2. 甘肃省畜牧技术推广总站, 兰州 730030;
3. 甘肃省农业科学院, 兰州 730070;
4. 甘肃农业大学草业学院, 兰州 730070
2. Gansu Animal Husbandry Technology Extension Station, Lanzhou 730030, China;
3. College of Animal Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
4. Pratacultural College, Gansu Agriculture University, Lanzhou 730070, China
青绿饲料青贮后气味酸香、柔软多汁、适口性好，可有效保存饲料中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)等营养成分，降低不易被牲畜消化的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)的含量，从而明显提高饲料的消化利用率。新鲜青绿饲料中由于乳酸菌含量普遍较少，有害菌比例大，所以发酵进程缓慢，稳定性差，并伴有过多的呼吸、发热和渗液等现象，导致青贮品质不高。青绿饲料中加入发酵增效剂可使青贮体系内充满乳酸菌和酶，促使其向快速、低温、低营养损失的发酵过程转变[1]。由美国农业部与甘肃农业大学共同研发的秸秆青贮发酵增效剂(分别简称MAX和MIX)主要成分为同质发酵乳酸菌、纯化淀粉酶、纯化纤维素酶、低聚糖、淀粉(Sta)等。王建福等[2]研究报道，在去穗玉米秸秆青贮中单独添加MAX可提高1次装填发酵产物的DM含量；李发杰等[3]研究报道，添加MAX的全株玉米青贮饲料pH为3.94，达到优质饲料对pH的要求，可显著改善全株玉米青贮的营养成分，有效提高DM、CP、B族维生素、钙、磷等营养成分的含量，可促进家畜对青贮饲料的消化吸收，提高青贮利用率。杨勤等[4]研究报道，MIX在一定程度上影响紫花苜蓿青贮饲料中乳酸菌的生长，同时使饲粮中粗脂肪(EE)含量较苜蓿干草显著增加，青贮饲料中钙含量也较苜蓿干草有所增加。前人研究多为MAX和MIX对青贮饲料营养品质的影响，但对青贮饲料发酵特性的研究较少。有研究表明，青贮时添加乳酸菌制剂对青贮饲料的营养品质和发酵特性具有显著影响[5]。因此，本试验旨在研究MAX和MIX对全株玉米青贮营养品质和发酵特性的影响，为进一步提高青贮饲料营养品质和有氧稳定性提供技术依据，使之更好地适应如今畜牧业发展需要的规模化、集约化生产；而且，青贮饲料是一种营养价值高、制作成本低、可常年供应的粗饲料，其对于发展全混合日粮也具有重要意义。
1 材料与方法 1.1 试验材料全株玉米由瓜州县立林生态农业科技开发有限责任公司提供，玉米在含水量为61%~68%时(半乳线阶段至1/4线阶段)收获并切割为1~2 cm的小段。
青贮发酵增效剂MAX和MIX由甘肃瑞科宜生动物营养科技有限公司提供，二者主成分相同，均为植物乳酸菌、乳酸片球菌、枯草芽孢杆菌(α-淀粉酶)、黑曲霉(纤维素酶)、果聚糖、Sta等，二者使用方法不同，每包装(500 g)MAX粉末用200~800 L无氯水溶解后可均匀喷洒200 t青贮原料，按照推荐量添加后其有效乳酸菌数量为1.5×105 CFU/g，每500~1 000 g的MIX颗粒可均匀撒入1 t青贮饲料，按照推荐量添加后其有效乳酸菌数量为1.5×105 CFU/g。
1.2 试验设计试验共分3组，MAX组：青贮时将MAX粉末以2.5 mg/kg均匀加入；MIX组：青贮时将MIX的颗粒以1 000 mg/kg均匀加入；空白组(CK组)：青贮时不添加任何发酵增效剂。青贮容器为20 L塑料桶，每个组制作3个重复桶。青贮桶装填紧实并用胶带密封桶盖后置于通风、室温条件下贮藏。
1.3 检测指标全株玉米桶贮60 d后即可开桶取样[6]，根据德国农业协会(DLG)青贮感官评分标准[7]对青贮进行感官鉴定。选择3位训练有素、经验丰富的专业人员从气味、质地、色泽3项指标对各组青贮进行独立评分，评分标准如表 1，3项指标得分相加可对青贮饲料感官质量进行定级，一等总分16~20分，二等总分10~15分，三等总分5~9分，四等总分0~4分。
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表 1 德国农业协会(DLG)青贮感官评分标准 Table 1 Sensory scoring criteria for silage of the German Agricultural Association (DLG) |
