添加不同的青貯菌劑對(duì)甜高粱青貯品質(zhì)的影響

■董妙音　王曙陽(yáng)　姜伯玲　張修坤　李文建　陳積紅　胡　偉　劉　敬

（1.中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所，甘肅蘭州730000；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049；3.蘭州大學(xué)，甘肅蘭州730000；4.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，甘肅蘭州730070）

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添加不同的青貯菌劑對(duì)甜高粱青貯品質(zhì)的影響

■董妙音1，2王曙陽(yáng)1，3姜伯玲1，2張修坤4李文建1陳積紅1胡偉1劉敬1

（1.中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所，甘肅蘭州730000；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049；3.蘭州大學(xué)，甘肅蘭州730000；4.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，甘肅蘭州730070）

摘要：為篩選適合甜高粱青貯的青貯菌劑，以飼用型甜高粱和醇用型甜高粱渣為研究材料，添加不同的青貯菌劑對(duì)其青貯，青貯90 d后通過(guò)測(cè)定青貯料的pH值、中性洗滌纖維、粗蛋白、揮發(fā)性脂肪酸、干物質(zhì)等成分，對(duì)青貯過(guò)程中不同的青貯菌劑對(duì)青貯品質(zhì)的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。結(jié)果表明:在添加不同的青貯菌劑青貯后，與對(duì)照相比，青貯料的pH值、中性洗滌纖維含量都顯著(P<0.05)降低,乳酸含量顯著(P<0.05)提高。自制的甜高粱青貯菌劑在青貯飼用型甜高粱后，F(xiàn)HI菌劑處理組總糖含量最高，比對(duì)照提高了7.88%，比美國(guó)、臺(tái)灣菌劑分別提高了4.89%、1.82%；而在青貯醇用型甜高粱渣時(shí)，F(xiàn)HIIL菌劑處理組粗蛋白含量最高，較對(duì)照提高了18.61%，比美國(guó)、臺(tái)灣菌劑分別提高了12.95%、3.4%。因此，F(xiàn)HI甜高粱青貯菌劑適合飼用型甜高粱的青貯，而FHIIL、FHIII青貯菌劑則更適合于醇用型甜高粱的青貯。

關(guān)鍵詞：甜高粱；青貯；復(fù)合菌劑；青貯品質(zhì)

甜高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)，其莖稈富含糖分,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,植株高大，生物產(chǎn)量高,抗旱性強(qiáng)，適口性好，既可作牧草放牧，又可刈割作青飼、青貯和干草，是優(yōu)質(zhì)飼料資源。種植甜高粱已成為世界眾多國(guó)家推進(jìn)本國(guó)種植業(yè)發(fā)展的一條重要途徑，是畜牧業(yè)發(fā)展的重要飼料作物。而青貯是保存和開(kāi)發(fā)飼料資源、發(fā)展“節(jié)糧型”畜牧業(yè)的有效手段。

青貯菌劑(silage inoculants bacteria)是專門用于飼料青貯的一類微生物添加劑,主要作用是有目的地調(diào)節(jié)青貯料內(nèi)微生物區(qū)系,調(diào)控青貯發(fā)酵過(guò)程,更有效地保存青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在青貯飼料中加入微生物添加劑,當(dāng)其中含有酵母菌時(shí)，其可利用青貯飼料中的糖分作為碳源進(jìn)行繁殖，可增加青貯飼料中的蛋白含量，同時(shí)生成乙醇等多種醇類物質(zhì)，使青貯飼料具有醇香味，可提高青貯飼料的適口性。

發(fā)酵品質(zhì)的評(píng)價(jià)主要是考察青貯飼料的水分、pH值、有機(jī)酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)和氨態(tài)氮的含量以及青貯飼料的感官情況；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值則主要包括干物質(zhì)、粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、碳水化合物和粗灰分含量。

本試驗(yàn)以自制的FHI、FHIIL、FHIII型菌劑和美國(guó)、臺(tái)灣的商品青貯菌劑為甜高粱青貯接種菌劑,研究在甜高粱青貯過(guò)程中添加不同的青貯菌劑,以探究不同的青貯菌劑在甜高粱青貯過(guò)程中對(duì)青貯品質(zhì)的影響，為自制的青貯菌劑的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1供試菌劑

