两种微生物添加剂对玉米青贮发酵品质及微生物数量的影响

张永辉，张万祥，曹 蕾，张 林，曹明崇

（甘肃省草原技术推广总站，甘肃 兰州 730010）

青贮是新鲜饲料保存的最好方法，使动物一年四季日粮构成均衡，确保动物高产，促进畜牧业健康发展。一般来说，成功调制青贮饲料的关键在于是否促进乳酸菌的大量繁殖，通常情况下，原料表面上附着的乳酸菌远少于好氧性微生物，只依靠原料上附着的乳酸菌进行乳酸发酵来获得优质青贮饲料较为困难[1]。微生物添加剂是一种额外提供给乳酸菌以保证快速而良好青贮发酵的添加剂，它们以可溶性碳水化物为发酵底物，增加乳酸含量，快速降低青贮饲料的pH值[2]。近年来，国内外学者对添加乳酸菌对玉米青贮品质的研究很多，甘肃地区微生物添加剂种类繁多，发酵效果有效和无效兼而有之，缺乏添加剂种类对比试验。本试验以生物添加剂M和生物添加剂L作为添加剂，研究对玉米青贮发酵品质及微生物数量的影响，以寻求理想的生物添加剂，为调制优质玉米青贮提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以定西市安定区的玉米秸秆为试验材料，供试玉米秸秆化学成分及微生物数量见表1，生物添加剂M，购置于某公司，主要成分为植物乳杆菌、兼型肠球菌；生物添加剂L，来源于某高校，主要成分为植物乳杆菌、肠膜状明串珠葡聚糖亚种和兼性肠球菌。

1.2 试验设计

添加剂的添加量按新鲜原料重计。试验设计如表2所示，对玉米秸秆（室温下自然风干24 h）进行如下处理：根据所添加生物添加剂不同分为2个处理组：1组、2组；对照组，喷洒等量的灭菌水。每个处理3个平行。将供试玉米秸秆切短至20～30 mm后，混匀，经不同处理后装于塑料瓶中，每瓶600 g，60 d后开封。

表1 供试玉米化学成分及微生物数量

表2 青贮试验设计

1.3 试验方法

1.3.1 感官鉴定 青贮60 d后采样，从颜色、气味、质地、水分、霉变等方面进行感官评定。

1.3.2 青贮料的pH值测定 称取100 g青贮饲料，放入三角瓶中，加灭菌水至500 ml，置于4℃冰箱内浸取12 h，用PhS-3D酸度计测定。

1.3.3 青贮料的化学成分及微生物数量的测定粗蛋白(CP)含量采用微板光谱仪(美国Molecular Devices)、改良型Bradford法测定[3-4](上海生工生物工程公司)；采用范氏法测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和酸性洗涤木质素(ADL)[5]；有机酸采用高效液相色谱法测定[6-8]；乳酸菌、酵母菌和霉菌数量分别采用MRS(deMan—Rogosa—Sharpe)琼脂培养基、营养琼脂培养基(nutrient agar)、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potato dextrose agar)计数。

1.4 数据分析

用SPSS19.0软件进行单因素方差分析和多重比较[9]。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米秸秆青贮感官品质的影响

各组青贮料在色泽、气味、结构等指标上均无显著差异，对照组颜色略浅，气味淡于各试验组；各组青贮料的结构都保存完整，未见发霉现象。由于感官评定只能通过色、香、味、形等表观特征进行评价，故仅作参考（表3）。

表3 不同添加剂玉米青贮饲料的感官评定

2.2 不同处理对玉米青贮微生物的影响

由表4可知，各处理组乳酸菌数量高于未青贮前，酵母菌、霉菌数量低于青贮前，生物添加剂2组乳酸菌数量最高，达到4.27×106cfu/g，说明生物添加剂2组中的乳酸菌在青贮发酵过程活性要高于生物添加剂1组。1组和2组酵母菌和霉菌的数量低于对照组。在本试验中，生物添加剂1组和2组均能增加青贮饲料中乳酸菌数量，降低酵母菌和霉菌的数量。

表4 不同添加剂对玉米青贮微生物数量的影响

2.3 不同处理对玉米青贮pH的影响

pH值是反映常规青贮饲料品质恶劣的重要指标，由图1可知，生物添加剂1组和2组pH值明显低于对照组，分别为3.75和3.66，但1组和2组pH值差异不显著，说明两种生物添加剂均能使青贮饲料的pH值快速降低至4.0以下，一般pH值越低，青贮饲料品质越好。

