不同加工處理方式對全株玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)價值和微生物變化規(guī)律的影響

程光民， 張繼霞， 司元明， 何孟蓮， 陳鳳梅， 徐相亭*

（1.山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學院，山東濰坊 261061；2.沂水縣畜牧發(fā)展促進中心，山東臨沂276400；3.山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，山東濟南 250100）

玉米秸稈是現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的重要優(yōu)質(zhì)飼料來源，也是目前最常用的青貯原材料，提高玉米秸稈綜合利用水平，對發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、建設美麗鄉(xiāng)村具有重要的現(xiàn)實意義（周腰華等，2019）。新鮮的玉米秸桿中含有豐富的可溶性碳水化合物，可以為青貯發(fā)酵提供充足的底物。全株玉米青貯具有色澤新鮮、適口性強、易消化、營養(yǎng)價值和飼料報酬高等特點，且含糖量高，青貯成功率及青貯品質(zhì)較高（韓淑敏等，2018）。玉米秸稈的加工方式不同，利用率不同，傳統(tǒng)的鍘草青貯秸稈利用率為70%，而擠絲揉搓加工的秸稈飼草利用率可達97%以上。全株玉米青貯技術(shù)的應用不僅能通過糧改飼調(diào)整玉米種植結(jié)構(gòu)，而且提高了玉米秸稈的利用率（馬鳳江等，2017）。盡管目前國外關(guān)于不同切碎方式對青貯飼料影響的研究報道很多，但我國尚處起步和認識階段，其研究報道相對較少。本試驗主要研究不同加工處理方式揉絲青貯和傳統(tǒng)切碎青貯對全株玉米青貯飼料品質(zhì)、營養(yǎng)價值和微生物變化規(guī)律的影響，為全株玉米青貯調(diào)制提供理論依據(jù)和技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗用的全株玉米秸稈為乳熟至臘熟期的地方全株玉米秸稈（帶穗），青貯方式為瓶裝青貯，塑料瓶直徑10 cm，高23 cm，壁厚0.3 cm，容積2 L，建材市場統(tǒng)一購置。

1.2 試驗設計 試驗設兩個不同機械切割加工處理組，分別為93RQ-60型秸稈揉切機處理組（揉切組）和聯(lián)合收割組（切割組）。揉切處理組青貯原料多為細長絲，聯(lián)合收割處理組青貯原料多為粉末或結(jié)塊狀結(jié)構(gòu)。每個處理組分別制作100個青貯瓶。

1.3 青貯飼料的制作 青貯方式為塑料瓶青貯。將處理好的玉米秸稈分別裝入青貯瓶，將瓶內(nèi)壓實封口，外用封口膜再次密封，密度為570～600 g/L，放置于實驗室陰涼避光處備用。

1.4 樣品處理 按照試驗設計要求，每到一個預定時間點 （發(fā)酵的 0、1、2、3、5、7、11、15、20、30、45、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360 d）各取4個保存完好的青貯瓶，開封后剔除上層約15 cm厚青貯料，采集青貯瓶中間部分物料 （約300 g）。將采集的4個青貯瓶飼料樣品分裝于自封袋中，暫存于4℃冰箱，待全部樣品取完后馬上處理測定。

1.5 測定指標及方法 pH、氨態(tài)氮、乳酸含量采用DB15/T 1458-2018測定。干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗灰分、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）分別按照 GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6438—2007、GB/T 20806—2006、NY/T 1459—2007測定。其中干物質(zhì)測定是鮮樣基礎。可溶性碳水化合物（WSC）采用蔥酮一硫酸法測定（余汝華等，2003）。乙酸、丙酸、丁酸依據(jù)DB15/T 1458-2018采用氣相色譜法測定。取新鮮的青貯飼料20 g于具塞三角瓶中，加入180 mL超純水，4℃冰箱中浸提24 h，用快速定量濾紙或四層紗布過濾于塑料樣品瓶內(nèi)。上機前進一步使用0.45 μm的纖維素膜過濾。

