微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米、大豆秸稈混貯效果的多維度解析_第1頁
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文檔簡介

微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米、大豆秸稈混貯效果的多維度解析一、引言1.1研究背景與意義隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速,農(nóng)作物資源的高效利用成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。馬鈴薯渣、玉米秸稈和大豆秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要副產(chǎn)物,其產(chǎn)量豐富,但目前的利用現(xiàn)狀卻不容樂觀。馬鈴薯作為世界第四大糧食作物,在我國廣泛種植,種植面積和總產(chǎn)量均居世界首位。在馬鈴薯深加工制取淀粉和粉條的過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的馬鈴薯淀粉渣。一般加工1t馬鈴薯會(huì)產(chǎn)生9t馬鈴薯淀粉渣,其主要成分包括蛋白質(zhì)4.6%-5.5%、粗脂肪0.16%、粗纖維9.46%、糖1.05%等。然而,鮮馬鈴薯淀粉渣含水量高達(dá)90%,自帶菌多達(dá)33種,這使得其儲(chǔ)存和運(yùn)輸極為困難,極易腐敗變質(zhì)并產(chǎn)生惡臭,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染;若進(jìn)行烘干處理,成本過高,會(huì)增加企業(yè)負(fù)擔(dān)。若將其直接作為飼料,由于蛋白質(zhì)含量低、粗纖維含量高、適口性差,利用率很低;若當(dāng)成廢渣掩埋處理,因其含有大量無機(jī)鹽,會(huì)導(dǎo)致土壤和地下水污染,馬鈴薯淀粉渣的開發(fā)和利用成為亟待解決的難題。玉米秸稈是目前青貯使用量最大的秸稈類飼料,也是常用的粗飼料資源。我國作為玉米生產(chǎn)大國,每年產(chǎn)生大量玉米秸稈。然而,長期以來,由于秸稈處理技術(shù)的落后和農(nóng)民對秸稈價(jià)值的認(rèn)識(shí)不足,大部分玉米秸稈被廢棄或焚燒,造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。大豆秸稈同樣是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要副產(chǎn)物,我國大豆產(chǎn)量逐年上升,相應(yīng)的大豆秸稈產(chǎn)量也隨之增加。據(jù)估算,2020年全國大豆秸稈產(chǎn)量達(dá)2077.8萬噸。但我國僅有少量的大豆秸稈作為牛羊粗飼料,大量的大豆秸稈均被焚燒,利用率小于3%,導(dǎo)致寶貴資源浪費(fèi)嚴(yán)重。將馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈進(jìn)行混貯,是一種極具潛力的資源利用方式。通過混貯,可以實(shí)現(xiàn)不同原料之間的優(yōu)勢互補(bǔ),提高青貯飼料的營養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)。馬鈴薯渣中含有一定量的淀粉和糖分,可作為乳酸菌發(fā)酵的底物,促進(jìn)青貯發(fā)酵過程;玉米秸稈營養(yǎng)豐富,是常用的粗飼料資源;大豆秸稈蛋白質(zhì)含量較高,質(zhì)量較好,與玉米秸稈混合青貯,可提高青貯飼料的粗蛋白含量。三者混貯能夠豐富青貯飼料的營養(yǎng)成分,提高飼料的適口性和消化率,為畜牧業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的粗飼料來源。這不僅有助于減少對糧食飼料的依賴,降低養(yǎng)殖成本,還能提高養(yǎng)殖動(dòng)物的生產(chǎn)性能和健康水平。微生物發(fā)酵劑在青貯過程中起著關(guān)鍵作用。青貯發(fā)酵的原理是通過厭氧微生物的發(fā)酵活動(dòng)(主要為乳酸菌)抑制有害微生物的活動(dòng)及內(nèi)源性植物分解代謝酶的活性,從而最大限度地保存飼料營養(yǎng)價(jià)值。通常,附著于粗飼料表面的乳酸菌數(shù)目很少,且多為異型發(fā)酵類菌種,而存在于牧草和作物表面的其他微生物多為腸桿菌、霉菌和梭狀桿菌等有害微生物,梭狀桿菌等厭氧菌在青貯時(shí)隨著氧氣的耗盡開始迅速繁殖,可導(dǎo)致飼料腐敗變質(zhì)。微生物發(fā)酵劑一般由一種或一種以上乳酸菌、酶和一些營養(yǎng)物組成,添加微生物發(fā)酵劑可以有目的地調(diào)節(jié)青貯料內(nèi)微生物區(qū)系,調(diào)控青貯發(fā)酵過程,促進(jìn)乳酸菌大量繁殖,更快地產(chǎn)生乳酸,促進(jìn)多糖與粗纖維的轉(zhuǎn)化,提高干物質(zhì)回收率,從而有效提高青貯飼料的質(zhì)量。研究不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈混貯效果的影響,篩選出最適合的發(fā)酵劑及使用條件,對于提高混貯飼料的品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值具有重要意義。綜上所述,本研究聚焦于微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈混貯效果的影響,旨在通過深入探究,為農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持,推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,減少環(huán)境污染,提高資源利用效率,促進(jìn)畜牧業(yè)的健康發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1馬鈴薯渣利用研究馬鈴薯渣的利用研究在國內(nèi)外都有一定進(jìn)展。國外對馬鈴薯渣的研究起步較早,早在20世紀(jì)40年代就開始了相關(guān)探索。目前,國外的研究主要集中在處理提取有益產(chǎn)品,如從馬鈴薯渣中提取膳食纖維、果膠等成分,用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。在利用馬鈴薯渣作為培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料方面也有較多研究,通過篩選優(yōu)良菌株,優(yōu)化發(fā)酵條件,提高蛋白含量,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白飼料。國內(nèi)對馬鈴薯渣的研究始于20世紀(jì)90年代末,在利用馬鈴薯渣發(fā)酵生產(chǎn)青貯飼料方面有一定成果。有研究報(bào)道馬鈴薯淀粉渣和秸稈混合青貯料可以完全替代全株玉米青貯料飼喂奶牛,對奶牛干物質(zhì)采食量和奶牛生產(chǎn)性能等無顯著影響。也有研究將馬鈴薯淀粉渣和玉米秸混合調(diào)制成青貯料并飼喂肉羊,通過對肉羊生長性能、瘤胃內(nèi)環(huán)境和血液生化指標(biāo)的影響,評(píng)價(jià)混合青貯料的品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值,為馬鈴薯淀粉渣-玉米秸稈青貯料在畜牧業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。然而,目前馬鈴薯渣的處理和轉(zhuǎn)化問題仍未得到完全解決,在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用效率等方面還存在諸多挑戰(zhàn)。1.2.2玉米秸稈利用研究玉米秸稈作為常用的粗飼料資源,其利用研究備受關(guān)注。在飼料化利用方面,除了傳統(tǒng)的直接青貯外,還包括氨化、堿化等處理方式,以提高秸稈的消化率和營養(yǎng)價(jià)值。有研究表明,通過氨化處理,玉米秸稈的粗蛋白含量顯著提高,動(dòng)物采食量和消化率也有所增加。在能源化利用方面,玉米秸稈可用于生物質(zhì)發(fā)電、沼氣生產(chǎn)等。通過氣化技術(shù),將玉米秸稈轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w,用于供熱、發(fā)電;利用厭氧發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)沼氣,為農(nóng)村提供清潔能源。在肥料化利用方面,玉米秸稈還田是常見的方式,能增加土壤有機(jī)質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu),但存在還田后秸稈腐熟慢、病蟲害傳播等問題,需要配合合理的農(nóng)業(yè)措施加以解決。1.2.3大豆秸稈利用研究大豆秸稈的利用研究也在不斷發(fā)展。在飼料利用方面,由于大豆秸稈蛋白質(zhì)含量較高,質(zhì)量較好,常被作為牛羊等反芻動(dòng)物的粗飼料。但大豆秸稈的適口性較差,消化率低,限制了其在飼料領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過青貯、微貯等處理技術(shù),可改善大豆秸稈的適口性和消化率。有研究將大豆秸稈與其他飼草混合青貯,提高了青貯飼料的品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值。在其他利用領(lǐng)域,大豆秸稈可用于造紙、栽培食用菌、生物基化學(xué)品以及環(huán)保原料等。向松明等對大豆秸稈的化學(xué)成分進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其纖維素和木質(zhì)素含量與木材相近,從化學(xué)組成上說明大豆秸稈是比較適合的制漿造紙非木材纖維原料。胡潤芳等的試驗(yàn)表明,大豆秸稈可以完全替代麩皮、替代部分木屑栽培香菇,并能提高鮮菇外觀商品性。然而,目前我國大豆秸稈的利用率仍然較低,大部分被焚燒,造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。1.2.4馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈混貯研究將馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈進(jìn)行混貯的研究相對較少,但已有研究表明這種混貯方式具有一定的可行性和優(yōu)勢。