裝填密度對羊草和苜蓿青貯品質(zhì)及有氧穩(wěn)定性的影響

劉逸超，司 強，劉明健，盧 軒，閆 蒙，格根圖，王志軍，賈玉山*

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學草原與資源環(huán)境學院，農(nóng)業(yè)部飼草栽培、加工與高效利用重點實驗室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000；2.通遼市科爾沁左翼中旗林業(yè)和草原局，內(nèi)蒙古 ?？?029300；3.內(nèi)蒙古民族大學農(nóng)學院，內(nèi)蒙古 通遼 028000)

隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，我國對優(yōu)質(zhì)飼料的需求也在不斷增加，其中羊草(Leymuschinensis)和苜蓿(MedicagosativaL.)逐漸成為我國飼料生產(chǎn)的重要原料。羊草是禾本科、賴草屬的多年生植物，因其耐寒、抗旱等特性，在歐亞東部的草甸草原和干旱草地上廣泛分布，是中國內(nèi)蒙古東、東北西部地區(qū)重要的草地資源。羊草早春變綠，晚秋變黃，利用期較長，它的根須具有極強的穿透性和侵略性，并能在一定程度上形成網(wǎng)狀脈絡，對土壤有很好的保護作用，是我國北方草地上的一種優(yōu)勢草，也是牲畜的主要食物來源。紫花苜蓿是多年生草本植物，是我國優(yōu)質(zhì)的豆科牧草，隨著商品經(jīng)濟的發(fā)展，苜蓿產(chǎn)業(yè)化發(fā)展速度加快，種植面積也在逐步擴大，由于其優(yōu)良的飼用特性，是制作青貯和青干草的重要原料[1-2]。在飼料加工過程中，由于受氣候因素的影響，傳統(tǒng)的干草調(diào)制在遭受雨淋后會出現(xiàn)養(yǎng)分的大量流失，而采用青貯技術(shù)，既能改善飼料的適口性，又能使貯藏期得到最大限度的延長，提高飼料的利用率。青貯飼料不僅是調(diào)節(jié)春冬季節(jié)青綠飼料不足和提高飼草利用率的一種行之有效的手段，還是實現(xiàn)規(guī)?；?、現(xiàn)代化養(yǎng)殖的有效途徑，可以大幅度降低養(yǎng)殖的風險，提高養(yǎng)殖效益。但是，在實際飼喂過程中，青貯飼料在開封后與空氣接觸，極易發(fā)生有氧變質(zhì)，產(chǎn)生惡臭氣味，使家畜的采食量下降，甚至產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，嚴重危害家畜的健康[3-5]。

大量研究表明，采取適宜的裝填密度能有效提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，在取用過程中延長飼料的保質(zhì)期，保障家畜飼料安全。周天榮等人[6]對不同密度天然牧草裹包青貯的研究表明，在不添加添加劑的情況下，隨著裹包密度的增加，其密封性進一步提高，高密度和中密度裹包青貯的青貯質(zhì)量得到改善，合理的青貯密度是影響青貯飼料品質(zhì)的重要因素。青貯密度過大時，會對牧草造成嚴重擠壓，營養(yǎng)物質(zhì)隨著滲出液流失，發(fā)酵底物減少，乳酸菌的活動受到影響，導致青貯飼料乳酸含量較低，pH值和纖維類物質(zhì)含量較高，貯成率較低。青貯密度過低時，大量空氣會進入到青貯原料中，乳酸菌無法進行厭氧發(fā)酵，雜菌數(shù)量較多，青貯品質(zhì)較差[7-8]。對于裝填密度對青貯品質(zhì)的影響，國內(nèi)外學者研究結(jié)果表明，密度對發(fā)酵品質(zhì)、微生物數(shù)量、有氧穩(wěn)定性等影響較大，提高青貯密度可以改善青貯質(zhì)量，提高其有氧穩(wěn)定性。Sun等人[9]研究結(jié)果表明，在大麥青貯中提高裝填密度降低了氨態(tài)氮、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，提高了體外消化率。Driehuis等人[10]研究表明青貯發(fā)酵過程中有害菌會與乳酸菌進行底物和能量的爭奪，其繁殖需要消耗較多的氧氣。裹包密度較高時，牧草原料的間隙較小，氧氣殘存量較低，有利于乳酸菌發(fā)酵進程，可以為天然牧草保存較多的營養(yǎng)物質(zhì)，提高品質(zhì)。Geyer等人[11]的研究結(jié)果得出，青貯飼料調(diào)制過程中，青貯密度不僅決定了青貯飼料間孔隙中氧氣的多少，而且對外界氧氣滲透青貯飼料的程度也有一定的影響。