試驗(yàn)所用的FHI、FHIIL、FHIII三種甜高梁專用微生物復(fù)合菌劑,由中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所微生物室制備；美國(guó)、臺(tái)灣菌劑均為商品青貯菌劑，分別購(gòu)于Alpha Bio-Technologies(Beijing) Co.Ltd.和臺(tái)灣亞芯生物科技有限公司。

1.2試驗(yàn)材料

用于青貯試驗(yàn)的結(jié)實(shí)期的飼用型和醇用型甜高粱，種植于武威市近代物理研究所產(chǎn)業(yè)園，播種時(shí)間為2014年4月，收割于2014年10月，用收割機(jī)收割并切割整株甜高粱后，飼用型的直接均勻噴灑青貯菌劑，用打捆機(jī)打捆（每捆約50 kg）并存貯于產(chǎn)業(yè)園青貯基地；醇用型的甜高粱收割后首先用榨汁機(jī)榨汁，然后將榨汁后的渣噴灑菌劑后用同樣的方式的青貯。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在青貯時(shí)選用自己研發(fā)的幾種不同的青貯復(fù)合菌劑進(jìn)行青貯，試驗(yàn)共兩個(gè)處理，試驗(yàn)I組為對(duì)照組，噴灑與菌劑等量的水后直接青貯；試驗(yàn)II組為處理組，添加菌劑后青貯，菌劑菌種含量為1×108cfu/ml,菌液接種量為1 ml/kg，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)（每個(gè)重復(fù)約50 kg）。青貯90 d后取樣檢測(cè)，對(duì)添加不同青貯菌劑的青貯料進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，測(cè)定青貯3個(gè)月后青貯料的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，比較分析不同的青貯菌劑對(duì)甜高粱青貯品質(zhì)的影響，以優(yōu)選出適合甜高粱青貯的優(yōu)良微生物復(fù)合菌劑。

1.4分析方法

在青貯90 d后，采用四分法取樣，每個(gè)處理組取樣約400 g，封裝于封口袋中并當(dāng)天從青貯基地運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定評(píng)價(jià)。首先進(jìn)行感官評(píng)定、測(cè)定干物質(zhì)、pH值和有機(jī)酸，然后將其他樣品105℃烘48 h后粉碎，過(guò)40目篩，用于測(cè)定粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌纖維( NDF)、酸性洗滌纖維( ADF)、粗灰分和總糖。

1.4.1感官評(píng)價(jià)

我國(guó)青貯飼料質(zhì)量評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)是參照農(nóng)業(yè)部頒布的《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行評(píng)價(jià)的，

青貯評(píng)分從pH值、水分、色澤、氣味、質(zhì)地等方面進(jìn)行感官鑒評(píng)，綜合得分后評(píng)定為優(yōu)、良、中、下4個(gè)等級(jí)。

1.4.2pH值的測(cè)定

取青貯鮮樣10 g，放入250 ml的三角瓶，加入100 ml蒸餾水，在搖床上浸提30 min，然后用4層紗布過(guò)濾制成浸提液，利用精密pH計(jì)直接測(cè)定浸提液的pH值即為樣品pH值。

1.4.3粗蛋白的測(cè)定采用凱式定氮法(GB 6432-94)。乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量的測(cè)定采用高效液相色譜法測(cè)定，使用美國(guó)Waters e2695型高效液相色譜儀測(cè)定。中、酸性洗滌纖維及粗纖維的測(cè)定:采用范氏(VanSoest)纖維測(cè)定法(楊勝,1999)?？偺堑臏y(cè)定（GB 5009.9-2008）。其他各指標(biāo)的測(cè)定方法參照《飼料質(zhì)檢技術(shù)》。

1.5數(shù)據(jù)處理

用SAS軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，Duncan多重比較，不同處理組間差異顯著性采用T檢驗(yàn)法進(jìn)行檢驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果采用平均值表示。

