不同添加劑對青貯燕麥品質(zhì)的影響

覃方銼，趙桂琴，焦 婷，韓永杰，侯建杰，宋旭東

（甘肅農(nóng)業(yè)大學 草業(yè)學院／草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室／甘肅省草業(yè)工程實驗室／中－美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅夏河永杰草畜有限責任公司，甘肅 合作 747000）

燕麥（Avenasativa）是禾本科一年生植物，在世界5大洲42個國家都有栽培，是中國西部高海拔地區(qū)重要的飼草料來源［1］。燕麥的加工利用方式多樣，其中青貯是很有推廣前景的一種。青貯燕麥既利用了燕麥品質(zhì)優(yōu)、適口性好的特點［2］，又結(jié)合了青貯飼料可長期保存、氣味酸香、柔軟多汁等優(yōu)點［3］。青貯是一個利用微生物厭氧發(fā)酵的復雜過程，受多種因素的影響［4，5］。由于種種原因，燕麥青貯方面的研究相對比較滯后［2，6］。通過利用添加劑調(diào)制燕麥青貯，分析青貯燕麥的營養(yǎng)品質(zhì)、發(fā)酵品質(zhì)和主要微生物類群數(shù)量，探討不同添加劑對燕麥青貯品質(zhì)的影響，以期為青貯燕麥調(diào)制提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

燕麥品種為隴燕3號（Avenasativacv.Longyan No.3），由甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院提供。2012年4月播種于甘肅省夏河縣王格爾塘鎮(zhèn)，灌漿期刈割。玉米粉、尿素（含氮量46%）均為市售；乳酸菌添加劑Synlac Dry來自亞芯（南京）生物科技有限公司；Sila－Max 200來自美國Ralco Nutrition公司。

1.2 試驗方案

設5個處理：尿素及玉米粉添加量參照玉柱等［7，8］、武繼勇［9］、韓素芹［10］等研究結(jié)果，添加量分別為0.4%和4%；Synlac Dry及Sila－Max 200按照產(chǎn)品包裝說明添加，添加量分別為0.002g／kg和0.002 5g／kg；CK為無添加劑處理。每個處理3個重復。

適當壓扁，自然條件下晾曬，待青貯原料含水量達到65%～70%，施加各種添加劑，以圓型打捆機對全株青貯原料進行打捆（50cm×70cm），再以裹包機裹包3～4層，置于室內(nèi)120d后取樣。

1.3 樣品處理及指標測定

均勻取樣200g于105℃滅酶15min，再65℃烘干48h，粉碎后過40目篩置于自封袋中密封保存、待測。

測定方法參照任繼周等［11］和楊勝［12］的方法。烘干法測絕對干物質(zhì)（DM）；凱氏定氮法測定粗蛋白（CP）含量；Van soest法測定中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）含量；EDTA－Na2絡合滴定法測定鈣（Ca）含量；氫醌亞硫酸鈉比色法測定磷（P）含量；蒽酮比色法測定可溶性糖（WSC）含量；苯酚－次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮（NH3－N）含量。

取20g樣品加入180mL去離子水，過4層紗布過濾再以定性濾紙精濾，以精密pH計測定pH值。所得濾液過0.22μm濾膜，再用安捷倫1260高效液相色譜測定精濾浸提液中的乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）、丁酸（BA）的含量。色譜條件［13－15］為 SB－AQ C18色譜柱（46mm×250mm）；流動相3%甲醇為0.01mol／L（NH4）2HPO4＝3∶97，pH 2.70，檢測波長210nm，流速1mL／min，進樣量20μL，柱溫25℃。

另取20g青貯草樣，加入180mL 0.85%的滅菌生理鹽水，稀釋得到適合濃度后采用平板梯度稀釋法測定青貯料中主要微生物類群數(shù)量。采用MRS培養(yǎng)基測定乳酸菌（LAB）數(shù)量；采用牛肉膏瓊脂培養(yǎng)基測定一般好氧細菌（Bac）數(shù)量；采用虎紅瓊脂培養(yǎng)基測定霉菌、酵母菌（M＆Y）數(shù)量［16］。

1.4 V－Score評分

V－Score評分體系［17］以氨態(tài)氮（NH3－N）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）為評價指標進行青貯發(fā)酵評價。計算方法不同的 NH3－N含量（XN）、AA＋PA 含量（XA）、BA（XB）含量分別計算各指標的分配分數(shù)YN、YA、YB，進而得到對應處理的V－Score分數(shù)Y＝Y(jié)N＋YA＋YB；滿分為100分，各指標不同含量分配的分數(shù)不同（表1）。依據(jù)評分結(jié)果對青貯飼料品質(zhì)進行評級：優(yōu)（＞80分）、良（60～80分）、差（≤60分）。

表1 V－Score分數(shù)分配計算式Table1 Calculation method of V－score

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Excel及JMP10.02進行方差分析與多重比較；用SigmaPlot 12.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加劑處理對青貯燕麥營養(yǎng)品質(zhì)的影響

