一種青貯用復合微生物菌劑及其在全株玉米青貯中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明公開了一種青貯用復合微生物菌劑及其在全株玉米青貯中的應用，屬于家 畜飼料中的青貯飼料加工技術領域。
【背景技術】
[0002] 青貯是一種可以長期保存青綠飼草飼料作物的有效方法，近年來被應用于養殖領 域尤指奶牛養殖領域，用來貯存全株玉米、玉米秸桿、高粱、苜蓿、黑麥草等飼草飼料作物。 青貯飼料具有營養豐富、適口性好、易消化等特點，可提高奶牛產奶量、減少疾病發生，同時 可實現一年四季均衡供應，以保障奶業健康快速可持續發展，是目前我國奶牛養殖重要的 優質粗飼料來源。目前我國利用較多的主要是全株玉米、玉米秸桿和苜蓿青貯，其中全株玉 米青貯技術較為成熟，但仍普遍存在水分含量高、養分流失嚴重等問題;玉米秸桿青貯水分 含量合理但其營養成分相對較差且難以利用;苜蓿青貯因水溶性碳水化合物含量低緩沖度 高，青貯難度較大，品質較差，尤其是蛋白損失嚴重。
[0003] 研究表明，在青貯過程中加入青貯添加劑可以提高青貯發酵品質、降低青貯物料 損失，同時有研究表明添加劑的使用對奶牛乳成分影響不大。微生物添加劑是青貯添加劑 的一種，可有目的地調節青貯料內微生物區系，調控青貯發酵過程，以有效保存青貯物料的 營養物質。近年來，綠色無污染的微生物添加劑因具有成本低、應用方便等特點，克服了其 它青貯添加劑具有腐蝕性、家畜采食安全隱患、添加量大和成本高等缺陷，其研究和應用在 世界各國受到高度重視。目前已有許多有關微生物青貯添加劑方面的報道，認為乳酸桿菌 在青貯發酵全過程保持了高水平的乳酸桿菌數，可促進乳酸菌發酵、改善青貯飼料發酵品 質，而乳酸球菌在發酵初期旺盛繁殖，可有效抑制雜菌生長。考慮到凝結芽孢桿菌也具有產 酸抑制雜菌生長、消除臭味和降解粗纖維等功能，且有關乳酸片球菌、植物乳桿菌、凝結芽 孢桿菌混合作為一種微生物青貯添加劑的研究未見報道，本發明人以上述三種微生物混合 而成的復合微生物菌劑為研究對象，研究其作為青貯添加劑在全株玉米青貯中的應用效 果。

【發明內容】

[0004] 本發明人經過查閱相關文獻以及開展一系列相關試驗，發現凝結芽孢桿菌、植物 乳桿菌和乳酸片球菌組成的復合微生物菌劑在提高青貯發酵品質方面具有較好效果，可以 應用于全株玉米青貯中。
[0005] 本發明的技術方案如下： 一種用于青貯的復合微生物菌劑，其特征在于它是由乳酸片球菌(菌種保藏號:CGMCC 1.4)、植物乳桿菌(菌種保藏號:ACCC11016)、凝結芽孢桿菌(菌種保藏號:ACCC10229)三種 微生物菌劑按重量分數比為1:10-1:10-1混合組成，復合菌劑菌落總數為1.0-9.9 X 109CFU/ml。其中用于全株玉米青貯，添加劑量為50-200mL/t。各組成部分均具有產酸抑制 雜菌生長，加快發酵的作用。
[0006] 本發明進一步公開了復合微生物菌劑的制備方法:乳酸片球菌、植物乳桿菌和凝 結芽孢桿菌三個菌種分別活化后培養于MRS液體培養基上，10%接種量37°C培養48h按比例 (1:10-1:10-1)于MRS培養基混合，菌劑菌落總數為1.0-9.9 X 109CFU/ml。所述的微生物菌 劑和MRS培養基均為市售。
[0007] 復合微生物菌劑在全株玉米青貯過程中的使用方法:在青貯物料裝窖的過程中， 分層按50-200mL/t的添加劑量將復合微生物菌劑均勻噴灑于粉碎好的適時收獲的全株玉 米上，同時均勻添加麩皮（l〇kg/t)和食鹽(9kg/t)，壓實、密封，15天后即可開窖使用，使用 過程中應上下垂直取料，以避免暴露于空氣中的面積太大，盡可能減少有氧損失。
