韩建成 陈水秀 江杨 贾汝敏

摘 要 为了研究不同微生物发酵剂对甜玉米秸秆营养成分的影响，用新鲜甜玉米秸秆为原料，分析了青贮宝（T1）、EM菌液（T2）和纤维素酶（T3）3种微生物发酵剂对甜玉米秸秆青贮营养成分的影响。结果表明：添加青贮宝、EM菌液和纤维素酶后，甜玉米秸秆粗蛋白含量分别提高了11.07%、22.13%和18.35%，中性洗涤纤维分别降低了15.63%、18.59%、18.35%。由此可见，添加EM菌液对提高甜玉米秸秆青贮的品质效果最佳，本研究可为今后甜玉米秸秆饲料化开发提供理论依据。

关键词 甜玉米秸秆 ；青贮饲料 ；微生物发酵剂 ；营养成分

中图分类号 S641.2

Effects of Different Microbial Fermentation Agents on the Nutritional

Components of Sweet Corn Stalk Silage

HAN Jiancheng CHEN Shuixiu JIANG Yang JIA Rumin

（1 Research Institute of Agricultural Machinery，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，

Zhanjiang，Guangdong 524013；

2 Agricultural College， Guangdong Ocean University，Zhanjiang， Guangdong 524088）

Abstract For the influence of different microbial fermentation agents on nutrient composition of sweet corn straw，the experiment using fresh sweet corn stalk as raw material，silage treasure （T1） and EM bacteria liquid （T2） and cellulase （T3） 3 kinds of microbial fermentation of sweet corn stalk silage nutrition component of. The results show that after adding the silage of treasure，EM bacteria liquid and cellulase and sweet corn stalk crude protein content were increased，11.07% 22.13% and 18.35%，neutral detergent fiber were reduced by 15.63%，18.59%，18.35%. Thus，add EM bacteria liquid to improve the effect of sweet corn stalk silage quality is the best，so as to provide a theoretical basis for the future of sweet corn straw feed development.

Key words sweet corn stover ；silage ；microbial agents ；nutrients

甜玉米（Zea mays var.rugosa）起源于美洲大陆，是世界上分布最广的一种作物，美国是世界上种植面积最大的国家，占世界总面积的70 %左右；中国甜玉米的栽培面积360 000 hm2左右，约占世界的21 %[1]。进入21世纪，中国甜玉米有了长足的发展，2015年全国甜玉米种植面积达383 000 hm2，主要集中在广东、广西、云南、浙江、江苏、福建等南方省（区）[2]，其中广东甜玉米种植面积达217 800 hm2，占全国总面积60 %以上[3]。

随着甜玉米种植产业的不断发展，收获后的甜玉米秸秆也越来越多，2015年全国甜玉米秸秆产量达2 000万t[4-5]，收获后甜玉米秸秆未经加工处理直接饲喂牛羊，造成秸秆利用率低，再加上夏季气候炎热，大量秸秆集中收获后无法长期储存而就地焚烧或遗弃田间地头腐败，造成了甜玉米秸秆资源浪费和环境污染。

甜玉米秸秆通过微生物发酵可作为很好的饲料资源被反刍动物所利用[6-7]。然而，在中国南方由于气候炎热、湿度大，采取传统的青贮方法，腐败率高、品质差、适口性不好[8-10]。本试验选用青贮宝、EM菌液和纤维素酶3种微生物发酵剂对收获后的高水分甜玉米秸秆进行营养成分的影响研究，以期探讨南方高温高湿条件下发酵剂选择种类及发酵工艺，以便南方热区甜玉米秸秆饲料化利用，为草食动物养殖提供优质的粗饲料，实现南方种植业和养殖业的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 青贮原料

试验所需青贮原料为乳熟期的甜玉米秸秆，取自湛江市湖光农场，原料营养成份表1。

1.1.2 微生物发酵剂

青贮宝：购自泰安宝来利来生物工程有限公司。细菌总数1×109 CFU/g，是专用的乳酸菌制剂，其主要微生物群包括乳酸片球菌、植物乳杆菌、细菌生长促进剂及载体等，能够有效加快青贮过程中乳酸的发酵速度，降低pH值，抑制有害微生物，提高玉米秸杆营养价值。使用方法：称量10 g青贮宝在1 kg的蒸馏水中，待完全溶解后，喷洒在T1组的甜玉米秸杆中。

