麥提圖爾蓀·阿卜杜克熱木 努爾哈提·斯拉甫爾 楊兆岐 米日扎提·艾熱提 烏斯?jié)M·依米提

（新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊830046）

甜高粱(sweet sorghum)，富含糖分、營養(yǎng)價值高,故而命名為甜高粱，也稱為糖高粱[1],抗旱性強(qiáng)、適口性好，是重要的飼料資源，反芻動物生產(chǎn)中具有更高的飼喂價值和持續(xù)開發(fā)價值。而青貯是保存和開發(fā)飼料資源、發(fā)展畜牧業(yè)的有效手段。開發(fā)利用青貯飼料資源發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)是我國實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)基本策略[2-4]。為了提高青貯飼料的適口性和飼用價值，生物學(xué)方法具有簡單易行、成本低、無污染的特點(diǎn)[5]。利用青貯飼料添加劑是生物學(xué)方法之一，青貯飼料添加劑是專門用于飼料青貯的一種微生物菌粉,可以調(diào)節(jié)青貯料內(nèi)微生物,調(diào)控青貯發(fā)酵過程,更好地保存青貯飼料的營養(yǎng)成分。青貯添加劑飼料對于加快青貯飼料發(fā)酵速度、效率和改善青貯飼料的青貯品質(zhì)以及提高青貯飼料的養(yǎng)分含量等具有非常重要的意義。莊蘇等[6]和侯俊財(cái)?shù)萚7]證實(shí)青貯飼料中添加乳酸菌和纖維素分解菌時，纖維素分解菌破壞植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，并將原料的部分多糖降解成單糖，為乳酸菌發(fā)酵和快速繁殖提供底物。趙子夫等[8]在青貯中加入乳酸菌制劑均改善了青貯品質(zhì)。王憲舉等[9]證實(shí)乳酸菌對青貯發(fā)酵品質(zhì)及營養(yǎng)價值均有顯著的效果，乳酸菌能迅速降低青貯飼料的pH 值，防止有害菌的繁殖，保證青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分有效保存。徐煒等[10]、馬春暉等[11]研究表明，添加劑能夠明顯降低青貯飼料的pH 值，提高青貯的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價值，與此同時可增加青貯飼料中的蛋白含量，生成乙酸等多種醇類物質(zhì)，使青貯飼料具酒香味，有效提高青貯飼料的適口性[11-12]。Ennahar等[13]研究發(fā)現(xiàn)，青貯飼料不僅能有效保持青綠飼料的營養(yǎng)特性，而且還能改善飼料的適口性，提高消化率，延長貯存時間[14]。研究發(fā)現(xiàn)微生物制劑混合添加比起單獨(dú)添加乳酸菌和纖維素分解菌對青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)的改善效果更好[15-16]。青貯飼料在微生物發(fā)酵中產(chǎn)生乳酸，具有芳香氣味，適口性好，易于反芻家畜消化吸收[17]。其品質(zhì)的優(yōu)劣及營養(yǎng)價值的高低是影響家畜生產(chǎn)性能的重要因素。本研究以甜高粱為試驗(yàn)原料，研發(fā)出混合微生物添加劑,探討其對青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響,為研發(fā)高效微生物型青貯飼料添加劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌劑

試驗(yàn)所用自制青貯飼料微生物復(fù)合添加劑由本實(shí)驗(yàn)室從新疆吐魯番地區(qū)玉米秸稈中分離得到、鑒定、保存的高效乳酸菌A4、A7，分別從牛、羊瘤胃中分離得到的纖維素分解菌Nf、Y6，等比例混合成復(fù)合菌制劑，活菌數(shù)為5.6×1010CFU/g，設(shè)為試驗(yàn)組1。其他兩組商品型飼料添加劑均購于市場，設(shè)為試驗(yàn)組2、組3，活菌數(shù)分別為2.0×1011CFU/g和5.0×1010CFU/g。對照組不添加任何添加劑。

