塑料袋发酵时长对猪用全株玉米营养成分的影响

盛清凯，李祥明，韩 红，刘俊珍，张 印, 李会荣

(1. 山东省农业科学院 畜牧兽医研究所/山东省畜禽疫病防治与繁育重点试验室，山东 济南250100；2.山东省饲料质量检验所，山东 济南 250022)

玉米作为我国主要的大宗农作物，在种植-养殖循环中发挥重要作用，其青绿秸秆青贮后主要用于牛羊等反刍动物，很少用于猪禽。青绿玉米青绿、多汁，易消化，粗纤维含量低，维生素含量高，是一种良好的青绿饲料原料。猪为六畜之首，利用青绿玉米饲喂生猪，不但可以节约粮食、降低饲料成本，而且可以减少后续秸秆的干燥、秸秆的焚烧以及有利于我国农业种植结构的调整。玉米秸秆饲喂牛羊青贮池青贮发酵时铡段1～2 cm，青贮时间不低于30 d[1]，pH为3.6～4.9[2]。生猪与牛羊生理结构不同，对粗纤维利用能力也不一样，且青贮池开池饲喂过程中容易霉变, 该种铡短青贮方式不适宜生猪的饲用。本试验将全株青绿玉米粉碎打浆至0.2～0.4 cm，添加外源菌，塑料袋厌氧发酵，研究粉碎粒度小的全株青绿玉米发酵时长对其营养成分的影响，为生猪饲用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

乳熟期的全株青绿玉米由临邑猪场提供。以麸皮为载体的枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌微生物混合饲料添加剂，由山东省农业科学院畜牧兽医研究所提供，枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌含量分别为1×108CFU/g、1×107CFU/g。

1.2 试验方法

全株青绿玉米粉碎至粒度0.2～0.4 cm。将粉碎的青绿玉米与枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌混合饲料添加剂按质量比10:1混匀，然后快速装入塑料袋中，每袋装填50 kg。将塑料袋装满用手压实后扎口，在饲料发酵生产车间厌氧发酵[3]。发酵0天、第7天、第30天及第150天分别在4处代表性位点的塑料袋中取样，每位点取样3份，每份样品2个重复，每份样品500 g(n=12)。取样后首先进行微生物测定，然后将样品在0～4 ℃低温厌氧环境下保存待用。

1.3 检测指标及方法

饲料中水分、蛋白质、脂肪、粗纤维、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、灰分、钙、磷含量采用常规方法分析[4]。

饲料中不同形态铜的测定：采用改进的欧共体标准司提出的BCR四步提取法[5]分离醋酸提取态(可交换态及碳酸盐结合态)、还原态(Fe/Mn氧化物结合态) 、氧化态(有机物及硫化物结合态)、残渣态，由农业部饲料检测中心(济南)采用原子吸收分光光度计法测定各种不同形态的含量，各种微量元素不同形态的含量之和为100%，据此计算不同元素各种形态所占比例。

饲料中淀粉酶、中性蛋白酶、纤维素酶及pH的测定：将样品与水按质量比1:6比例稀释，0.45 μm过滤，取滤液按照试剂盒说明采用ELISA方法测定各种酶活，试剂盒为南京建成生物生物工程研究所生产。同时取滤液测定滤液pH。

乳酸菌、大肠杆菌及霉菌采用平板计数法。

1.4 数据处理

采用SAS V9.1软件对所有数据进行处理,采用ONE-WAY ANNOVA进行方差分析，采用Student-Newmnan-Keuls法进行多重比较，P<0.05为差异显著。数据结果用平均数±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 不同发酵时长对全株玉米中营养成分的影响

和0天相比(表1)，第7天、第30天和第150天蛋白质及粗脂肪含量无显著变化(P>0.05)，粗纤维、ADF、NDF含量显著降低(P<0.05)；第7天与第30天相比各指标无显著变化(P>0.05)，而粗纤维和NDF显著高于第150天(P<0.05)。发酵时长对灰分、钙、总磷无明显影响(P>0.05)(表2)。和0天比较，植酸磷含量第7天开始显著降低(P<0.05)，第7天与第30天和第150天无显著差别(P>0.05)。

表1 发酵时长对全株玉米干物质中蛋白质及粗纤维的影响 Table 1 Effect of fermentation durations on protein and crude fiber in dry matter of whole corn

注:同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，含相同字母或未标字母表示差异不显著(P>0.05).下同。

Note:In the same column, values with different small letter superscripts show significant difference(P<0.05)，while values with same or without letter superscripts mean insignificant difference(P>0.05). The same below.