目前國內(nèi)外對于不同密度青貯飼料的青貯過程中品質(zhì)和微生物變化研究較多，但有關(guān)有氧暴露期間密度對品質(zhì)劣變和微生物數(shù)量的影響研究較少，青貯飼料的有氧變質(zhì)不僅會導致飼草資源的浪費，還會對動物的健康產(chǎn)生危害，影響畜牧業(yè)的發(fā)展。本試驗通過研究裝填密度對羊草和苜蓿青貯品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性和微生物數(shù)量的影響，明確裝填密度在青貯過程中和有氧暴露期間的影響，以期為生產(chǎn)高品質(zhì)、高有氧穩(wěn)定性的飼草青貯提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

羊草原料品種為‘吉生1號’，苜蓿原料品種為‘中苜1號’，種植于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市內(nèi)蒙古民族大學科技園區(qū)內(nèi)，試驗地氣候為溫帶大陸性季風氣候，土地類型為沙化草地，地理坐標為122°11′25″E，43°59′15″N。

1.2 試驗方法

羊草和苜蓿青貯原料分別于抽穗期和初花期刈割，用鍘刀切割成2 cm左右，切碎混勻后按照不同密度裝填到500 mL聚乙烯罐內(nèi)，羊草青貯密度設(shè)置為：600 kg·m-3(Y6)、700 kg·m-3(Y7)、800 kg·m-3(Y8)，苜蓿青貯密度設(shè)置為：600 kg·m-3(M6)、700 kg·m-3(M7)、800 kg·m-3(M8)，控制青貯含水量在65%左右，每個處理設(shè)置3個重復，置于室溫(20～30℃)保存，青貯60天后開罐，插入多通道溫度記錄儀后進行有氧暴露，測定青貯60天和有氧暴露8天時的各項指標變化。

1.3 測定指標

1.3.1營養(yǎng)指標 首先將樣品放置在105℃的烘箱下進行殺青，再將烘箱調(diào)至65℃下進行48 h烘干至恒重，最后用40 mm和100 mm的篩子將樣品粉碎并存儲在自封袋中。營養(yǎng)指標與測定方法如表1所示。采用GB/T6435-2006干燥法測定干物質(zhì)(Dry matter,DM)的含量；采用凱氏定氮法[16]測定粗蛋白質(zhì)(Crude protein,CP)的含量；使用ANKOM(型號：A2000i)纖維分析儀測定酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber,ADF)和中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber,NDF)的含量；采用蒽酮-硫酸比色法[12]測定可溶性碳水化合物(Water soluble carbohydrate,WSC)的含量。

1.3.2發(fā)酵品質(zhì) 羊草青貯和苜蓿青貯開罐后取10 g樣品，加入90 mL蒸餾水，用均質(zhì)拍打儀拍打2分鐘，過濾得到青貯飼料浸提液。pH值采用酸度計測量；采用Agilent(型號：1100)高效液相色譜儀測定乳酸(Lactic acid,LA)、乙酸(Acetic acid,AA)、丙酸(Propionic acid,PA)和丁酸(Butyric acid,BA)的含量；采用苯酚-次氯酸比色法[18]測定氨態(tài)氮(Ammonia nitrogen,NH3-N)的含量。

