周曉康 張男吉 張 潔 顧啟超 鄭一民 麻艷群 鄒彩霞

(廣西大學動物科學與技術學院，南寧 530003)

隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，人民對動物產(chǎn)品的需求日益增長，“人畜爭糧”矛盾日益加劇。反芻動物對粗飼料的適應比較廣泛，加快發(fā)展反芻動物“節(jié)糧型”畜牧業(yè)有助于緩解“人畜爭糧”矛盾。優(yōu)質(zhì)粗飼料資源短缺是制約反芻動物高效養(yǎng)殖的主要因素，為促進反芻動物生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)青綠飼料資源的飼料化技術非常關鍵。青貯飼料具有能長期保存、適口性好、分配靈活等優(yōu)點，可作為反芻動物飼料的第一選擇，能有效降低飼料的用糧量。

廣西地區(qū)非常規(guī)飼料資源豐富，如全株甘蔗、甘蔗尾、構(gòu)樹葉等，但這些飼料資源長期未得到合理利用。不能用于榨糖的次品全株甘蔗可以作為粗飼料的替代品，全株甘蔗的特點是可溶性碳水化合物和纖維含量高，直接飼喂會造成較低的攝入量和消化率；甘蔗尾是甘蔗的主要副產(chǎn)品，其蛋白質(zhì)含量低，具有季節(jié)積累性；構(gòu)樹葉的蛋白質(zhì)和單寧含量高、適口性差，利用微生物發(fā)酵可提高其飼喂價值。然而，蛋白質(zhì)含量較高的青綠飼料單獨青貯效果較差。如果能將廣西地區(qū)的非常規(guī)飼料以青貯方式調(diào)配成營養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)粗飼料，不僅能保證優(yōu)質(zhì)粗飼料的全年供給和提高當?shù)胤浅Ｒ?guī)飼料資源的利用率，還能促進當?shù)亍肮?jié)糧型”畜牧業(yè)的發(fā)展。因此，深入開展廣西地區(qū)非常規(guī)飼料資源的混合青貯研究尤為重要。

構(gòu)樹葉中單寧含量較高，其具有苦澀味道，能和多種營養(yǎng)物質(zhì)結(jié)合成難以消化的物質(zhì)，直接飼喂構(gòu)樹葉會引起動物對營養(yǎng)物質(zhì)利用率低下等多種副作用[1]。單寧具有限制青貯過程中蛋白質(zhì)廣泛水解的能力，可以改善青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)，但含量過高會降低消化率，所以微生物發(fā)酵是降低構(gòu)樹葉中單寧含量的最佳方案。然而，構(gòu)樹葉中可溶性碳水化合物含量極低[2]，伴隨其較高的緩沖能力，單獨青貯很難成功。甘蔗是廣西地區(qū)特種經(jīng)濟作物，主要用于榨糖行業(yè)，但當?shù)貦C械化程度較低，其收集、運輸過程比較困難，導致次品全株甘蔗和甘蔗尾田間滯留或丟棄，造成資源浪費，可使用青貯方式將其保存。一般來講，甘蔗在青貯過程中，其較高的可溶性碳水化合物含量往往導致青貯飼料具有較高的乙醇含量，增加干物質(zhì)損失并降低其營養(yǎng)價值；甘蔗尾具備可觀的可溶性碳水化合物含量，并且其表面附著大量的乳酸菌數(shù)量，超過5.0 lg(CFU/g FM)[3]。然而，甘蔗和甘蔗尾由于纖維含量高而引起適口性差，降低了動物對其的利用率，與構(gòu)樹葉混合青貯可改善其利用效率，并且甘蔗(尾)可提供額外的乳酸菌和可溶性碳水化合物，同時降低混合青貯原料的整體緩沖能力，使pH迅速降低，以抑制蛋白質(zhì)的水解，從而達到改善飼料整體營養(yǎng)價值和適口性的目的。

由于粗蛋白質(zhì)含量較高的青綠飼料緩沖能力較高，單獨青貯效果較差，能否通過與含糖量較高的青綠飼料混合青貯以調(diào)節(jié)青貯原料中的粗蛋白質(zhì)和糖分含量，進而調(diào)制成質(zhì)地柔軟、營養(yǎng)價值全面、適口性好的優(yōu)質(zhì)青貯飼料呢？我們設想甘蔗(尾)與構(gòu)樹葉混合青貯可能具有潛在的優(yōu)勢：1)甘蔗尾和甘蔗可提供足夠的可溶性碳水化合物來促進發(fā)酵；2)構(gòu)樹葉可提供蛋白質(zhì)，增加飼料中粗蛋白質(zhì)含量和平衡飼料營養(yǎng)結(jié)構(gòu)；3)混合青貯可能對發(fā)酵微生物具有協(xié)同作用[4]。甘蔗和甘蔗尾之間可溶性碳水化合物、粗纖維、粗蛋白質(zhì)含量等不同，對混合青貯的發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價值改善程度可能不同。因此，本試驗分別探討甘蔗尾與構(gòu)樹葉、甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)價值和有氧穩(wěn)定性的影響，為當?shù)馗收?、甘蔗尾、?gòu)樹葉混合青貯飼料的實際應用提供科學依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗1：甘蔗尾與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵品質(zhì)的影響