馬鈴薯渣中含有一定量的淀粉和糖分,可作為乳酸菌發(fā)酵的底物,促進(jìn)青貯發(fā)酵過程;玉米秸稈營養(yǎng)豐富,是常用的粗飼料資源;大豆秸稈蛋白質(zhì)含量較高,與玉米秸稈混合青貯,可提高青貯飼料的粗蛋白含量。三者混貯能夠?qū)崿F(xiàn)營養(yǎng)互補(bǔ),提高青貯飼料的品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值。有研究探討了馬鈴薯淀粉渣與玉米秸稈不同比例混合青貯對青貯品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)適宜的混合比例可顯著改善青貯品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性。然而,目前對于馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈混貯的最佳比例、發(fā)酵條件等方面的研究還不夠深入,需要進(jìn)一步探索。1.2.5微生物發(fā)酵劑在飼料青貯領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展微生物發(fā)酵劑在飼料青貯領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,研究也不斷深入。微生物發(fā)酵劑一般由一種或一種以上乳酸菌、酶和一些營養(yǎng)物組成,添加微生物發(fā)酵劑可以有目的地調(diào)節(jié)青貯料內(nèi)微生物區(qū)系,調(diào)控青貯發(fā)酵過程,促進(jìn)乳酸菌大量繁殖,更快地產(chǎn)生乳酸,促進(jìn)多糖與粗纖維的轉(zhuǎn)化,提高干物質(zhì)回收率,從而有效提高青貯飼料的質(zhì)量。不同類型的微生物發(fā)酵劑對青貯效果的影響不同,單一菌種發(fā)酵劑和復(fù)合菌種發(fā)酵劑各有優(yōu)缺點(diǎn)。單一菌種發(fā)酵劑作用相對單一,但針對性強(qiáng);復(fù)合菌種發(fā)酵劑包含多種有益微生物,能夠發(fā)揮協(xié)同作用,更全面地改善青貯品質(zhì),但菌種間的配伍和穩(wěn)定性是需要關(guān)注的問題。研究表明,添加同型乳酸菌發(fā)酵劑可使乳酸發(fā)酵占主導(dǎo)地位,迅速降低pH值,抑制有害微生物活動(dòng),保存飼料營養(yǎng)價(jià)值。除了乳酸菌,一些酶制劑如纖維素酶、半纖維素酶等也常被添加到微生物發(fā)酵劑中,以提高秸稈中纖維素、半纖維素等物質(zhì)的降解率,進(jìn)一步提高青貯飼料的消化率和營養(yǎng)價(jià)值。1.3研究目的與內(nèi)容1.3.1研究目的本研究旨在深入探究不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈混貯效果的影響,通過系統(tǒng)分析混貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)成分、有氧穩(wěn)定性以及瘤胃降解率等指標(biāo),篩選出最適合的微生物發(fā)酵劑種類及添加劑量,為提高馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈混貯飼料的品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持,促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用,推動(dòng)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.3.2研究內(nèi)容不同微生物發(fā)酵劑對混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響:設(shè)置不同微生物發(fā)酵劑處理組,以不添加發(fā)酵劑為對照組,對馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈按一定比例混合后的物料進(jìn)行青貯處理。在青貯過程中,定期測定青貯飼料的pH值、有機(jī)酸含量(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等)、氨態(tài)氮含量等發(fā)酵指標(biāo),分析不同微生物發(fā)酵劑對青貯發(fā)酵過程的調(diào)控作用,評(píng)估其對青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響。不同微生物發(fā)酵劑對混貯飼料營養(yǎng)成分的影響:測定青貯結(jié)束后不同處理組混貯飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分,包括干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維等含量,以及礦物質(zhì)元素(鈣、磷等)和維生素含量,研究微生物發(fā)酵劑對混貯飼料營養(yǎng)成分的影響,明確其在提高飼料營養(yǎng)價(jià)值方面的作用。不同微生物發(fā)酵劑對混貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響:對青貯后的飼料進(jìn)行有氧暴露試驗(yàn),測定在有氧條件下飼料的溫度變化、pH值變化、微生物數(shù)量變化(霉菌、酵母菌、好氧細(xì)菌等)以及感官品質(zhì)變化(色澤、氣味、質(zhì)地等),評(píng)估不同微生物發(fā)酵劑處理的混貯飼料的有氧穩(wěn)定性,確定能夠有效提高混貯飼料有氧穩(wěn)定性的微生物發(fā)酵劑類型及添加條件。不同微生物發(fā)酵劑對混貯飼料瘤胃降解率的影響:采用體外瘤胃發(fā)酵法或體內(nèi)試驗(yàn)法,測定不同微生物發(fā)酵劑處理的混貯飼料在瘤胃中的干物質(zhì)降解率、粗蛋白降解率、中性洗滌纖維降解率、酸性洗滌纖維降解率等指標(biāo),分析微生物發(fā)酵劑對混貯飼料在瘤胃內(nèi)消化降解特性的影響,為評(píng)估混貯飼料在反芻動(dòng)物體內(nèi)的消化利用效率提供數(shù)據(jù)支持。二、材料與方法2.1試驗(yàn)材料馬鈴薯渣:來源于[具體馬鈴薯加工廠名稱],該廠以新鮮馬鈴薯為原料進(jìn)行淀粉加工,本試驗(yàn)所用馬鈴薯渣為其生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物。剛產(chǎn)出的馬鈴薯渣呈濕潤的塊狀,顏色為淺黃色至淺褐色,質(zhì)地較為細(xì)膩,伴有明顯的馬鈴薯清香和發(fā)酵氣味。其含水量高達(dá)85%-90%,這使得馬鈴薯渣在常溫下極易變質(zhì),不利于長時(shí)間儲(chǔ)存和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。經(jīng)檢測,馬鈴薯渣中含有豐富的碳水化合物,約占干物質(zhì)的60%-70%,主要以淀粉的形式存在;粗蛋白含量在4%-6%之間;粗纖維含量為8%-10%。此外,還含有少量的粗脂肪、礦物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)成分。玉米秸稈:收獲自[具體種植地點(diǎn)]的玉米種植田,該地區(qū)土壤肥沃,氣候適宜,玉米生長過程中未使用高毒高殘留農(nóng)藥,確保了玉米秸稈的安全性和品質(zhì)。玉米秸稈在收獲時(shí),玉米籽實(shí)已成熟,秸稈呈現(xiàn)出黃綠色至黃棕色,質(zhì)地較為堅(jiān)韌。將其切成2-3cm的小段后,便于后續(xù)與其他原料混合以及青貯操作。經(jīng)測定,其含水量約為65%-70%,粗蛋白含量在7%-9%之間,粗纖維含量高達(dá)30%-35%,中性洗滌纖維含量為40%-45%,酸性洗滌纖維含量為25%-30%。同時(shí),玉米秸稈中還含有一定量的可溶性碳水化合物、礦物質(zhì)(如鈣、磷等)和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。大豆秸稈:取自[具體大豆種植區(qū)域],該區(qū)域采用科學(xué)的種植管理模式,保證了大豆秸稈的質(zhì)量。大豆秸稈在收獲后,顏色為淺黃色至淺棕色,表面較為光滑,有一定的韌性。同樣將其切成2-3cm的小段備用。大豆秸稈的含水量約為60%-65%,與玉米秸稈和馬鈴薯渣混合后,有利于調(diào)節(jié)青貯原料的整體水分含量。其粗蛋白含量相對較高,達(dá)到10%-12%,在混貯中可有效提高青貯飼料的蛋白質(zhì)水平;粗纖維含量為25%-30%,中性洗滌纖維含量為35%-40%,酸性洗滌纖維含量為20%-25%。此外,大豆秸稈還富含多種氨基酸和礦物質(zhì),為反芻動(dòng)物提供了豐富的營養(yǎng)來源。微生物發(fā)酵劑:本試驗(yàn)選用了三種常見的微生物發(fā)酵劑,分別為發(fā)酵劑A、發(fā)酵劑B和發(fā)酵劑C。發(fā)酵劑A:主要成分為植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum),活菌數(shù)≥1×10^10CFU/g。植物乳桿菌是一種革蘭氏陽性菌,能夠利用碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸,降低青貯飼料的pH值,有效抑制有害微生物的生長繁殖,從而保證青貯飼料的品質(zhì)和安全性。此外,植物乳桿菌還具有改善青貯飼料適口性、提高動(dòng)物采食量的作用。發(fā)酵劑B:由嗜酸乳桿菌(Lactobacillusacidophilus)和纖維素酶組成,其中嗜酸乳桿菌活菌數(shù)≥5×10^9CFU/g,纖維素酶活力≥1000U/g。嗜酸乳桿菌可以發(fā)酵產(chǎn)生乳酸和乙酸等有機(jī)酸,降低pH值,同時(shí)還能產(chǎn)生多種維生素和酶類,有助于提高青貯飼料的營養(yǎng)價(jià)值。纖維素酶能夠分解秸稈中的纖維素,將其轉(zhuǎn)化為可被微生物利用的糖類,為乳酸菌的生長提供更多的發(fā)酵底物,促進(jìn)青貯發(fā)酵過程,提高青貯飼料的消化率。發(fā)酵劑C:是一種復(fù)合微生物發(fā)酵劑,包含枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)和酵母菌(Saccharomycescerevisiae),活菌數(shù)分別為≥5×10^9CFU/g、≥5×10^9CFU/g和≥5×10^9CFU/g??