氣相色譜儀條件：儀器為GC－9A型氣相色譜儀（日本Shimadzu）。氮氣為載氣，流速為80 mL/min（12.5 Mpa，0.2 Mpa），氫氣 流 速為 50 mL/min（11 Mpa，0.05 Mpa）， 氧氣流速為 800 mL/min（12 Mpa，0.35 Mpa），調(diào)整測定壓力為氮氣 0.185 Mpa，氫氣0.05 Mpa，氧氣0.15 Mpa。柱溫140℃，汽化溫180℃，量程103，衰減度23。 進樣量 1 μL。

乳酸菌、酵母菌和霉菌數(shù)量采用平皿涂布法：取樣后在凈化工作臺中取樣品10 g，放入裝有適量玻璃珠和90 mL無菌水的500 mL稀釋瓶中，在搖床上振蕩25 min，制成1:10的樣品勻液，將此溶液作一系列稀釋，分別取0.1 mL在培養(yǎng)基上進行涂布，每個樣品涂布三個平板，分別在不同的溫度下培養(yǎng)，選取代表性的培養(yǎng)基分別計數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)分析 試驗結(jié)果用Excel和SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析處理，數(shù)值均表示為“平均值±標準誤”。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工處理方式對全株玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響 揉切組和切割組pH均呈現(xiàn)相同趨勢，在青貯的0～5 d逐漸降低，然后趨于平穩(wěn)，pH均小于4，青貯360 d和5 d的pH差異不顯著（P＞0.05）。氨態(tài)氮含量整體上分析，在相同時間點上揉切組和切割組相差不大，先降低后升高，但330～360 d的氨氮含量揉切組顯著高于切割組（P＜0.05）。乳酸的含量兩組變化趨勢基本一致，0～150 d升高，150～360 d逐漸降低。青貯300 d后的乳酸含量和7 d的相差不大（表1）。

表1 不同加工處理方式對全株玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.2 不同加工處理方式對全株玉米青貯飼料揮發(fā)性脂肪酸含量的影響 乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸濃度揉切組和切割組變化趨勢相似，乙酸濃度整體上是先降低后升高，然后趨于平穩(wěn)，至210 d出現(xiàn)升高降低又升高又降低波動現(xiàn)象。丙酸濃度，0～5 d逐漸降低，7 d以后丙酸濃度為0。丁酸濃度210 d前和丙酸相似，240 d后出現(xiàn)大于0現(xiàn)象，而且兩組之間出現(xiàn)不同程度的數(shù)值差異現(xiàn)象（表2）。

2.3 不同加工處理方式對全株青貯玉米飼料營養(yǎng)價值的影響 揉切組和切割組干物質(zhì)含量基本均在35%～40%，說明青貯飼料水分的含量適中。整體上看，在相同時間點上揉切組稍微高于切割組，但差異不顯著。切割組2～3 d的青貯料粗蛋白質(zhì)含量顯著高于揉切組（P＜0.05），其他時間段差異不大，基本都在7%～8%，但整體上，切割組都高于揉切組。粗灰分含量兩組之間差異不明顯，0～360 d基本處于4%～5%穩(wěn)定狀態(tài)。NDF和ADF含量變化趨勢相似，切割組0～360 d趨于穩(wěn)定，而揉切組出現(xiàn)忽高忽低現(xiàn)象。WSC含量0～20 d逐漸降低，揉切組稍微高于切割組，20 d后趨于穩(wěn)定，兩組之間相差不明顯（表3）。

表2 不同加工處理方式對全株玉米青貯飼料揮發(fā)性脂肪酸含量的影響mmol/L

2.4 不同加工處理方式對全株玉米青貯飼料微生物菌群的影響 整體來講，隨著青貯時間的延長，乳酸菌和酵母菌數(shù)量增加，7～15 d達到最高峰，之后逐漸降低，趨于穩(wěn)定，210 d后，乳酸菌和酵母菌的數(shù)量相比前期降低約1000倍。霉菌的數(shù)量0～7 d比較多，11 d后急劇下降1000倍。揉切組和切割組變化趨勢相似，兩組大部分相同時間點差異不大（表4）。