1.2 試驗(yàn)材料

青貯試驗(yàn)用于結(jié)實(shí)期的飼用型甜高粱，2018 年4 月播種于新疆吐魯番地區(qū)托克遜縣，2018年10月人工收割。將收割后水分調(diào)節(jié)到60%～75%的全株甜高粱切碎至2～5 cm。直徑8 cm、高20 cm、壁厚0.1 cm，容積1 L的螺口發(fā)酵瓶作青貯飼料發(fā)酵容器。將飼料添加劑用紅糖活化12 h 后添加一定量的無菌去離子水稀釋，把活化好的菌液跟一定量麥麩混合攪拌均勻，不黏手能很容易撒開就好。各試驗(yàn)組將青貯飼料添加劑以3%的比例添加到切好的材料里面，對照組噴灑等量的無菌水（沒有添加劑）?？焖賶簩?shí)填滿。擰緊瓶蓋。制作結(jié)束后，置室溫光發(fā)酵60 d定期檢查瓶口封閉狀態(tài)，如有松動及時擰緊瓶蓋。試驗(yàn)根據(jù)添加劑的不同分為對照組和3個試驗(yàn)組。

表1 甜高粱主要營養(yǎng)成分

1.3 分析方法

除測定水分用鮮樣外，其他測定的樣品均進(jìn)行前處理。取青貯發(fā)酵玉米秸稈400 g，每組3 個重復(fù)，置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，135 ℃下烘干2 h，然后在室溫下冷卻1 h。用粉碎機(jī)粉碎，過40目篩子，置于容器中干燥保存。每個分析指標(biāo)測定中樣品均設(shè)置3個重復(fù)。另取青貯樣品400 g進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)的檢測，檢測DM、CP、NDF含量。水分測定采用GB/T6435—8直接干燥法，將樣品在135℃恒溫干燥箱內(nèi)干燥2 h。pH值測定用青貯玉米鮮樣20 g，加入100 ml 蒸餾水，攪拌均勻，4 ℃冰柜靜放24 h。用上海PHS-501精密酸度計(jì)直接測定浸出液的pH值[18]；粗蛋白（CP）的測定采用半微量凱氏定氮法測定[19]。揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acids，VFA)含量的測定一般將飼料浸出液離心后通過SHI?MADZE-10A型高效液相色譜進(jìn)行測定乳酸（LA）、乙酸(AA)、丁酸(BA)含量。用范氏(vansoest)[20-21]的方法對NDF、ADF、ADL 進(jìn)行含量測定。青貯玉米感官評定標(biāo)準(zhǔn)：青貯60 d 開袋后，取各組青貯飼料按照農(nóng)業(yè)部《青貯飼料質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》和德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(DLG)青貯感官評分標(biāo)準(zhǔn)等級進(jìn)行感官評定。等級評定：氣味、結(jié)構(gòu)、色澤得分總和76～100分為1級，優(yōu)等；51～75分為2級，良好；26～50分為3級，中等；25分以下為4級，腐敗[22-24]。

1.4 體外消化率測定

凌晨從屠宰場未進(jìn)飼的羊瘤胃中收集瘤胃液，經(jīng)5層紗布過濾后立即帶回實(shí)驗(yàn)室。將瘤胃液與預(yù)先配制的人工瘤胃營養(yǎng)液以1∶2 混合。準(zhǔn)確稱取1 g 飼料樣品，混入人工瘤胃培養(yǎng)液邊加熱邊攪拌，做3 個空白。將消化液瓶放入人工瘤胃培養(yǎng)箱中39 ℃消化24 h，待體外消化后，停止發(fā)酵，用濾紙過濾，沖洗飼料殘?jiān)?jīng)4 ℃，8 000 離心10 min，取沉淀，在135 ℃恒溫烘干箱烘干2 h，在馬弗爐550 ℃灼燒，計(jì)算樣品有機(jī)物的體外消化率[25]。常規(guī)營養(yǎng)成分參考黃妙音等[26]方法進(jìn)行檢測。

1.5 數(shù)據(jù)采用

Excel 2016 進(jìn)行初步處理，采用SPSS22.0 統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析,差異顯著時采用Dun?can's多重比較，試驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同青貯添加劑對甜高粱發(fā)酵品質(zhì)的影響