[0008] 本發明更進一步公開了復合微生物菌劑在提高青貯物料適口性、降低青貯物料營 養損失并改善其發酵品質以達到有效保存青貯物料方面的應用，特別是在全株玉米青貯過 程中的應用。
[0009] 實驗結果顯示： (1) 復合微生物菌劑處理全株玉米青貯在感官評價上具有較強的芳香味或酸香味，可 以使莖葉結構保持良好，而不添加復合微生物菌劑的對照組酸香味較弱，有的甚至有較強 的氨味且有輕度霉菌污染，即復合微生物菌劑在一定程度上提高了全株玉米青貯的適口 性； (2) 復合微生物菌劑處理全株玉米青貯降低了干物質、蛋白和淀粉損失以及中性洗滌 纖維和酸性洗滌纖維含量，與不添加復合微生物菌劑的對照組相比，減少了全株玉米青貯 的營養損失提高其可消化性； (3) 與不添加復合微生物菌劑的對照組相比，復合微生物菌劑處理全株玉米青貯在一 定程度上增加了乳酸在總有機酸中所占比例而減少了乙酸、丙酸和丁酸所占比例，即改善 了全株玉米青貯的發酵品質。
[0010] 本發明所述的復合微生物菌劑在全株玉米青貯中的應用實驗方法如下： 材料和方法： 單獨制備乳酸片球菌、植物乳桿菌、凝結芽孢桿菌稀釋液，以1:1:1的比例混合成菌落 總數為1 .〇X l〇9CFU/ml的復合菌劑。
[0011]通過聯合收割機對全株玉米進行收獲并切碎，準備1.5L發酵罐，按每罐1.5kg粉碎 全株玉米制作青貯，處理組為復合菌劑150μΚ即添加劑量為100mL/t)+15g麩皮（10kg/t)+ 13.5g食鹽(9kg/t)，對照組添加 150yL蒸餾水替換復合菌劑，將添加物與全株玉米混勻后置 于發酵罐中，壓實密封，15d后對青貯樣品進行感官評定(氣味、質地和色澤，評分標準詳見 表1)和青貯發酵品質指標測定，主要包括pH值、黃曲霉毒素、干物質、粗蛋白、中性洗滌纖 維、酸性洗滌纖維、淀粉、氨態氮、乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量。數據結果以"均值±標準差" 表示，并通過SPSS20.0進行方差分析。
[0012]表1.青貯物料感官評分標準
結果：根據感官(氣味、質地和色澤)評價，復合微生物菌劑處理全株玉米青貯在感官 評價上具有較強的芳香味或酸香味，可以使莖葉結構保持良好，而不添加復合微生物菌劑 的對照組酸香味較弱，有的甚至有較強的氨味且有輕度霉菌污染，二者總評分平均值分別 為12分和4分，根據青貯評分標準，微生物組屬于2級尚好，而對照組屬于4級腐敗說明復合 微生物菌劑在一定程度上提高了全株玉米青貯的適口性;黃曲霉毒素分析結果表明，無論 是微生物組還是對照組均未超出國家標準（lOppb)。
[0013] 全株玉米青貯發酵品質結果分析詳見表2，微生物組干物質、粗蛋白和淀粉含量分 別高于對照組 10.127%(?〈0.01)、6.573%(?〈0.05)和13.418%(?〈0.05)，而中性洗滌纖維和 酸性洗滌纖維含量則分別低于對照組15.933%(p〈0.05)和18.508%(p〈0.01) ; pH值、黃曲霉 毒素、氨態氮以及乙酸、丙酸和丁酸占總有機酸的比例均表現為微生物組低于對照組，而乳 酸占總有機酸的比例則是微生物組高于對照組，但差異均未達顯著水平。
[0014] 根據隸屬函數法對上述指標進行綜合分析，全株玉米青貯效果復合微生物組顯著 優于對照組，而變異系數(8.502%)遠低于對照組(59.772%)，說明復合微生物處理全株玉米 青貯的發酵品質整體表現較為穩定。
[0015] 表2.對照組和復合微生物組全株玉米青貯發酵品質相關指標方差分析表
注:表示p〈0 · 01，*表示p〈0 · 05。