1.3.3有氧穩(wěn)定性 羊草青貯和苜蓿青貯開罐后，將多通道數(shù)據(jù)記錄儀的探頭(型號：MDL-1048A)插入試樣的中心，每隔2個小時進行一次溫度測量，記錄溫度的變化，每個無菌瓶口覆蓋兩層紗布，避免雜質(zhì)污染和減少水分蒸發(fā)。本試驗通過比較青貯飼料中心溫度超過室溫2℃所需要的時間來評估其有氧穩(wěn)定性。

1.3.4微生物計數(shù) 羊草青貯和苜蓿青貯開罐后，取10 g樣品，加入90 mL無菌水，用均質(zhì)拍打儀拍打2分鐘，過濾得到菌液。MRS培養(yǎng)基用于乳酸菌培養(yǎng)；馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基用于霉菌和酵母培養(yǎng)；營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基用于好氣性細菌培養(yǎng)；伊紅美蘭培養(yǎng)基用于大腸桿菌培養(yǎng)，采用平板計數(shù)法對微生物菌落進行計數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗采集到的原始數(shù)據(jù)，在Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理和表格制作，圖片由Graphpad prism 8.0.2制成，SAS 9.2統(tǒng)計軟件用于單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料特性

青貯原料的營養(yǎng)成分和微生物數(shù)量如表1所示。羊草的DM為32.46 % FW，WSC含量為5.25 % DM，乳酸菌數(shù)量為1.69 lg cfu·g-1。苜蓿的DM為26.56 % FW，WSC含量為4.10 % DM；乳酸菌數(shù)量為2.17 lg cfu·g-1。

表1 原料營養(yǎng)成分和微生物數(shù)量

2.2 裝填密度對羊草和苜蓿青貯營養(yǎng)成分的影響

表2為裝填密度對羊草青貯和苜蓿青貯營養(yǎng)成分的影響。羊草青貯各處理的DM無顯著差異，各處理有氧暴露8天的DM均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，Y8處理的CP含量為12.13%，顯著高于其它處理(P<0.05)；Y7處理的CP含量為8.99%，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，Y6處理的CP含量為8.96%，顯著低于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的CP含量均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，Y8處理的WSC含量為2.48%，顯著高于其它處理(P<0.05)，Y7處理的WSC含量為2.01 %，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，Y6處理的WSC含量為1.25%，顯著低于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的WSC均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，Y6處理的NDF含量為72.83%，顯著高于其它處理(P<0.05)；Y7處理的NDF含量為65.06%，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，Y8處理的NDF含量為71.41 %，顯著低于其它處理(P<0.05)。羊草青貯有氧暴露期間不同處理組的ADF含量均無顯著變化。

表2 裝填密度對青貯營養(yǎng)成分的影響

苜蓿青貯60天時，M6處理的DM含量為23.52%，顯著低于其它處理(P<0.05)；M7和M8處理的DM含量無顯著差異；有氧暴露8天時，M7處理的DM含量為22.32%，顯著高于其它處理(P<0.05)，M6處理的DM含量為15.89%，顯著低于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的DM含量均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，M8處理的CP含量為24.31%，顯著高于其它處理(P<0.05)；M6處理的CP含量為16.96 %，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M8處理的CP含量為22.05%，顯著高于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的CP均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，M8處理的WSC含量為2.43%，顯著高于其它處理(P<0.05)，M6處理的WSC含量為2.10%，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M7處理的WSC含量為1.27 %，顯著高于其它處理(P<0.05)，M8處理的WSC含量為1.03%，顯著低于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的WSC含量均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，M6處理的NDF含量為46.61 %，顯著高于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M7處理的NDF含量為39.68%，顯著低于其它處理(P<0.05)，M6處理的NDF含量為55.43%,顯著高于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的NDF含量均顯著升高(P<0.05)。青貯60天時，各處理的ADF均無顯著差異；有氧暴露8天時，M8處理的ADF含量為35.25%，顯著低于其它處理(P<0.05)；M8處理有氧暴露8天的ADF顯著升高(P<0.05)，其它處理無顯著變化。