EM菌液：购自河南农富康生物科技有限公司，全称为有效微生物群，有效菌含量≥2×109 CFU/mL，主要是由乳酸菌群、光合细菌、酵母菌群、放线菌群等微生物组成。其作用机理是该菌群生长繁殖迅速，能够在甜玉米秸杆青贮过程中占主导地位，形成有益的活性微生物菌的优势群落，进而抑制有害微生物的侵袭。使用方法：取15 mL的EM菌液，蒸馏水1 kg，充分均匀混合，喷洒在T2组的甜玉米秸杆中。

纤维素酶：购自山东隆科特酶制剂有限公司，是一种复合酶。其作用是将纤维素分解成单糖或寡糖，显著降低甜玉米秸杆中的纤维素，提高饲料的适口性。使用方法：各T3处理组加入4-5 g纤维素酶制剂。

1.1.3 仪器及试剂

仪器 ：粉碎机、干燥箱[用氯化钙（干燥试剂）或变色硅胶作干燥剂]、干燥器、分析天平、称量纸、角匙、称量瓶、消化炉、凯式蒸馏装置、长纸条、凯式烧瓶（100 mL）、酸式滴定管（15 mL）、锥形瓶（150 mL）、容量瓶（50、100 mL）、移液管、玻璃棒、索氏脂肪提出器、滤纸、定温水浴、回流装置、烧杯、真空抽气机、G2号玻璃砂芯坩埚、坩埚、马福炉，青贮容器是500 mL的螺口玻璃瓶。

试剂：硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、2 %硼酸溶液、1份0.1 %甲基红乙醇溶液与5份0.1 %溴甲酚绿乙醇溶液临用时混合、氢氧化钠、盐酸、乙醚、中性洗涤剂、酸性洗涤剂、无水亚硫酸钠、丙酮、十氢萘。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

设计1个对照组（新鲜甜玉米秸秆原材料，T0）和3个处理组（T1、T2和T3），每组重复2次，将乳熟期甜玉米秸秆切割成2-4 cm的长度后装入消毒后的螺口玻璃瓶，分别添加青贮宝（T1）、EM菌液（T2）和纤维素酶（T3）3种微生物发酵剂，在室温下发酵0、5、10、20、30 d，如表2所示。取出样品，先烘干后粉碎，装入密封袋，一周内测定各组原料的营养成分。

1.2.2 青贮饲料制作

将乳熟期并摘除玉米后的甜玉米秸秆切碎2-34 cm，将3种均匀混合蒸馏水的发酵剂灌入到各个喷壶中，摇匀，分别在各组秸秆上均匀喷洒，然后快速装入各个玻璃瓶，压实、封口和标号，室温条件下发酵。

1.2.3 测定方法

干物质（DM）测定：采用烘干法测定，称取2 g左右甜玉米秸秆样品于称量瓶，开盖放入在干燥箱（100-105 ℃）烘4-6 h后取出，迅速置干燥器冷却30 min，后测定干物质。

粗蛋白（CP）的测定：采用凯氏定氮法测定。

粗脂肪（EE）的测定：采用乙醚浸出法测定。称样1 g左右于经过干燥的滤纸中，抽提4 h后置于干燥箱，冷却，称重。

粗纤维（CF）的测定：采用范式的洗涤纤维分析测定酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）。

粗灰分（ASH）的测定：采用GB/T 6438-2007，称样2 g左右于坩埚，移入马福炉中，逐渐升温到550-600 ℃，直到样品炭化至无烟（4 h左右）。

无氮浸出物测定：由于无氮浸出物的成分比较复杂，一般不进行分析，仅根据饲料站其他营养成分的分析结果计算而得：

无氮浸出物%=100 %-（水分+粗蛋白质+粗脂肪+粗纤维+粗灰分）%=干物质含量-（粗灰分+粗蛋白质+粗脂肪+粗纤维）

1.3 数据分析与处理

先用Excel软件处理基础数据，再用SPSS19.0软件中单因素分析的邓肯氏法（Duncna）进行多重比较，后采用交叉分组的两因素无重复观察值方差分析。统计结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同微生物发酵剂对甜玉米秸秆营养成分的影响