莶菅挎邨U菌和地衣芽孢桿菌能夠產(chǎn)生多種酶類,如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等,分解原料中的大分子物質(zhì),增加可溶性營養(yǎng)成分的含量;酵母菌可以利用糖類進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生酒精和二氧化碳等,改善青貯飼料的氣味和口感,同時(shí)還能促進(jìn)乳酸菌的生長繁殖,協(xié)同提高青貯飼料的品質(zhì)。2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)及混貯飼料制作根據(jù)馬鈴薯渣、玉米秸稈和大豆秸稈的營養(yǎng)成分特點(diǎn)及前人研究基礎(chǔ),確定三者的混貯比例為5:3:2。這一比例是綜合考慮了多種因素得出的。從營養(yǎng)互補(bǔ)角度來看,馬鈴薯渣富含碳水化合物,玉米秸稈具有較高的粗纖維含量,大豆秸稈則粗蛋白含量豐富,按照5:3:2的比例混合,能夠使混貯飼料在碳水化合物、粗纖維和粗蛋白等主要營養(yǎng)成分上達(dá)到較好的平衡,滿足反芻動(dòng)物的營養(yǎng)需求。在實(shí)際操作中,該比例下三種原料的物理特性也能較好匹配,有利于后續(xù)的青貯加工。本試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理組,分別為對照組(CK)、發(fā)酵劑A組(FA)、發(fā)酵劑B組(FB)和發(fā)酵劑C組(FC)。對照組不添加任何微生物發(fā)酵劑,僅進(jìn)行自然青貯;發(fā)酵劑A組添加發(fā)酵劑A,添加量為0.1%(以青貯原料總質(zhì)量計(jì));發(fā)酵劑B組添加發(fā)酵劑B,添加量為0.15%(以青貯原料總質(zhì)量計(jì));發(fā)酵劑C組添加發(fā)酵劑C,添加量為0.2%(以青貯原料總質(zhì)量計(jì))。每個(gè)處理組設(shè)置3個(gè)重復(fù),以確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。混貯飼料制作流程如下:原料處理:將采集的馬鈴薯渣、玉米秸稈和大豆秸稈分別進(jìn)行預(yù)處理。馬鈴薯渣在使用前需進(jìn)行瀝干處理,以降低其過高的含水量,使其接近青貯所需的適宜水分范圍。采用人工擠壓或機(jī)械脫水的方式,將馬鈴薯渣的含水量降低至70%-75%。玉米秸稈和大豆秸稈則使用鍘草機(jī)切成2-3cm的小段,這樣的長度既能保證原料在青貯過程中充分壓實(shí),又有利于微生物的均勻分布和發(fā)酵作用的進(jìn)行。同時(shí),較小的切段還能增加原料的表面積,提高發(fā)酵效率。發(fā)酵劑添加:按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的添加量,分別準(zhǔn)確稱取發(fā)酵劑A、發(fā)酵劑B和發(fā)酵劑C。將發(fā)酵劑A用適量的無菌水稀釋,配制成濃度為1×10^8CFU/mL的菌液;發(fā)酵劑B則按照產(chǎn)品說明書的要求,先將嗜酸乳桿菌和纖維素酶分別溶解,然后混合均勻;發(fā)酵劑C將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和酵母菌分別用無菌水稀釋后混合。在原料混合過程中,使用噴霧器將稀釋后的發(fā)酵劑均勻噴灑在馬鈴薯渣、玉米秸稈和大豆秸稈的混合料上,確保發(fā)酵劑與原料充分接觸。對于對照組,噴灑等量的無菌水,以保證各處理組的水分條件一致。裝填壓實(shí):將添加了發(fā)酵劑(或無菌水)的混合料迅速裝入青貯袋中。青貯袋選用厚度為0.12mm的聚乙烯塑料袋,這種材質(zhì)具有良好的密封性和柔韌性,能夠有效防止空氣和水分的進(jìn)入,為青貯發(fā)酵創(chuàng)造厭氧環(huán)境。裝填時(shí),采用分層裝填的方式,每裝15-20cm厚的原料,就用壓實(shí)機(jī)或人工踩踏的方式進(jìn)行壓實(shí),排除原料中的空氣,減少好氧微生物的生長繁殖空間,為乳酸菌的發(fā)酵創(chuàng)造有利條件。壓實(shí)過程中,確保青貯袋內(nèi)的原料密度達(dá)到650-700kg/m3,以提高青貯飼料的保存效果。密封貯藏:裝填壓實(shí)完成后,立即對青貯袋進(jìn)行密封處理。先用繩子將青貯袋口扎緊,然后再用膠帶對袋口進(jìn)行二次密封,確保密封的嚴(yán)密性。將密封好的青貯袋放置在陰涼、干燥、通風(fēng)良好的倉庫中進(jìn)行貯藏,貯藏期間環(huán)境溫度保持在20-25℃,避免陽光直射和溫度過高或過低對青貯發(fā)酵過程的影響。在青貯發(fā)酵的前30天內(nèi),每天檢查青貯袋的密封性,如發(fā)現(xiàn)有破損或漏氣的情況,及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),確保青貯過程的順利進(jìn)行。2.3測定項(xiàng)目及方法2.3.1感官評(píng)定青貯45天后,按照德國農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(DLG)制定的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),對不同處理的混貯飼料進(jìn)行感官評(píng)定。由3-5名經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且經(jīng)驗(yàn)豐富的人員組成評(píng)定小組,對混貯飼料的色澤、氣味、質(zhì)地等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。色澤方面,與原料顏色相近,呈黃綠色或青綠色,表明青貯發(fā)酵過程較為理想,未受到過度氧化或有害微生物的影響,評(píng)定為優(yōu);若顏色變?yōu)辄S褐色或暗綠色,說明青貯過程可能存在一定問題,如發(fā)酵不完全或受到輕微的氧化作用,評(píng)定為良;若顏色呈現(xiàn)黑色或墨綠色,則表明青貯飼料已嚴(yán)重變質(zhì),可能受到霉菌等有害微生物的大量污染,評(píng)定為差。氣味上,具有酸香味,無刺鼻異味,說明乳酸菌發(fā)酵充分,產(chǎn)生了適宜的有機(jī)酸,抑制了有害微生物的生長,評(píng)定為優(yōu);若香味較弱、酸味較重,可能是發(fā)酵過程中乳酸菌數(shù)量不足或其他微生物參與了發(fā)酵,導(dǎo)致有機(jī)酸比例失調(diào),評(píng)定為良;若有刺鼻腐臭、霉味,則表明青貯飼料已被有害微生物嚴(yán)重污染,發(fā)生了腐敗變質(zhì),評(píng)定為差。質(zhì)地方面,柔軟濕潤,原料莖葉保持原狀,說明青貯過程中物料壓實(shí)充分,厭氧環(huán)境良好,評(píng)定為優(yōu);若原料莖葉基本保持原樣,但有輕微的粘結(jié)現(xiàn)象,可能是青貯過程中水分控制不當(dāng)或壓實(shí)不夠,評(píng)定為良;若腐爛、粘結(jié)成塊,原料原狀保持極差,說明青貯飼料已完全變質(zhì),無法作為飼料使用,評(píng)定為差。根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)定結(jié)果,綜合給出混貯飼料的感官評(píng)定等級(jí),分為優(yōu)、良、差三個(gè)等級(jí)。2.3.2發(fā)酵品質(zhì)測定pH值測定:采用玻璃電極法測定混貯飼料的pH值。準(zhǔn)確稱取10g混貯飼料樣品,放入250ml三角瓶中,加入90ml去離子水,用電動(dòng)攪拌器攪拌30min,使樣品充分溶解。然后將玻璃電極和參比電極插入混合液中,用pH計(jì)測定其pH值。pH值是反映青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,可使青貯飼料的pH值降低,抑制有害微生物的生長繁殖。一般來說,優(yōu)質(zhì)青貯飼料的pH值應(yīng)在4.2以下。有機(jī)酸含量測定:采用高效液相色譜(HPLC)法測定混貯飼料中的乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等有機(jī)酸含量。將混貯飼料樣品粉碎后,準(zhǔn)確稱取2g,加入18ml體積分?jǐn)?shù)為5%的硫酸溶液,振蕩提取30min,然后在4℃下以10000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min。取上清液,經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾后,作為待測樣品。HPLC分析條件為:色譜柱為C18柱(250mm×4.6mm,5μm);流動(dòng)相為0.05mol/L磷酸二氫鉀溶液(pH2.5)-甲醇(體積比95:5);流速為1.0ml/min;柱溫為30℃;檢測波長為210nm。通過測定有機(jī)酸含量,可以了解青貯發(fā)酵過程中乳酸菌的代謝情況,乳酸含量越高,表明乳酸菌發(fā)酵越充分,青貯飼料的品質(zhì)越好;而乙酸、丙酸、丁酸等含量過高,可能會(huì)影響青貯飼料的適口性和營養(yǎng)價(jià)值。氨態(tài)氮含量測定:采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定混貯飼料中的氨態(tài)氮含量。準(zhǔn)確稱取5g混貯飼料樣品,放入100ml具塞三角瓶中,加入50ml去離子水,振蕩提取30min,然后在4℃下以8000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min。取上清液,按照苯酚-次氯酸鈉比色法的操作步驟進(jìn)行測定,在625nm波長下測定吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算氨態(tài)氮含量。氨態(tài)氮含量是衡量青貯飼料蛋白質(zhì)分解程度的重要指標(biāo),氨態(tài)氮含量越高,說明青貯飼料中的蛋白質(zhì)在發(fā)酵過程中被分解得越多,青貯飼料的營養(yǎng)價(jià)值越低。2.3.3營養(yǎng)品質(zhì)測定粗蛋白含量測定:采用凱氏定氮法測定混貯飼料中的粗蛋白含量。準(zhǔn)確稱取0.5-1g混貯飼料樣品,放入凱氏燒瓶中,加入硫酸銅、硫酸鉀和濃硫酸,在通風(fēng)櫥中進(jìn)行消化,使樣品中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硫酸銨。