2　結(jié)果與分析

2.1添加不同菌劑青貯完成后對(duì)青貯料感官評(píng)價(jià)的影響

甜高粱青貯料青貯90 d后，用四分法對(duì)各處理組分別取樣，將樣品運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定青貯料的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)不同青貯菌劑處理的青貯料的青貯品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知,添加青貯菌劑青貯后，青貯料的感官評(píng)價(jià)都優(yōu)于對(duì)照組。用自己制備的甜高粱青貯菌劑對(duì)不同原料的甜高粱進(jìn)行青貯，青貯完成后，青貯料的青貯品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)良。在以飼用型甜高粱為原料進(jìn)行青貯時(shí)，甜高粱青貯菌劑FHI青貯后青貯料的青貯品質(zhì)表現(xiàn)為優(yōu)，芳香味較濃、質(zhì)地柔軟，在以醇用型甜高粱渣為原料進(jìn)行青貯時(shí)，F(xiàn)HIII青貯菌劑的青貯優(yōu)勢(shì)更加明顯。

2.2添加不同青貯菌劑青貯后對(duì)青貯料評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響

青貯完成后，用四分法對(duì)各處理組分別取樣，取樣后測(cè)定青貯料的粗蛋白、中性洗滌纖維、粗灰分以及總糖等檢測(cè)指標(biāo)，分析不同種類的青貯菌劑在青貯過(guò)程中對(duì)青貯料青貯品質(zhì)的影響，以優(yōu)選出適合甜高粱青貯的優(yōu)良青貯菌劑,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表1　不同菌劑處理的青貯飼料的感官評(píng)價(jià)結(jié)果

表2　不同青貯菌劑對(duì)青貯料青貯品質(zhì)的影響(%)

由表2可知，在以飼用型甜高粱為原料的青貯料中，從粗蛋白含量變化來(lái)看，添加美國(guó)、臺(tái)灣、FHI青貯菌劑處理的青貯料，蛋白含量與對(duì)照具有顯著性差異（P<0.05），其中臺(tái)灣菌劑處理組的蛋白含量最高，較對(duì)照高出12.91%,而美國(guó)、FHI菌劑的處理組較對(duì)照分別高出9.27%、4.47%。從青貯料的中性洗滌纖維含量來(lái)看，添加不同類型的青貯菌劑，可顯著降低青貯料的中性洗滌纖維含量。添加美國(guó)、臺(tái)灣、FHI、FHIIL類型的菌劑處理后，其中性纖維含量與對(duì)照相比都具有顯著性差異（P<0.05），美國(guó)菌劑處理的中性洗滌纖維含量最低，比對(duì)照降低了14.73%，而臺(tái)灣、FHI、FHIIL菌劑青貯的中性纖維含量較對(duì)照分別降低了9.54%、7.39%、9.29%。從不同處理組的總糖含量來(lái)看，在添加青貯菌劑進(jìn)行青貯后，青貯料中總糖含量的下降速率減緩，使得青貯料中養(yǎng)分得以有效的保存，從整體上提高了青貯飼料的青貯品質(zhì)。在添加臺(tái)灣、FHI、FHIII菌劑后，青貯料的總糖都顯著（P< 0.05）高于對(duì)照，其中FHI菌劑處理組總糖含量最高，比對(duì)照高了將近7.88%，而臺(tái)灣、FHIII菌劑的處理組總糖比對(duì)照分別提高了5.93%、5.93%。因此，使用FHI、FHIIL青貯菌劑青貯飼用型的甜高粱，其青貯優(yōu)勢(shì)更加明顯。

以醇用型甜高粱榨汁后渣為原料的青貯料中，從粗蛋白含量來(lái)看，臺(tái)灣、FHI、FHIIL、FHIII青貯菌劑處理的青貯料，蛋白含量與對(duì)照具有顯著性差異（P< 0.05），其中FHIIL菌劑處理組的蛋白含量最高，較對(duì)照高出18.61%,而臺(tái)灣、FHI、FHIII菌劑的處理組較對(duì)照分別高出14.67%、11.27、10.91%。從青貯料的中性洗滌纖維含量來(lái)看，添加不同類型的青貯菌劑，可顯著降（P<0.05）低青貯料中的中性洗滌纖維含量。在添加美國(guó)、臺(tái)灣類型的菌劑處理后，其中性纖維含量與對(duì)照相比都具有顯著性差異（P<0.05），美國(guó)菌劑處理的中性洗滌纖維含量最低，比對(duì)照降低了9.11%，而臺(tái)灣菌劑青貯的中性纖維含量較對(duì)照分別降低了7.67%。從不同處理組的總糖含量來(lái)看，在添加青貯菌劑進(jìn)行青貯后，其青貯料較對(duì)照具有顯著差異（P< 0.05），添加青貯菌劑后，青貯料中糖含量的下降速率減緩。在添加美國(guó)、臺(tái)灣、FHI、FHIIL菌劑后，青貯料的總糖與對(duì)照都有顯著性差異（P<0.05），其中臺(tái)灣菌劑處理組總糖含量最高，比對(duì)照高了將近16.87%，而美國(guó)、FHI、FHIIL菌劑的處理組總糖比對(duì)照提高了6.94%、9.62%、15.42%。因此，F(xiàn)HIIL、FHIII甜高粱青貯菌劑在青貯醇用型甜高粱時(shí)其青貯優(yōu)勢(shì)更明顯，所以這兩種菌劑更適合醇用型甜高粱的青貯。

