夏白雪，金　燕，金玉蘭，趙長(zhǎng)菘，李達(dá)旭，劉　剛，孫　群

（1.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院資源微生物及生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610064；2.四川省草原科學(xué)研究院，四川 成都 611731）

川西北高寒牧區(qū)老芒麥和燕麥裹包青貯品質(zhì)的研究

夏白雪1，金燕1，金玉蘭1，趙長(zhǎng)菘1，李達(dá)旭2，劉剛2，孫群1

（1.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院資源微生物及生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610064；2.四川省草原科學(xué)研究院，四川 成都 611731）

通過對(duì)青貯飼草微生物數(shù)量動(dòng)態(tài)變化及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的檢測(cè)，旨在探明“核心料”對(duì)青貯品質(zhì)的作用及確定飼草的青貯原料。選擇四川省阿壩藏族羌族自治州紅原縣瓦切草場(chǎng)的青貯飼草作為實(shí)驗(yàn)原料。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為青貯老芒麥、添加“核心料”的青貯老芒麥、青貯燕麥3個(gè)組。在所有采樣時(shí)間點(diǎn)，研究青貯飼草的乳酸菌、酵母菌、霉菌數(shù)量的3項(xiàng)微生物指標(biāo)，在青貯起止兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定pH值、水分、粗蛋白、氨態(tài)氮、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、乳酸含量7項(xiàng)理化指標(biāo)。研究表明：在青貯過程中，添加“核心料”及采用燕麥為原料能有效降低飼草pH值，抑制青貯過程腐敗微生物生長(zhǎng)，穩(wěn)定飼草中蛋白質(zhì)含量，降低纖維素含量，從而提高青貯營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善青貯品質(zhì)。

老芒麥；燕麥；核心料；青貯

0　引　言

老芒麥（Elymus sibiricus Linn）是在北半球寒溫帶分布較廣的一種野生牧草，我國(guó)東北、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、新疆、西藏等地的草甸草原地帶均有分布，是國(guó)內(nèi)牦牛養(yǎng)殖最主要的牧草[1]。其抗寒力強(qiáng)，在-40～-30℃的低溫和海拔4 000 m左右的高原能安全越冬，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、分蘗力強(qiáng)，極其適合青貯并用于牦牛飼養(yǎng)。燕麥（Avena sativa Linn）是高寒地區(qū)種植面積最廣的飼草，種子在2～4℃就能發(fā)芽，幼苗能忍受-4～-2℃的低溫環(huán)境，適宜于青藏高原寒冷、干旱的氣候，是青藏高原主要的一年生飼草作物。燕麥葉、秸稈多汁柔嫩，適口性好，一般作為青飼、收獲籽實(shí)或調(diào)制青干草，在畜牧業(yè)的穩(wěn)定增產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。老芒麥和燕麥均為川西北高寒牧區(qū)冬季補(bǔ)飼的主要飼草。

目前，飼草通常采用青貯的方式進(jìn)行貯存。青貯能夠延長(zhǎng)飼草保存期，解決秋冬季飼草缺乏的現(xiàn)象，還能夠提高飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及適口性。常見的青貯方法有窖式、塔式、裹包式等，其中，牧草裹包青貯是一種簡(jiǎn)單易行、成本低、貯存效果好的牧草加工貯存方法[2]。然而，由于四川紅原地區(qū)雨水較多，缺乏對(duì)厭氧環(huán)境的嚴(yán)格控制，一些腐敗微生物極易滋生，干草調(diào)制難度大，飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值損失嚴(yán)重，造成了牧草利用率低，給畜牧業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響，故用常規(guī)青貯方法處理不易貯存成功[3]。青貯調(diào)制能使整個(gè)發(fā)酵體系的pH值顯著降低，從而抑制腐敗菌和病原微生物的生長(zhǎng)，可以很好地保存老芒麥和燕麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，提高飼草利用率，調(diào)整飼草供應(yīng)期，受氣候變化影響小，能夠長(zhǎng)時(shí)間保存牲畜飼草，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠易操作的牧草貯藏技術(shù)[4]。添加制劑是青貯調(diào)制的一種重要方法，本研究向飼草老芒麥中添加的“核心料”是一種復(fù)合型營(yíng)養(yǎng)制劑，包含菌康、酒糟、玉米、麥麩、菜籽粕等營(yíng)養(yǎng)成分，是首次應(yīng)用于川藏地區(qū)老芒麥青貯。

