压实密度对玉米秸秆青贮品质及有氧稳定性的影响

王 诚，董桂红，范秋苹，翟桂玉，刘德娟

（1.山东健源生物科技有限公司，山东 泰安 271000；2.山东省畜牧总站，山东 济南；3.山东省泰安市动物疫病预防控制中心，山东 泰安）

随着畜牧业的蓬勃发展以及我国粮改饲政策的实施，人们逐渐意识到畜牧业的发展离不开优质饲草产业的支撑。玉米秸秆青贮已成为畜牧业重要的粗饲料之一，而提高青贮饲料发酵品质、营养价值和储存时间尤为重要，因此越来越多的学者对玉米秸秆青贮饲料的制备和加工过程进行深入的研究[1]。玉米秸秆青贮具有多重优点，不但营养物质丰富，青贮过程中乳酸菌大量繁殖，为动物提供了益生菌来源，同时青贮饲料便于消化，能够提高反刍动物对饲料的消化率，因此玉米秸秆青贮非常适合作为反刍动物的粗饲料。

玉米秸秆在青贮时的压实度与饲料中的氧气浓度有密切关系，增加压实度可防止玉米秸秆在青贮和储藏期间因进入空气导致好氧细菌大量繁殖而发生腐败，能够提高青贮饲料的有氧稳定性，降低干物质损失，提高青贮饲料的发酵品质[1]。本试验主要研究不同压实密度对玉米秸秆青贮饲料的发酵品质和有氧稳定性变化规律的影响，为玉米秸秆青贮饲料的制备和加工调制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

将种植于泰安市试验区的新鲜去穗玉米秸秆进行收割，收割时植株有1～2 片黄叶，大部分为绿色叶片，留茬高度为20 cm，测定含水量为68.5%，用青贮切碎机切短至2 cm，作为原料备用。

采用山东健源生物科技有限公司生产的青贮宝，由植物乳杆菌T2 和布氏乳杆菌F1 高效青贮专用菌株，经发酵—分离—浓缩—冷冻干燥获得原菌粉，后配制成复合乳酸菌，植物乳杆菌T2:布氏乳杆菌F1=1:1，活菌数量≥1×1010CFU/g 的青贮产品。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 本试验以压实度作为单因素，设置4 个不同处理组，分别为处理组1（压实度400 kg/m3）、处理组2（压实度500 kg/m3）、处理组3（压实度600 kg/m3）、处理组4（压实度700 kg/m3）。将切短后的玉米秸秆原料与青贮宝混合均匀（青贮宝添加量为106CFU/g），装入聚乙烯袋中（40 cm×60 cm），每袋5 kg。按照不同压实度进行压实处理，密封后室温贮存。每个处理组做3 个重复。青贮60 d 开袋，混匀后取玉米秸秆青贮样品，进行发酵品质、营养成分和有氧稳定性分析。

1.2.2 测定项目及方法 玉米秸秆青贮饲料质量理化评定具有决定性的作用，适用于测定全部理化指标。青贮饲料的理化评定需要在实验室进行，以化学分析为主，测定内容包括青贮饲料感官评价、pH、有机酸的总量和构成比例、干物质、粗蛋白、粗纤维等，以判断压实度对青贮饲料品质的影响。（1）玉米秸秆青贮品质测定。玉米秸秆青贮开封后，根据《青贮饲料质量评定标准》中的要求，以青贮饲料的颜色、气味、酸味、质地为测定指标，综合评价饲料的品质[2]。青贮开封后，准确称取50 g 青贮样品完全浸泡于450 mL 蒸馏水中，通过搅拌和捣碎处理后进行过滤，得到青贮浸出液，并用精密pH 计测定pH。剩余滤液经高速离心（5 000 r/min，15 min）取上清液，使用SHIMADZE-10A 型高效液相色谱分析LA 和AA 的含量，采用苯酚-次氯酸钠比色法测定青贮饲料的氨态氮含量，计算氨态氮/总氮[3]。通过对4 个处理组玉米秸秆青贮饲料中干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的测定来分析玉米秸秆青贮的营养成分。参照《饲料分析及饲料质量检测技术》，采用65 ℃ 烘干法测定风干物质含量，采用凯氏定氮法测定粗蛋白的含量，采用范氏法测定中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量[4-5]。（2）玉米秸秆青贮有氧稳定性测定。玉米秸秆青贮发酵60 d 时进行开袋，为了减少杂菌污染和水分蒸发，聚乙烯袋口要包裹灭菌的干净纱布。将3 个多点式温度记录仪探头分别放在青贮饲料的中心，设置每10 min 记录一次青贮饲料温度，并且在环境中放置3 个检测探头，用于监测青贮饲料周围环境的温度变化，直至青贮饲料温度超过环境温度2 ℃停止监测[5]。

1.2.3 统计分析 试验数据采用Excel 2010 初步整理，再使用SPSS 21.0 软件进行单因素方差分析和多重比较，P＜0.05 表示差异显著，P＞0.05 表示差异不显著。

2 结果

2.1 压实密度对玉米秸秆青贮感官品质的影响

由表1 可知，各处理组的玉米秸秆青贮饲料均呈黄绿色、有光泽；有浓郁的酸香味；质地湿润、紧密，捏成团后逐渐散开，茎叶结构保持良好，各组青贮饲料整体感官品质良好。

表1 不同压实密度对玉米秸秆青贮感官品质比较

2.2 压实密度对玉米秸秆青贮发酵品质的影响

由表2 可知，随着压实密度增加，各试验组青贮饲料的pH、乙酸含量和氨态氮/总氮含量逐渐降低，乳酸含量逐渐升高，其中处理组4 青贮饲料的pH、乙酸和氨态氮/总氮含量显著低于其他组（P＜0.05），处理组4 的乳酸含量与处理组3差异不显著，但显著高于处理组1 和2（P＜0.05）。