2.3添加不同青貯菌劑青貯后對(duì)青貯料中揮發(fā)性脂肪酸的影響

青貯完成后，取樣檢測(cè)不同青貯菌劑處理的青貯料中揮發(fā)性脂肪酸的含量，按1.3.3節(jié)方法測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　不同青貯菌劑青貯后對(duì)青貯料揮發(fā)性脂肪酸的影響

由表3可知，在添加青貯菌劑進(jìn)行青貯后，青貯料中的乳酸含量較對(duì)照具有顯著差異（P<0.05），其乳酸含量有了顯著（P<0.05）提高，在以飼用型甜高粱為原料的青貯中，添加美國(guó)、FHIIL、FHIII菌劑后，青貯料乳酸含量較對(duì)照分別提高13.87%、9.91%、22.66%。在以醇用型甜高粱渣為原料的青貯中，添加美國(guó)、臺(tái)灣、FHIII菌劑后，青貯料乳酸含量較對(duì)照分別提高12.4%、12.19%、91.39%，特別是FHIII菌劑，其青貯優(yōu)勢(shì)明顯。青貯料中較高的乳酸含量能夠較快的降低pH值,使青貯料形成較酸的微貯環(huán)境，抑制其他腐敗菌的代謝和生長(zhǎng)，使得青貯料中養(yǎng)分得以有效的保存，從整體上提高青貯飼料的青貯品質(zhì)。Danner（2003）評(píng)價(jià)多種影響青貯飼料穩(wěn)定性的化學(xué)物質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，乳酸是一種可以穩(wěn)定提高青貯有氧穩(wěn)定性的青貯發(fā)酵物，因此較高的乳酸含量更有利于青貯的進(jìn)行和青貯料的保存。

添加不同的青貯菌劑青貯后，乙酸含量較對(duì)照都有顯著（P<0.05）降低。在以飼用型甜高粱為原料的青貯中，添加美國(guó)、臺(tái)灣、FHIIL、FHIII菌劑后，青貯料乙酸含量較對(duì)照分別降低21.65%、12.98%、14.83%、16.65%。在以醇用型甜高粱渣為原料的青貯中，添加美國(guó)、臺(tái)灣、FHI、FHIIL菌劑后，青貯料乙酸含量較對(duì)照分別降低了58.35%、43.53%、70.21%、72.32%。較高的乳酸含量和較低的乙酸含量反映出接種的青貯料中有更多的乳酸發(fā)酵,這與Kung等得出的結(jié)論相同。而丙酸含量在以不同類型的甜高粱為原料青貯時(shí)，其差異比較大，飼用型青貯料中丙酸含量較醇用型渣為原料的青貯料中高。在使用菌劑進(jìn)行青貯時(shí)，對(duì)于青貯料來(lái)說(shuō)，丙酸比例越高,會(huì)增加奶牛的產(chǎn)奶量，而且丙酸比例高有利于反芻家畜的肥育。所有的處理組中均未檢測(cè)到丁酸，進(jìn)一步反應(yīng)了自制的甜高粱青貯菌劑非常適合甜高粱的青貯，可以作為商品菌劑進(jìn)一步推廣使用。

