木薯茎叶中糖分含量低，直接青贮会导致青贮品质不佳，可利用混合青贮或使用添加剂改善木薯茎叶青贮品质。在我国南方地区，木薯是一种重要的经济作物，有“地下粮仓”“特用作物”之称[1]。木薯茎叶是木薯生产过程中的主要副产物，产量为20~30 t/hm2，粗蛋白的含量为16%~38%，高于紫花苜蓿、柱花草等牧草[2]，是一种高蛋白饲草原料。木薯茎叶含有丰富的维生素和矿物质[3]。在饲粮中添加青贮木薯茎叶可提高海南黑山羊的生长性能[4]。虽然木薯茎叶中含有氢氰酸，但经过青贮发酵或自然干燥处理后可以显著降低其含量[5]，并且随着青贮时间的延长和青贮温度的升高，木薯中的氢氰酸含量显著降低[6]。木薯茎叶与罗望子（30%）[7]、王草（5∶5）[8]、豇豆（5∶2）[9]进行混合青贮，均可提升青贮饲料品质。在木薯茎叶中添加蔗糖（1%）[10]、葡萄糖（20 g/kg）[11]、单宁酸（1%）[12]等均可改善木薯茎叶的青贮品质，并提升其营养价值。而关于微生物发酵剂在木薯茎叶青贮中的应用尚未见报道。本研究以鲜木薯茎叶为青贮原料，通过添加不同微生物发酵剂分析木薯茎叶的营养成分和发酵品质，为木薯茎叶的青贮利用提供参考。1材料与方法1.1试验仪器与材料超高效液相色谱仪（Vanquish，美国赛默飞世尔科技公司）、质谱仪（Q Exactive，美国赛默飞世尔科技公司）、氮气吹扫仪（Reacti-thermo，美国赛默飞世尔科技公司）、台式快速离心浓缩干燥器（ZLS-1，美国赛默飞世尔科技公司）。木薯茎叶由云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所潞江坝基地提供。发酵剂A主要成分包括乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌等多种有益微生物菌群及其代谢产物，发酵剂B为粪肠球菌，活菌数≥2.0×109 CFU/g，发酵剂C主要成分包括乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、双歧杆菌等多种有益菌群以及各种复合酶制剂，发酵剂均为市售。1.2试验设计试验分为3个处理组（即A组、B组、C组，在木薯茎叶中分别添加0.02%的发酵剂A、发酵剂B、发酵剂C）和对照组（CK组），每组3个重复。参考甄霆等[13]、曹晓娟等[14]的方法，并作一定修改，将新鲜的木薯茎叶用铡草机切割至约2 cm，晾晒至含水量在65%~75%时，加入不同的发酵剂充分混合，将混合后的木薯茎叶装入聚乙烯真空包袋中，要求质量和外观尽可能一致，抽真空、密封。青贮发酵90 d后取样分析。1.3测定指标及方法1.3.1营养成分干物质（DM）含量采用烘干法测定。将青贮木薯茎叶在65 ℃条件下烘干，用于测定粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、木质素、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、可溶性碳水化合物（WSC）、钙（Ca）、磷（P）等含量。CP含量采用凯氏定氮法测定，EE含量采用索氏抽提法测定，Ash含量采用高温灼烧法测定，木质素、NDF、ADF含量采用滤袋分析法测定，WSC含量采用蒽酮-硫酸法测定，Ca含量采用高锰酸钾间接滴定法测定，P含量采用钼黄分光光度法测定[15-16]。1.3.2饲喂价值评价饲喂价值指标的测定参考庞天德等[17]的方法。总可消化养分(TDN)/%=82.38-(0.751 5×ADF)(1)干物质消化率(DDM)/%=82.9-(0.779×ADF)(2)干物质采食量(DMI)/%=120/NDF(3)相对饲喂价值(RFV)=DDM×DMI/1.29(4)相对饲喂质量(RFQ)=TDN×DMI/1.23(5)1.3.3发酵品质pH值采用精密pH计测定，氨态氮（NH3-N）采用全自动凯氏定氮仪法测定[16]。总氮(TN)=CP/6.25(6)乳酸（LA）、乙酸（AA）、丁酸（BA）含量采用超高效液相色谱及高分辨质谱进行测定。超高效液相色谱条件：Waters BEH C18色谱柱（50 mm × 2.1 mm × 1.8 μm），流速0.35 mL/min，柱温40 ℃，进样量2 μL。高分辨质谱条件：电喷雾离子源，鞘气40 arb，辅助气10 arb，离子喷雾电压-2 800 V，温度350 ℃，离子传输管温度320 ℃，扫描模式为Fullms-ms2模式，扫描方式为负离子。1.3.4发酵品质评价以NH3-N/TN、有机酸为评定指标，有机酸含量为LA、AA、BA含量之和，结合青贮饲料质量评定标准（试行）对青贮木薯茎叶进行综合评定[18]。综合评分=NH3-N/TN得分+有机酸得分/2(7)1.4数据统计与分析采用Excel软件对试验数据进行整理，利用隶属函数对青贮木薯茎叶的青贮品质进行综合评价[19]。