2.3 裝填密度對羊草和苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

表4為裝填密度對羊草青貯和苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響。羊草青貯60天時，Y6處理的pH值為4.59，顯著高于其它處理(P<0.05)，Y8處理的pH值為4.19，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，Y6處理的pH值為5.14，顯著高于其它處理(P<0.05)，Y8處理的pH值為4.80，顯著低于其它處理(P<0.05)；各處理組有氧暴露8天的pH值均顯著升高(P<0.05)。青貯60天時，Y6處理的LA含量為24.06 g·kg-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，Y8處理的LA含量為11.03 g·kg-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，Y6處理的LA含量為8.24 g·kg-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的LA含量均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，Y6處理的AA含量為12.56 g·kg-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，Y8處理的AA含量為6.96 g·kg-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，Y6處理的AA含量為4.25 g·kg-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；當各處理有氧暴露8天時，AA含量均顯著降低(P<0.05)。有氧暴露期間未檢測到PA，青貯60天時未檢測到BA，有氧暴露8天時，Y8處理的BA含量為0.02 g·kg-1，顯著低于其它處理(P<0.05)。青貯60天時，各處理的NH3-N均無顯著差異(P<0.05)；有氧暴露8天時，Y8處理的NH3-N含量為0.17%，顯著低于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的NH3-N均顯著升高(P<0.05)。

苜蓿青貯60天時，M6處理的pH值為4.93，顯著高于其它處理(P<0.05)，M8處理的pH值為4.51，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M7處理的pH值為5.29，顯著低于其它處理(P<0.05)；當各處理有氧暴露8天時，其pH值均顯著升高(P<0.05)。青貯60天時，M8處理的LA含量為25.71 g·kg-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，M6處理的LA含量顯著低于其它處理(P<0.05)，為21.38 g·kg-1；有氧暴露8天時，M7處理的LA含量為7.01 g·kg-1，顯著高于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的LA含量均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，M8處理的AA含量為14.00 g·kg-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，M6處理的AA含量為9.62 g·kg-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M7處理的AA含量為3.02 g·kg-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，M6和M8處理的AA含量無顯著差異；各處理有氧暴露8天的AA含量均顯著降低(P<0.05)。有氧暴露期間未檢測到PA，青貯60天時未檢測到BA，有氧暴露8天時，各處理的BA含量均無顯著差異。青貯60天時，M6處理的NH3-N含量為3.41%，顯著高于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M8處理的NH3-N含量為3.15%，顯著低于其它處理(P<0.05)；各處理有氧暴露8天的NH3-N均顯著升高(P<0.05)。

表3 裝填密度對青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.4 裝填密度對羊草和苜蓿青貯有氧穩(wěn)定性的影響

圖1為裝填密度對羊草青貯和苜蓿青貯有氧穩(wěn)定性的影響。羊草青貯中Y6處理開罐70小時后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性低于其他兩組；Y8處理開罐86小時后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性高于其他兩組；Y7處理開罐74小時后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性介于二者之間。苜蓿青貯中M6處理開罐60小時后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性低于其他兩組；M7處理開罐82小時后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性高于其他兩組；M8處理開罐76小時后超過室溫2℃，有氧穩(wěn)定性介于二者之間。

圖1 青貯飼料有氧暴露期間超過室溫2℃所需的時間

2.5 裝填密度對羊草和青貯青貯微生物數(shù)量的影響

表4為裝填密度對羊草青貯和苜蓿青貯微生物數(shù)量的影響。羊草青貯60天時，Y8處理的乳酸菌數(shù)量為6.29 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，Y6與Y7處理的乳酸菌數(shù)量無顯著差異；有氧暴露8天時，Y6中的乳酸菌數(shù)為4.52 lg cfu·g-1，與其它處理相比顯著降低(P<0.05)，Y7與Y8處理的乳酸菌數(shù)量無顯著差異；各處理經(jīng)過有氧暴露8天后，乳酸菌數(shù)量均顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，各處理的酵母菌數(shù)量均無顯著差異；有氧暴露8天時，Y6處理的酵母菌數(shù)量為6.27 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，Y7和Y8處理的酵母菌數(shù)量無顯著差異；當有氧暴露8天時，各處理酵母菌數(shù)量均顯著升高(P<0.05)。青貯60天時，Y8處理的好氣性細菌數(shù)量為4.29 lg cfu·g-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，Y6處理的好氣性細菌數(shù)量為6.53 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)；當有氧暴露8天時，各處理好氣性細菌數(shù)量均顯著升高(P<0.05)。青貯60天時，各處理均未檢測到霉菌，有氧暴露8天時，Y6處理的霉菌數(shù)量為2.1 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，在有氧暴露期間，均未發(fā)現(xiàn)大腸桿菌。