图1 不同添加剂玉米青贮饲料的pH值

2.4 不同处理对玉米青贮有机酸的影响

不同添加剂对玉米青贮有机酸含量的影响（表5），1组和2组乳酸含量显著高于对照组，且二者之间差异显著，2组乳酸含量最高，与对照组相比提高了40%，说明生物添加剂2组更能促进乳酸发酵，增加青贮中乳酸的含量。不同处理组乙酸含量不同，各处理组差异显著，生物添加剂1组乙酸含量最高，为2.30%，这说明1组生物添加剂中异性发酵乳酸菌数量多，在发酵过程中，生成了大量乙酸。各处理组丙酸含量无显著差异。

表5 不同添加剂对玉米青贮有机酸含量的影响

2.5 不同添加剂对玉米青贮化学成分的影响

玉米青贮营养成分含量（表6）。青贮处理的干物质含量均低于原料中干物质含量，且差异显著，生物添加剂1组和2组干物质含量显著低与对照组。粗蛋白含量方面，不同生物添加剂处理玉米青贮同未青贮相比粗蛋白含量均升高。处理1组和2组粗蛋白含量均显著高于对照组，但二者之间粗蛋白含量无显著性差异，处理2组的粗蛋白含量最高，为7.54%，说明2组生物添加剂更能适应青贮发酵过程，在青贮发酵过程中有益微生物大量繁殖，菌体蛋白含量增加，使玉米青贮粗蛋白含量增高。生物添加剂2组中性洗涤纤维含量最高，为58.29%，并且与对照组差异显著。生物添加剂1组酸性洗涤纤维含量最高，为35.33%，并且各组差异显著。本试验中，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量均高于青贮前，这可能由于在青贮发酵过程中，细胞自身呼吸导致碳水化合物分解，从而使不可消化组分的含量相对增加，本试验所用的2种生物添加剂均不能降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量。

表6 玉米青贮化学成分的影响

3 讨论

青贮发酵受青贮原料本身附着的乳酸菌种类和数量的影响，然而光靠材料上附着的乳酸菌进行乳酸发酵来获得优质青贮饲料较为困难，为了使乳酸菌在青贮早期发酵过程中占主导地位，乳酸菌数目应该大于105cfu/g[10]。国内外学者对添加乳酸菌对玉米青贮品质的研究很多，甘肃地区微生物添加剂种类繁多，发酵效果有效和无效兼而有之，缺乏添加剂种类对比试验。本试验以生物添加剂M和生物添加剂L作为添加剂，研究对玉米青贮发酵品质及微生物数量的影响，研究表明：生物添加剂M和生物添加剂L均能增加青贮后玉米秸秆表面乳酸菌数量，减少酵母菌和霉菌的数量。生物添加剂L更能适应青贮发酵过程，产生大量乳酸，快速降低玉米青贮pH值，达到3.66，pH值越低，提高了青贮饲料的发酵品质。生物添加剂M乙酸含量显著高于对照组和生物添加剂L组，乙酸含量的增加有利于提高饲料有氧稳定性[11]。生物添加剂M和生物添加剂L均能增加玉米青贮粗蛋白含量，这与席兴军(2003)报道的添加乳酸菌对玉米秸秆青贮饲料中粗蛋白的含量无明显影响[12]不一致，这可能是由于添加剂中乳酸菌种类不同所造成的，蛋白含量的增加提高了玉米青贮饲料的营养价值。生物添加剂M和生物添加剂L均能降低青贮后干物质含量，但使NDF、ADF含量增加，这是由于乳酸菌的加入使青贮过程细胞壁物质的降解增加，剩下了难以降解的组分，所以NDF等不可消化组分的质量分数有所增加[13]。本试验研究两种微生物添加剂对玉米青贮发酵品质及微生物数量的影响，表明微生物添加剂L更能适应本地区青贮发酵过程。

4 结论

本试验研究得出，生物添加剂M和生物添加剂L均能增加青贮玉米秸秆表面的乳酸菌数量，减少酵母菌和霉菌的数量；生物添加剂L更能适应青贮发酵过程，产生大量乳酸，快速降低玉米青贮pH值，达到3.66，pH值越低，青贮饲料品质越好；生物添加剂M和生物添加剂L均能增加玉米青贮粗蛋白含量，但不能降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。