青貯前采樣：構(gòu)樹葉采自廣西大學動物科學技術學院牧場試驗基地；甘蔗尾采自廣西大學生命科學院的試驗基地。上述新鮮原料采集時間為2018年12月24日，其營養(yǎng)特性和主要微生物數(shù)量見表1。

表1 新鮮甘蔗尾和構(gòu)樹葉的營養(yǎng)特性和主要微生物數(shù)量Table 1 Nutritional characteristics and main microbial counts of fresh sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf

續(xù)表1項目 Items甘蔗尾 Sugarcane top構(gòu)樹葉Broussonetia papyrifera leafSEMP值 P-value微生物數(shù)量 Microbial counts/[lg(CFU/g FM)]乳酸菌LAB4.094.380.150.393腸桿菌 EB5.205.520.050.138酵母菌Yeast6.406.840.070.131霉菌 Mold0.000.000.001.000緩沖容量 BC/(mE/kg DM)208.23b605.31a4.27<0.001

1.1.2 試驗2：甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵品質(zhì)的影響

青貯前采樣：構(gòu)樹葉采自廣西大學動物科學技術學院牧場試驗基地；甘蔗采自廣西大學生命科學院的試驗基地。上述新鮮原料采集時間為2019年10月19日，其營養(yǎng)特性和主要微生物數(shù)量見表2。

表2 新鮮甘蔗和構(gòu)樹葉的常規(guī)營養(yǎng)成分和主要微生物數(shù)量Table 2 Nutritional characteristics and main microbial counts of fresh sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf

1.2 試驗設計

試驗1：將甘蔗尾和構(gòu)樹葉切碎至長度2 cm左右，將構(gòu)樹葉和甘蔗尾新鮮樣按照5種質(zhì)量比例進行混合，每個混合比例設5個重復，構(gòu)樹葉∶甘蔗尾分別為100∶0(全構(gòu)樹葉組)、75∶25(25%甘蔗尾組)、50∶50(50%甘蔗尾組)、25∶75(75%甘蔗尾組)、0∶100(全甘蔗尾組)。將青貯原料充分混勻，裝入2.5 L塑料罐中并壓實，密封，青貯255 d。有氧暴露采樣時間點分別為有氧暴露第0、1、2、3、4、5、6、7天。

試驗2：將甘蔗和構(gòu)樹葉切碎至長度2 cm左右，將構(gòu)樹葉和甘蔗尾新鮮樣按照5種質(zhì)量比例進行混合，每個混合比例設5個重復，構(gòu)樹葉∶甘蔗分別為100∶0(全構(gòu)樹葉組)、75∶25(25%甘蔗組)、50∶50(50%甘蔗組)、25∶75(75%甘蔗組)、0∶100(全甘蔗組)。將青貯原料充分混勻，裝入2.5 L塑料罐中并壓實，密封，青貯255 d。有氧暴露采樣時間點分別為有氧暴露第0、1、2、4、6、8、10、12天。

1.3 指標測定

1.3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分測定

干物質(zhì)(DM)含量參考張麗英[5]的方法測定；粗蛋白質(zhì)(CP)含量采用凱氏定氮儀測定；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量參考Van Soest等[6]的方法；半纖維素(HC)含量為中性洗滌纖維與酸性洗滌纖維含量之差；粗纖維(CF)含量參考GB/T 6434—2006[7]中方法測定；粗灰分(Ash)含量在馬弗爐中550 ℃燃燒5 h測定；有機物(OM)含量為100減去粗灰分百分含量；可溶性碳水化合物含量參考Murphy[8]的方法測定；緩沖容量(BC)參考姜軍等[9]的方法測定。青貯損失(SL)計算公式如下：

青貯損失(%)=100×[青貯后罐重(g)-青貯前罐重(g)]/[青貯前罐重(g)-青貯空罐重(g)]。

1.3.2 發(fā)酵參數(shù)測定

pH測定：參考文獻[10]的方法采用pH計測定。

氨態(tài)氮(NH3-N)含量測定：參考Broderick等[11]的方法測定。

乳酸(LA)含量測定：參考Pryce[12]的方法測定。

乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)和乙醇含量測定：參考Erwin等[13]的方法測定。

1.3.3 主要微生物數(shù)量

乳酸菌(LAB)、腸桿菌(EB)、酵母菌和霉菌數(shù)量：采用平板計數(shù)法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有數(shù)據(jù)分析在R語言(版本4.1)中進行，乳酸菌、腸桿菌、霉菌和酵母菌數(shù)量通過lg(n+1) CFU/g進行轉(zhuǎn)換(n=菌群形成單位數(shù)量)。數(shù)據(jù)分析過程，首先通過Excel 2020整理數(shù)據(jù)，然后導入R studio中，不同處理和不同有氧暴露時間點利用“aov”函數(shù)進行方差分析，事后檢驗利用“agricolae”軟件包進行圖基(Tukey)檢驗，新鮮原料對比采用“t.Experiment”函數(shù)進行雙樣本t檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘蔗尾與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.1.1 甘蔗尾與構(gòu)樹葉混合青貯對其常規(guī)營養(yǎng)成分含量和青貯損失的影響

