乳酸菌对不同果穗状态全株青贮玉米饲料品质的影响

摘要 为研究乳酸菌添加剂对不同果穗状态全株玉米青贮饲料发酵品质、营养品质、真菌污染和有氧稳定性的影响，利用蒸馏水（CK）、植物乳杆菌处理（LP处理，添加量为1×106 CFU/g 鲜样）以及布氏乳杆菌处理（LB处理，添加量为1×106 CFU/g 鲜样）添加进果穗全包、果穗露顶和果穗露顶穗腐组中进行青贮发酵。结果表明，所有处理均取得了良好的发酵效果。果穗露顶组具有更高的WSC含量和霉菌数量，且相对果穗全包组具有更高的总酸含量、乳酸/乙酸比值和更低的pH。LP处理增加了乳酸含量、降低了pH。LB处理显著增加了乙酸含量并降低乳酸/乙酸比值，具有最低的酵母菌数量和最高的有氧稳定性，2种添加剂的使用均显著降低了氨态氮含量和霉菌数量。乳酸菌添加剂的应用对于提升不同果穗状态的全株玉米青贮饲料发酵品质、营养品质和有氧稳定性并降低真菌污染具有重要意义。

关键词 乳酸菌；果穗露顶；全株玉米青贮；真菌污染；有氧稳定性

中图分类号 S548  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）11-0072-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.015

Effect of Lactic Acid Bacteria on the Quality of Whole Crop Corn Silage in Different Ear States

TIAN  Ji-peng1，2， CHENG  Yun-hui1，2， LIU  Bei-yi1，2  et  al

（1.Institute of Animal Science， Jiangsu Academy of Agricultural Science， Nanjing， Jiangsu  210014;2. Key Laboratory of Crop and Animal Integrated Farming， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Nanjing， Jiangsu 210014）

Abstract In order to study the effects of lactic acid bacteria additives on the fermentation quality， nutritional quality， fungal contamination， and aerobic stability of whole plant corn silage in different ear states， distilled water （CK）， Lactiplantibacillus plantarum treatment （LP treatment， addition amount of 1×106 CFU/g fresh sample）， and Lentilactobacillus buchneri treatment （LB treatment， addition amount of 1×106 CFU/g fresh sample） were added to cob full covered by bracts， cob exposed bracts， ear rot at the exposed top groups for silage fermentation. The results showed that all treatment groups achieved good fermentation effects. The cob exposed bracts had higher WSC content and mold count， and had higher total acid content， lactic acid/acetic acid ratio， and lower pH compared to the fully enclosed group of fruit clusters. LP treatment increased lactate content and decreased pH. LB treatment significantly increased the acetic acid content and decreased the lactic acid/acetic acid ratio， with the lowest yeast count and highest aerobic stability. The use of both additives significantly reduced the ammonia nitrogen content and mold count. The application of lactic acid bacteria additives was of great significance for improving the fermentation quality， nutritional quality， aerobic stability， and reducing fungal contamination of whole plant corn silage with different ear states.

Key words Lactic acid bacteria;Cob exposed bracts;Whole corn plant silage;Fungal counts;Aerobic stability

基金项目 江苏省苏北科技专项（先导性项目）（XZ-SZ202114）；江苏省农业科技自主创新资金项目［CX（21）2017］。

作者简介 田吉鹏（1987—），男，山东烟台人，副研究员，博士，从事饲草调制加工研究。*通信作者，副研究员，从事饲草调制加工研究。

收稿日期 2023-07-27

全株青贮玉米是我国奶牛产业的最重要粗饲料之一而备受种植户青睐，在全国各气候区都有全株青贮玉米的广泛种植［1］。近年来，随着青贮玉米品种的不断选育加上专用栽培技术的显著创新，越来越多的全株青贮玉米品种在生产上得以推广应用。但相较于畜牧产业需求，现有专用青贮玉米品种仍然偏少且推广面积普遍较少，难以适应全国范围不同地区不同生态环境的生产应用。南方地区高温高湿，极端气候连年高发，对于青贮玉米种植有明显负面影响［2］。因此，研究南方地区受到气候胁迫的青贮玉米如何进行青贮加工以提升质量、降低损失具有重要意义。

南方地区夏季降雨量较大，青贮玉米生长后期易受连绵阴雨的影响，果穗容易发生露顶现象。同时由于全株青贮玉米普遍栽培密度较大且植株高大，田间通风、通光能力不强，影响玉米果穗的正常生长。裸露出的果穗上部容易出现缺粒现象，籽粒明显减少，造成玉米果穗淀粉含量的下降。暴露在外的籽粒部分更容易受到穗腐病等病虫害的影响，果穗上会集中更多霉菌和酵母菌等真菌，影响全株玉米的发酵品质［3］。