青贮饲料开桶后0 h时分别从各桶取1 kg样品置于干净的泡沫盒中，泡沫盒置于绝缘隔热的地方，将灵敏的水银温度计插入样品中心以监测其温度变化，样品从接触空气开始到温度高于室温2 ℃的时长即为该样品有氧稳定性时间[8-9]。
青贮饲料开桶后0、24、48、72 h时分别从各桶取2份样品(400~600 g/份)并测定其重量、pH，1份样品真空包装后送往北京FOSS生物科技公司用湿化学分析法测量乳酸(LA)、乙酸(AA)、氨态氮(NH3-N)等含量，另1份样品烘干、粉碎后送往北京FOSS生物科技公司用近红外光谱检测技术(near-infrared reflectance spectroscopy，NIRS)测量DM、CP、ADF、NDF、Sta、可溶性碳水化合物(WSC)、粗灰分(Ash)、EE等含量。
1.4 数据统计分析采用Excel 2010软件对数据进行初步处理，采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan氏法多重比较，试验结果采用平均值±标准差表示，P < 0.05表示差异显著，P < 0.01表示差异极显著，P>0.05表示差异不显著。
2 结果与分析 2.1 添加不同发酵增效剂对玉米青贮质量感官评分的影响60 d后开桶，根据德国农业协会(DLG)评分法从气味、色泽、结构方面对青贮饲料质量进行感官评分。由表 2可知，各组气味上均有强烈的酸香味，色泽都呈接近青贮原料原色的黄绿色，质地上茎叶结构都保存完好，桶中也未发现青贮黏滑及黏结成块的现象。MAX和MIX组感官评定与CK组无显著差异(P>0.05)，等级均为一级。
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表 2 添加不同发酵增效剂对玉米青贮质量感官评分的影响 Table 2 Effects of adding different fermentation synergists on quality sensory score of corn silage |
由表 3可知，MAX和MIX组DM、CP含量均极显著高于CK组(P < 0.01)；ADF、NDF含量均极显著低于CK组(P < 0.01)；Sta含量显著高于CK组(P < 0.05)。WSC、EE、Ash含量各组间差异不显著(P>0.05)。
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表 3 添加不同发酵增效剂对玉米青贮营养品质的影响 Table 3 Effects of adding different fermentation synergists on nutritional quality of corn silage |
由表 4可知，MAX和MIX组LA含量极显著高于CK组(P < 0.01)；AA、NH3-N含量极显著低于CK组(P < 0.01)；pH极显著低于CK组(P < 0.01)。
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表 4 添加不同发酵增效剂对玉米青贮发酵品质的影响 Table 4 Effects of adding different fermentation synergists on fermentation quality of corn silage |
由表 5、表 6、表 7和表 8可知，在有氧暴露0、24、48、72 h 4个时间段，MAX、MIX组的LA含量均极显著高于CK组(P < 0.01)。有氧暴露0 h时，MAX、MIX组AA含量极显著低于CK组(P < 0.01)，有氧暴露48 h时，MAX、MIX组AA含量显著高于CK组(P < 0.05)，有氧暴露72 h时，MAX、MIX组AA含量极显著高于CK组(P < 0.01)。有氧暴露0、24、48、72 h 4个时间段，MAX、MIX组的pH均极显著低于CK组(P < 0.01)。在有氧暴露0、24 h时，MAX、MIX组NH3-H含量极显著低于CK组(P < 0.01)，有氧暴露72 h时，MAX、MIX组NH3-H含量显著高于CK组(P < 0.05)。