由表3可知，甘蔗尾與構(gòu)樹葉的混合比例對混合青貯飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分含量和青貯損失均存在顯著影響(P<0.05)。75%甘蔗尾組、50%甘蔗尾組和25%甘蔗尾組的青貯損失顯著高于全構(gòu)樹葉組和全甘蔗尾組(P<0.05)，且全甘蔗尾組的青貯損失最低，為1.37%。全甘蔗尾組和75%甘蔗尾組的干物質(zhì)含量分別為233.32和241.5 g/kg，顯著低于其他試驗組(P<0.05)。此外，全甘蔗尾組和75%甘蔗尾組的水溶性碳水化合物含量最高，分別為128.75和162.52 g/kg DM，構(gòu)樹葉組的可溶性碳水化合物含量最低，而50%甘蔗尾組和25%甘蔗尾組之間差異不顯著(P>0.05)。全甘蔗尾組的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和半纖維素以及有機物含量顯著高于全構(gòu)樹葉組(P<0.05)，而中性和酸性洗滌纖維含量隨甘蔗尾占比的降低而顯著降低(P<0.05)。相反，粗灰分含量在全構(gòu)樹葉組中最高，并隨構(gòu)樹葉占比的降低而顯著降低(P<0.05)。

表3 甘蔗尾和構(gòu)樹葉混合青貯對其常規(guī)營養(yǎng)成分含量和青貯損失的影響Table 3 Effects of mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf on its conventional nutrient contents and SL

2.1.2 甘蔗尾與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵參數(shù)和主要微生物數(shù)量的影響

由表4可知，全甘蔗尾組的pH低于5，而50%甘蔗尾組的pH最高，為6.24；75%甘蔗尾組和25%甘蔗尾組之間pH差異不顯著(P>0.05)，且均顯著低于50%甘蔗尾組和全構(gòu)樹葉組(P<0.05)。全甘蔗尾組的氨態(tài)氮含量為5.17 g/kg DM，顯著低于其他試驗組(P<0.05)；50%甘蔗尾組的氨態(tài)氮含量最高，與全構(gòu)樹葉組無顯著差異(P>0.05)，全構(gòu)樹葉組的氨態(tài)氮含量顯著高于75%甘蔗尾組(P<0.05)。75%甘蔗尾組和50%甘蔗尾組的乳酸含量分別為4.73和4.44 g/kg DM，顯著低于全甘蔗尾組的6.73 g/kg DM(P<0.05)；全構(gòu)樹葉組的乳酸含量為14.77 g/kg DM，顯著高于其他試驗組(P<0.05)。各試驗組的乙醇含量均小于1 g/kg DM，其中全甘蔗尾組和75%甘蔗尾組的乙醇含量最高，均為0.58 g/kg DM。25%甘蔗尾組的乙酸含量高達9.86 g/kg DM，而全甘蔗尾組和75%甘蔗尾組的乙酸含量分別為1.30和1.79 g/kg DM，顯著低于25%甘蔗尾組和全構(gòu)樹葉組(P<0.05)。全甘蔗尾組的丙酸含量僅為0.18 g/kg DM，顯著低于75%甘蔗尾組除外的其他試驗組(P<0.05)。全構(gòu)樹葉組擁有最低的丁酸含量，為0.04 g/kg DM，而75%甘蔗尾組的丁酸含量最高，為2.56 g/kg DM，并且丁酸含量隨著構(gòu)樹葉占比的增加而降低。

表4 甘蔗尾與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵參數(shù)和主要微生物數(shù)量的影響Table 4 Effects of mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf on its fermentation parameters and main microbial counts

各試驗組的乳酸菌數(shù)量均超過了4.0 lg(CFU/g FM)，其中75%甘蔗尾組數(shù)量最高，并且75%甘蔗尾組和50%甘蔗尾組之間沒有顯著差異(P>0.05)，而25%甘蔗尾組數(shù)量最低，為4.20 lg(CFU/g FM)。全甘蔗尾組的腸桿菌數(shù)量為3.55 lg(CFU/g FM)，顯著高于其他試驗組(P<0.05)；而全構(gòu)樹葉組腸桿菌數(shù)量為1.19 lg(CFU/g FM)，顯著低于其他試驗組(P<0.05)；50%甘蔗尾組和25%甘蔗尾組之間腸桿菌數(shù)量沒有顯著差異(P>0.05)。25%甘蔗尾組的酵母菌數(shù)量顯著高于其他試驗組(P<0.05)。各試驗組之間霉菌數(shù)量沒有顯著差異(P>0.05)。