表4 裝填密度對青貯微生物數(shù)量的影響

苜蓿青貯60天時，M8處理的乳酸菌數(shù)量為6.50 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，M7處理的乳酸菌數(shù)量為6.26 lg cfu·g-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M7處理的乳酸菌數(shù)量為4.69 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，M6處理的乳酸菌數(shù)量為4.56 lg cfu·g-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；當有氧暴露8天時，各處理的乳酸菌數(shù)量都顯著降低(P<0.05)。青貯60天時，M7處理的酵母菌數(shù)量為4.49 lg cfu·g-1，顯著高于M8處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M7處理的酵母菌數(shù)量為6.07 lg cfu·g-1，顯著低于其它處理(P<0.05)；當有氧暴露8天時，各處理的酵母菌數(shù)量均顯著升高(P<0.05)。青貯60天時，M7處理的好氣性細菌數(shù)量為4.47 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)；有氧暴露8天時，M8處理的好氣性細菌數(shù)量為6.60 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)；當有氧暴露8天時，各處理的好氣性細菌數(shù)量均顯著升高(P<0.05)。青貯60天時，各處理均未檢測到霉菌，有氧暴露8天時，M6處理的霉菌數(shù)量為2.38 lg cfu·g-1，顯著高于其它處理(P<0.05)，M7處理的霉菌數(shù)量為2.18 lg cfu·g-1，顯著低于其它處理(P<0.05)，在有氧暴露期間，均未檢測到大腸桿菌。

3 討論

3.1 原料特性

在青貯過程中，原料中的乳酸菌數(shù)量和可溶性糖是影響其品質(zhì)的重要因素。當原料中乳酸菌的數(shù)量超過105cfu·g-1，可溶性碳水化合物含量超過5% DM時青貯更容易成功[13]。本試驗中羊草和苜蓿原料的可溶性碳水化合物含量分別為5.25%和4.10%DM，原料中的乳酸菌數(shù)量較低，好氣性細菌和大腸桿菌數(shù)量較高，需要通過調(diào)節(jié)青貯密度來促進乳酸菌生長，保障青貯的效果。

3.2 裝填密度對羊草和苜蓿青貯營養(yǎng)成分的影響

在青貯過程中，乳酸菌通過利用可溶性碳水化合物作為底物進行乳酸發(fā)酵，降低青貯飼料的pH值，抑制有害菌的生長，從而達到長期貯存的目的[14-15]。對不同裝填密度羊草青貯和苜蓿青貯的營養(yǎng)成分分析可知，青貯60天時，M6處理的DM含量低于其它處理，Y8和M8處理的CP和WSC含量高于其它處理，低密度青貯的營養(yǎng)品質(zhì)較差。這是由于在青貯前期，梭菌等好氧微生物與乳酸菌存在競爭關(guān)系，它們會利用糖類進行生長代謝，產(chǎn)生的蛋白酶能將原料中的氨基酸和粗蛋白質(zhì)降解為含氮化合物。所以低密度青貯對好氧微生物的抑制效果較差，造成DM，CP和WSC含量下降[16]。Wilkinson和丁婉等人研究表明，高裝填密度能通過擠壓出飼料空隙中的氧氣，來抑制植物細胞的呼吸作用和好氧微生物的活性，降低青貯飼料的營養(yǎng)損失[17-18]。同時，厭氧環(huán)境對乳酸菌生長有促進作用，使其加速發(fā)酵。讓青貯飼料能更快達到穩(wěn)定的狀態(tài)，降低其對可溶性碳水化合物的消耗。Y6，M6的NDF含量較其它處理高，ADF含量無顯著差別。這可能是由于低密度青貯下乳酸菌生長較為緩慢，纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶的含量很少，很難對植物細胞壁進行分解利用。在有氧暴露8天時，各處理的DM，CP和WSC含量均顯著降低，其中Y8和M7處理的DM和WSC含量高于其它處理，NDF含量低于其它處理，說明高裝填密度在有氧暴露期間能緩解營養(yǎng)成分的損失。這是由于高密度青貯的空隙較小，有氧暴露期氧氣不容易滲入，能更好的抑制有機物的氧化過程和好氧菌的滋生[19-21]。M8處理在有氧暴露期間干物質(zhì)含量顯著下降，同時NDF和ADF含量顯著上升，這可能與其有氧穩(wěn)定性變差有關(guān)。

