4种复合微生物菌剂对全株玉米青贮的影响研究

王丽学，范寰，霍文娟*，刘景喜，潘振亮，陈龙宾，韩静，冯婧，孟繁瑞

（1.天津市畜牧兽医研究所，天津300381；2.天津市畜禽健康养殖技术工程中心，天津300381）

4种复合微生物菌剂对全株玉米青贮的影响研究

王丽学1，2，范寰1，2，霍文娟1，2*，刘景喜1，2，潘振亮1，2，陈龙宾1，2，韩静1，2，冯婧1，2，孟繁瑞1，2

（1.天津市畜牧兽医研究所，天津300381；2.天津市畜禽健康养殖技术工程中心，天津300381）

凝结芽孢杆菌（B）、植物乳杆菌（L）、粪链球菌（S）和乳酸片球菌（P）是四种同型发酵乳酸菌，为探讨其作为青贮添加剂的组合应用效果，本研究以任意三种组成的4种复合菌剂（BLS、BSP、BLP和LSP）为研究对象，进行全株玉米青贮，分别设置50 mL/t和100 mL/t两个剂量处理，对照组以蒸馏水代替复合微生物菌剂。结果表明：（1）复合微生物菌剂处理全株玉米青贮在感官评价上均优于对照组；（2）与对照组相比，复合微生物菌剂处理组具有较高的干物质、粗蛋白质和淀粉含量以及较低的灰分、NDF和ADF含量，在一定程度上减少了全株玉米青贮的营养损失；（3）复合微生物处理组虽在一定程度上增加了乳酸在总有机酸中所占比例而减少了乙酸、丙酸和丁酸所占比例，但其差异未达显著水平；（4）运用隶属函数法进行综合比较，复合微生物菌剂以BLP即凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌和乳酸片球菌组合为最佳，剂量以100 mL/t为佳。

凝结芽孢杆菌；植物乳杆菌；粪链球菌；乳酸片球菌；全株玉米；青贮品质

全株玉米青贮营养丰富，适口性好，易消化且保存期长，可提高奶牛产奶量，减少疾病发生，同时可实现一年四季均衡供应，是目前我国奶牛养殖重要的优质粗饲料来源（李德锋等，2013；张晓庆等，2013）。凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、粪链球菌（Streptococcus faecalis）和乳酸片球菌（Pediococcusacidilactici）属于同型乳酸菌，均具有促进乳酸发酵、改善青贮饲料发酵品质、抑制杂菌生长、减少养分损失等特点（侯新强等，2009）。研究表明，粪链球菌和植物乳杆菌混合作为青贮添加剂，在青贮初期发酵中粪链球菌占优势，但当pH降到5.0以下，优势被植物乳杆菌取代（刘晗璐等，2008）。乳酸片球菌是片球菌的一种，片球菌与植物乳杆菌组成青贮添加剂，可在一定程度上提高青贮饲料蛋白质含量，降低粗纤维含量（崔棹茗等，2015；麦合木提·依马木尼亚孜，2013）。凝结芽孢杆菌是乳酸菌的一种，属于兼性厌氧菌，能分解糖类生成L型乳酸。Mark等（2011）研究证明，凝结芽孢杆菌在50℃、pH为5.0的条件下能够利用戊糖-磷酸盐途径有效发酵分解木质素等，但目前主要作为奶牛用微生物饲料添加剂提高奶牛产奶量并改善牛奶质量（孙明日等，2013）。本研究以上述4种微生物中的任意三种混合而成的复合菌剂为研究对象，研究其作为青贮添加剂对全株玉米青贮品质的影响，以期为改善全株玉米青贮品质提供指导和依据。

1　材料与方法

1.1试验材料本试验共计选择四个菌种，包括凝结芽孢杆菌（B.coagulans，B）、植物乳杆菌（L. plantarum，L）、粪链球菌（S.faecalis，S）和乳酸片球菌（P.acidilactici，P），所有菌种均为市售；试验同时使用了麸皮和食盐以及MRS培养基，均为市售；全株玉米，收获于乳熟后期。

1.2试验设计和方法凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪链球菌和乳酸片球菌4个菌种设置4种组合，即：BLS、BSP、BLP和LSP，每个组合以2种剂量添加，即50 mL/t和100 mL/t，对照组（CK）以蒸馏水代替复合微生物菌剂，每个处理设置3个重复。

将凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪链球菌和乳酸片球菌分别活化后培养于MRS液体培养基上，10%接种量37℃培养48 h，按试验设计的组合以1∶1∶1比例于MRS培养基混合，混合菌剂菌落总数为9.9×109cfu/mL。

通过联合收割机对乳熟后期玉米收获并切碎，按麸皮10 kg/t和食盐9 kg/t添加至全株玉米样品中，混合均匀。准备1.5 L发酵罐，按每罐1.5 kg全株玉米混合样品制作青贮，处理组分别均匀添加复合菌剂75 μL和150 μL，对照组以蒸馏水代替复合菌剂，将添加物与全株玉米混匀后置于发酵罐中，压实密封。