2.1.3 有氧暴露對甘蔗尾與構(gòu)樹葉混合青貯發(fā)酵參數(shù)的影響

由表5可知，有氧暴露前5 d內(nèi)，25%甘蔗尾組的pH變化幅度較小，之后隨著有氧暴露時間的增加而顯著增加(P<0.05)；相比之下，有氧暴露期間全甘蔗尾組、75%甘蔗尾組、50%甘蔗尾組和全構(gòu)樹葉組的pH小幅波動，但全甘蔗尾組的pH顯著低于其他試驗組(P<0.05)。在有氧暴露前2 d內(nèi)，除全甘蔗尾組之外，其他試驗組的氨態(tài)氮含量顯著下降(P<0.05)，隨后顯著下降(P<0.05)。各試驗組的乳酸含量隨有氧暴露時間的增加先增加后降低，其中全甘蔗尾組、75%甘蔗尾組和50%甘蔗尾組的上升期大約在有氧暴露前3 d，隨后乳酸含量逐漸減少。

表5 有氧暴露對甘蔗尾和構(gòu)樹葉混合青貯pH、氨態(tài)氮和乳酸含量的影響Table 5 Effects of aerobic exposure on pH, NH3-N and LA contents of mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf

由表6可知，有氧暴露第3天，各試驗組的乙醇含量均有不同程度增加，隨后降低至有氧暴露第5天。有氧暴露前6 d內(nèi)，全構(gòu)樹葉組、全甘蔗尾組、75%甘蔗尾組和50%甘蔗尾組的乙酸含量隨著有氧暴露時間的增加而增加，在有氧暴露第6天均較有氧暴露第1天顯著增加(P<0.05)。有氧暴露前3 d內(nèi)，全甘蔗尾組、75%甘蔗尾組和50%甘蔗尾組以及全構(gòu)樹葉組的丙酸含量隨著有氧暴露時間的增加而增加。在有氧暴露前4或5 d內(nèi)，75%甘蔗尾組和50%甘蔗尾組的丁酸含量持續(xù)增加，隨后降低。

表6 有氧暴露對甘蔗尾和構(gòu)樹葉混合青貯乙醇和短鏈脂肪酸含量的影響Table 6 Effects of aerobic exposure on ethanol and short-chain fatty acid contents in mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf g/kg DM

2.1.4 有氧暴露對甘蔗尾與構(gòu)樹葉混合青貯主要微生物數(shù)量的影響

由表7可知，在有氧暴露前2 d內(nèi)，各試驗組乳酸菌數(shù)量先降低，隨后升高至有氧暴露第4天。此外，全甘蔗尾組在有氧暴露階段均未檢測到乳酸菌數(shù)量的顯著變化(P>0.05)。在有氧暴露第2天，全構(gòu)樹葉組、全甘蔗尾組、75%甘蔗尾組和25%甘蔗尾組的腸桿菌數(shù)量顯著降低(P<0.05)，隨后75%甘蔗尾組顯著升高至有氧暴露第4天(P<0.05)。50%甘蔗尾組有氧暴露第3天腸桿菌數(shù)量顯著降低(P<0.05)，隨后顯著增加至有氧暴露第5天(P<0.05)。有氧暴露第2天，25%甘蔗尾組的酵母菌數(shù)量顯著降低至0(P<0.05)。類似，在有氧暴露第1天，75%甘蔗尾組的酵母數(shù)量顯著降低至0(P<0.05)。有氧暴露3 d后，各試驗組酵母數(shù)量均降低至0。在有氧暴露前2 d內(nèi)，全構(gòu)樹葉組霉菌數(shù)量呈現(xiàn)輕微增長趨勢，隨后顯著降低至有氧暴露第4天(P<0.05)。與之相比，在有氧暴露前2 d內(nèi)，全甘蔗尾組、75%甘蔗尾組、50%甘蔗尾組和25%甘蔗尾組的霉菌數(shù)量隨有氧暴露時間的增加有降低趨勢，然后又出現(xiàn)增加。

表7 有氧暴露對甘蔗尾和構(gòu)樹葉混合青貯主要微生物數(shù)量的影響Table 7 Effects of aerobic exposure on main microbial counts in mixed silage of sugarcane top and Broussonetia papyrifera leaf lg(CFU/g FM)

2.2 甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.2.1 甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯對其常規(guī)營養(yǎng)成分含量和青貯損失的影響

由表8可知，甘蔗與構(gòu)樹葉混合比例對中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量和青貯損失沒有顯著影響(P>0.05)。全構(gòu)樹葉組的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和粗灰分含量顯著高于全甘蔗組(P<0.05)，并隨著甘蔗占比的降低而顯著增加(P<0.05)，但75%甘蔗組和50%甘蔗組之間的干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)含量差異不顯著(P>0.05)?？扇苄蕴妓衔锖恳?5%甘蔗組最高，達197.07 g/kg DM，顯著高于其他試驗組(P<0.05)，全甘蔗組次之，顯著高于構(gòu)樹葉組、50%甘蔗組和25%甘蔗組(P<0.05)，而全構(gòu)樹葉組、50%甘蔗組和25%甘蔗組之間差異不顯著(P>0.05)。全甘蔗組的有機物含量為949.64 g/kg DM，顯著高于其他試驗組(P<0.05)，全構(gòu)樹葉組最低，為797.34 g/kg DM。此外，全甘蔗組和全構(gòu)樹葉組之間粗纖維和半纖維素含量沒有顯著差異(P>0.05)。