3.3 裝填密度對羊草和苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

pH值是衡量青貯品質(zhì)的一個重要指標，青貯60天時，Y8和M8處理的pH值低于其它處理，乳酸和乙酸含量高于其它處理。高密度青貯對乳酸菌的生長起到了促進作用，乳酸菌有同型發(fā)酵和異型發(fā)酵兩種發(fā)酵方式，同型發(fā)酵的產(chǎn)物是乳酸，能迅速降低pH值從而保留營養(yǎng)物質(zhì)；異型發(fā)酵的產(chǎn)物為乳酸、乙酸、乙醇和二氧化碳等，乙酸能抑制有害菌的增長并提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性[22-23]。青貯60天時，各處理組中均未檢測到丙酸和丁酸，發(fā)酵效果較好。M6處理的NH3-N含量顯著高于其它處理，可能與發(fā)酵前期粗蛋白質(zhì)降解程度有關(guān)，低密度青貯下粗蛋白質(zhì)損失較多，產(chǎn)生了大量的氨態(tài)氮[24]。當有氧暴露8天時，不同處理的pH值均顯著升高，而乳酸、乙酸的濃度顯著降低。其中Y8和M7處理的pH低于其它處理，乳酸和乙酸含量高于其它處理，證明高裝填密度在有氧暴露期間能減緩發(fā)酵品質(zhì)的劣變，這是由于高密度青貯的乳酸含量較高，能更好的抑制腐敗菌的生長。有氧暴露期間M8處理的pH值高于M7，這是由于青貯時過度擠壓產(chǎn)生的汁液帶走了大量的糖和酸類物質(zhì)，其在接觸氧氣后發(fā)生揮發(fā)和氧化分解，導致酸度上升和品質(zhì)下降[25]。有氧暴露期間各處理的BA和NH3-N含量均顯著上升，它們會使青貯飼料品質(zhì)變差并產(chǎn)生難聞的氣味，嚴重影響家畜的采食量和適口性，造成飼草資源的浪費[26-27]。

3.4 裝填密度對羊草和苜蓿青貯有氧穩(wěn)定性的影響

青貯飼料在開袋后，好氧微生物以碳水化合物、蛋白質(zhì)等養(yǎng)分為基質(zhì)迅速生長繁殖，其代謝過程中釋放出熱量促使青貯飼料溫度上升[28-29]。在本試驗中，通過記錄開袋后青貯飼料內(nèi)部溫度大于室溫2℃所需時間，來比較各處理有氧穩(wěn)定性的差異。對不同裝填密度羊草青貯和苜蓿青貯的有氧穩(wěn)定性分析可知，在有氧暴露期間，羊草青貯Y8處理的有氧穩(wěn)定性最好，有氧穩(wěn)定性最差的是Y6處理，隨著羊草青貯裝填密度增加青貯飼料有氧穩(wěn)定性也有所提高。關(guān)于苜蓿青貯有氧穩(wěn)定性，最好的是M7處理，最差的是M6處理，且M7處理的有氧穩(wěn)定性高于M8處理，這是由于苜蓿原料含水量較高，太高密度的擠壓會產(chǎn)生更多的組織液，在有氧暴露期間促進了有害菌的滋生，加速了青貯有氧敗壞的過程。王旭哲等人[10]研究指出，適當?shù)脑黾忧噘A壓實度能提高有氧穩(wěn)定性，但過高的壓實度會降低有氧穩(wěn)定性，與本研究結(jié)果一致。