目前青貯飼料有機(jī)酸主要包括乳酸、乙酸、丁酸。有機(jī)酸又起酸化作用，起到抑菌效果。抑菌作用是掌控青貯飼料發(fā)酵成功與否的重要因素。乳酸有效抑制霉菌生長，預(yù)防二次發(fā)酵，提供良好的厭氧條件，對提高青貯品質(zhì)效果有明顯的促進(jìn)作用。由表2可知，不同處理下青貯甜高粱中有機(jī)酸含量，各試驗(yàn)組中乳酸含量均高于乙酸含量，這說明飼料添加劑在青貯發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量乳酸，抑制有害微生物的繁殖，保持青貯飼料pH值，保證飼料長期保存。其中對照組乳酸含量最少，并生成對飼料品質(zhì)嚴(yán)重影響的丁酸。其他各試驗(yàn)組中均未檢測到丁酸。各試驗(yàn)組乳酸、乙酸含量均顯著高于對照組（P＜0.05）。各試驗(yàn)組乳酸菌/總酸比為0.8 左右，乳酸/乙酸比為4～7 倍以上，說明飼料的發(fā)酵品質(zhì)很好。

表2 不同青貯飼料添加劑對甜高粱的發(fā)酵品質(zhì)

2.2 不同青貯添加劑對青貯玉米感官評定

本試驗(yàn)對青貯飼料品質(zhì)評價指標(biāo)按德國農(nóng)業(yè)協(xié)會青貯質(zhì)量感官評分標(biāo)準(zhǔn)評定為主，pH 值是評價青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，較低的pH 值可以有效抑制不良微生物菌群繁殖，從而有效提高青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)，有利于青貯飼料的長期保存和降低營養(yǎng)損失。表3 可見，從pH 值、水分、氣味、顏色、質(zhì)地方面進(jìn)行評分。對照組pH值5.23，水分78.31%，有稍微刺鼻的丁酸味，握緊飼料有粘手的感覺，色澤與原來的色澤有明顯差別，得分23.34分，為劣等飼料。添加青貯發(fā)酵劑各試驗(yàn)組pH 值均下降，與對照組相比顯著降低（P＜0.05），水分含量為68.16%～69.41%，色澤均為青黃色，顏色基本上保持原樣，質(zhì)地柔軟，握緊沒有粘手的感覺，酒酸味濃厚，綜合等級均為優(yōu)等青貯飼料，顯著優(yōu)于對照組（P＜0.05）。

由此研究可以看出，自制的秸稈發(fā)酵劑添加到青貯玉米中對其進(jìn)行青貯發(fā)酵，青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)于對照組，各試驗(yàn)組之間沒有明顯差別。這是由于自制菌粉中的4種菌在青貯過程中相互作用，發(fā)揮各自特長，使得青貯玉米的青貯發(fā)酵效果達(dá)到最佳。

表3 不同青貯添加劑對青貯玉米的感官評定

2.3 不同青貯添加劑對甜高粱體外消化率的影響（見表4）

由表4可知，各試驗(yàn)組的粗蛋白含量均顯著高于對照組（P＜0.05）。各試驗(yàn)組DM、NDF和ASH含量之間沒有明顯差異（P＞0.05）。試驗(yàn)組1、試驗(yàn)組2組和試驗(yàn)組3青貯料中CP含量比對照組顯著提高（P＜0.05）。試驗(yàn)組3的粗蛋白含量均高于試驗(yàn)組1和組2，但差異不顯著（P＞0.05）。試驗(yàn)組中NDF含量比對照組顯著降低（P＜0.05），但各試驗(yàn)組之間沒有顯著差異（P＞0.05）。ADF含量試驗(yàn)組1最少,各試驗(yàn)組之間沒有顯著差異。ADL成分所占比例最少的為試驗(yàn)組2，但各試驗(yàn)組之間沒有顯著差異（P＞0.05）。各試驗(yàn)組中ASH含量比對照組顯著降低（P＜0.05），但各試驗(yàn)組之間沒有顯著差異（P＞0.05）。這說明青貯飼料中的有機(jī)物消化率有所提高。