本文針對(duì)添加“核心料”制劑及選擇不同的青貯飼草原料，探究飼草青貯（前期）、飼草青貯（中期）、飼草貯存（后期），3個(gè)時(shí)期的微生物數(shù)量變化；探究開始飼草青貯時(shí)期、完成飼草青貯時(shí)期的理化性質(zhì)變化，從青貯飼草微生物數(shù)量動(dòng)態(tài)變化及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值兩個(gè)方面研究“核心料”對(duì)飼草老芒麥青貯品質(zhì)的影響以及飼草原料的選擇對(duì)青貯品質(zhì)的影響，為實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1樣品制備和采集

所有樣品均采自四川省阿壩藏族羌族自治州紅原縣瓦切草場(chǎng)。采樣時(shí)用75%乙醇消毒鐮刀后劃開裹包，勾取裹包中心的草料放入樣品袋中，排出空氣并封口，迅速轉(zhuǎn)移至冷藏箱中帶回實(shí)驗(yàn)室冷藏。添加“核心料”的青貯老芒麥（TMR）成分比例見表1。

表1　TMR裹包青貯成分

1.2樣品前處理

在無菌條件下，將裹包青貯樣品混合均勻，分別從各樣品袋中稱取10 g樣品，置入含有90 mL無菌水的三角瓶中，振蕩30min，濾紙過濾，取濾液備用。

1.3微生物數(shù)量的測(cè)定

在無菌條件下，依次吸取1mL濾液到9mL無菌水中進(jìn)行梯度稀釋，用MRS培養(yǎng)基和PDA培養(yǎng)基對(duì)青貯飼草中的乳酸菌、酵母菌和霉菌數(shù)量分別進(jìn)行平板計(jì)數(shù)。乳酸菌測(cè)定參照GB 4789.35——2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》；酵母菌、霉菌測(cè)定參照GB 4789.15——2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母計(jì)數(shù)》。

1.4理化性質(zhì)的測(cè)定

用pH計(jì)（雷磁S-25精密計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司）測(cè)定濾液的pH值；參照GB/T 6435——2014《飼料中水分的測(cè)定》測(cè)定試樣中水分；采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白、氨態(tài)氮含量；酸性洗滌纖維含量的測(cè)定利用ANKOM系統(tǒng)，參照GB/T 5009.10——2003《植物類食品中粗纖維測(cè)定》；用熱穩(wěn)定淀粉酶處理混合均勻的裹包青貯樣品，利用纖維分析儀測(cè)定中性洗滌纖維含量，參照 GB/T 5009.88——2008《食品中膳食纖維的測(cè)定》；采用HPLC測(cè)定乳酸含量，參照GB/T 5009.157——2003《食品中有機(jī)酸的測(cè)定》。

1.5統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示，采用SPSS19.0軟件的One-way ANOVA進(jìn)行方差分析，并用LSD法和Dunnett’s T3法進(jìn)行事后兩兩比較分析，P≤0.05視為具有顯著性差異。

