不同微生物發(fā)酵劑對青貯甜玉米秸稈營養(yǎng)成分的影響

韓建成 陳水秀 江楊 賈汝敏

摘 要 為了研究不同微生物發(fā)酵劑對甜玉米秸稈營養(yǎng)成分的影響，用新鮮甜玉米秸稈為原料，分析了青貯寶（T1）、EM菌液（T2）和纖維素酶（T3）3種微生物發(fā)酵劑對甜玉米秸稈青貯營養(yǎng)成分的影響。結果表明：添加青貯寶、EM菌液和纖維素酶后，甜玉米秸稈粗蛋白含量分別提高了11.07%、22.13%和18.35%，中性洗滌纖維分別降低了15.63%、18.59%、18.35%。由此可見，添加EM菌液對提高甜玉米秸稈青貯的品質效果最佳，本研究可為今后甜玉米秸稈飼料化開發(fā)提供理論依據。

關鍵詞 甜玉米秸稈 ；青貯飼料 ；微生物發(fā)酵劑 ；營養(yǎng)成分

中圖分類號 S641.2

Effects of Different Microbial Fermentation Agents on the Nutritional

Components of Sweet Corn Stalk Silage

HAN Jiancheng CHEN Shuixiu JIANG Yang JIA Rumin

（1 Research Institute of Agricultural Machinery，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，

Zhanjiang，Guangdong 524013；

2 Agricultural College， Guangdong Ocean University，Zhanjiang， Guangdong 524088）

Abstract For the influence of different microbial fermentation agents on nutrient composition of sweet corn straw，the experiment using fresh sweet corn stalk as raw material，silage treasure （T1） and EM bacteria liquid （T2） and cellulase （T3） 3 kinds of microbial fermentation of sweet corn stalk silage nutrition component of. The results show that after adding the silage of treasure，EM bacteria liquid and cellulase and sweet corn stalk crude protein content were increased，11.07% 22.13% and 18.35%，neutral detergent fiber were reduced by 15.63%，18.59%，18.35%. Thus，add EM bacteria liquid to improve the effect of sweet corn stalk silage quality is the best，so as to provide a theoretical basis for the future of sweet corn straw feed development.

Key words sweet corn stover ；silage ；microbial agents ；nutrients

甜玉米（Zea mays var.rugosa）起源于美洲大陸，是世界上分布最廣的一種作物，美國是世界上種植面積最大的國家，占世界總面積的70 %左右；中國甜玉米的栽培面積360 000 hm2左右，約占世界的21 %[1]。進入21世紀，中國甜玉米有了長足的發(fā)展，2015年全國甜玉米種植面積達383 000 hm2，主要集中在廣東、廣西、云南、浙江、江蘇、福建等南方省（區(qū)）[2]，其中廣東甜玉米種植面積達217 800 hm2，占全國總面積60 %以上[3]。

隨著甜玉米種植產業(yè)的不斷發(fā)展，收獲后的甜玉米秸稈也越來越多，2015年全國甜玉米秸稈產量達2 000萬t[4-5]，收獲后甜玉米秸稈未經加工處理直接飼喂牛羊，造成秸稈利用率低，再加上夏季氣候炎熱，大量秸稈集中收獲后無法長期儲存而就地焚燒或遺棄田間地頭腐敗，造成了甜玉米秸稈資源浪費和環(huán)境污染。

甜玉米秸稈通過微生物發(fā)酵可作為很好的飼料資源被反芻動物所利用[6-7]。然而，在中國南方由于氣候炎熱、濕度大，采取傳統(tǒng)的青貯方法，腐敗率高、品質差、適口性不好[8-10]。本試驗選用青貯寶、EM菌液和纖維素酶3種微生物發(fā)酵劑對收獲后的高水分甜玉米秸稈進行營養(yǎng)成分的影響研究，以期探討南方高溫高濕條件下發(fā)酵劑選擇種類及發(fā)酵工藝，以便南方熱區(qū)甜玉米秸稈飼料化利用，為草食動物養(yǎng)殖提供優(yōu)質的粗飼料，實現南方種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 青貯原料

試驗所需青貯原料為乳熟期的甜玉米秸稈，取自湛江市湖光農場，原料營養(yǎng)成份表1。

1.1.2 微生物發(fā)酵劑

青貯寶：購自泰安寶來利來生物工程有限公司。細菌總數1×109 CFU/g，是專用的乳酸菌制劑，其主要微生物群包括乳酸片球菌、植物乳桿菌、細菌生長促進劑及載體等，能夠有效加快青貯過程中乳酸的發(fā)酵速度，降低pH值，抑制有害微生物，提高玉米秸桿營養(yǎng)價值。使用方法：稱量10 g青貯寶在1 kg的蒸餾水中，待完全溶解后，噴灑在T1組的甜玉米秸桿中。