表4 不同青貯添加劑對甜高粱體外消化率的影響（%）

研究表明，飼料的化學(xué)成分組成以及粗蛋白質(zhì)、粗纖維含量對消化率的影響最大，飼料中粗蛋白質(zhì)所占比例越多，消化率就越高，粗纖維含量越多，消化率就越低，牲畜很難消化。飼料中蛋白質(zhì)含量高，有利于動物體內(nèi)消化液的分泌和營養(yǎng)成分的消化，使得有機(jī)物的消化率有所提高，因此有機(jī)物的消化率與粗蛋白質(zhì)或是粗纖維的含量有關(guān)。本試驗(yàn)所使用的三種青貯飼料發(fā)酵劑，對青貯飼料消化率起了明顯的提高作用，跟對照組相比，雖然體外消化率測定法檢測性能好，但畢竟是一類體外模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)環(huán)境跟動物實(shí)際生理狀況存在一定差異。

3 討論

在結(jié)實(shí)期青貯玉米作為青貯原料的材料中添加三種飼料添加劑粉、改善青貯料感官品質(zhì)有較好的改善作用。本試驗(yàn)中對青貯玉米飼料進(jìn)行綜合感官評價，添加青貯添加劑的青貯玉米的氣味、結(jié)構(gòu)和色澤等感官品質(zhì)較好，對照組品質(zhì)較差。這說明青貯添加劑有利于青貯飼料中乳酸菌的存活率，能夠快速降低青貯飼料pH值，有效抑制有害微生物的存活，從而達(dá)到青貯飼料接近青貯原料的色澤，氣味香。這與董妙音等[27]、張?zhí)K江等[28]研究結(jié)果相一致。青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)受到材料品種、青貯方法、添加劑活菌數(shù)含量以及pH值等因素的影響[29]。武慧娟等[30]通過研究發(fā)現(xiàn)，添加青貯添加劑能夠有效改善青貯飼料的感官品質(zhì)，促進(jìn)乳酸發(fā)酵有效降低青貯料pH值，抑制有害微生物繁殖，因而改善青貯飼料的感官品質(zhì)和營養(yǎng)價值。pH值越低，有機(jī)酸含量越多，青貯飼料越容易保存。添加適量的復(fù)合微生物制劑添加到青貯玉米中，青貯飼料pH值均小于3.8，達(dá)到優(yōu)等青貯飼料標(biāo)準(zhǔn)。這可能跟飼料添加劑里面乳酸菌活菌數(shù)有關(guān)。本試驗(yàn)不同青貯添加劑均能降低青貯料的pH 值，能有效抑制有害微生物的存活。趙政等[31]、玉柱等[32]研究顯示添加復(fù)合乳酸菌制劑和乳酸菌制劑可以提高玉米秸稈青貯飼料CP 含量，能降低NDF 和ADF 含量。試驗(yàn)結(jié)果表明，添加劑能有效改善青貯料的營養(yǎng)成分、發(fā)酵品質(zhì)及消化率。三個試驗(yàn)組青貯玉米的CP含量與對照組相比有明顯的差異，試驗(yàn)組3青貯飼料中CP含量最高，與對照組相比，提高了3.88 個百分點(diǎn)。NDF 是青貯飼料中纖維質(zhì)量評價最直觀、最有效的標(biāo)志。三個試驗(yàn)組中NDF 和ADF 含量均要低于對照組，說明三種添加劑在青貯發(fā)酵過程中，為乳酸菌大量繁殖提供環(huán)境，有效抑制有害微生物存活。三個試驗(yàn)組對青貯飼料消化率起到很有效的促進(jìn)作用，這對于秸稈利用與經(jīng)濟(jì)效益的提高起到很大作用，對畜牧業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

4 結(jié)論

從發(fā)酵品質(zhì)效果、營養(yǎng)品質(zhì)評價和體外消化率等方面全面考慮，青貯玉米飼料添加乳酸菌和纖維素分解菌混合制劑，在促進(jìn)青貯玉米發(fā)酵的同時還能有效保存青貯玉米的營養(yǎng)成分，減少營養(yǎng)損失率，提高消化率。各種指標(biāo)和效率跟已經(jīng)產(chǎn)品化的飼料添加劑粉相差無幾，給產(chǎn)出新型微生物飼料添加劑粉提供有力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。