用乳酸菌添加剂青贮的，pH在4.2左右，青贮品质良好；使用糖蜜以及混合添加剂的青贮料，pH在3.9左右，属于优等青贮。刘秦华等[16]的研究表明乳酸菌添加剂对青贮料pH有显著影响，本研究中鼠李糖乳杆菌处理组的pH与其处理结果相近，但植物乳杆菌处理的pH却明显低于其用布氏乳杆菌处理的结果，说明青贮效果与乳酸菌种类有关。穆麟等[17]研究表明添加糖蜜可以显著降低青贮料pH，本研究结果与其一致。

乳酸菌主要作用是产生乳酸，酸化青贮环境，从而抑制有害微生物的活动，确保本身在发酵中占据优势。M组、LP+M组与LR+M组的乳酸含量均显著高于CK组，这是由于糖蜜为乳酸菌发酵提供了底物，保证了充足的营养物质，促使乳酸菌大量繁殖并产生乳酸。李龙兴等[11]在玉米青贮时加入3%的糖蜜，发现处理组的乳酸含量高于对照组，乙酸、丁酸与氨态氮含量均低于对照组。青贮中乙酸可以有效抑制有害微生物的生长，丙酸在防止青贮料需氧腐败方面效果良好，因此适量的乙酸与丙酸可提高青贮品质。丁酸在生成过程中会分解蛋白质并生成大量的胺或氨，从而使青贮饲料腐败变质[18]，因此，优质的青贮料应只含少量甚至不含丁酸。从试验结果可以看出，添加剂的加入使氨态氮含量显著降低，这是因为添加剂组的乳酸含量较高，使有害微生物和植物蛋白酶的活性被抑制，蛋白质分解被延缓，因此氨态氮含量降低。较多的氨态氮不利于青贮品质的提高，这意味着多数蛋白质都被分解。在本研究中，乳酸菌和糖蜜均可以提高乳酸含量，降低乙酸、丙酸、丁酸以及氨态氮含量，改善王草青贮品质。