表8 甘蔗和構(gòu)樹葉混合青貯對其常規(guī)營養(yǎng)成分含量和青貯損失的影響Table 8 Effects of mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf on its conventional nutrient contents and SL

2.2.2 甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵參數(shù)和主要微生物數(shù)量的影響

由表9可知，全甘蔗組和75%甘蔗組的pH低于4，分別是3.48和3.65；然而，其他3個試驗組的pH均超過了5，并且互相之間差異不顯著(P>0.05)。全甘蔗組具有最低的氨態(tài)氮含量，為2.76 g/kg DM，75%甘蔗組的氨態(tài)氮含量較高，為10.41 g/kg DM，但均顯著低于其他試驗組(P<0.05)。75%甘蔗組的乳酸含量為24.34 g/kg DM，顯著高于其他試驗組(P<0.05)，全甘蔗組的乳酸含量為17.96 g/kg DM，而全構(gòu)樹葉組的乳酸含量最低，為5.96 g/kg DM。全甘蔗組和75%甘蔗組的乙醇含量分別為7.57和3.83 g/kg DM，顯著高于其他試驗組(P<0.05)。75%甘蔗組的乙酸含量為13.67 g/kg DM，顯著高于其他試驗組(P<0.05)，而全甘蔗組的乙酸含量最低，為5.35 g/kg DM。全甘蔗組的丙酸含量為0.34 g/kg DM，顯著低于其他試驗組(P<0.05)，而75%甘蔗組和50%甘蔗組的丙酸含量均不超過1.5 g/kg DM，全構(gòu)樹葉組的丙酸含量最高，為7.39 g/kg DM。50%甘蔗組的丁酸含量高達15.43 g/kg DM，75%甘蔗組的丁酸含量為1.64 g/kg DM，全甘蔗組的丁酸含量最低，為0.48 g/kg DM。

表9 甘蔗和構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵參數(shù)和主要微生物數(shù)量的影響Table 9 Effects of mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf on fermentation parameters and main microbial counts

75%甘蔗組的乳酸菌數(shù)量為4.54 lg(CFU/g FM)，顯著高于其他試驗組(P<0.05)，全甘蔗組的乳酸菌數(shù)量最低，為2.46 lg(CFU/g FM)；全構(gòu)樹葉組和50%甘蔗組之間乳酸菌數(shù)量沒有顯著差異(P>0.05)。全甘蔗組和75%甘蔗組的腸桿菌數(shù)量均為0，而全構(gòu)樹葉組的腸桿菌數(shù)量為2.27 lg(CFU/g FM)，顯著高于其他試驗組(P<0.05)；25%甘蔗組和50%甘蔗組的腸桿菌數(shù)量差異不顯著(P>0.05)。25%甘蔗組的酵母菌數(shù)量為0.99 lg(CFU/g FM)顯著高于其他試驗組(P<0.05)。全甘蔗組的霉菌數(shù)量為0.37 lg(CFU/g FM)，顯著高于75%甘蔗組(P<0.05)。

2.2.3 有氧暴露對甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

由表10可知，在有氧暴露階段，甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯的試驗組pH變化幅度較小；在有氧暴露第4天，盡管75%甘蔗組的pH顯著增加(P<0.05)，但其pH在有氧暴露階段均低于4，與其他甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯的試驗組相比顯著降低(P<0.05)。在有氧暴露前3 d內(nèi)，全甘蔗組的pH變化較小，但隨后顯著增加至有氧暴露第8天(P<0.05)。在有氧暴露階段，全甘蔗組的氨態(tài)氮含量逐漸降低，尤其是在有氧暴露第8天，降至0；在有氧暴露第2天，75%甘蔗組氨態(tài)氮含量顯著增加(P<0.05)，隨后在有氧暴露第6天降至最低值7.95 g/kg DM。在有氧暴露第4天，全甘蔗組和75%甘蔗組的乳酸含量顯著增加(P<0.05)，隨后顯著降低(P<0.05)。

表10 有氧暴露對甘蔗和構(gòu)樹葉混合青貯pH、氨態(tài)氮和乳酸含量的影響Table 10 Effects of aerobic exposure on pH, NH3-N and LA contents in mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf

續(xù)表10項目Items有氧暴露時間 Aerobic exposure time/d0124681012SEMP值 P-value氨態(tài)氮NH3-N/(g/kg DM) S42.76A2.90dA2.39dA2.79dA0.04dB0.00dB0.00cB0.14dB0.15<0.001B448.34CD51.60bAB43.20aE49.24bC47.43aD50.68bB52.02aA51.43bAB0.22<0.00175S410.41EF12.14cCD9.11cFG13.77cBC7.95cG14.64cB11.64bDE16.75cA0.30<0.00150S448.84A51.05bA28.63bC53.56aA37.02bB53.35bA53.89aA55.01aA1.29<0.00125S449.3BC55.98aAB45.13aC55.33aAB51.64aABC58.53aA53.92aABC57.39aAB1.640.005SEM0.511.000.631.140.910.740.58P值 P-value<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001乳酸LA/(g/kg DM)S417.96AB18.63bAB18.99abAB28.43abA8.35cB7.63bB6.76bB7.04bB2.580.002B45.96A5.07dA4.71cA5.13cA4.49dA5.68bA4.66bA4.96bA0.270.04675S424.34BC22.93aBC26.17aBC41.8aA21.98aBC35.44aAB19.22aC21.43aBC2.770.00450S415.0813.70c14.44abc17.68bc12.28b12.70b9.41b16.60ab2.020.24525S48.37A7.46dAB7.05bcAB7.31cAB5.53cdAB7.07bAB4.99bB5.88bAB0.580.042SEM0.582.142.690.663.231.102.36P值 P-value<0.0010.0040.001<0.0010.0060.0010.014