表2 发酵时长对全株玉米干物质中钙磷的影响 Table 2 Effect of fermentation durations on calcium and phosphorus in dry matter of whole corn

2.2 发酵时长对全株玉米中铜化学形态的影响

与0天相比(表3)，第7天、第30天与第150天醋酸提取态铜、还原态铜显著增加(P<0.05)，氧化态铜和残渣态铜显著降低(P<0.05)，结果表明发酵改变了全株玉米中铜的化学形态。

2.3 发酵时长对全株玉米中微生物的影响

表4看出，与0天相比，乳酸菌含量发酵第7天升高(P<0.05)，第150天降低(P<0.05)，第7天、第30天与第150天大肠杆菌及霉菌皆没有测出，pH值显著降低(P<0.05)，结果表明随着发酵时间的延长，全株玉米中菌群结构发生改变。

2.4 发酵时长对全株玉米中酶的影响

表5看出，与0天相比，发酵第7天淀粉酶、纤维素酶、酸性蛋白酶及植酸酶的活性增加(P<0.05)。第7天、第30天与第150天各酶活性无显著差异(P>0.05)。

表3 发酵时长对全株玉米中铜化学形态的影响 Table 3 Effect of fermentation durations on chemical forms of copper in whole corn

表4 发酵时长对全株玉米中微生物的影响Table 4 Effect of fermentation durations on microbes in whole corn

表5 发酵时长对全株玉米中酶的影响Table 5 Effect of fermentation durations on enzymes in whole corn IU/L

3 讨 论

和全株青绿玉米青贮相比，本试验将全株玉米粉碎打浆，并添加外源菌，发酵7 d后饲用，缩短了发酵时间，提高了发酵效果；并且采用塑料袋发酵，减少了青贮池频繁开池饲喂导致的霉变几率，更有利于全株青绿玉米在养猪上的应用。

本试验中全株青绿玉米发酵后粗纤维含量降低，结果与花梅[6]结果相似。植物乳杆菌等微生物产生的乳酸等有机酸可以促进粗纤维的降解[7]，枯草芽孢杆菌分泌的纤维素酶等酶制剂也可以降低ADF的含量[8]。粗纤维降低是酸直接作用的结果，还是纤维素酶等酶制剂作用的结果尚不清楚。本试验中pH降低至3.7，纤维素酶活性增加，粗纤维降低可能是二者共同作用的结果。

玉米中含有大量的植酸磷，降低植酸磷的含量、提高磷的利用是饲料加工业和种植业普遍关心的问题。发酵对全株玉米中植酸磷的影响尚未见报道。本试验中全株玉米发酵后植酸磷含量降低，这与植酸酶含量升高的结果相一致，也与生猪饲料中添加植酸酶的实际生产相一致。发酵降低植酸酶的原因可能为有机酸及植酸酶的共同作用结果[9]。本试验中植酸酶可能来源于枯草芽孢杆菌[10-11]，非植物乳杆菌。

饲料微量元素的形态影响着其利用率[12]。目前未见发酵对玉米中微量元素形态影响的报道。本试验中发酵改变了全株青绿玉米中铜的化学形态，这与本试验全株青绿玉米发酵后pH降低、乳酸菌含量增加相对应，也与发酵改变了生猪全价配合饲料中铜化学形态报道的结果[13]相似，差异之处在于发酵的底物不同，醋酸提取态铜以及残渣态铜所占比例不同。本试验中铜形态改变的原因可能与发酵后产生的有机酸有关[14]。

本试验中全株青绿玉米发酵时间较玉米青贮明显缩短，其原因可能在于全株玉米粉碎粒度变小以及添加外源菌。粉碎粒度变小，增大了全株玉米中养分与外界外源菌等物质接触的面积；添加外源菌则补充全株玉米本身发酵内源菌的不足，促进了发酵的进行。本试验全株玉米发酵后菌群改变的结果与陶莲等[15]相似，菌群改变的原因与添加的枯草芽孢杆菌及乳酸菌有关[16]。枯草芽孢杆菌作为有氧菌，乳酸杆菌作为厌氧菌，添加枯草芽孢杆菌后促进了乳酸厌氧菌的繁殖,促进了全株玉米的发酵[17]。植物乳酸杆菌产生乳酸等有机酸，枯草芽孢杆菌分泌纤维素酶等酶制剂[18]，二者在全株青绿玉米发酵中的协同作用尚需进一步深入。

4 结 论

全株青绿玉米粉碎至0.2～0.4 cm时，适宜猪用的全株青绿玉米塑料袋发酵时长为7 d。

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