表4 不同加工處理方式對全株玉米青貯飼料微生物菌群的影響cfu/g

3 討論

青貯發(fā)酵后的玉米秸稈適口性強，消化率高，營養(yǎng)價值高。目前，評價青貯飼料的感官指標主要有氣味、色澤和結(jié)構(gòu)，營養(yǎng)指標有營養(yǎng)品質(zhì)（干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、NDF、ADF）和發(fā)酵品質(zhì)（pH、可溶性碳水化合物、有機酸和氨態(tài)氮含量）等（張養(yǎng)東等，2016）。優(yōu)質(zhì)青貯飼料的pH小于4.2，乳酸含量大于60%，乙酸、丙酸、丁酸含量分別小于20%、10%、1%（郭勇慶等，2012）。 WSC 是青貯發(fā)酵中乳酸菌的主要能量物質(zhì)，原料中不應低于鮮重的1.0% ～1.5%（李向林等，2005）。牧草青貯過程中蛋白質(zhì)的分解程度用氨態(tài)氮表示，其值越低說明青貯發(fā)酵品質(zhì)越好（覃方銼等，2014）。全株玉米的生物產(chǎn)量和青貯品質(zhì)與品種特性、收獲時期及留茬高度密切相關(guān)（余汝華等，2006）。全株玉米由高淀粉的穗和高纖維的秸稈等部分組成，在生長過程中，其營養(yǎng)物質(zhì)含量也一直不斷的變化，收獲時全株玉米青貯的含水量保持在65%～70%時制作的青貯飼料質(zhì)量最好（余汝華等，2006）。青貯前對全株玉米進行揉切、粉碎、切斷等處理，處理方式的不同，全株玉米青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價值也不同 （Ding等，2018）。吳曉杰等（2005）研究了不同切碎方式對玉米青貯飼料品質(zhì)的影響，試驗結(jié)果表明，經(jīng)粉碎、揉切和切斷前處理后，各處理均達到了制作優(yōu)質(zhì)青貯飼料的標準，其中，揉切青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)和消化效果最好。李昌茂等（2008）研究了不同切割長度對玉米青貯品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示 1.5 cm切割長度可提高青貯壓實程度，縮短發(fā)酵時間，提高青貯品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)利用93RQ-60型秸稈揉切機處理全株玉米青貯飼料品質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)聯(lián)合收割切碎處理。在玉米青貯過程中，選擇合適的青貯設施、緊實度、水分控制濃度及嚴密的封頂措施是青貯玉米青貯品質(zhì)的保證，揉絲切碎更有益于青貯發(fā)酵。另外，乳酸菌制劑發(fā)酵玉米秸稈可以加快青貯發(fā)酵的速度，明顯改善青貯飼料的感官指標，提高青貯品質(zhì)。

表3 不同加工處理方式對全株青貯玉米飼料營養(yǎng)成分含量的影響%

4 結(jié)論

本試驗結(jié)果表明，不同處理方式的全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)相差不大，變化趨勢基本一致，揉切組和切割組均發(fā)酵良好，pH均小于4，乳酸含量較好，210 d后兩組青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)開始下降。青貯玉米秸稈營養(yǎng)成分揉切組和切割組差異不明顯，趨勢一致，水分含量適中，其他指標趨于穩(wěn)定，但整體上，切割組青貯料粗蛋白質(zhì)含量均高于揉切組。隨著青貯時間的延長，乳酸菌和酵母菌數(shù)量增加，7～15 d達到最高峰，之后逐漸降低，趨于穩(wěn)定，210 d后，下降明顯。霉菌的數(shù)量0～7 d比較多，11 d后急劇下降1000倍。乳酸菌數(shù)量均比霉菌數(shù)量多。揉切組和切割組變化趨勢相似，兩組大部分相同時間點差異不大。