從表3分析的結(jié)果可知，在用不同類型的青貯菌劑處理不同原料時(shí)，其青貯料的青貯品質(zhì)也表現(xiàn)出較大的差異。在用飼用型甜高粱和醇用型甜高粱渣分別為原料進(jìn)行青貯后，F(xiàn)HI青貯菌劑對(duì)飼用型甜高粱青貯優(yōu)勢(shì)比較明顯，而FHIIL、FHIII菌劑則更適合于醇用型甜高粱渣的青貯。因此為了使自制的甜高粱青貯菌劑發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該以原料的差異而使用不同的青貯菌劑進(jìn)行青貯。

3　結(jié)論

3.1在添加不同的青貯菌劑進(jìn)行青貯后，與對(duì)照相比，青貯料的青貯品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)良，青貯料的pH值顯著(P<0.05)降低,中性洗滌纖維含量顯著(P<0.05)降低，乳酸含量顯著(P<0.05)提高。此外，用自制的甜高粱青貯菌劑對(duì)甜高粱進(jìn)行青貯后，在飼用型甜高粱為原料的青貯料中，F(xiàn)HI菌劑處理組的總糖含量最高，比對(duì)照提高7.88%，比美國(guó)、臺(tái)灣菌劑分別提高了4.89%、1.82%。而FHIIL菌劑在青貯醇用型甜高粱渣時(shí)，其蛋白含量最高，較對(duì)照高出18.61%，比美國(guó)、臺(tái)灣菌劑分別提高了12.95%、3.4%。因此，自制的甜高粱青貯菌劑青貯的青貯料青貯品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)良，可以作為甜高粱商品菌劑進(jìn)一步推廣使用。

3.2FHI青貯菌劑對(duì)飼用型甜高粱青貯優(yōu)勢(shì)比較明顯，更有利于青貯料營(yíng)養(yǎng)成分的保存,提高甜高粱青貯品質(zhì)，而FHIII、FHIIL菌劑則對(duì)醇用型甜高粱渣表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)。因此，F(xiàn)HI甜高粱青貯菌劑適合飼用型甜高粱的青貯，而FHIIL、FHIII青貯菌劑則更適合于醇用型甜高粱的青貯。

參考文獻(xiàn)（11篇，刊略，需者可函索）

（編輯：王芳，xfang2005@163.com）

Effects of different silage inoculants on silage quality of sweet sorghum silage

Dong Miaoyin, Wang Shuyang, Jiang Boling, Zhang Xiukun, Li Wenjian, Chen Jihong, Hu Wei, Liu Jing

Abstract：To select appropriate silage inoculants for sweet sorghum, this study based on the forage sweet sorghum and alcohol-use sweet sorghum dross with different silage inoculants. All treatments were kept for 90 d and then samples were taken for the analysis of silage quality by determining pH val?ue, NDF, CP, VFA and DM of sweet sorghum silage.The results showed that the pH value and the NDF content of sweet sorghum silage was significantly(P<0.05) decreased ,the lactate acid content was signifi?cantly(P<0.05) increased compared with the control after different silage inoculants. After ensiling for?age sweet sorghum with self-production silage inoculants, the amount of sugar of FHI was the highest, with 7.88% increasing compare with the control group and 4.89%,1.82% compare with the inoculants of American and Taiwan, respectively. The amount of CP of FHIIL was the highest,with 18.61% increasing compare the control group,with 12.95%, 3.4% compare with the inoculants of American and Taiwan, re?spectively,after ensiling Alcohol-use sweet sorghum dross with self-production silage inoculants. There?fore ,the FHI silage inoculant of sweet sorghum was suitable for ensiling forage sweet sorghum and the FHIIL、FHIII silage inoculant of sweet sorghum was suitable for Alcohol-use sweet sorghum dross.

Key words：sweet sorghum；silage；silage inoculants；silage quality

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金[11305225]；中國(guó)科學(xué)院STS計(jì)劃[KFJ-EW-STS-086]

收稿日期：2015-05-05

通訊作者：王曙陽(yáng)，副研究員。

作者簡(jiǎn)介：董妙音，碩士，研究方向?yàn)橹仉x子輻射微生物育種及其發(fā)酵代謝調(diào)控。

中圖分類號(hào)：S816.32

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-991X（2016）01-0028-04

doi:10.13302/j.cnki.fi.2016.01.006