消化完成后,將消化液冷卻,加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行蒸餾,使氨逸出,用硼酸溶液吸收。最后用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定吸收液,根據(jù)消耗的鹽酸溶液體積計(jì)算樣品中的含氮量,乘以氮與蛋白質(zhì)的換算系數(shù)6.25,得到粗蛋白含量。粗蛋白是飼料中含氮物質(zhì)的總稱,包括真蛋白質(zhì)和非蛋白氮,其含量高低直接影響飼料的營養(yǎng)價(jià)值。粗纖維含量測定:采用酸堿洗滌法測定混貯飼料中的粗纖維含量。將混貯飼料樣品粉碎后,準(zhǔn)確稱取1g,放入特制的粗纖維測定儀中,依次用稀硫酸、稀氫氧化鈉溶液在特定條件下進(jìn)行消煮,去除樣品中的淀粉、糖、部分蛋白質(zhì)、堿性礦物質(zhì)和植物堿等物質(zhì)。然后用乙醚、丙酮洗滌,除去醚溶物,如脂肪、色素等。最后將剩余殘?jiān)诟邷叵伦茻?,扣除礦物質(zhì)質(zhì)量,得到的殘留物即為粗纖維。粗纖維主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等組成,是反芻動(dòng)物維持正常消化功能所必需的營養(yǎng)成分,但含量過高會(huì)影響飼料的消化率。粗脂肪含量測定:采用索氏提取法測定混貯飼料中的粗脂肪含量。準(zhǔn)確稱取2-5g混貯飼料樣品,放入濾紙筒中,然后將濾紙筒放入索氏提取器中,加入適量的石油醚,在水浴上加熱回流提取8-12h。提取結(jié)束后,回收石油醚,將剩余殘?jiān)?05℃烘箱中烘干至恒重,稱重,計(jì)算粗脂肪含量。粗脂肪是飼料中可溶于有機(jī)溶劑(如石油醚、乙醚等)的物質(zhì)總稱,包括真脂肪和類脂,為動(dòng)物提供能量和必需脂肪酸??扇苄蕴妓衔锖繙y定:采用蒽酮比色法測定混貯飼料中的可溶性碳水化合物含量。準(zhǔn)確稱取0.5g混貯飼料樣品,加入10ml80%乙醇溶液,在70℃水浴中提取30min,然后在4℃下以8000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min。取上清液,按照蒽酮比色法的操作步驟進(jìn)行測定,在620nm波長下測定吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算可溶性碳水化合物含量。可溶性碳水化合物是青貯發(fā)酵過程中乳酸菌的主要發(fā)酵底物,其含量高低直接影響青貯發(fā)酵的進(jìn)程和青貯飼料的品質(zhì)。2.3.4有氧穩(wěn)定性測定青貯45天后,將不同處理的混貯飼料從青貯袋中取出,裝入帶透氣孔的塑料盒中,每盒裝入100g,置于室溫(25±2℃)下進(jìn)行有氧暴露試驗(yàn)。每隔12h用溫度計(jì)測定混貯飼料的溫度,同時(shí)用pH計(jì)測定其pH值,觀察飼料的色澤、氣味和質(zhì)地變化,并定期取樣進(jìn)行微生物數(shù)量測定(霉菌、酵母菌、好氧細(xì)菌等)。當(dāng)混貯飼料的溫度比室溫升高2℃以上,且持續(xù)24h不再下降,或出現(xiàn)明顯的發(fā)霉、變質(zhì)現(xiàn)象時(shí),認(rèn)為混貯飼料已失去有氧穩(wěn)定性,記錄此時(shí)的時(shí)間,即為有氧穩(wěn)定性時(shí)間。有氧穩(wěn)定性是衡量青貯飼料在有氧條件下保存能力的重要指標(biāo),有氧穩(wěn)定性越好,說明青貯飼料在開窖取用后能夠在空氣中保持較長時(shí)間不發(fā)生變質(zhì),有利于實(shí)際生產(chǎn)中的使用和保存。2.3.5瘤胃降解率測定采用體外瘤胃發(fā)酵法測定混貯飼料的瘤胃降解率。選用3頭裝有永久性瘤胃瘺管的健康成年綿羊作為瘤胃液供體。試驗(yàn)前,綿羊在相同條件下飼養(yǎng),自由采食和飲水,適應(yīng)期為7天。試驗(yàn)當(dāng)天,在綿羊采食后2-3h,通過瘤胃瘺管采集瘤胃液,立即放入39℃保溫瓶中,并充入CO?氣體,以保持瘤胃液的厭氧環(huán)境。將混貯飼料樣品粉碎后,準(zhǔn)確稱取0.5g,裝入尼龍袋中,扎緊袋口。將尼龍袋放入盛有30ml人工瘤胃液(由瘤胃液和緩沖液按1:2比例混合而成)的厭氧培養(yǎng)瓶中,在39℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。分別在培養(yǎng)0、2、4、8、12、24、48、72h時(shí)取出尼龍袋,用自來水沖洗干凈,直至水澄清為止,然后在65℃烘箱中烘干至恒重,稱重。根據(jù)公式計(jì)算不同時(shí)間點(diǎn)的干物質(zhì)降解率、粗蛋白降解率、中性洗滌纖維降解率和酸性洗滌纖維降解率。瘤胃降解率反映了混貯飼料在反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)的消化利用程度,降解率越高,說明飼料在瘤胃內(nèi)越容易被消化吸收,營養(yǎng)價(jià)值越高。2.4數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行處理分析。首先,對各處理組的各項(xiàng)測定指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(ANOVA),以判斷不同處理組之間是否存在顯著差異。若方差分析結(jié)果顯示存在顯著差異(P<0.05),則進(jìn)一步采用Duncan氏多重比較法進(jìn)行組間差異顯著性檢驗(yàn),明確各處理組之間的具體差異情況。例如,在分析不同微生物發(fā)酵劑對混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)指標(biāo)(pH值、有機(jī)酸含量、氨態(tài)氮含量等)的影響時(shí),通過方差分析確定不同處理組間這些指標(biāo)是否有顯著變化,再用Duncan氏多重比較法找出哪些處理組之間的差異達(dá)到顯著水平,從而判斷哪種微生物發(fā)酵劑對改善發(fā)酵品質(zhì)的效果最佳。同時(shí),運(yùn)用相關(guān)性分析方法研究各測定指標(biāo)之間的相關(guān)性,以深入了解不同因素之間的內(nèi)在聯(lián)系。比如,分析混貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)指標(biāo)(如pH值、乳酸含量等)與營養(yǎng)成分指標(biāo)(粗蛋白含量、粗纖維含量等)之間的相關(guān)性,探究發(fā)酵過程對營養(yǎng)成分的影響機(jī)制,以及不同營養(yǎng)成分之間的相互關(guān)系。相關(guān)性分析結(jié)果以相關(guān)系數(shù)(r)表示,r的絕對值越接近1,表明兩個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)性越強(qiáng);r>0表示正相關(guān),即一個(gè)指標(biāo)增加時(shí),另一個(gè)指標(biāo)也隨之增加;r<0表示負(fù)相關(guān),即一個(gè)指標(biāo)增加時(shí),另一個(gè)指標(biāo)隨之減少。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”(Mean±SD)的形式表示,這樣既能直觀地展示數(shù)據(jù)的集中趨勢,又能體現(xiàn)數(shù)據(jù)的離散程度,使研究結(jié)果更加準(zhǔn)確、清晰,便于讀者理解和比較不同處理組之間的差異。三、結(jié)果與分析3.1不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯品質(zhì)的影響3.1.1感官評(píng)定結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑處理下,馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料的感官評(píng)定結(jié)果如表1所示。對照組的色澤呈現(xiàn)黃褐色,氣味上有輕微的刺鼻異味,質(zhì)地較為干燥、松散,整體評(píng)定為良。這可能是由于自然青貯過程中,乳酸菌發(fā)酵不夠充分,無法迅速降低pH值,導(dǎo)致有害微生物有一定的生長空間,從而影響了青貯飼料的色澤和氣味。發(fā)酵劑A組色澤為黃綠色,具有較濃的酸香味,質(zhì)地柔軟濕潤,評(píng)定為優(yōu)。植物乳桿菌在發(fā)酵過程中迅速繁殖,利用原料中的糖類產(chǎn)生大量乳酸,降低了pH值,抑制了有害微生物的生長,使青貯飼料保持了較好的色澤和氣味,同時(shí)也改善了質(zhì)地。發(fā)酵劑B組色澤為青綠色,酸香味濃郁,質(zhì)地柔軟,評(píng)定為優(yōu)。嗜酸乳桿菌和纖維素酶協(xié)同作用,嗜酸乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸,降低pH值,纖維素酶分解秸稈中的纖維素,為乳酸菌提供更多發(fā)酵底物,促進(jìn)了青貯發(fā)酵過程,使青貯飼料的品質(zhì)得到進(jìn)一步提升。發(fā)酵劑C組色澤為黃綠色,氣味有酸香味,質(zhì)地柔軟,評(píng)定為優(yōu)??莶菅挎邨U菌、地衣芽孢桿菌和酵母菌組成的復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)揮了協(xié)同作用,芽孢桿菌產(chǎn)生的多種酶分解大分子物質(zhì),增加了可溶性營養(yǎng)成分,酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的酒精和二氧化碳改善了氣味和口感,共同促進(jìn)了青貯飼料品質(zhì)的提高。從感官評(píng)定結(jié)果來看,添加微生物發(fā)酵劑的處理組青貯飼料品質(zhì)均優(yōu)于對照組,其中發(fā)酵劑B組的青貯飼料感官品質(zhì)相對最佳。<表1:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料感官評(píng)定的影響><表1:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料感官評(píng)定的影響>處理組色澤氣味質(zhì)地綜合評(píng)定CK黃褐色輕微刺鼻異味干燥、松散良FA黃綠色酸香味柔軟濕潤優(yōu)FB青綠色酸香味濃郁柔軟優(yōu)FC黃綠色酸香味柔軟優(yōu)3.1.2發(fā)酵品質(zhì)結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響如表2所示。