2　結(jié)果與分析

2.1青貯飼草中微生物數(shù)量和pH值的變化

2.1.1“核心料”對(duì)飼草微生物數(shù)量和pH值的影響在青貯開始時(shí)（第0d），TMR中乳酸菌數(shù)量顯著高于老芒麥（P≤0.05），表明“核心料”的添加能有效增加在青貯初始期飼草中乳酸菌的數(shù)量（見圖1（a））。在青貯前期TMR中酵母菌數(shù)量顯著低于老芒麥（P≤0.05，第8，18，24d）（見圖1（b）），但青貯開始及在隨后的青貯后期，TMR中酵母菌數(shù)量顯著高于老芒麥（P≤0.05），表明TMR中“核心料”的添加僅能顯著抑制青貯前期（17d左右）內(nèi)酵母菌的生長(zhǎng)。在青貯發(fā)酵過程中，霉菌的變化情況與酵母菌相似，青貯前期、中期TMR中霉菌數(shù)量顯著低于老芒麥（P≤0.05，第8，13，24，30，40 d）（見圖1（c）），表明“核心料”的添加能在青貯前30d左右有效抑制腐敗微生物霉菌的生長(zhǎng)。在青貯發(fā)酵后期（第50d后），TMR中pH值均顯著低于老芒麥（P≤0.05）（見圖1（d）），表明“核心料”的添加能有效降低pH值，維持飼草酸性環(huán)境。研究表明，添加“核心料”能有效增加青貯初期飼草中的乳酸菌數(shù)量，降低青貯飼草貯存后期飼草pH值，抑制青貯前期腐敗微生物酵母菌及青貯前期、中期霉菌生長(zhǎng)，改善飼草的青貯品質(zhì)。

圖1　“核心料”對(duì)青貯飼草微生物和pH值的影響

圖2　不同原料青貯過程微生物和pH值變化

2.1.2青貯對(duì)老芒麥和燕麥飼草微生物數(shù)量和pH值的影響

青貯前期（第0，8d），燕麥中乳酸菌數(shù)量顯著高于老芒麥（P≤0.05），青貯后期（第50，70，190d），老芒麥中乳酸菌數(shù)量顯著高于燕麥（P≤0.05），但在青貯中期二者并無顯著差異（P＞0.05），通過比較這兩種青貯飼草中的乳酸菌數(shù)量，表明選擇燕麥僅能有效增加青貯前期乳酸菌數(shù)量（見圖2（a））。老芒麥中酵母菌數(shù)量?jī)H在青貯第0，190d顯著低于燕麥（P≤0.05），但在青貯中期（60 d左右）酵母菌數(shù)量無顯著差異（P＞0.05）（見圖2（b）），表明選擇老芒麥或燕麥作為飼草原料對(duì)青貯中酵母菌數(shù)量的總體影響并不大。青貯第8，18，24，30d，燕麥中霉菌數(shù)量顯著低于老芒麥（P≤0.05）（見圖2（c）），表明青貯飼草選擇燕麥對(duì)青貯過程前期、中期的霉菌生長(zhǎng)有一定抑制作用。在青貯過程中，飼草燕麥pH值均低于老芒麥，且青貯第0，18，40，50，70 d，燕麥pH值顯著低于老芒麥（P≤0.05）（見圖2（d）），表明飼草原料選擇燕麥能夠有效降低青貯過程中的飼草pH值。

研究表明，采用燕麥為青貯原料能有效增加青貯前期乳酸菌數(shù)量，降低青貯過程中的飼草pH值，抑制青貯前期、中期腐敗微生物霉菌的生長(zhǎng)，改善飼草青貯品質(zhì)。

2.2青貯飼草理化性質(zhì)的變化

2.2.1“核心料”對(duì)飼草理化指標(biāo)的影響

在青貯初始第0 d，青貯完成的時(shí)期第70 d，添加“核心料”的青貯飼草TMR中乳酸含量均顯著高于青貯老芒麥（P≤0.05），乳酸在青貯過程中可降低pH值，且青貯第70d，TMR中pH值顯著低于老芒麥（P≤0.05），低pH值能有效抑制腐敗微生物生長(zhǎng)，改善青貯品質(zhì)；TMR中氨態(tài)氮占粗蛋白含量的比例與老芒麥差異不顯著（P＞0.05），表明“核心料”的添加能夠穩(wěn)定飼草中蛋白質(zhì)含量，保證青貯飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善飼草的青貯品質(zhì)。TMR第0d中性洗滌纖維含量顯著低于老芒麥（P≤0.05），表明添加“核心料”能有效降低飼草纖維素含量，提高飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善青貯品質(zhì)（見表2）。研究表明，添加“核心料”能有效保證青貯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善飼草青貯品質(zhì)。