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表 5 添加不同发酵增效剂青贮饲料有氧暴露时LA含量的变化 Table 5 Changes of LA content in aerobic exposure of silage with adding different fermentation synergists |
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表 6 添加不同发酵增效剂青贮饲料有氧暴露时AA含量的变化 Table 6 Changes of AA content in aerobic exposure of silage with adding different fermentation synergists |
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表 7 添加不同发酵增效剂青贮饲料有氧暴露时pH的变化 Table 7 Changes of pH in aerobic exposure of silage with adding different fermentation synergists |
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表 8 添加不同发酵增效剂青贮饲料有氧暴露时NH3-N含量的变化 Table 8 Changes of NH3-N content in aerobic exposure of silage with adding different fermentation synergists |
由表 9可知，MAX、MIX、CK组有氧暴露后稳定的时间分别为112.36、112.97、110.37 h，各组差异不显著(P>0.05)。
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表 9 添加不同发酵增效剂对玉米青贮有氧稳定性的影响 Table 9 Effects of adding different fermentation synergists on aerobic stability of corn silage |
青贮原料种类和发酵代谢终产物直接影响青贮饲料的气味、质地、色泽，所以对青贮饲料进行感官鉴定可直接、快速地评定其品质的好坏[10]。感官鉴定法受人为因素影响较大，所以应选择训练有素、经验丰富的专业人员进行评分[7]。
本试验结果显示，MAX、MIX、CK组全株玉米经60 d青贮后感官评价均为一级优良，表明全株玉米青贮时不添加发酵增效剂也可以得到感官参数较好的青贮饲料，这与许庆方等[11]、袁仕改等[12]、申瑞瑞等[13]研究结果一致。
3.2 添加发酵增效剂对玉米青贮营养品质的影响为达到长期保存目的，常将易被好氧微生物破坏的青草或水分含量高的原料在厌氧条件下经乳酸菌发酵调制成青贮饲料[14-15]，全株玉米制成青贮饲料后可长时间保留其青鲜状态，且气味酸香、适口性好，可提高牲畜采食量[16-17]。评价玉米青贮最为重要的指标之一就是营养品质，以往研究在青贮玉米中添加乳酸菌制剂可显著提高DM、CP、Sta含量[18-20]，本试验中各组青贮开桶时DM、CP、Sta含量与发酵前相比均有所下降，而MAX和MIX组DM、CP含量均极显著高于CK组，Sta含量显著高于CK组，其原因是全株玉米中添加的MAX和MIX含有的同质发酵乳酸菌可快速启动由同质发酵乳酸菌主导的同质发酵，发酵产生的大量LA可加速底物pH的降低，抑制有害微生物的活动，从而降低有害微生物对DM、CP的损耗；MAX和MIX中含有枯草芽孢杆菌(α-淀粉酶)，而MAX和MIX组Sta含量显著高于CK组，其原因是MAX和MIX中含有Sta原料，且枯草芽孢杆菌(α-淀粉酶)最适pH为5.0~7.0，当底物中pH迅速降低后，枯草芽孢杆菌(α-淀粉酶)活性减弱直至失活，故对全株玉米青贮中Sta含量影响不显著。
有研究者在全株青贮玉米、大麦等中添加不同发酵类型的乳酸菌，结果显示ADF、NDF含量均显著下降[21-25]，这与本试验结果一致，其原因是全株玉米中添加的MAX和MIX含有黑曲霉(纤维素酶)，可降解植物细胞壁，从而降低全株玉米青贮中ADF、NDF的含量。本研究中各组Ash、EE含量较发酵前均有所升高，这与李菲菲等[21]、苗方等[26]、袁仕改等[12]试验结果相似，可能是DM含量降低引起的。
本试验中，MAX和MIX组全株玉米青贮营养品质无显著差异，可能是因为MAX和MIX组全株玉米青贮时添加的有效乳酸菌数量相同。