對照組的pH值為4.56,乳酸含量為6.53g/kg,乙酸含量為2.15g/kg,氨態(tài)氮含量為0.48g/kg。自然青貯條件下,乳酸菌生長繁殖相對緩慢,產(chǎn)酸量有限,導(dǎo)致pH值較高,氨態(tài)氮含量也較高,說明蛋白質(zhì)分解較多。發(fā)酵劑A組的pH值顯著低于對照組(P<0.05),為4.12,乳酸含量顯著高于對照組(P<0.05),達(dá)到8.96g/kg,乙酸含量為1.86g/kg,氨態(tài)氮含量為0.35g/kg。植物乳桿菌的添加促進(jìn)了乳酸發(fā)酵,使乳酸含量增加,pH值降低,有效抑制了蛋白質(zhì)的分解,降低了氨態(tài)氮含量。發(fā)酵劑B組的pH值最低,為3.98(P<0.05),乳酸含量最高,達(dá)到10.25g/kg(P<0.05),乙酸含量為1.68g/kg,氨態(tài)氮含量為0.30g/kg。嗜酸乳桿菌和纖維素酶的組合進(jìn)一步促進(jìn)了發(fā)酵過程,產(chǎn)生更多乳酸,降低pH值,減少蛋白質(zhì)分解,青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)得到顯著改善。發(fā)酵劑C組的pH值為4.05(P<0.05),乳酸含量為9.54g/kg(P<0.05),乙酸含量為1.75g/kg,氨態(tài)氮含量為0.32g/kg。復(fù)合微生物發(fā)酵劑中的多種微生物協(xié)同作用,促進(jìn)了發(fā)酵,降低了pH值,提高了乳酸含量,減少了氨態(tài)氮的產(chǎn)生。添加微生物發(fā)酵劑能夠顯著改善馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料的發(fā)酵品質(zhì),其中發(fā)酵劑B組的發(fā)酵品質(zhì)最佳,其pH值最低,乳酸含量最高,氨態(tài)氮含量最低。<表2:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響><表2:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響>處理組pH值乳酸含量(g/kg)乙酸含量(g/kg)氨態(tài)氮含量(g/kg)CK4.56±0.12a6.53±0.32c2.15±0.10a0.48±0.03aFA4.12±0.08b8.96±0.45b1.86±0.08b0.35±0.02bFB3.98±0.05c10.25±0.52a1.68±0.06c0.30±0.01cFC4.05±0.06bc9.54±0.48ab1.75±0.07bc0.32±0.02bc注:同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下同。3.1.3營養(yǎng)品質(zhì)結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響如表3所示。對照組的粗蛋白含量為10.23%,粗纖維含量為28.56%,粗脂肪含量為2.15%,可溶性碳水化合物含量為12.36%。發(fā)酵劑A組的粗蛋白含量為10.85%,與對照組相比差異不顯著(P>0.05),粗纖維含量顯著降低(P<0.05),為26.48%,粗脂肪含量為2.28%,可溶性碳水化合物含量為11.25%。植物乳桿菌發(fā)酵過程中,可能促進(jìn)了部分纖維素的分解,從而降低了粗纖維含量。發(fā)酵劑B組的粗蛋白含量顯著高于對照組(P<0.05),達(dá)到11.56%,粗纖維含量顯著降低(P<0.05),為25.34%,粗脂肪含量為2.35%,可溶性碳水化合物含量為10.56%。嗜酸乳桿菌和纖維素酶的作用不僅促進(jìn)了發(fā)酵,還可能對蛋白質(zhì)和纖維素的代謝產(chǎn)生影響,使粗蛋白含量增加,粗纖維含量進(jìn)一步降低。發(fā)酵劑C組的粗蛋白含量為11.23%,顯著高于對照組(P<0.05),粗纖維含量顯著降低(P<0.05),為25.87%,粗脂肪含量為2.30%,可溶性碳水化合物含量為10.89%。復(fù)合微生物發(fā)酵劑通過多種微生物的協(xié)同作用,改善了青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì),增加了粗蛋白含量,降低了粗纖維含量。添加微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)有一定改善作用,其中發(fā)酵劑B組在提高粗蛋白含量和降低粗纖維含量方面效果較為顯著。<表3:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響><表3:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響>處理組粗蛋白(%)粗纖維(%)粗脂肪(%)可溶性碳水化合物(%)CK10.23±0.35b28.56±0.56a2.15±0.08b12.36±0.45aFA10.85±0.42ab26.48±0.48b2.28±0.10ab11.25±0.38bFB11.56±0.51a25.34±0.42c2.35±0.12a10.56±0.32cFC11.23±0.48a25.87±0.45bc2.30±0.11ab10.89±0.35bc3.1.4有氧穩(wěn)定性結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響如圖1所示。對照組在有氧暴露24h后,溫度開始明顯上升,pH值也逐漸升高,在48h時(shí)出現(xiàn)輕微發(fā)霉現(xiàn)象,有氧穩(wěn)定性較差。自然青貯的飼料在有氧條件下,好氧微生物迅速繁殖,消耗氧氣,產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致溫度升高,同時(shí)分解青貯飼料中的營養(yǎng)成分,使pH值上升,進(jìn)而引發(fā)發(fā)霉變質(zhì)。發(fā)酵劑A組在有氧暴露36h后,溫度開始上升,pH值在48h后有一定升高,在72h時(shí)出現(xiàn)輕微發(fā)霉現(xiàn)象,有氧穩(wěn)定性有所提高。植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸等有機(jī)酸在一定程度上抑制了好氧微生物的生長,但隨著有氧暴露時(shí)間延長,好氧微生物仍能逐漸適應(yīng)環(huán)境并生長繁殖。發(fā)酵劑B組在有氧暴露48h后,溫度才開始緩慢上升,pH值變化相對較小,在96h時(shí)出現(xiàn)輕微發(fā)霉現(xiàn)象,有氧穩(wěn)定性顯著提高。嗜酸乳桿菌和纖維素酶的協(xié)同作用,使青貯飼料在有氧條件下能更好地保持穩(wěn)定性,抑制好氧微生物的生長時(shí)間更長。發(fā)酵劑C組在有氧暴露42h后,溫度開始上升,pH值在60h后有一定升高,在84h時(shí)出現(xiàn)輕微發(fā)霉現(xiàn)象,有氧穩(wěn)定性也有明顯提高。復(fù)合微生物發(fā)酵劑中的多種微生物共同作用,對好氧微生物的抑制效果較好,延長了青貯飼料的有氧穩(wěn)定時(shí)間。添加微生物發(fā)酵劑能夠顯著提高馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料的有氧穩(wěn)定性,其中發(fā)酵劑B組的有氧穩(wěn)定性最佳,能在有氧條件下保持較長時(shí)間不發(fā)生變質(zhì)。<圖1:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響><圖1:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響>3.1.5瘤胃降解率結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料干物質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)48h瘤胃降解率的影響如表4所示。對照組的干物質(zhì)降解率為58.63%,粗蛋白降解率為62.35%,中性洗滌纖維降解率為48.56%,酸性洗滌纖維降解率為42.35%。發(fā)酵劑A組的干物質(zhì)降解率顯著高于對照組(P<0.05),為63.25%,粗蛋白降解率為65.48%,與對照組相比差異不顯著(P>0.05),中性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為53.26%,酸性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為46.58%。植物乳桿菌發(fā)酵改善了青貯飼料的結(jié)構(gòu),使其在瘤胃中更容易被微生物分解,提高了干物質(zhì)和纖維類物質(zhì)的降解率。發(fā)酵劑B組的干物質(zhì)降解率最高,為67.56%(P<0.05),粗蛋白降解率顯著高于對照組(P<0.05),達(dá)到68.56%,中性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為57.68%,酸性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為50.23%。嗜酸乳桿菌和纖維素酶的作用使青貯飼料的營養(yǎng)成分更易被瘤胃微生物利用,提高了各營養(yǎng)物質(zhì)的降解率。發(fā)酵劑C組的干物質(zhì)降解率為65.34%(P<0.05),粗蛋白降解率為66.89%,顯著高于對照組(P<0.05),中性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為55.43%,酸性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為48.32%。復(fù)合微生物發(fā)酵劑通過多種微生物的協(xié)同作用,提高了青貯飼料在瘤胃中的降解率。添加微生物發(fā)酵劑能夠顯著提高馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料在瘤胃中的降解率,其中發(fā)酵劑B組對干物質(zhì)及各營養(yǎng)物質(zhì)的降解率提升效果最為顯著。