由表11可知，在有氧暴露階段，全甘蔗組的乙醇含量降低最明顯，從有氧暴露第2天起顯著降低(P<0.05)；相反，在有氧暴露前2 d內(nèi)，75%甘蔗組、50%甘蔗組和25%甘蔗組的乙醇含量顯示增長趨勢；此外，在有氧暴露第6天，全構(gòu)樹葉組的乙醇含量顯著增加(P<0.05)。在有氧暴露第6天，75%甘蔗組的乙酸含量升至最高，之后開始顯著降低(P<0.05)；在有氧暴露第4天，全甘蔗組的乙酸含量降低至0.10 g/kg DM。整個有氧暴露階段，全甘蔗組和75%甘蔗組的丁酸含量沒有明顯波動，而其他3個試驗組的丁酸含量變化非常明顯。

表11 有氧暴露對甘蔗和構(gòu)樹葉混合青貯的乙醇和短鏈脂肪酸含量的影響Table 11 Effects of aerobic exposure on ethanol and short-chain fatty acid contents in mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf g/kg DM

續(xù)表11項目Items有氧暴露時間 Aerobic exposure time/d0124681012SEMP值 P-valueP值 P-value<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001丁酸 BAS40.48B0.88eA1.00cA0.24cBC0.11eC0.20eBC0.18eC0.18dC0.05<0.001B45.02C8.50cA8.53bA6.88bB3.93cC5.02cC7.40cAB6.80cB0.21<0.00175S41.64AB1.85dA1.28cC1.50cBC1.62dAB1.26dC1.27dC1.22dC0.05<0.00150S415.43A14.52aAB11.74aD13.52aC9.12bE7.40bF13.73aBC15.12aA0.18<0.00125S412.80BC12.95bBC11.16aDE13.58aB15.67aA11.82aCD10.39bE11.75bCDE0.26<0.001SEM0.110.150.230.040.060.090.34P值 P-value<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

2.2.4 有氧暴露對甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯主要微生物數(shù)量的影響

由表12可知，在有氧暴露前4 d內(nèi)，各試驗組的乳酸菌數(shù)量呈增加趨勢，隨后全甘蔗組、75%甘蔗組、50%甘蔗組和25%甘蔗組的乳酸菌數(shù)量顯著降低(P<0.05)。在整個有氧暴露階段，全甘蔗組和75%甘蔗組的腸桿菌數(shù)量均為0；在有氧暴露第1天，50%甘蔗組、25%甘蔗組和全構(gòu)樹葉組的腸桿菌數(shù)量降至0。在有氧暴露第1天，50%甘蔗組和25%甘蔗組的酵母菌數(shù)量顯著降至0(P<0.05)，而全構(gòu)樹葉組則在有氧暴露第2天顯著降至0(P<0.05)；75%甘蔗組的酵母菌數(shù)量在整個有氧暴露階段均為0。在有氧暴露第6天，全甘蔗組的霉菌數(shù)量顯著增加(P<0.05)，隨后變化不顯著(P>0.05)；在整個有氧暴露階段，全甘蔗組的霉菌數(shù)量遠高于全構(gòu)樹葉組。

表12 有氧暴露對甘蔗和構(gòu)樹葉混合青貯主要微生物數(shù)量的影響Table 12 Effects of aerobic exposure on main microbial counts in mixed silage of sugarcane and Broussonetia papyrifera leaf lg(CFU/g FM)

續(xù)表12項目Items有氧暴露時間 Aerobic exposure time/d0124681012SEMP值 P-value酵母菌YeastS40.000.00a0.00b0.000.000.000.000.000.001.000B40.21A0.17aA0.00bB0.00B0.00B0.00B0.00B0.00B0.030.00275S40.000.00a0.00b0.000.000.000.000.000.001.00050S40.10B0.00aC1.00aA0.00C0.00C0.00C0.00C0.00C0.01<0.00125S40.99A0.00aB0.00bB0.00B0.00B0.00B0.00B0.00B0.05<0.001SEM0.030.020.000.000.000.000.00P值 P-value0.039<0.0011.0001.0001.0001.0001.000霉菌MoldS40.37D0.30aD0.47bD2.81aC4.78aAB4.88aA4.90aA4.35aB0.09<0.001B40.14BC0.21aBC0.00cC0.39cB2.22bA2.08bA0.51bB2.04bA0.07<0.00175S40.000.30a0.00c0.21c0.21d0.24d0.17c0.14d0.080.19250S40.14C1.13aA1.22aA0.94bAB0.88cAB0.74cABC0.6bABC0.35cdBC0.110.00125S40.17CD1.05aA0.14cCD0.00cD0.72cdAB0.55cABC0.49bcBCD0.54cABC0.090.001SEM0.170.040.090.120.040.060.05P值 P-value0.028<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