EM菌液：購自河南農富康生物科技有限公司，全稱為有效微生物群，有效菌含量≥2×109 CFU/mL，主要是由乳酸菌群、光合細菌、酵母菌群、放線菌群等微生物組成。其作用機理是該菌群生長繁殖迅速，能夠在甜玉米秸桿青貯過程中占主導地位，形成有益的活性微生物菌的優(yōu)勢群落，進而抑制有害微生物的侵襲。使用方法：取15 mL的EM菌液，蒸餾水1 kg，充分均勻混合，噴灑在T2組的甜玉米秸桿中。

纖維素酶：購自山東隆科特酶制劑有限公司，是一種復合酶。其作用是將纖維素分解成單糖或寡糖，顯著降低甜玉米秸桿中的纖維素，提高飼料的適口性。使用方法：各T3處理組加入4-5 g纖維素酶制劑。

1.1.3 儀器及試劑

儀器 ：粉碎機、干燥箱[用氯化鈣（干燥試劑）或變色硅膠作干燥劑]、干燥器、分析天平、稱量紙、角匙、稱量瓶、消化爐、凱式蒸餾裝置、長紙條、凱式燒瓶（100 mL）、酸式滴定管（15 mL）、錐形瓶（150 mL）、容量瓶（50、100 mL）、移液管、玻璃棒、索氏脂肪提出器、濾紙、定溫水浴、回流裝置、燒杯、真空抽氣機、G2號玻璃砂芯坩堝、坩堝、馬福爐，青貯容器是500 mL的螺口玻璃瓶。

試劑：硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、2 %硼酸溶液、1份0.1 %甲基紅乙醇溶液與5份0.1 %溴甲酚綠乙醇溶液臨用時混合、氫氧化鈉、鹽酸、乙醚、中性洗滌劑、酸性洗滌劑、無水亞硫酸鈉、丙酮、十氫萘。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

設計1個對照組（新鮮甜玉米秸稈原材料，T0）和3個處理組（T1、T2和T3），每組重復2次，將乳熟期甜玉米秸稈切割成2-4 cm的長度后裝入消毒后的螺口玻璃瓶，分別添加青貯寶（T1）、EM菌液（T2）和纖維素酶（T3）3種微生物發(fā)酵劑，在室溫下發(fā)酵0、5、10、20、30 d，如表2所示。取出樣品，先烘干后粉碎，裝入密封袋，一周內測定各組原料的營養(yǎng)成分。

1.2.2 青貯飼料制作

將乳熟期并摘除玉米后的甜玉米秸稈切碎2-34 cm，將3種均勻混合蒸餾水的發(fā)酵劑灌入到各個噴壺中，搖勻，分別在各組秸稈上均勻噴灑，然后快速裝入各個玻璃瓶，壓實、封口和標號，室溫條件下發(fā)酵。

1.2.3 測定方法

干物質（DM）測定：采用烘干法測定，稱取2 g左右甜玉米秸稈樣品于稱量瓶，開蓋放入在干燥箱（100-105 ℃）烘4-6 h后取出，迅速置干燥器冷卻30 min，后測定干物質。

粗蛋白（CP）的測定：采用凱氏定氮法測定。

粗脂肪（EE）的測定：采用乙醚浸出法測定。稱樣1 g左右于經過干燥的濾紙中，抽提4 h后置于干燥箱，冷卻，稱重。

粗纖維（CF）的測定：采用范式的洗滌纖維分析測定酸性洗滌纖維（ADF）和中性洗滌纖維（NDF）。

粗灰分（ASH）的測定：采用GB/T 6438-2007，稱樣2 g左右于坩堝，移入馬福爐中，逐漸升溫到550-600 ℃，直到樣品炭化至無煙（4 h左右）。

無氮浸出物測定：由于無氮浸出物的成分比較復雜，一般不進行分析，僅根據飼料站其他營養(yǎng)成分的分析結果計算而得：

無氮浸出物%=100 %-（水分+粗蛋白質+粗脂肪+粗纖維+粗灰分）%=干物質含量-（粗灰分+粗蛋白質+粗脂肪+粗纖維）

1.3 數據分析與處理

先用Excel軟件處理基礎數據，再用SPSS19.0軟件中單因素分析的鄧肯氏法（Duncna）進行多重比較，后采用交叉分組的兩因素無重復觀察值方差分析。統(tǒng)計結果用“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 不同微生物發(fā)酵劑對甜玉米秸稈營養(yǎng)成分的影響