<表4:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料干物質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)48h瘤胃降解率的影響><表4:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈混貯飼料干物質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)48h瘤胃降解率的影響>處理組干物質(zhì)降解率(%)粗蛋白降解率(%)中性洗滌纖維降解率(%)酸性洗滌纖維降解率(%)CK58.63±1.56c62.35±1.86b48.56±1.23c42.35±1.05cFA63.25±1.82b65.48±2.05ab53.26±1.56b46.58±1.28bFB67.56±2.15a68.56±2.23a57.68±1.82a50.23±1.56aFC65.34±1.98ab66.89±2.12a55.43±1.68ab48.32±1.35ab3.2不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯品質(zhì)的影響3.2.1感官評(píng)定結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑處理下,馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料的感官評(píng)定結(jié)果如表5所示。對照組色澤呈黃褐色,有輕微刺鼻異味,質(zhì)地較硬,評(píng)定為良。這是因?yàn)樽匀磺噘A時(shí),缺乏發(fā)酵劑的定向引導(dǎo),乳酸菌增殖緩慢,不能快速營造酸性環(huán)境,導(dǎo)致有害微生物滋生,影響青貯品質(zhì)。發(fā)酵劑A組色澤為黃綠色,有酸香味,質(zhì)地柔軟,評(píng)定為優(yōu)。植物乳桿菌迅速利用原料中的糖類發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,抑制有害微生物生長,改善了青貯飼料的色澤和質(zhì)地,使其具有良好的感官品質(zhì)。發(fā)酵劑B組色澤為青綠色,酸香味濃郁,質(zhì)地柔軟濕潤,評(píng)定為優(yōu)。嗜酸乳桿菌與纖維素酶協(xié)同,嗜酸乳桿菌產(chǎn)酸降低pH值,纖維素酶分解纖維素為乳酸菌提供更多發(fā)酵底物,進(jìn)一步優(yōu)化了青貯發(fā)酵過程,使青貯飼料的感官品質(zhì)更為優(yōu)良。發(fā)酵劑C組色澤為黃綠色,有酸香味,質(zhì)地柔軟,評(píng)定為優(yōu)。復(fù)合微生物發(fā)酵劑中的多種微生物共同作用,枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌分解大分子物質(zhì),酵母菌改善氣味和口感,促進(jìn)青貯飼料感官品質(zhì)提升。從感官評(píng)定結(jié)果看,添加微生物發(fā)酵劑的處理組青貯飼料品質(zhì)均優(yōu)于對照組,其中發(fā)酵劑B組的感官品質(zhì)最佳,在色澤、氣味和質(zhì)地方面表現(xiàn)最為突出。<表5:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料感官評(píng)定的影響><表5:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料感官評(píng)定的影響>處理組色澤氣味質(zhì)地綜合評(píng)定CK黃褐色輕微刺鼻異味較硬良FA黃綠色酸香味柔軟優(yōu)FB青綠色酸香味濃郁柔軟濕潤優(yōu)FC黃綠色酸香味柔軟優(yōu)3.2.2發(fā)酵品質(zhì)結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響如表6所示。對照組的pH值為4.62,乳酸含量為6.25g/kg,乙酸含量為2.30g/kg,氨態(tài)氮含量為0.52g/kg。自然青貯條件下,乳酸菌生長緩慢,產(chǎn)酸不足,導(dǎo)致pH值較高,氨態(tài)氮含量也較高,說明蛋白質(zhì)分解較多,青貯發(fā)酵品質(zhì)不佳。發(fā)酵劑A組的pH值顯著低于對照組(P<0.05),為4.18,乳酸含量顯著高于對照組(P<0.05),達(dá)到8.65g/kg,乙酸含量為1.95g/kg,氨態(tài)氮含量為0.38g/kg。植物乳桿菌的添加促進(jìn)了乳酸發(fā)酵,增加了乳酸含量,降低了pH值,有效抑制了蛋白質(zhì)的分解,減少了氨態(tài)氮的產(chǎn)生,改善了青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。發(fā)酵劑B組的pH值最低,為4.02(P<0.05),乳酸含量最高,達(dá)到10.08g/kg(P<0.05),乙酸含量為1.72g/kg,氨態(tài)氮含量為0.32g/kg。嗜酸乳桿菌和纖維素酶的聯(lián)合作用進(jìn)一步強(qiáng)化了發(fā)酵過程,產(chǎn)生更多乳酸,降低pH值,減少蛋白質(zhì)分解,顯著提升了青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。發(fā)酵劑C組的pH值為4.10(P<0.05),乳酸含量為9.23g/kg(P<0.05),乙酸含量為1.80g/kg,氨態(tài)氮含量為0.35g/kg。復(fù)合微生物發(fā)酵劑通過多種微生物的協(xié)同,促進(jìn)發(fā)酵,降低pH值,提高乳酸含量,減少氨態(tài)氮產(chǎn)生,改善了青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。添加微生物發(fā)酵劑能夠顯著改善馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料的發(fā)酵品質(zhì),其中發(fā)酵劑B組的發(fā)酵品質(zhì)最優(yōu),pH值最低,乳酸含量最高,氨態(tài)氮含量最低。<表6:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響><表6:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響>處理組pH值乳酸含量(g/kg)乙酸含量(g/kg)氨態(tài)氮含量(g/kg)CK4.62±0.15a6.25±0.35c2.30±0.12a0.52±0.04aFA4.18±0.10b8.65±0.45b1.95±0.09b0.38±0.03bFB4.02±0.08c10.08±0.55a1.72±0.07c0.32±0.02cFC4.10±0.09bc9.23±0.50ab1.80±0.08bc0.35±0.03bc3.2.3營養(yǎng)品質(zhì)結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響如表7所示。對照組的粗蛋白含量為10.05%,粗纖維含量為29.05%,粗脂肪含量為2.08%,可溶性碳水化合物含量為12.56%。發(fā)酵劑A組的粗蛋白含量為10.68%,與對照組相比差異不顯著(P>0.05),粗纖維含量顯著降低(P<0.05),為27.25%,粗脂肪含量為2.20%,可溶性碳水化合物含量為11.45%。植物乳桿菌發(fā)酵可能促進(jìn)了部分纖維素的分解,從而降低了粗纖維含量。發(fā)酵劑B組的粗蛋白含量顯著高于對照組(P<0.05),達(dá)到11.35%,粗纖維含量顯著降低(P<0.05),為26.05%,粗脂肪含量為2.30%,可溶性碳水化合物含量為10.85%。嗜酸乳桿菌和纖維素酶的作用不僅促進(jìn)了發(fā)酵,還對蛋白質(zhì)和纖維素的代謝產(chǎn)生影響,使粗蛋白含量增加,粗纖維含量進(jìn)一步降低。發(fā)酵劑C組的粗蛋白含量為11.05%,顯著高于對照組(P<0.05),粗纖維含量顯著降低(P<0.05),為26.68%,粗脂肪含量為2.25%,可溶性碳水化合物含量為11.12%。復(fù)合微生物發(fā)酵劑通過多種微生物的協(xié)同作用,改善了青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì),增加了粗蛋白含量,降低了粗纖維含量。添加微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)有一定改善作用,其中發(fā)酵劑B組在提高粗蛋白含量和降低粗纖維含量方面效果較為顯著。<表7:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響><表7:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響>處理組粗蛋白(%)粗纖維(%)粗脂肪(%)可溶性碳水化合物(%)CK10.05±0.32b29.05±0.60a2.08±0.07b12.56±0.48aFA10.68±0.40ab27.25±0.50b2.20±0.08ab11.45±0.40bFB11.35±0.50a26.05±0.45c2.30±0.10a10.85±0.35cFC11.05±0.45a26.68±0.48bc2.25±0.09ab11.12±0.38bc3.2.4有氧穩(wěn)定性結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響如圖2所示。對照組在有氧暴露20h后,溫度開始明顯上升,pH值也逐漸升高,在40h時(shí)出現(xiàn)輕微發(fā)霉現(xiàn)象,有氧穩(wěn)定性較差。自然青貯的飼料在有氧條件下,好氧微生物迅速繁殖,消耗氧氣,產(chǎn)生熱量,分解營養(yǎng)成分,導(dǎo)致pH值上升,引發(fā)發(fā)霉變質(zhì)。發(fā)酵劑A組在有氧暴露30h后,溫度開始上升,pH值在48h后有一定升高,在60h時(shí)出現(xiàn)輕微發(fā)霉現(xiàn)象,有氧穩(wěn)定性有所提高。植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸在一定程度上抑制了好氧微生物的生長,但隨著有氧暴露時(shí)間延長,好氧微生物仍能逐漸適應(yīng)并生長繁殖。發(fā)酵劑B組在有氧暴露40h后,溫度才開始緩慢上升,pH值變化相對較小,在80h時(shí)出現(xiàn)輕微發(fā)霉現(xiàn)象,有氧穩(wěn)定性顯著提高。嗜酸乳桿菌和纖維素酶的協(xié)同作用,使青貯飼料在有氧條件下能更好地保持穩(wěn)定性,抑制好氧微生物生長的時(shí)間更長。發(fā)酵劑C組在有氧暴露36h后,溫度開始上升,pH值在60h后有一定升高,在72h時(shí)出現(xiàn)輕微發(fā)霉現(xiàn)象,有氧穩(wěn)定性也有明顯提高。復(fù)合微生物發(fā)酵劑中的多種微生物共同作用,對好氧微生物的抑制效果較好,延長了青貯飼料的有氧穩(wěn)定時(shí)間。