3 討 論

3.1 新鮮甘蔗(尾)和構(gòu)樹葉的特性

對于新鮮原料，盡管構(gòu)樹葉表面附著可觀的乳酸菌[數(shù)量在4～6 lg(CFU/g FM)]，甚至構(gòu)樹葉的乳酸菌數(shù)量已經(jīng)顯著超過甘蔗，這對降低青貯飼料氨態(tài)氮含量和增加干物質(zhì)回收率是有利的。然而，如表1和表2所示，試驗1和試驗2的構(gòu)樹葉的CP含量在20 g/kg DM以上，這與吳大林等[14]報道的結(jié)果類似，并且其可溶性碳水化合物含量極低，不到50 g/kg DM，不足以滿足發(fā)酵過程所需最低要求的發(fā)酵糖含量，加上其極高的緩沖能力，所以構(gòu)樹葉單獨發(fā)酵難以保證良好的發(fā)酵品質(zhì)。

3.2 甘蔗尾或甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯對其常規(guī)營養(yǎng)成分含量的影響

與新鮮原料相比，青貯飼料開封后，全甘蔗組的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量增加了，可能是發(fā)酵過程消耗了大量發(fā)酵底物，產(chǎn)生大量乙醇的緣故，因為全甘蔗組青貯后與青貯前相比，可溶性碳水化合物含量顯著降低。青貯飼料中較多的乙醇(超過3%～4% DM)通常與大量酵母有關，而全甘蔗組的乙醇含量高達9% DM，表明甘蔗青貯過程中存在乙醇發(fā)酵，因為檢測到其大量活躍的酵母菌[3.0 lg(CFU/g FM)]，而酵母菌可將蔗糖轉(zhuǎn)化為乙醇，這種青貯飼料通常在有氧暴露于空氣中時容易變質(zhì)，因為某些酵母菌可以在有氧環(huán)境下代謝乳酸。通常，動物采食的乙醇在瘤胃中轉(zhuǎn)化為乙酸或被瘤胃壁吸收[15]，隨后可以轉(zhuǎn)化為乳脂或用于機體代謝或生長。反芻動物大量采食乙醇會導致牛奶中異味[16]，甚至引起反芻動物乙醇中毒[17]，所以甘蔗單獨青貯容易造成大量營養(yǎng)素流失。此外，與其他試驗組相比，75%甘蔗組的可溶性碳水化合物含量最高，說明可溶性碳水化合物的損失率最低，推測75%甘蔗組在發(fā)酵過程中能快速建立酸性環(huán)境，從而抑制有害微生物對額外底物的利用，因為僅75%甘蔗組在青貯前后的粗蛋白質(zhì)含量無顯著變化，說明25%構(gòu)樹葉與75%甘蔗混合青貯有助于減少發(fā)酵過程中的蛋白質(zhì)水解。

3.3 甘蔗尾或甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯對其發(fā)酵參數(shù)的影響

乳酸是降低青貯飼料中pH的主要有機酸，本研究中觀測到試驗2中各試驗組的pH與乳酸的積累量同步變化。此外，試驗2中各試驗組的乙酸和乙醇含量隨甘蔗占比的增加而增加，可能是乙酸菌對酒精的強氧化能力將大量的乙醇轉(zhuǎn)化成乙酸[18]。青貯后試驗1和試驗2中丙酸含量隨構(gòu)樹葉占比的增加而增加，可能是高蛋白質(zhì)原料適宜丙酸菌的繁殖[19]。

一般來講，乳酸/乙酸通常用作發(fā)酵的定性指標[20]。當前研究觀測到，青貯后的全甘蔗尾組和全甘蔗組的乳酸/乙酸高于其他混合構(gòu)樹葉的試驗組，但青貯飼料中較高的乳酸/乙酸更容易發(fā)生有氧不穩(wěn)定性，因為高含量的乳酸可為乳酸同化酵母提供足夠的發(fā)酵底物，而低含量的乙酸含量可能不足以抑制酵母菌的繁殖[16]。通常，良好的青貯飼料發(fā)酵通常是乳酸/乙酸為2.5～3.0，如果其比值低于1.0，通常說明發(fā)酵異常[20]。本研究中觀測到試驗2中構(gòu)樹葉組的乳酸/乙酸為0.6，說明異型發(fā)酵比同型發(fā)酵乳酸菌更活躍，這可能與發(fā)酵環(huán)境溫度有關。Guan等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵過程中溫度是影響發(fā)酵和微生物群落結(jié)構(gòu)的主要因素，而廣西屬于亞熱帶季風氣候(全年平均溫度20～27 ℃)。這表明構(gòu)樹葉單獨青貯更容易受外界溫度影響而產(chǎn)生乙酸發(fā)酵。