2.1.1 不同發(fā)酵劑對青貯甜玉米秸稈中干物質（DM）的影響

甜玉米秸桿青貯過程中干物質（DM）的變化由表3可知，所有處理組DM均有所提高，由方差分析可得，相對于TO對照組，青貯時間5 d時，T0與T1處理組DM差異不顯著（p>0.05），T2處理組和T3處理組DM顯著提高（p<0.05），其中，T2處理組DM含量最高，顯著高于其它處理（p<0.05）。這說明經過EM菌液和纖維素酶處理后甜玉米秸桿的干物質含量顯著提高，尤其添加EM菌液后秸桿干物質提高最顯著，但同種發(fā)酵劑不同時間段處理后干物質的含量變化不大。

2.1.2 不同發(fā)酵劑對青貯甜玉米秸稈中蛋白質（CP）的影響

甜玉米秸桿青貯過程中蛋白質（CP）的變化見表4。由表4可知，經過T1和T2組處理，粗蛋白的含量均有所提高，但T3組的蛋白質有所下降。由方差分析可得，相對于T0對照組，T1和T2處理組CP顯著提高（p<0.05）。其中，T2處理CP含量最高，顯著高于其它處理（p<0.05），說明經過青貯寶和EM菌液處理后粗蛋白含量顯著提高，其中相比青貯寶處理組，EM菌液處理組粗蛋白含量提高更顯著，但同種發(fā)酵劑不同時間段處理后粗蛋白的含量變化不大。

2.1.3 不同發(fā)酵劑對青貯甜玉米秸稈中酸性洗滌纖維（ADF）的影響

甜玉米秸桿青貯過程中酸性洗滌纖維（ADF）的變化見表5。由表5可知，經過T1處理后ADF的質量分數有所升高，而T2和T3組則有所下降。由方差分析可得，相對T0對照組，T1組的ADF顯著提高（p<0.05），而T2和T3處理組則顯著降低（p<0.05），說明經過EM菌液和纖維素酶處理后酸性洗滌纖維的含量顯著降低，但添加青貯寶則使甜玉米的酸性洗滌纖維明顯升高。此外，同種發(fā)酵劑不同時間段處理后ADF的含量變化不大。

2.1.4 不同發(fā)酵劑對青貯甜玉米秸稈中中性洗滌纖維（NDF）的影響

甜玉米秸桿青貯過程中中性洗滌纖維（NDF）的變化見圖6。由表6可知，經過T1處理后NDF的質量分數有所升高，而T2和T3組則有所下降。由方差分析可得，相對T0對照組，T1組的NDF顯著提高（p<0.05），而T2和T3處理組則顯著降低（p<0.05）。其中，T2處理NDF含量最低，顯著低于其它處理（p<0.05），說明添加青貯寶后甜玉米秸桿的中性洗滌纖維則顯著升高，添加EM菌液和纖維素酶后甜玉米秸桿的中性洗滌纖維都顯著下降，而EM菌液的添加使中性洗滌纖維下降最顯著。

2.2 青貯料的感官評定

甜玉米秸青貯飼料的感官評價見表7。從表7可看出，甜玉米秸稈經T0、T1、T2和T3處理，各處理組對照組青貯料均沒有出現發(fā)霉，樣品濕潤無粘手，整體緊密，質地佳。處理組顏色和質地明顯改善和提高，且?guī)в袧鉂獾乃嵯阄?，而對照組為清淡的酸味。這說明添加青貯寶、EM菌液和纖維素酶使甜玉米秸桿青貯飼料的氣味、色澤和質地均顯著提高。

3 結論

通過添加青貯寶、EM菌液和纖維素酶3種發(fā)酵劑均可使甜玉米秸桿飼料的主要營養(yǎng)成分提高，而秸稈中的纖維素含量則有所下降，大幅度提高了甜玉米秸稈飼料的品質和營養(yǎng)價值，其中以添加EM菌液的效果最佳，使得發(fā)酵后的甜玉米秸稈粗蛋白含量顯著提高了22.13 %，中性洗滌纖維顯著降低了18.59 %，有效地提高秸桿的營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質，本研究可為今后甜玉米秸稈飼料化開發(fā)提供理論依據。

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