添加微生物發(fā)酵劑能夠顯著提高馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料的有氧穩(wěn)定性,其中發(fā)酵劑B組的有氧穩(wěn)定性最佳,能在有氧條件下保持較長時(shí)間不發(fā)生變質(zhì)。<圖2:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響><圖2:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響>3.2.5瘤胃降解率結(jié)果不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料干物質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)48h瘤胃降解率的影響如表8所示。對照組的干物質(zhì)降解率為57.35%,粗蛋白降解率為61.25%,中性洗滌纖維降解率為47.25%,酸性洗滌纖維降解率為41.05%。發(fā)酵劑A組的干物質(zhì)降解率顯著高于對照組(P<0.05),為62.15%,粗蛋白降解率為64.35%,與對照組相比差異不顯著(P>0.05),中性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為52.15%,酸性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為45.15%。植物乳桿菌發(fā)酵改善了青貯飼料的結(jié)構(gòu),使其在瘤胃中更容易被微生物分解,提高了干物質(zhì)和纖維類物質(zhì)的降解率。發(fā)酵劑B組的干物質(zhì)降解率最高,為66.35%(P<0.05),粗蛋白降解率顯著高于對照組(P<0.05),達(dá)到67.56%,中性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為56.25%,酸性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為49.05%。嗜酸乳桿菌和纖維素酶的作用使青貯飼料的營養(yǎng)成分更易被瘤胃微生物利用,提高了各營養(yǎng)物質(zhì)的降解率。發(fā)酵劑C組的干物質(zhì)降解率為64.25%(P<0.05),粗蛋白降解率為65.85%,顯著高于對照組(P<0.05),中性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為54.05%,酸性洗滌纖維降解率顯著提高(P<0.05),為47.15%。復(fù)合微生物發(fā)酵劑通過多種微生物的協(xié)同作用,提高了青貯飼料在瘤胃中的降解率。添加微生物發(fā)酵劑能夠顯著提高馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料在瘤胃中的降解率,其中發(fā)酵劑B組對干物質(zhì)及各營養(yǎng)物質(zhì)的降解率提升效果最為顯著。<表8:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料干物質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)48h瘤胃降解率的影響><表8:不同微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與大豆秸稈混貯飼料干物質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)48h瘤胃降解率的影響>處理組干物質(zhì)降解率(%)粗蛋白降解率(%)中性洗滌纖維降解率(%)酸性洗滌纖維降解率(%)CK57.35±1.50c61.25±1.80b47.25±1.20c41.05±1.00cFA62.15±1.80b64.35±2.00ab52.15±1.50b45.15±1.20bFB66.35±2.10a67.56±2.20a56.25±1.80a49.05±1.50aFC64.25±1.90ab65.85±2.10a54.05±1.60ab47.15±1.30ab四、討論4.1微生物發(fā)酵劑對混貯飼料感官品質(zhì)的影響機(jī)制微生物發(fā)酵劑對馬鈴薯渣與玉米秸稈、大豆秸稈混貯飼料感官品質(zhì)的影響顯著,主要通過作用于原料成分和微生物代謝產(chǎn)物等方面實(shí)現(xiàn)。在色澤方面,對照組的混貯飼料顏色常為黃褐色,這是因?yàn)樽匀磺噘A時(shí)乳酸菌發(fā)酵緩慢,無法快速營造厭氧環(huán)境,導(dǎo)致原料中的酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下被氧化為醌類物質(zhì),進(jìn)而聚合形成褐色物質(zhì),影響了色澤。而添加微生物發(fā)酵劑后,以發(fā)酵劑B為例,嗜酸乳桿菌快速利用原料中的可溶性碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸,迅速降低環(huán)境pH值,抑制了多酚氧化酶的活性,減少了醌類物質(zhì)的生成,使青貯飼料保持青綠色或黃綠色,更接近原料的新鮮色澤。氣味上,對照組有輕微刺鼻異味,是由于自然青貯中有害微生物滋生,分解蛋白質(zhì)和碳水化合物,產(chǎn)生如氨氣、硫化氫等有異味的物質(zhì)。添加發(fā)酵劑A后,植物乳桿菌大量繁殖,發(fā)酵產(chǎn)生以乳酸為主的有機(jī)酸,同時(shí)還產(chǎn)生一些揮發(fā)性脂肪酸和醇類等物質(zhì),賦予青貯飼料酸香味,掩蓋了不良?xì)馕?。發(fā)酵劑B中嗜酸乳桿菌和纖維素酶協(xié)同作用,不僅產(chǎn)酸豐富,纖維素酶還分解纖維素產(chǎn)生更多糖類供嗜酸乳桿菌利用,使其代謝產(chǎn)物更為豐富,酸香味更濃郁。質(zhì)地方面,對照組質(zhì)地較硬或干燥、松散,是因?yàn)樽匀磺噘A過程中物料壓實(shí)不充分,且缺乏微生物發(fā)酵產(chǎn)生的黏性物質(zhì),導(dǎo)致物料之間結(jié)合不緊密。添加發(fā)酵劑C后,枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶等分解大分子物質(zhì),使物料結(jié)構(gòu)變得疏松,酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳和水分增加了物料的濕潤度,同時(shí)微生物代謝產(chǎn)生的多糖類黏性物質(zhì)使物料之間相互粘連,從而使青貯飼料質(zhì)地柔軟。發(fā)酵劑B組中嗜酸乳桿菌和纖維素酶的作用,使纖維素分解產(chǎn)生的糖類進(jìn)一步促進(jìn)嗜酸乳桿菌發(fā)酵,產(chǎn)生更多有機(jī)酸和黏性物質(zhì),使質(zhì)地更加柔軟濕潤。4.2微生物發(fā)酵劑對混貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響機(jī)制微生物發(fā)酵劑主要通過調(diào)節(jié)青貯過程中的微生物群落結(jié)構(gòu)、促進(jìn)有益代謝產(chǎn)物生成以及抑制有害微生物活動(dòng)來影響混貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。以發(fā)酵劑B為例,其包含的嗜酸乳桿菌在青貯初期,迅速利用馬鈴薯渣、玉米秸稈和大豆秸稈中的可溶性碳水化合物進(jìn)行生長繁殖。這些可溶性碳水化合物主要來源于馬鈴薯渣中的淀粉以及秸稈中的部分糖類。嗜酸乳桿菌的快速繁殖使其在微生物群落中占據(jù)優(yōu)勢地位,改變了青貯原料表面原本的微生物區(qū)系。在代謝過程中,嗜酸乳桿菌將糖類轉(zhuǎn)化為大量乳酸,這是影響發(fā)酵品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。乳酸的積累使青貯環(huán)境的pH值迅速下降,當(dāng)pH值降低到一定程度(一般認(rèn)為pH值在4.2以下)時(shí),大多數(shù)有害微生物(如霉菌、梭狀芽孢桿菌等)的生長繁殖受到抑制。這是因?yàn)橛泻ξ⑸镌谒嵝原h(huán)境下,其細(xì)胞膜的通透性改變,細(xì)胞內(nèi)的酶活性受到抑制,從而無法正常進(jìn)行代謝活動(dòng),進(jìn)而減少了蛋白質(zhì)的分解,降低了氨態(tài)氮的產(chǎn)生。從本試驗(yàn)結(jié)果來看,添加發(fā)酵劑B的處理組氨態(tài)氮含量顯著低于對照組,表明其對蛋白質(zhì)的保護(hù)作用明顯。發(fā)酵劑B中的纖維素酶也發(fā)揮了重要作用。纖維素酶能夠分解玉米秸稈和大豆秸稈中的纖維素,將其轉(zhuǎn)化為小分子糖類,為嗜酸乳桿菌的生長提供了更多的發(fā)酵底物。這不僅促進(jìn)了嗜酸乳桿菌的持續(xù)生長和產(chǎn)酸,還增加了青貯飼料中可溶性碳水化合物的利用效率,進(jìn)一步提高了乳酸的產(chǎn)量。與對照組相比,添加發(fā)酵劑B的處理組乳酸含量顯著升高,pH值更低,說明纖維素酶與嗜酸乳桿菌的協(xié)同作用優(yōu)化了青貯發(fā)酵過程,提高了發(fā)酵品質(zhì)。對于發(fā)酵劑A,其主要成分植物乳桿菌同樣通過快速發(fā)酵產(chǎn)酸,抑制有害微生物,改善發(fā)酵品質(zhì)。植物乳桿菌利用原料中的糖類發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,降低pH值,有效減少了青貯飼料中丁酸等不利于青貯品質(zhì)的有機(jī)酸的生成。在本試驗(yàn)中,發(fā)酵劑A組的乙酸含量低于對照組,說明植物乳桿菌對發(fā)酵過程中有機(jī)酸的種類和含量有調(diào)節(jié)作用,使青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)得到改善。發(fā)酵劑C作為復(fù)合微生物發(fā)酵劑,枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等多種酶類,分解原料中的大分子物質(zhì),如蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等。這不僅增加了可溶性營養(yǎng)成分的含量,為其他微生物的生長提供了更多的營養(yǎng)物質(zhì),還改善了青貯飼料的結(jié)構(gòu),使其更易于被動(dòng)物消化吸收。酵母菌在發(fā)酵過程中利用糖類產(chǎn)生酒精和二氧化碳,酒精具有一定的抑菌作用,同時(shí)二氧化碳填充在青貯飼料的空隙中,進(jìn)一步營造了厭氧環(huán)境,有利于乳酸菌的生長和發(fā)酵。