氨態(tài)氮含量和氨態(tài)氮/總氮作為衡量青貯飼料中蛋白質(zhì)分解程度的重要指標，其值越高表明蛋白質(zhì)分解越多，優(yōu)質(zhì)的青貯飼料氨態(tài)氮含量應該低于10%[22]。本試驗結(jié)果表明，全甘蔗尾組和全甘蔗組的氨態(tài)氮含量顯著低于其他試驗組；75%甘蔗尾組和75%甘蔗組的氨態(tài)氮/總氮低于6%；其他試驗組的總氮含量都極其高，并且它們的pH均超過5，這通常是梭狀芽胞桿菌蛋白質(zhì)水解活性的結(jié)果，在當前試驗中觀測到大量丁酸的積累足以印證這一點。如果動物采食高含量丁酸的飼料(超過50～100 g/d)會引起泌乳母牛的酮癥，并且由于青貯飼料的能值低，采食量和生產(chǎn)性能均會受到影響[23]。矛盾的是，丁酸含量高的青貯飼料在有氧暴露過程中趨于穩(wěn)定，因為這種酸具有很強的抗真菌特性。同樣，本研究還觀測到，與新鮮原料相比，除75%甘蔗尾組和75%甘蔗組之外，其他與構(gòu)樹葉混合青貯的試驗組中水溶性碳水化合物含量至少降低了50%，表明其形成了梭菌青貯飼料并且會影響其干物質(zhì)消化率，因為許多現(xiàn)成的可溶性營養(yǎng)素已被降解[16]。此外，75%甘蔗組的氨態(tài)氮含量顯著低于其他試驗組，表明25%構(gòu)樹葉與75%甘蔗混合青貯對抑制蛋白質(zhì)水解效果明顯，并且75%甘蔗組具有最高的乳酸含量與之較低的pH(3.65)相對應，因為梭狀芽胞桿菌不耐酸的高滲透壓和低pH。此外，有氧暴露促進了75%甘蔗組、50%甘蔗組和25%甘蔗組的氨態(tài)氮含量的增長。相反，與全構(gòu)樹葉組相比，有氧暴露后，構(gòu)樹葉與甘蔗尾混合青貯顯著降低了氨態(tài)氮的生成，因為能抑制有害微生物生長的乙酸和丙酸也逐漸增加。

3.4 甘蔗尾或甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯對其主要微生物數(shù)量的影響

通常，腸桿菌常在溫血動物的腸道中發(fā)現(xiàn)，其大多數(shù)菌株無害，但某些血清型會引起嚴重的食物中毒[24]。本研究中，全甘蔗組和75%甘蔗組的腸桿菌數(shù)量從3.0 lg(CFU/g FM)降低至0，并且在有氧暴露后，所有混合了甘蔗的試驗組中腸桿菌數(shù)量均為0，表明構(gòu)樹葉中添加甘蔗能有效抑制腸桿菌的繁殖。乳酸菌是乳酸的生產(chǎn)者，本試驗中觀測到，有氧暴露后，全甘蔗組的乳酸菌數(shù)量和乳酸含量變化結(jié)果高度同步(先增加后降低)，而pH則與之變化相反。然而，從當前試驗結(jié)果來看，全甘蔗組極容易發(fā)生有氧不穩(wěn)定性，因為其霉菌數(shù)量自有氧暴露后顯著增長，并且在有氧暴露第6天霉菌數(shù)量接近5.0 lg(CFU/g FM)，盡管霉菌數(shù)量不應該作為霉菌毒素的指標[25]，但其數(shù)量達到5.0 lg(CFU/g FM)通常與青貯飼料有氧變質(zhì)有關。有氧不穩(wěn)定的青貯飼料也可能會散發(fā)出霉味或發(fā)霉的氣味，并且可能會伴隨明顯的霉菌表現(xiàn)(甘蔗組在有氧暴露第6天開始出現(xiàn))。發(fā)霉的青貯飼料應該丟棄，因為它可能已被霉菌毒素污染，會引起嚴重的健康、生育和生產(chǎn)等問題[26]。與之相比，在有氧暴露階段，75%甘蔗組的霉菌數(shù)量一直處于極低水平[低于1.0 lg(CFU/g FM)]，因為其青貯飼料中始終保持較高水平的乙酸含量(平均含量15 g/kg DM)而抑制了霉菌繁殖。

4 結(jié) 論

甘蔗尾或甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯有助于提高青貯飼料的發(fā)酵質(zhì)量和營養(yǎng)價值。綜合考慮常規(guī)營養(yǎng)成分含量、發(fā)酵參數(shù)和有氧穩(wěn)定性等指標，甘蔗與構(gòu)樹葉混合青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)于甘蔗尾與構(gòu)樹葉混合青貯飼料，與構(gòu)樹葉的混合青貯中的甘蔗占比為75%時能顯著改善混合青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，而甘蔗尾的添加量需要超過75%才能明顯改善混合青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。

致謝：

感謝廣西大學生命科學院溫榮輝老師提供本次試驗所用甘蔗材料。