1.3样品采集和指标分析全株玉米青贮制作15 d后打开青贮罐，弃掉表层2 cm样品，对样品进行感官评定（表1）。取20 g样品，加入蒸馏水180 mL，搅拌浸提5 min，四层纱布过滤，滤液转移到漏斗上用滤纸过滤，滤液用于pH、氨态氮和有机酸（乳酸、乙酸、丙酸和丁酸）的测定。另取样品200 g左右于信封袋中，记录其鲜重后置于鼓风干燥箱中105℃杀青2 h、85℃烘至恒重，称其干重，计算干物质含量。

表1　青贮玉米感官评分标准

烘干至恒重的青贮样品粉碎后进行粗蛋白质、淀粉、粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤不溶蛋白（NDIP）和黄曲霉毒素含量的分析。粗蛋白质、氨态氮和中性洗涤不溶氮采用凯氏定氮法分析；淀粉含量采用蒽酮比色法测定（郭冬生和彭小兰，2007）；粗脂肪采用索氏浸提法进行分析；粗灰分采用国标GB/T 6438-2007进行测定；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量采用Van Soest方法进行测定；黄曲霉毒素采用酶联免疫法进行分析。

1.4数据统计与分析文中数据分析和图表制作分别由IBM SPSS statistics 20.0和Microsoft Excel 2010完成，数据均以“平均值±标准差”表示。通过方差分析（Two-way ANOVA）对不同处理全株玉米青贮各项指标在菌种组合和剂量及二者互作效应的差异进行分析，并用HSD对各项指标进行多重比较分析，并通过模糊隶属函数法对各微生物组合和剂量处理进行综合评价。

隶属函数计算公式为：

式中：X为全株玉米青贮某一指标测定值；Xmax和Xmin分别表示某一指标测定值内的最大和最小值。一般而言，全株玉米青贮感官评分、干物质、粗蛋白质、淀粉、粗脂肪和乳酸含量与其发酵品质正相关，其隶属函数运用公式X'ij（μ）计算，而pH值及氨态氮、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤不溶氮、黄曲霉毒素、乙酸、丙酸、丁酸含量与其品质负相关，故其隶属函数运用X'ij（反）计算，上述所有指标的隶属函数之和即可作为评价全株玉米青贮品质评价的综合指数，值越大，说明处理效果越好。

2　结果与分析

2.1不同处理全株玉米青贮的感官评价根据感官评定结果，复合微生物BLS组、LSP150 μL处理组的评分均高于15分，属于1级优良；其他微生物处理组评分均为11～15分，属于2级尚好；而对照组总评分均为4分，属于4级腐败。黄曲霉毒素分析结果表明，无论是微生物组还是对照组均未超出国家标准（10 μg/kg）。

2.2不同处理全株玉米青贮营养成分和有机酸含量变化从表2可以看出，不同的菌种组合、剂量以及二者交互作用对全株玉米青贮干物质、氨态氮、粗灰分含量均存在显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）的影响；粗蛋白质含量在不同剂量处理之间存在显著差异（P＜0.05）；粗脂肪和ADF含量在不同菌种组合之间存在显著差异（P＜0.05）；而pH值和NDF、NDIP、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量在不同菌种组合、不同剂量及二者相互作用下的差异均未达显著水平（P＞0.05）。

表2　菌种组合和剂量及二者交互效应对全株玉米青贮相关指标影响的方差分析结果

从表3可以看出：（1）不同处理全株玉米青贮的pH值均低于4.0，但各处理间差异均未达显著水平；（2）复合菌剂组合处理干物质含量表现出BLP＞LSP＞BLS＞BSP＞CK，其中BLP显著高于CK，较CK提高了6.839%，不同剂量表现为150 μL处理组显著高于75 μL处理组2.175%，在交互作用下，LSP150 μL组最高，而CK75 μL组最低，LSP150 μL组显著高出CK75 μL组10.038%；（3）复合菌剂组合处理粗蛋白质含量表现为BLP＞BLS＞BSP＞CK＞LSP，其中BLP组较LSP组提高了3.771%，达显著水平，不同剂量表现为150 μL处理组显著高于75 μL处理组2.863%，在组合与剂量交互作用下，BLP150 μL组（最高）显著高于BSP75 μL组（最低）6.710%；（4）复合菌剂处理间氨态氮含量表现为BLS＞BSP＞LSP＞BLP＞CK，其中BLS组显著高于BSP组，二者又显著高于后三者，不同剂量表现为75 μL处理组显著高于150 μL处理组10.609%，在交互作用下，BSP150 μL组显著低于BLS150 μL组71.823%；（5）NDIP含量在微生物处理组间和剂量间均无显著差异；（6）淀粉含量在各菌种组合间无显著差异，但不同剂量处理间有显著差异，表现为150 μL处理组显著高于75 μL处理组8.386%，在交互作用下表现为BLP150 μL组显著高于BSP75 μL组17.571%；（7）复合菌剂处理后粗脂肪含量变化表现为BLS＞BLP＞BSP＞LSP＞CK，其中BLS组和BLP组分别较CK组提高了22.761%和20.056%，达到显著水平，但在剂量处理间无显著差异，交互作用下，BLP75 μL组显著高于CK150 μL组44.174%；（8）复合菌剂处理后粗灰分含量表现为CK＞BSP＞BLS＞BLP＞LSP，其中LSP组较CK组显著降低了10.289%，剂量处理150μL组较75 μL组显著降低了6.665%，交互作用下，LSP150 μL组较CK75 μL组显著降低了21.403%。