表2　青貯飼草老芒麥和TMR的理化性質(zhì)比較1）

2.2.2青貯對(duì)老芒麥和燕麥飼草理化指標(biāo)的影響

青貯完成的第70d，飼草燕麥含水量顯著高于老芒麥（P≤0.05），且75%的含水量在青貯優(yōu)等含水量范圍（DB51/T 796——2008《禾本科牧草青貯飼料》），利于飼草發(fā)酵；青貯第0，70d，青貯飼草燕麥中乳酸含量均顯著高于老芒麥，乳酸能有效降低飼草的pH值，燕麥中pH值均顯著低于老芒麥（P≤0.05），低pH值能有效控制腐敗微生物數(shù)量，表明飼草原料選擇燕麥能有效保證青貯品質(zhì)；青貯第0，70d，青貯老芒麥、燕麥中氨態(tài)氮占粗蛋白含量的比例均差異不顯著（P＞0.05），表明飼草的原料選擇不影響蛋白質(zhì)含量；燕麥第0，70d酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量均顯著低于老芒麥（P≤0.05），表明飼草原料選擇燕麥可有效降低飼草纖維素含量，提高青貯飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善青貯品質(zhì)（見表3）。

表3　青貯飼草老芒麥和燕麥的理化性質(zhì)比較

研究表明，選擇燕麥能有效提高青貯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善飼草青貯品質(zhì)。與老芒麥相比，燕麥可以作為飼草品質(zhì)改良的基礎(chǔ)材料優(yōu)先考慮。

3　結(jié)束語

本研究采用微生物傳統(tǒng)培養(yǎng)技術(shù)完成了飼草青貯發(fā)生的前期、飼草穩(wěn)定青貯的中期及完成飼草青貯的后期共190d，老芒麥、添加“核心料”的老芒麥、燕麥3種青貯飼草的乳酸菌、酵母菌及霉菌3種微生物數(shù)量的檢測(cè)，采用不同國(guó)標(biāo)方法完成了飼草青貯的發(fā)生時(shí)期及完成時(shí)期pH值、水分、粗蛋白、氨態(tài)氮、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、乳酸含量7項(xiàng)理化性質(zhì)的檢測(cè)。本研究首次探究了“核心料”對(duì)飼草老芒麥青貯品質(zhì)的影響。

本研究對(duì)3類飼草進(jìn)行品質(zhì)評(píng)定，旨在探明“核心料”是否能改善老芒麥的青貯品質(zhì)，以及確定青貯飼草原料的選擇，為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供科學(xué)支持。研究發(fā)現(xiàn)，“核心料”、燕麥均能有效增加青貯初期飼草中的乳酸菌數(shù)量，在青貯初期，具有優(yōu)勢(shì)的乳酸菌數(shù)量能有效控制青貯的進(jìn)程發(fā)生。在青貯過程中，乳酸菌可降低飼草pH值，抑制腐敗微生物生長(zhǎng)，提高青貯品質(zhì)[5]。同時(shí)，乳酸菌還能維持腸道菌群穩(wěn)定，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[6]。相較于青貯老芒麥，添加“核心料”的青貯老芒麥及青貯燕麥均能及時(shí)提高飼草中的乳酸含量，降低飼草pH值，維持青貯的酸性環(huán)境，有效地控制了青貯的發(fā)酵進(jìn)程，對(duì)青貯過程腐敗微生物酵母、霉菌生長(zhǎng)有顯著的抑制作用。同時(shí)，乳酸具酸香味，能刺激牛的采食和提高適口性[7-8]。酵母菌和霉菌是青貯過程中的兩種腐敗菌，會(huì)直接引發(fā)飼草的色澤褐變、適口性降低，并可能產(chǎn)生毒素和氨基氮等有害物質(zhì)[9]?！昂诵牧稀蹦芤种魄噘A前期酵母菌、霉菌的生長(zhǎng)，采用燕麥為青貯原料能抑制青貯前期、中期腐敗微生物霉菌的生長(zhǎng)，表明“核心料”及青貯原料選擇燕麥均能夠建立較少腐敗微生物污染的青貯初始環(huán)境，有助于飼草青貯的穩(wěn)定發(fā)生，進(jìn)而成功進(jìn)行青貯。有效控制腐敗酵母菌、霉菌的數(shù)量能延長(zhǎng)飼草的貯存時(shí)間，解決飼草冬季短缺現(xiàn)象。飼草中纖維含量越高，木質(zhì)化程度高，青貯飼草質(zhì)量則越差[10]，且高含量纖維素可增加飼草韌性，進(jìn)而可能影響牲畜的采食行為以及瘤胃發(fā)酵，導(dǎo)致飼草無法被消化利用[11-12]?！昂诵牧稀?、燕麥均能顯著降低纖維素含量，提高飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善青貯品質(zhì)，促進(jìn)牲畜進(jìn)食、消化。在飼養(yǎng)動(dòng)物中，蛋白質(zhì)應(yīng)保證供給，特別是處在生長(zhǎng)期的幼牛和產(chǎn)奶的母牛更應(yīng)充分滿足[13]，故需要保證飼草中蛋白質(zhì)的含量，“核心料”、燕麥均能有效穩(wěn)定粗蛋白、氨態(tài)氮的含量，進(jìn)而穩(wěn)定保證飼草中蛋白質(zhì)的含量，提高飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善飼草的青貯品質(zhì)。