Sij=(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)(8)S'ij=1-(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)(9)式中：Sij、S'ij分别为i组j指标的原始数据经转化后的正相关、负相关隶属函数值；Xij为i组j指标的原始测定值；Xmin、Xmax分别为所有组中j指标的最小值和最大值。DM、CP、EE、WSC、Ca、P、LA的含量均与青贮品质呈正相关，隶属函数值采用公式（8），各指标隶属函数值进行累加后求平均值，得到平均隶属函数值F1；pH值及Ash、木质素、NDF、ADF、NH3-N、AA、BA等的含量均与青贮品质呈负相关，隶属函数值采用公式（9），各指标隶属函数值进行累加后求平均值，得到平均隶属函数值F2；将各组各指标的隶属函数值进行累加，求平均值，得到平均隶属函数值F。2结果与分析2.1不同发酵剂对青贮木薯茎叶营养成分的影响（见表1）由表1可知，各处理组的DM、Ca、P含量与CK组无明显变化。各处理组的CP、EE、Ash含量均高于CK组，C组CP、EE、Ash含量均最高，较CK组分别升高8.06%、17.84%、2.01%。A组、B组的木质素含量均低于CK组，A组最低，较CK组降低14.43%；C组木质素含量最高，较CK组高4.03%；各处理组的NDF、ADF、WSC含量均低于CK组，C组NDF、ADF、WSC含量均最低，较CK组分别低11.40%、16.62%、15.46%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.05.018.T001表1不同发酵剂对青贮木薯茎叶营养成分的影响（干物质基础）组别DMCPEEAsh木质素NDFADFWSCCaPCK组28.0616.124.548.948.9342.4035.360.971.530.49A组28.4416.384.888.987.6538.7430.980.831.490.50B组28.6517.274.879.067.8438.7630.540.841.550.49C组28.0117.425.359.129.2937.5629.490.821.520.50%2.2不同发酵剂对青贮木薯茎叶饲喂价值的影响（见表2）由表2可知，各处理组的所有饲喂价值指标均高于CK组，C组在所有饲喂价值指标中最高，TDN、DDM、DMI、RFV和RFQ分别高于CK组7.92%、7.47%、12.87%、21.30%、21.81%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.05.018.T002表2不同发酵剂对青贮木薯茎叶饲喂价值的影响组别TDN/%DDM/%DMI/%RFVRFQCK组55.8061.352.83134.60128.41A组59.1064.773.10155.52148.84B组59.4365.113.10156.26149.58C组60.2265.933.19163.27156.412.3不同发酵剂对青贮木薯茎叶发酵品质的影响（见表3）由表3可知，经发酵剂处理后，各处理组的pH值均比CK组有所降低，B组pH值最低，较CK组降低8.88%；B组、C组的NH3-N含量及NH3-N/TN的数值均比CK组有所降低，其中B组含量最低，分别比CK组降低了20.90%、26.82%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.05.018.T003表3不同发酵剂对青贮木薯茎叶发酵品质的影响组别pH值NH3-N/%NH3-N/TN/%LA/%AA/%BA/%总酸/%CK组5.290.0679.212.193.421.917.52A组5.120.0709.442.743.221.277.23B组4.820.0536.742.604.270.016.89C组4.920.0648.262.764.360.657.76各处理组的LA含量均高于CK组，C组含量最高，较CK组升高26.03%；A组的AA含量较CK组降低了5.85%，B组、C组的AA含量高于CK组，C组含量最高，较CK组升高27.49%；各处理组的BA含量均低于CK组，B组BA含量最低，较CK组降低99.48%。A组、B组总酸含量均低于CK组，C组含量最高，较CK组高3.19%。2.4不同发酵剂对青贮木薯茎叶发酵品质综合评定的影响（见表4）由表4可知，CK组和各处理组中LA占总酸的比例为23.65%~30.89%，得分在2~6分；AA占总酸的比例大于50%，得分在0~7分；BA占总酸的比例为0.16%~21.09%，得分在18~48分；NH3-N/TN得分在40~46分。经打分评定，各处理组得分均高于CK组，B组、C组质量评价为“良”，A组、CK组为“可”。