2.1.1 不同发酵剂对青贮甜玉米秸秆中干物质（DM）的影响

甜玉米秸杆青贮过程中干物质（DM）的变化由表3可知，所有处理组DM均有所提高，由方差分析可得，相对于TO对照组，青贮时间5 d时，T0与T1处理组DM差异不显著（p>0.05），T2处理组和T3处理组DM显著提高（p<0.05），其中，T2处理组DM含量最高，显著高于其它处理（p<0.05）。这说明经过EM菌液和纤维素酶处理后甜玉米秸杆的干物质含量显著提高，尤其添加EM菌液后秸杆干物质提高最显著，但同种发酵剂不同时间段处理后干物质的含量变化不大。

2.1.2 不同发酵剂对青贮甜玉米秸秆中蛋白质（CP）的影响

甜玉米秸杆青贮过程中蛋白质（CP）的变化见表4。由表4可知，经过T1和T2组处理，粗蛋白的含量均有所提高，但T3组的蛋白质有所下降。由方差分析可得，相对于T0对照组，T1和T2处理组CP显著提高（p<0.05）。其中，T2处理CP含量最高，显著高于其它处理（p<0.05），说明经过青贮宝和EM菌液处理后粗蛋白含量显著提高，其中相比青贮宝处理组，EM菌液处理组粗蛋白含量提高更显著，但同种发酵剂不同时间段处理后粗蛋白的含量变化不大。

2.1.3 不同发酵剂对青贮甜玉米秸秆中酸性洗涤纤维（ADF）的影响

甜玉米秸杆青贮过程中酸性洗涤纤维（ADF）的变化见表5。由表5可知，经过T1处理后ADF的质量分数有所升高，而T2和T3组则有所下降。由方差分析可得，相对T0对照组，T1组的ADF显著提高（p<0.05），而T2和T3处理组则显著降低（p<0.05），说明经过EM菌液和纤维素酶处理后酸性洗涤纤维的含量显著降低，但添加青贮宝则使甜玉米的酸性洗涤纤维明显升高。此外，同种发酵剂不同时间段处理后ADF的含量变化不大。

2.1.4 不同发酵剂对青贮甜玉米秸秆中中性洗涤纤维（NDF）的影响

甜玉米秸杆青贮过程中中性洗涤纤维（NDF）的变化见图6。由表6可知，经过T1处理后NDF的质量分数有所升高，而T2和T3组则有所下降。由方差分析可得，相对T0对照组，T1组的NDF显著提高（p<0.05），而T2和T3处理组则显著降低（p<0.05）。其中，T2处理NDF含量最低，显著低于其它处理（p<0.05），说明添加青贮宝后甜玉米秸杆的中性洗涤纤维则显著升高，添加EM菌液和纤维素酶后甜玉米秸杆的中性洗涤纤维都显著下降，而EM菌液的添加使中性洗涤纤维下降最显著。

2.2 青贮料的感官评定

甜玉米秸青贮饲料的感官评价见表7。从表7可看出，甜玉米秸秆经T0、T1、T2和T3处理，各处理组对照组青贮料均没有出现发霉，样品湿润无粘手，整体紧密，质地佳。处理组颜色和质地明显改善和提高，且带有浓浓的酸香味，而对照组为清淡的酸味。这说明添加青贮宝、EM菌液和纤维素酶使甜玉米秸杆青贮饲料的气味、色泽和质地均显著提高。

3 结论

通过添加青贮宝、EM菌液和纤维素酶3种发酵剂均可使甜玉米秸杆饲料的主要营养成分提高，而秸秆中的纤维素含量则有所下降，大幅度提高了甜玉米秸秆饲料的品质和营养价值，其中以添加EM菌液的效果最佳，使得发酵后的甜玉米秸秆粗蛋白含量显著提高了22.13 %，中性洗涤纤维显著降低了18.59 %，有效地提高秸杆的营养价值和发酵品质，本研究可为今后甜玉米秸秆饲料化开发提供理论依据。

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