試驗添加尿素處理后DM含量顯著低于其他處理（P＜0.05），CP分別較CK、玉米粉、Synlac Dry和Sila－Max 200處理提高21.20%、48.82%、20.48% 和11.82%，P含量最高。與CK相比，NDF、ADF、WSC及Ca含量變化不大。添加玉米粉的DM、WSC含量顯著高于CK（P＜0.05）。NDF，ADF和Ca含量與CK差異不顯著，CP含量顯著低于CK，但與其他處理差異不大。相較于CK，Synlac Dry處理的DM、CP、NDF、ADF 基本無變化，Sila－Max 200處理的 CP、ADF也無明顯變化（P＞0.05），而2個處理的 WSC含量均顯著高于CK。各處理中，添加Sila－Max 200的NDF含量最低，為51.27%，較CK低9.56%。整體而言，添加Sila－Max 200青貯效果較優(yōu)，有利于青貯燕麥的長期保存。

表2 不同添加劑下青貯燕麥的營養(yǎng)成份Table2 Effects of different additives on nutrient content of oat silage

2.2 不同添加劑處理對青貯燕麥發(fā)酵品質(zhì)的影響

添加尿素后NH3－N含量最高（圖1），AA較CK增加87.50%。添加玉米粉后AA含量最高；LA含量顯著增加（P＜0.05）。添加Synlac Dry后LA、AA含量均顯著增加，其NH3－N含量最低。相較于CK，各添加劑處理可顯著降低青貯原料pH（P＜0.05），添加Synlac Dry和Sila－Max 200處理的pH顯著低于其他處理，且Sila－Max 200的LA含量顯著高于其他處理，另外，各處理均未檢測出BA。整體而言，乳酸菌型添加劑能顯著提高LA和AA含量、較大程度地降低青貯燕麥的pH，提高青貯燕麥好氧穩(wěn)定性，效果優(yōu)于非生物添加劑。

圖1 不同添加劑處理下青貯燕麥的pH、LA、AA、NH3－NFig.1 Comparison of pH，LA，AA and NH3－N of silage under different treatments

2.3 不同添加劑處理對青貯燕麥微生物類群數(shù)量的影響

添加尿素處理M＆Y、LAB數(shù)量與CK無顯著差異，但Bac數(shù)量顯著降低（圖2）。添加玉米粉能較好地控制好氧微生物的數(shù)量，但是對提高乳酸菌數(shù)量的作用不顯著（P＞0.05）。添加Synlac Dry和Sila－Max 200處理均能有效抑制M＆Y、Bac的數(shù)量，提高LAB數(shù)量。其中，Sila－Max 200效果較好。

2.4 不同添加劑處理的V－Score評分結(jié)果

NH3－N含量在很大程度上指示了蛋白質(zhì)的分解程度；而AA及PA與青貯飼料的好氧穩(wěn)定性有密切的關(guān)系；BA是青貯發(fā)酵的有害產(chǎn)物，BA含量的多少表明了腐敗菌、霉菌及酪酸菌的活動程度。V－Score評分體系利用NH3－N和VFA對青貯發(fā)酵品質(zhì)進行評價，在一定程度上可以快速、準確的反映青貯飼料品質(zhì)。

CK、玉米粉、Synlac Dry、Sila－Max 200處理組的V－Score評分結(jié)果分別為65.25，65.43和62.80，評級結(jié)果均為良，青貯效果較好。尿素處理由于添加了外源氮，使青貯燕麥NH3－N顯著提高，V－Score評分結(jié)果為48.08，評級結(jié)果為差。

3 討論

青貯是一個利用微生物厭氧發(fā)酵保持青綠飼料優(yōu)良品質(zhì)的過程。加入青貯添加劑的目的在于促進乳酸發(fā)酵、抑制不良微生物繁殖，減少貯藏過程中營養(yǎng)物質(zhì)損失并增加其飼喂價值［18，19］。青貯添加劑根據(jù)作用效果可分為5類［20］，即發(fā)酵促進型添加劑、發(fā)酵抑制型添加劑、好氧性變質(zhì)抑制劑、營養(yǎng)型添加劑和吸收劑。

圖2 不同添加劑處理下青貯燕麥的霉菌和M＆Y、Bac、LAB的比較Fig.2 Comparison of M＆Y，Bac and LAB of silage under different treatments

表3 不同添加劑處理青貯燕麥的V－Score評分Table3 V－score grades of silage under different treatments