全株青贮玉米可溶性糖含量十分丰富，附着乳酸菌数量极多，切碎容易，缓冲能值低，十分适合进行青贮发酵［4］。但丰富的可溶性糖会导致大量酵母菌和霉菌的附着，青贮厌氧条件下霉菌和酵母菌虽受到抑制但仍然存活，待青贮开窖后可快速繁殖，消耗青贮玉米营养，造成有氧腐败。因此，可添加合适的添加剂来抑制霉菌和酵母菌活性，提升全株玉米青贮质量及有氧稳定性。目前应用最为广泛、效果最好的青贮添加剂是乳酸菌添加剂［5］。乳酸菌添加剂包括植物乳杆菌等同型发酵乳酸菌和布氏乳杆菌等异型发酵乳酸菌，其中植物乳杆菌能够产生大量乳酸从而快速降低青贮饲料的pH，而布氏乳杆菌能够进一步将乳酸转化为乙酸，有效提升青贮饲料有氧稳定性。目前对于全株玉米青贮饲料乳酸菌添加剂的研究较多，但对于果穗露顶和穗腐的玉米全株青贮是否有效仍不清楚。笔者添加不同乳酸菌制剂在果穗全包、露顶和穗腐的玉米全株青贮中，分析其对全株玉米青贮饲料发酵品质、营养品质、真菌数量和有氧稳定性的影响，探讨果穗露顶、穗腐现象对全株玉米青贮饲料质量的影响及适合的乳酸菌添加剂处理，为果穗露顶全株玉米青贮饲料的加工和利用提供科学依据和技术依托。

1 材料与方法

1.1 试验材料

全株玉米为徐州大汉天立农业科技发展有限公司种植的青贮玉米京科青贮516，种植密度75 000株/hm2，氮肥施用量为300 kg/hm2，根据需要进行补充灌溉以维持青贮玉米正常生长。乳熟末期开始进行全株玉米收获，留茬高度5 cm，收获后根据果穗是否露顶和全包进行分类并分别进行粉碎，粉碎成2～3 cm的小段用于青贮饲料制作。

乳酸菌采用畜牧研究所饲草加工与草畜结合创新团队自有乳酸菌植物乳杆菌和布氏乳杆菌，添加量为1×106 CFU/g。

1.2 试验设计

利用双因素完全随机设计开展试验，对于果穗全包、露顶及穗腐青贮原料，分别用蒸馏水（CK组）、植物乳杆菌组（LP组）、布氏乳杆菌组（LB组）进行处理，每个处理3个重复，其中2种乳酸菌的添加量分别为1×106 CFU/g鲜样，在添加前利用少量MRS液体培养基活化30 min，所有处理组所用水量相等（20 mL/kg）。将粉碎并喷洒添加剂后的青贮原料装入青贮罐（1 L）中压实并用胶带密封，压实密度750 kg/m3（每罐约750 g），室温存放90 d后开封，测定发酵品质、营养品质、真菌计数和有氧稳定性。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 发酵品质。

取青贮料20 g，在室温（20～23 ℃）条件下，用180 mL蒸馏水进行30 s（2次）均质，然后用4层纱布和定性滤纸过滤。滤液的pH使用玻璃电极pH计（pHS-3C，Shanghai，China）测定。滤液用0.22 μm的水系一次性过滤器进一步检测有机酸。检测的有机酸包括乳酸、乙酸、丙酸和丁酸，采用安捷伦公司的高效液相色谱（HPLC）测定［6］。分析条件：色谱柱为Shodex RSpak KC-811S-DVB gel C（8.0 mm×30 cm，岛津，日本东京）；恒温箱温度50 ℃；流动相3 mmol/L HClO4，流量1.0 mL/min；注射量5 μL。总酸含量为乳酸、乙酸、丙酸和丁酸之和，乳酸/乙酸为同一个样品乳酸含量和乙酸含量的比值。氨态氮含量的测定参照Broderick等［7］的苯酚-次氯酸钠方法进行测定。

1.3.2 真菌计数。

取青贮饲料20 g，加入180 mL高温灭菌冷却后的生理盐水，在振荡摇床上25 ℃恒温摇2 h，在孟加拉红培养基（DRBC，北京奥博兴生物科技有限公司）涂布板上对稀释液进行酵母菌和霉菌计数。25 ℃黑暗培养5～7 d。结果以1 g样品的菌落形成单位（CFU/g）表示［8］。

1.3.3 营养品质。

取青贮饲料200 g，65 ℃烘干48 h，称重测定干物质（DM）含量，粉碎后过1 mm筛，进行营养品质分析。利用凯氏定氮法测量总氮含量，并用总氮×6.25计算全株玉米青贮饲料粗蛋白（CP）含量［9］。中性洗涤纤维（aNDF）［10］在检测过程中用热稳定性淀粉酶处理，与酸性洗涤纤维（ADF）［11］同时利用Ankom全自动纤维测定仪进行测定。利用80%乙醇提取，蒽酮比色法测定可溶性糖（WSC）含量［12］，提取完的残渣烘干后用高氯酸水解-蒽酮比色法进行测定［13］。