[0016] 結論:與對照組相比，復合微生物組全株玉米青貯發酵品質極顯著優于對照組，可 顯著降低干物質、蛋白和淀粉損失以及中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，并在一定程度 上增加了乳酸在總有機酸中所占比例而減少了乙酸、丙酸和丁酸所占比例。
【具體實施方式】
[0017] 下面通過具體的實施方案敘述本發明。除非特別說明，本發明中所用的技術手段 均為本領域技術人員所公知的方法。另外，實施方案應理解為說明性的，而非限制本發明的 范圍，本發明的實質和范圍僅由權利要求書所限定。對于本領域技術人員而言，在不背離本 發明實質和范圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分和用量進行的各種改變或改動也 屬于本發明的保護范圍。本發明所用到的試劑均有市售，其中包括乳酸片球菌（菌種保藏 號：CGMCC 1.4)、植物乳桿菌（菌種保藏號：ACCC11016)、凝結芽孢桿菌（菌種保藏號： ACCC10229)以及MRS液體培養基。
[0018] 實施例1: 材料和方法： 單獨制備乳酸片球菌、植物乳桿菌和凝結芽孢桿菌稀釋液，分別以質量分數1:1:1、1: 1:10和1:10:10的比例混合成菌落總數為1.0 X 109CFU/ml的復合菌劑，分別標記為復合菌 劑I組、II組和III組。
[0019] 通過聯合收割機對乳熟末期玉米收獲并切碎，準備1.5L發酵罐，按每罐1.5kg粉碎 全株玉米制作青貯，處理組分別為復合菌劑I組、II組和III組各150yL(100mL/t)+15g麩皮 (10kg/t)+13.5g食鹽（10kg/t)，對照組添加 150yL蒸餾水替換復合菌劑，將添加物與全株玉 米混勻后置于發酵罐中，壓實密封，15d后對青貯樣品進行感官(氣味、質地和色澤)評定和 青貯發酵品質各指標測定，主要包括pH值、黃曲霉毒素、干物質、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸 性洗滌纖維、淀粉、乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量。數據結果以"均值±標準差"表示，并通過 SPSS20.0進行多重比較。
[0020] 結果： 根據感官(氣味、質地和色澤)評價，復合微生物菌劑處理全株玉米青1C在感官評價上 具有較強的芳香味或酸香味，可以使莖葉結構保持良好，而不添加復合微生物菌劑的對照 組酸香味較弱，有的甚至有較強的氨味且有輕度霉菌污染，復合微生物I組、II組、III組和 對照組總評分平均值分別為12分、17分、15分和4分，根據青貯評分標準，微生物I組、II組和 III組均屬于2級尚好或1級優良，而對照組屬于4級腐敗，說明復合微生物菌劑在一定程度 上提高了全株玉米青貯的適口性;黃曲霉毒素分析結果表明，無論是微生物組還是對照組 均未超出國家標準（lOppb)。
[0021] 全株玉米青貯發酵品質多重比較結果分析詳見表3,與對照組相比，復合微生物I 組、II組和III組干物質含量比對照組增加了 10.127%(p〈0.01)、10.127%(p〈0.01 MP4.219% (p>0 · 05);粗蛋白含量分別增加了6 · 573%(p〈0 ·05)、2 · 381%(p>0 · 05)和4· 494%(p〈0 · 05);酸 性洗滌纖維分別降低了 18.508%(?〈0.05)、9.730%(?>0.05)和17.842(?〈0.05);淀粉含量分 別提高了 13.