表2 压实密度对玉米秸秆青贮发酵品质的影响

2.3 压实密度对玉米秸秆营养成分的影响

由表3 可知，随着压实密度的增加，玉米秸秆青贮饲料的干物质和粗蛋白含量逐渐升高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量逐渐下降。处理组4 的干物质含量显著高于其他组（P＜0.05），各处理组的粗蛋白含量均有显著性差异（P＜0.05），处理组4 的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量与处理组3 差异不显著，但均显著低于处理组1 和2（P＜0.05）。以上结果表明，采用压实密度为700 kg/m3进行玉米秸秆青贮所制备的青贮饲料的感官品质、发酵品质和营养成分均有显著改善和提高。

表3 压实密度对玉米秸秆青贮营养成分的影响

2.4 压实密度对玉米秸秆青贮有氧稳定时间的影响

由图1 可知，处理组1～4 的有氧稳定时间分别为83.78、86.28、90.11 和98.50 h，其中处理组4 青贮饲料的有氧稳定时间最长，4 组青贮饲料间的有氧稳定时间均具有显著性差异（P＜0.05）。

图1 不同压实密度下玉米秸秆青贮的有氧稳定时间

3 讨论

青贮饲料成功的关键因素在于青贮原料中乳酸菌的数量和繁殖速度。影响乳酸菌繁殖速度的因素有很多，比如青贮饲料的含水量、好氧细菌数量、可溶性糖含量、压实密度等。其中青贮饲料的压实是重要的环节，一是可以在青贮时迅速排出空气，创造密闭环境促进乳酸菌的快速繁殖；二是可以延长青贮饲料在开封后的有氧稳定性，避免青贮饲料过早的腐败变质，减少养殖过程中粗饲料的损失[6]。制备的青贮饲料在开封后，便开始与空气接触，当开封后青贮饲料的中心温度超过环境温度2 ℃ 以上时，认为青贮饲料已经开始有氧变质[7]。除了实施有效的管理实践方法，尽量避免青贮饲料在保存和饲喂时过多暴露在空气中发生有氧变质外，还应该尽量减少青贮制作过程中的损失，确定青贮饲料不同压实度情况下的状态。

本研究发现，在不同压实密度情况下的青贮饲料整体感官差别不大，青贮饲料整体呈黄绿色、有光泽，有浓郁酸香味；质地柔软，茎叶分离且稍湿润，说明青贮宝的发酵效果良好，压实密度对玉米秸秆青贮感官评价影响不大。

在发酵指标上，随着压实密度的增加，pH、乙酸和氨态氮/总氮含量逐渐降低，乳酸含量逐渐升高，说明青贮时的压实密度对发酵特性有一定影响，在700 kg/m3以上时有利于提高青贮发酵品质。原因可能是压实密度增大使得青贮饲料中的氧气减少，从而抑制了好氧腐败菌的增殖，减少了杂菌对粗蛋白的分解，维持乳酸菌等有益菌的数量使其产酸稳定。

在营养成分上，压实密度增加到700 kg/m3时，干物质含量和粗蛋白含量显著升高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维明显降低，与李启娇等研究结果一致[1]。原因可能是压实密度增大，促进了玉米秸秆细胞破碎，有利于营养物质流出，并且减少了青贮时空气的进入，抑制了杂菌对粗蛋白的分解，因此提高了青贮饲料的干物质和粗蛋白含量，由于玉米秸秆细胞壁主要成分是纤维素，细胞壁破碎则会导致青贮饲料的纤维素含量降低，有利于反刍动物消化，提高饲料的消化率。

有氧稳定性是评价青贮饲料品质的重要指标之一，本研究中各处理组随着压实密度的增加，青贮饲料的有氧稳定时间也随之增加，与王旭哲等研究结果一致[3]，可能的原因是压实密度影响了青贮饲料的空气含量，压实密度越大，青贮饲料中的空气含量越低，好氧细菌繁殖速度越慢，有利于青贮饲料的有氧稳定性；另外本试验中采用的青贮宝主要成分是植物乳杆菌和布氏乳杆菌，即同型发酵乳酸菌和异型发酵乳酸菌互配而成。布氏乳杆菌能够生成乙酸等小分子有机酸，提高青贮饲料的有氧稳定性。因此本试验在压实密度增加到700 kg/m3时，有利于获得品质较好，且保存时间长的优质青贮饲料。

提高青贮饲料有氧稳定性的方法有很多。在菌种方面，布氏杆菌群能够改善青贮饲料的有氧稳定性，是目前的研究重点。化学添加剂方面，山梨酸、苯甲酸、丙酸和乙酸等通过直接抑制酵母菌和霉菌来提高青贮饲料在出料时的有氧稳定性[8]。物理因素方面，嵌入限氧屏障的PE 膜的开发已经产生了积极的结果，可以成功地生产成捆青贮饲料，减少表面层酵母和霉菌数量，因此，在可预见的未来，这种形式的青贮饲料生产将仍然受欢迎。

4 结论

本试验在不同压实密度下制备玉米秸秆青贮饲料，各处理组的整体感官品质良好，但各组的发酵指标和营养成分含量有所区别，压实密度在700 kg/m3时，制得的玉米秸秆青贮饲料在发酵品质和营养成分上有显著改善和提高，并且延长了青贮饲料的有氧稳定时间，因此建议采用700 kg/m3的压实密度来制备玉米秸秆青贮饲料。