本文通過研究“核心料”及飼草原料的選擇對(duì)青貯品質(zhì)的影響，確定了在飼草青貯中添加“核心料”能有效改善飼草的青貯品質(zhì)，燕麥可以作為飼草品質(zhì)改良的基礎(chǔ)材料優(yōu)先考慮。本研究的結(jié)果可指導(dǎo)高效利用草地牧草資源，為青貯飼草的應(yīng)用提供技術(shù)支持。建議在后期青貯制備中，在青貯飼草燕麥中輔以添加“核心料”，其青貯品質(zhì)的探究將作為下一步試驗(yàn)進(jìn)行探究。

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Fermentations of Elymus sibiricus Linn and Avena sativa Linn Silage with wrapped bales in the alpine pastoral areas of northwestern Sichuan

XIA Baixue1，JIN Yan1，JIN Yulan1，ZHAO Changsong1，LI Daxu2，LIU Gang2，SUN Qun1
（1.Key Laboratory of Microbiological Resource and Technology，College of Life Sciences，Sichuan University，Chengdu 610064，China；2.Sichuan Academy of Grass land Science，Chengdu,611731，China）

The purpose of this experimentwasto studythe effectsof"corematerials"on fermentation quality and determine the silage materials of forage through microbial dynamics and nutritionalvaluedetection.TheforageproducedintheWaqiemeadowinTibetanQiang Autonomous Prefecture of Aba，Sichuan was used as experimental materials.These were divided into three groups，Elymus sibiricus Linn silage，Elymus sibiricus Linn silage with core materials，and Avena sativa Linn silage.Three microbial indicators of lactic acid bacteria，yeast and mold were studied at each sampling time point.At the two starting time points of ensiling，seven physical and chemical characteristics were determined，including pH，moisture，crude protein，Ammonia-N，acid detergent fiber，neutral detergent fiber and lactic acid.The test results show that the core materials added and the choice of Avena sativa Linn can largely decrease the pH value of the forage，inhibit the growth of spoilage microorganism at the stages of ensiling，and improve the nutritional value and silage quality by stabilizing the content of protein and cellulose.

Elymus sibiricus Linn；Avena sativa Linn；core material；silage

A

1674-5124（2015）12-0049-05

10.11857/j.issn.1674-5124.2015.12.013

2015-05-10；

2015-06-27

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD17B03）

夏白雪（1989-），女，四川遂寧市人，碩士研究生，專業(yè)方向?yàn)楝F(xiàn)代生物技術(shù)。

孫群（1967-），女，四川成都市人，教授，博士，研究方向?yàn)槲⑸锛夹g(shù)與食品安全。