3.5 裝填密度對羊草和苜蓿青貯微生物數(shù)量的影響

微生物數(shù)量是青貯過程中和有氧暴露期間影響青貯飼料品質(zhì)的重要因素。有研究表明原料上附著的有害菌群會在青貯初期與乳酸菌爭奪底物，降低青貯發(fā)酵的效果[30]。當青貯飼料在有氧環(huán)境下，好氧微生物迅速生長，并消耗大量養(yǎng)分，并產(chǎn)生各種有害物質(zhì)和難聞的氣味，有氧敗壞的飼料會降低家畜的采食量，并且一些有毒物質(zhì)會隨著家畜的生長代謝進入肉和奶中，對人類的健康造成威脅[31-32]。因此，需要特別關(guān)注在青貯飼料開袋后取用過程中飼料品質(zhì)和微生物的變化，通過在制作青貯時進行適當?shù)奶幚韥硖岣咂溆醒醴€(wěn)定性。對不同裝填密度羊草青貯和苜蓿青貯的微生物數(shù)量分析可知，青貯60天時，Y8和M8處理的乳酸菌數(shù)量高于其它處理，酵母菌和好氣性細菌數(shù)量低于其它處理，說明高密度青貯能促進乳酸菌的生長，抑制酵母菌和好氧菌的數(shù)量，這與周天榮等人[6]的研究結(jié)果一致。青貯60天后，各處理均未檢測出霉菌和大腸桿菌，表明青貯過程中沒有受到污染，青貯發(fā)酵能有效抑制霉菌和大腸桿菌的活性。有氧暴露8天后，酵母菌、好氧菌和霉菌數(shù)量顯著增加，相反各處理的乳酸菌數(shù)量顯著減少。其中Y6和M6處理的乳酸菌數(shù)量最低，這是由于乳酸菌適宜在低pH值環(huán)境下生長且大多數(shù)為厭氧發(fā)酵菌，隨著有氧暴露時間的延長，青貯產(chǎn)生的乳酸和乙酸等酸類物質(zhì)逐漸減少，乳酸菌的活性受到抑制，數(shù)量開始下降[33]。有氧暴露8天時，低密度青貯的有害微生物增長較為嚴重，Y6和M6處理的酵母菌、好氣性細菌和霉菌數(shù)量顯著高于其它處理，它們是造成青貯有氧變質(zhì)的主要微生物，會降解營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生難聞的氣味和有毒物質(zhì)。Wang等人[34]研究表明乳酸利用型酵母菌在有氧暴露期間能將乳酸作為底物，分解成醇類和二氧化碳，降低青貯飼料的pH值。青貯飼料有氧變質(zhì)過程中霉菌產(chǎn)生的真菌毒素會損傷家畜的肝臟和免疫系統(tǒng)。同時也會隨著食物鏈的傳遞和累積，嚴重影響人類的食品安全[35]。

4 結(jié)論

本文通過研究裝填密度對羊草青貯和紫花苜蓿青貯品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性和微生物數(shù)量的影響，得以下結(jié)論：羊草青貯在800 kg·m-3裝填密度下的pH值最低，粗蛋白質(zhì)、可溶性碳水化合物含量最高，乳酸菌數(shù)量最多，青貯品質(zhì)最好；苜蓿青貯在800 kg·m-3裝填密度下的pH值最低，粗蛋白質(zhì)、可溶性碳水化合物、乳酸和乙酸的含量最高，乳酸菌數(shù)量最多，青貯品質(zhì)最好。羊草青貯在800 kg·m-3裝填密度下有氧穩(wěn)定性最好，苜蓿青貯在700 kg·m-3裝填密度下有氧穩(wěn)定性最好。有氧暴露后各處理的乳酸菌數(shù)量顯著下降，酵母菌和好氣性細菌數(shù)量顯著上升，苜蓿青貯中有霉菌產(chǎn)生。