3.3 添加发酵增效剂对玉米青贮发酵品质的影响MAX和MIX是同质发酵乳酸菌制剂，添加后可快速启动乳酸菌发酵并产生大量LA，青贮桶内pH迅速降低，抑制了有害微生物的活动[27]，从而减少DM、CP等营养物质的损耗，降低NH3-H的含量[28-30]。本试验中MAX和MIX组LA含量极显著高于CK组，pH极显著低于CK组，吴晓杰等[31]、钟书等[32]、侯美玲等[33]研究发现，青贮时添加乳酸菌制剂可提高青贮原料中乳酸菌的含量，迅速降低青贮饲料pH，减少青贮原料DM、CP的损失；Hristov等[34]和王旭哲等[35]研究发现，青贮时添加乳酸菌制剂可显著降低青贮的pH，提高LA的含量，这与本试验研究结果一致；AA含量极显著低于CK组，这与王旭哲等[35]的试验结果一致，是因为同质发酵乳酸菌在发酵过程中抑制了AA的产生。MAX组LA含量极显著高于MIX组，可能是因为全株玉米青贮时MAX水溶液喷洒较MIX颗粒混入均匀度更高。
本试验中，各组LA含量随有氧暴露时间增加而降低，添加了青贮发酵增效剂的MAX和MIX组LA在4个时间段均极显著高于CK组，原因是MAX和MIX组添加的同质发酵乳酸菌可使青贮饲料在发酵过程中产生更多LA，即使有氧暴露后会被酵母菌和霉菌消耗，仍然比CK组高，可维持较低pH[36-37]，本试验各组pH随有氧暴露时间的变化印证了这个观点。
本试验中，各组NH3-H含量随有氧暴露时间的增加而升高，在有氧暴露0、24 h时，MAX和MIX组极显著低于CK组，有氧暴露48 h时，MAX、MIX、CK组差异不显著，有氧暴露72 h时，MAX和MIX组显著高于CK组，说明MAX和MIX组有氧暴露48 h后腐坏速度渐渐高于CK组，原因是青贮中有害微生物在有氧暴露后开始快速增殖，而添加的同质发酵乳酸菌可在青贮过程中产生大量LA，为有害微生物(酵母菌、霉菌等)提供充足的底物，而可在初期抑制有害微生物的AA则产生较少[20]，有害微生物分解底物中的CP产生NH3、AA等物质，导致NH3-H、AA含量升高[38]，本试验各组AA含量随有氧暴露时间的变化印证了这个观点。
MAX和MIX组全株玉米青贮在有氧暴露0、24、48、72 h 4个时间段时测量LA、AA、NH3-N含量及pH，除0 h时MAX组LA含量极显著高于MIX组外，各时间段LA、AA、NH3-N含量及pH均无显著差异，0 h时MAX组LA含量极显著高于MIX组可能是因为全株玉米青贮时MAX水溶液喷洒较MIX颗粒混入均匀度更高，故MAX组青贮开桶时LA含量更高。
3.4 添加发酵增效剂对玉米青贮有氧稳定性的影响青贮饲料有氧暴露后，休眠的酵母菌、霉菌等消耗青贮内各种营养物质开始增殖，表现为青贮温度升高、变黑、发霉。青贮饲料的有氧稳定性时间越长，其受二次发酵的影响越小[13]。本试验中MAX、MIX、CK组有氧暴露后稳定的时间分别为112.36、112.97、110.37 h，各组数据差异不显著。大量研究表明，添加单一同质发酵乳酸菌对青贮有氧稳定延长效果不明显[30, 39-41]，与本文试验结果一致，原因是同质发酵乳酸菌发酵时产生乳酸可作为酵母菌、霉菌生长的底物，而能在初期抑制酵母菌、霉菌生长的短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)产生较少[42-45]。
3.5 添加发酵增效剂对青贮制作、青贮品质的影响本试验通过采用MAX水溶液均匀喷洒和MIX颗粒均匀混入的添加方式比较其对青贮制作过程和青贮品质的影响。根据青贮制作过程可得：每包(500 g)MAX可处理200 t青贮饲料，使用前需准备无氯水、搅拌设备、喷洒设备等，故MAX适合大型养殖场一次性大量青贮时使用；MIX使用时无需准备其他材料，适合灵活多变的小型青贮(如本试验桶装青贮)。根据青贮品质可得：MAX水溶液喷洒可能比MIX颗粒混入均匀度更高，但对青贮饲料营养品质和有氧稳定性的影响无显著差异。
4 结论① 全株玉米青贮时添加MAX和MIX对青贮饲料的感官质量无显著影响。
② 全株玉米青贮时添加MAX和MIX可减少青贮过程中DM、CP的损耗，可降低青贮饲料ADF、NDF、NH3-N的含量，从而提高玉米青贮品质。
③ 全株玉米青贮时添加MAX和MIX对延长全株玉米青贮饲料有氧稳定性时间效果不明显。
④ 全株玉米青贮时添加MAX和MIX对青贮饲料营养品质和有氧稳定性的影响差异不显著，MAX适合一次性大型青贮，MIX适合小型青贮(如桶装青贮)。
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