在高水分或青貯原料較差時，加入營養(yǎng)型添加劑效果更明顯，能夠為乳酸菌提供充足的營養(yǎng)，且可為微生物發(fā)酵提供充足底物，增加乳酸含量［21］。尿素作為營養(yǎng)添加劑，可對青貯含氮成分產(chǎn)生明顯的影響［22］，使粗蛋白含量增加。其原因一方面是尿素直接增加了氮素含量；另一方面，尿素在尿素酶的作用下分解成CO2和NH3，使NH3－N含量顯著增加，對青貯飼料中的真蛋白產(chǎn)生了一定的保護作用［21］。結(jié)果表明，尿素處理可提高青貯燕麥粗蛋白含量，改善其營養(yǎng)價值，與郭艷萍、玉柱等［5］研究結(jié)果一致。試驗發(fā)現(xiàn)尿素作為營養(yǎng)添加劑沒能為乳酸菌繁殖和乳酸發(fā)酵提供更多底物，LAB數(shù)量和LA含量并未顯著增加，與Singh等［23］的結(jié)果不一致。并且添加尿素后DM含量顯著降低，可能是因為尿素促進了WSC的分解，也有是尿素分解產(chǎn)生的氨生成氨水，不利于pH降低，乳酸菌對好氧微生物的抑制作用減弱，使營養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗。由于尿素分解導致NH3－N含量極顯著升高，使其V－Score評分較低，僅為48.08，青貯品質(zhì)評級為差。郭玉琴等［24］報道，添加玉米粉可顯著改善青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)，但本研究中添加玉米粉并未顯著降低原料的NDF、ADF含量，并且CP含量也相對較低；但是添加玉米粉后青貯燕麥中LA、AA含量顯著增加，好氧微生物數(shù)量得到顯著抑制，提高了青貯燕麥有氧穩(wěn)定性，利于青貯料的長時間保存，V－Score評分為65.43，評級為良。

適宜的可溶性碳水化合物含量是青貯成功的關(guān)鍵之一，是保證青貯發(fā)酵品質(zhì)的前提條件［25，26］。青貯若要成功，原料乳酸菌數(shù)量必須達到每克105個以上才能確保乳酸發(fā)酵占絕對優(yōu)勢［27］。研究者認為，添加乳酸菌菌劑能夠明顯改變青貯發(fā)酵過程中的微生態(tài)系統(tǒng)，增加青貯原料乳酸菌數(shù)量，促進乳酸發(fā)酵，提高乳酸含量，降低pH和氨態(tài)氮含量，提高青貯發(fā)酵品質(zhì)。但在乳酸菌添加劑對青貯品質(zhì)影響的研究報道方面卻有不同的看法［28－30］。Ohyama等［31］報道，在黑麥草、鴨茅混合青貯中接種植物乳酸桿菌對青貯品質(zhì)無有益影響。Meeske等［32］研究發(fā)現(xiàn)，雖然添加乳酸菌菌劑產(chǎn)生大量乳酸，但是乳酸菌制劑不對青貯料的好氧穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，并且揮發(fā)性脂肪酸含量低，甚至使青貯料趨向于好氧性變質(zhì)［33］。研究中乳酸菌型添加劑Synlac Dry和Sila－Max 200處理的 LAB、M＆Y、Bac數(shù)量均無顯著差異，但與CK相比均降低了好氧細菌數(shù)量、抑制有氧呼吸，使青貯品質(zhì)得到提高。試驗還發(fā)現(xiàn)在相似的LAB數(shù)量條件下，Sila－Max 200的LA含量顯著高于Synlac Dry及其他各處理，其原因在于Sila－Max 200所含乳酸菌種類的產(chǎn)酸能力及效率顯著高于Synlac Dry。相對于單純的化學途徑促進青貯發(fā)酵過程，微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的的降解、代謝作用更加高效。本研究中，兩種乳酸菌菌劑均能顯著降低青貯料的pH，對NDF、ADF的降解作用也比較明顯，且使NH3－N含量有所降低，但和CK相比，其差異并不顯著，與 Unsworth［34］、Jaakkola S 等［35］人 研 究 結(jié) 果 一致。由于貯藏時間較長，有害發(fā)酵產(chǎn)物的不斷積累使青貯發(fā)酵環(huán)境出現(xiàn)一定程度的惡化，添加Synlac Dry和Sila－Max 200處理的青貯燕麥 V－Score評分均不高，分別為70.72、62.80，但兩種乳酸菌制劑均能在產(chǎn)生較多LA的同時較好地控制AA含量，獲得較優(yōu)的青貯品質(zhì)，評級結(jié)果為良。

4 結(jié)論

添加劑對燕麥青貯有顯著影響，不同類型的添加劑作用不同。尿素和玉米粉對青貯燕麥的NDF和ADF降解作用不顯著，NDF及ADF含量較高，對提高燕麥青貯品質(zhì)作用不大。生物添加劑青貯效果優(yōu)于非生物添加劑，其中，Sila－Max 200表現(xiàn)最佳，能夠在較好保持青貯料營養(yǎng)品質(zhì)的同時，獲得最低的pH、最高的LA含量及較高的揮發(fā)性脂肪酸含量，有利于青貯飼料的長期保存。

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