表3　不同复合微生物菌剂和剂量处理后全株玉米青贮相关指标和隶属函数多重比较结果

2.3不同处理全株玉米青贮品质的隶属函数综合分析由表2可知，根据试验中所测相关指标计算的隶属函数在不同复合菌剂处理和不同剂量处理间均存在极显著差异（P＜0.01），但二者互作效应未对其产生显著影响。表3结果显示，隶属函数在复合菌剂处理间表现为BLP＞BLS＞LSP＞BSP＞CK，其中BLP组显著高于CK组38.958%，且不同剂量间150 μL组显著高于75 μL组15.606%，交互作用下，BLP150 μL组（最高）高于CK75 μL组（最低）66.818%。

3　讨论与结论

4种复合微生物菌剂（BLS、BSP、BLP和LSP）处理全株玉米青贮与对照相比，在感官评价上具有较强的芳香味或酸香味，可以使茎叶结构保持良好，在一定程度上提高了全株玉米青贮的适口性，同时具有较高的干物质、粗蛋白质和淀粉含量以及较低的灰分、NDF和ADF含量，在一定程度上减少了全株玉米青贮的营养损失，提高其可消化性。本试验结果与多数微生物菌剂可使青贮物料蛋白质增加、粗纤维降低、养分损失减少、青贮质量提高等研究结论基本一致（刘金伟等，2014；麦合木提·依马木尼亚孜，2013）。

与不添加复合微生物菌剂的对照组相比，复合微生物菌剂处理的全株玉米青贮各有机酸含量虽有一定的增加和减少，但差异均未达显著水平，这与各处理间pH无显著差异相吻合，与郭金双和孔祥浩（1997）报道相一致。这可能主要是由于全株玉米富含碳水化合物，可为其自身附着的乳酸菌或者外源添加的微生物菌剂提供充足的底物，导致无论是处理组还是对照组均可产酸到一个相似的水平。但根据相关研究，微生物菌剂处理具有更高含量的产酸菌，故其pH下降的速度应该较快（张增欣和邵涛，2006），这还有待于进一步研究证实。同时结果还显示，复合微生物处理组虽在一定程度上增加了乳酸在总有机酸中所占比例而减少了乙酸、丙酸和丁酸所占比例，但差异未达显著水平。

通过隶属函数法对各处理进行综合评价表明，复合微生物菌剂以BLP即凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌和乳酸片球菌组合为最佳，其剂量以150 μL/1.5 kg即100 mL/t为佳。这与刘晗璐等（2008）报道的“球菌+杆菌”组合对试验牧草青贮品质改善效果最优的结果基本一致，只是其中添加了另外一种微生物菌剂——凝结芽孢杆菌。由于目前鲜有凝结芽孢杆菌应用于青贮添加剂领域的报道，故其作用机理有待于进一步研究证实。

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Four kinds of microbial additives，including Bacillus coagulans（B），Lactobacillus plantarum（L），Streptococcus faecalis（S）and Pediococcusacidilactici（P），are belong to the homofermentative lactic bacteria.In order to explore their combination application effect，4 compound microbial additives（BLS，BSP，BLP and LSP）were used to make wholecrop corn silage as treatments，and each treatment had two doses（50 mL/t and 100 mL/t），while the control was sprayed with equal distilled water.The results showed that：（1）In the sensory evaluation of whole-crop corn silage，compound microbial treatments was superior to the controls.（2）Compared with the control，compound microbial treatments had higher dry matter，crude protein and starch content and lower ash，NDF and ADF content，which indicated that compound microbial treatments reduced the nutrient loss of corn silage.（3）Compound microbial treatments increased the lactic acid proportion in the total organic acids and reduced the proportion of acetic acid，propionic acid and butyric acid，but the difference wasn’t significant.（4）A comprehensive comparison was conducted through the subordinate function analysis，and the results showd that BLP comprised of Bacillus coagulans，Lactobacillus plantarum，and Pediococcusacidilactici was the best combination of the 4 compound microbial additives，and its dose of 100 mL/t was better than 50 mL/t.

Bacillus coagulans；Lactobacillus plantarum；Streptococcus faecalis；Pediococcusacidilacticii；whole-crop corn；silage quality

S816.7

A

1004-3314（2016）12-0022-05

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161206

天津市科技支撑计划重点项目（13ZCZDNC00800）