多種微生物的協(xié)同作用使得發(fā)酵劑C處理組的青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)也得到了明顯提升,pH值降低,乳酸含量增加,氨態(tài)氮含量減少。4.3微生物發(fā)酵劑對混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響機(jī)制微生物發(fā)酵劑對混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的影響是通過多種復(fù)雜的生理生化過程實(shí)現(xiàn)的,主要包括對原料中營養(yǎng)成分的分解轉(zhuǎn)化以及微生物自身代謝產(chǎn)物的積累。在粗蛋白含量方面,以發(fā)酵劑B為例,其所含的嗜酸乳桿菌和纖維素酶協(xié)同作用,對混貯飼料粗蛋白含量的提升有顯著效果。在青貯過程中,纖維素酶分解玉米秸稈和大豆秸稈中的纖維素,使秸稈結(jié)構(gòu)變得疏松,暴露出更多被包裹的蛋白質(zhì),同時(shí)產(chǎn)生的小分子糖類為嗜酸乳桿菌的生長提供了充足的能量來源。嗜酸乳桿菌在生長繁殖過程中,利用這些糖類進(jìn)行代謝活動(dòng),不僅產(chǎn)生大量乳酸,還能通過自身的代謝機(jī)制,將原料中的非蛋白氮(如氨態(tài)氮等)轉(zhuǎn)化為菌體蛋白。這一過程在本試驗(yàn)中表現(xiàn)為添加發(fā)酵劑B的處理組粗蛋白含量顯著高于對照組,說明微生物發(fā)酵劑促進(jìn)了蛋白質(zhì)的合成和積累,提高了混貯飼料的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值。對于粗纖維含量,發(fā)酵劑中的微生物及其產(chǎn)生的酶類發(fā)揮了關(guān)鍵作用。植物乳桿菌(如發(fā)酵劑A中的主要成分)在發(fā)酵過程中,能夠分泌一些胞外酶,這些酶可以作用于纖維素和半纖維素等粗纖維成分。一方面,酶的作用破壞了粗纖維的復(fù)雜結(jié)構(gòu),將其分解為小分子的糖類,如葡萄糖、木糖等,從而降低了粗纖維的含量。另一方面,分解產(chǎn)生的糖類又為乳酸菌的生長提供了發(fā)酵底物,促進(jìn)了乳酸發(fā)酵。在本試驗(yàn)中,添加微生物發(fā)酵劑的處理組粗纖維含量均顯著低于對照組,表明微生物發(fā)酵劑對粗纖維的分解作用明顯,提高了飼料的消化率。發(fā)酵劑B中的纖維素酶更是直接作用于纖維素,加速了纖維素的降解過程,使粗纖維含量進(jìn)一步降低。粗脂肪含量在微生物發(fā)酵過程中也會(huì)發(fā)生一定變化。雖然本試驗(yàn)中各處理組粗脂肪含量變化相對較小,但微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生的一些酶類,如脂肪酶,可能會(huì)對粗脂肪進(jìn)行分解。脂肪酶將脂肪分解為甘油和脂肪酸,甘油可進(jìn)一步被微生物利用進(jìn)行代謝活動(dòng),脂肪酸則可能參與青貯飼料的風(fēng)味形成。同時(shí),微生物在生長繁殖過程中,也會(huì)合成一些脂類物質(zhì),這些因素綜合作用,使得粗脂肪含量在微生物發(fā)酵后發(fā)生微妙變化。可溶性碳水化合物是青貯發(fā)酵的重要底物,微生物發(fā)酵劑對其含量影響顯著。在青貯初期,微生物發(fā)酵劑中的乳酸菌迅速利用原料中的可溶性碳水化合物進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸。隨著發(fā)酵的進(jìn)行,可溶性碳水化合物含量逐漸降低。以發(fā)酵劑B組為例,嗜酸乳桿菌和纖維素酶的協(xié)同作用下,纖維素酶分解纖維素產(chǎn)生更多的可溶性碳水化合物,為嗜酸乳桿菌提供了豐富的發(fā)酵底物,使得嗜酸乳桿菌能夠持續(xù)快速發(fā)酵,從而導(dǎo)致可溶性碳水化合物含量下降更為明顯。這一過程不僅保證了青貯發(fā)酵的順利進(jìn)行,降低了pH值,抑制了有害微生物的生長,還改變了混貯飼料中碳水化合物的組成和含量,影響了飼料的營養(yǎng)價(jià)值和適口性。4.4微生物發(fā)酵劑對混貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響機(jī)制微生物發(fā)酵劑通過多種途徑顯著影響混貯飼料的有氧穩(wěn)定性,其作用機(jī)制主要涉及改變飼料微生物群落結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生抑菌物質(zhì)等方面。微生物發(fā)酵劑能夠改變混貯飼料的微生物群落結(jié)構(gòu),使有益微生物成為優(yōu)勢菌群。在自然青貯的對照組中,好氧微生物(如霉菌、酵母菌、好氧細(xì)菌等)在有氧暴露時(shí)迅速繁殖。以霉菌為例,其適宜在有氧且營養(yǎng)豐富的環(huán)境中生長,在有氧暴露初期,青貯飼料中的殘余氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)為霉菌提供了良好的生長條件,霉菌大量繁殖,分泌各種酶類分解青貯飼料中的營養(yǎng)成分,導(dǎo)致飼料變質(zhì)。而添加微生物發(fā)酵劑后,以發(fā)酵劑B中的嗜酸乳桿菌為例,在青貯發(fā)酵過程中,嗜酸乳桿菌快速利用可溶性碳水化合物大量繁殖,成為優(yōu)勢菌群,占據(jù)了微生物生態(tài)位。當(dāng)有氧暴露時(shí),嗜酸乳桿菌產(chǎn)生的乳酸等有機(jī)酸維持了較低的pH值環(huán)境,這種酸性環(huán)境不適宜大多數(shù)好氧微生物的生長,從而抑制了好氧微生物的繁殖速度,延長了青貯飼料的有氧穩(wěn)定時(shí)間。研究表明,pH值在4.5以下時(shí),霉菌和酵母菌的生長會(huì)受到顯著抑制,這解釋了發(fā)酵劑處理組中好氧微生物生長受限的原因。微生物發(fā)酵劑產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)對提高混貯飼料有氧穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。發(fā)酵劑A中的植物乳桿菌在發(fā)酵過程中,不僅產(chǎn)生乳酸降低pH值,還能產(chǎn)生細(xì)菌素等抑菌物質(zhì)。細(xì)菌素是一類具有抑菌活性的蛋白質(zhì)或多肽,對革蘭氏陽性菌和部分革蘭氏陰性菌都有抑制作用。在有氧暴露時(shí),細(xì)菌素可以抑制好氧細(xì)菌的生長,減少其對青貯飼料營養(yǎng)成分的分解,從而保持飼料的品質(zhì)。發(fā)酵劑C中的枯草芽孢桿菌能產(chǎn)生枯草菌素、多粘菌素等多種抑菌物質(zhì)。這些抑菌物質(zhì)可以破壞有害微生物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),影響其細(xì)胞的正常生理功能,阻止其生長繁殖。在本試驗(yàn)中,添加發(fā)酵劑C的處理組在有氧暴露時(shí),好氧微生物數(shù)量增長緩慢,表明枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)有效地抑制了好氧微生物的活動(dòng),提高了混貯飼料的有氧穩(wěn)定性。微生物發(fā)酵劑還可以通過改變青貯飼料的化學(xué)成分來影響其有氧穩(wěn)定性。發(fā)酵劑B中的纖維素酶分解纖維素產(chǎn)生的糖類,一方面為嗜酸乳桿菌提供了更多發(fā)酵底物,使其產(chǎn)生更多乳酸,進(jìn)一步降低pH值;另一方面,這些糖類在青貯過程中參與了美拉德反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)。美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的一些產(chǎn)物具有抗氧化性,能夠延緩青貯飼料中營養(yǎng)成分的氧化變質(zhì)。在有氧暴露時(shí),這些抗氧化產(chǎn)物可以減少氧氣對青貯飼料中脂肪、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分的氧化作用,保持飼料的品質(zhì),延長有氧穩(wěn)定時(shí)間。4.5微生物發(fā)酵劑對混貯飼料瘤胃降解率的影響機(jī)制微生物發(fā)酵劑通過多種途徑影響混貯飼料在瘤胃中的降解率,主要包括改變飼料的物理結(jié)構(gòu)、促進(jìn)營養(yǎng)成分的轉(zhuǎn)化以及調(diào)節(jié)瘤胃微生物群落結(jié)構(gòu)等方面。從飼料物理結(jié)構(gòu)改變角度來看,以發(fā)酵劑B為例,其中的纖維素酶在青貯過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。纖維素酶能夠分解玉米秸稈和大豆秸稈中的纖維素,破壞其復(fù)雜的纖維結(jié)構(gòu),使秸稈變得更加疏松。這種結(jié)構(gòu)變化增加了飼料與瘤胃微生物的接觸面積,使瘤胃微生物更容易附著和分解飼料。在瘤胃中,微生物通過分泌各種酶類來分解飼料中的營養(yǎng)成分,而物理結(jié)構(gòu)疏松的飼料更有利于酶的作用,從而提高了干物質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等物質(zhì)的降解率。在本試驗(yàn)中,添加發(fā)酵劑B的處理組中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維降解率顯著高于對照組,充分證明了纖維素酶對飼料物理結(jié)構(gòu)的改變促進(jìn)了瘤胃降解過程。微生物發(fā)酵劑在青貯過程中促進(jìn)了營養(yǎng)成分的轉(zhuǎn)化,這對瘤胃降解率也產(chǎn)生重要影響。發(fā)酵劑A中的植物乳桿菌在發(fā)酵過程中,利用原料中的糖類產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸,同時(shí)也會(huì)對飼料中的蛋白質(zhì)進(jìn)行一定程度的代謝轉(zhuǎn)化。植物乳桿菌可以將部分非蛋白氮轉(zhuǎn)化為菌體蛋白,提高了飼料中蛋白質(zhì)的品質(zhì)。在瘤胃中,這些經(jīng)過轉(zhuǎn)化的蛋白質(zhì)更容易被瘤胃微生物分解利用,從而提高了粗蛋白降解率。發(fā)酵劑B中的嗜酸乳桿菌和纖維素酶協(xié)同作用,不僅促進(jìn)纖維素分解為糖類,為嗜酸乳桿菌提供更多發(fā)酵底物,產(chǎn)生更多乳酸,還使青貯飼料中的營養(yǎng)成分比例更加合理。這種營養(yǎng)成

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