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.05.018.T004表4不同发酵剂对青贮木薯茎叶发酵品质综合评定的影响项目CK组A组B组C组LA/%23.65（2）30.89（6）28.86（5）27.69（4）AA/%55.26（7）54.52（7）70.99（0）65.67（0）BA/%21.09（18）14.59（24）0.16（48）6.64（33）NH3-N/TN/%9.21（40）9.44（40）6.74（46）8.26（42）综合得分53.558.572.560.5质量评价可可良良注：表中括号里的数字表示得分数。2.5不同发酵剂对木薯茎叶青贮品质综合评价的影响（见表5）由表5可知，在木薯茎叶青贮品质指标中，与青贮品质呈正相关的平均隶属函数F1值排序为B组＞C组＞A组＞CK组；与青贮品质呈负相关的平均隶属函数F2值排序为B组＞A组＞C组＞CK组；在所有测定指标的平均隶属函数值F排序为B组＞A组＞C组＞CK组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.05.018.T005表5不同发酵剂对木薯茎叶青贮品质综合评价的影响组别DMCPEEAsh木质素NDFADFWSCCaPpHNH3-NLAAABAF1F2FCK组0.070.000.001.000.210.000.001.000.600.130.000.180.000.820.000.260.280.27A组0.670.200.420.731.000.760.750.050.001.000.360.000.961.000.340.470.620.55B组1.000.890.410.300.880.750.820.121.000.001.001.000.720.081.000.590.730.66C组0.001.001.000.000.001.001.000.000.510.490.790.351.000.000.660.570.480.52因此，木薯茎叶经不同发酵剂处理后，青贮品质均得到改善，B组的青贮品质最佳。3讨论3.1不同发酵剂对青贮木薯茎叶营养成分、饲喂价值的影响饲料青贮前后营养成分的变化是判定青贮品质的重要指标之一[20]。DM是评价饲草利用效率的关键指标，一般发酵饲料的DM含量在30%左右[17]。本试验中，CK组和各处理的DM含量在28.01%~28.65%范围内，说明CK组与各处理组对饲料DM产生的影响一致。与木薯叶青贮料中DM含量（约15%）相比[12]，木薯茎叶青贮饲料中DM含量更高，更适合进行青贮。CP是评价青贮饲料品质的主要指标之一[17]，本试验中，各处理组的CP含量均高于CK组，说明添加发酵剂可以有效地保存木薯茎叶青贮饲料的CP，减少蛋白质的降解。NDF和ADF含量越低，饲料的消化率越高，粗饲料品质越好，饲用价值也就越高[21]。本试验中，各处理组的NDF和ADF含量均低于CK组，说明添加发酵剂可改善木薯茎叶的适口性，提高饲料的消化率、TND、DDM、DMI、RFV和RFQ，这与冯鹏等[22]的研究结果一致。3.2不同发酵剂对木薯茎叶发酵品质的影响pH值是衡量青贮饲料品质的重要指标之一，pH值越低，青贮品质越好[23]。pH值在4.2以下可以有效抑制有害菌繁殖生长，是衡量青贮品质的重要标准[24]。本试验中，经过发酵剂处理，各处理组的pH值均低于CK组，但均大于4.2，可能是由于木薯茎叶WSC含量限制，在青贮过程中，LA产量不高，不能有效降低青贮饲料中的pH值[17]；也有可能是高蛋白质、高灰分导致的缓冲效应，阻碍了pH值的降低[25-26]。NH3-N/TN的数值是衡量青贮饲料优劣的重要指标之一[18]，数值越低，说明分解的CP越少。在本试验中，除A组外，B组和C组NH3-N/TN的数值均低于CK组，而这两组的CP含量高于CK组，pH值低于CK组，可能是因为在pH值较低的环境中抑制了蛋白酶活性，降低了CP的分解程度，此结果与王永珍等[21]的结果一致。有机酸组成是评价青贮饲料好坏的重要指标，其中LA、AA和BA是评价的重点[27]，LA含量越高，BA含量越低，青贮饲料的发酵品质越好。AA可以抑制霉菌、酵母等有害微生物的活性[28]，提高了饲料的有氧稳定性，从而提高了青贮品质。本试验中，添加发酵剂提高了木薯茎叶青贮饲料中的LA含量。赵牧其尔等[29]研究发现，添加乳酸菌处理组的LA含量也得到提高，与CK组相比，LA含量提高了21.64%；除A组外，B组和C组添加发酵剂均增加了AA含量，可能在发酵初期好氧微生物可利用底物多，增加了AA含量[12]。与牟爱生等[10]对木薯叶研究结果的AA含量0.77%~1.11%，李茂等[11]对木薯叶研究结果AA含量0.77%~1.46%相比，本试验中的AA含量相对较高，可能是木薯茎秆在青贮中产生的AA含量较高。BA含量小于0.2%是良好的青贮饲料产品的一个重要标准[30]，添加发酵剂降低了BA含量，B组丁酸含量小于0.2%，但处理组中均生成了BA，可能是pH值下降缓慢，促进了梭菌的繁殖[18]。3.3不同发酵剂对木薯茎叶青贮品质综合评价的影响青贮饲料质量评定标准（试行）是我国在1996年首次发布的青贮饲料评定体系，该体系以青贮饲料的NH3-N/TN、LA、AA、BA为测定指标进行评定。本试验中，LA占总酸比例低，而AA占总酸比例高，导致两者得分相对较低；各处理组的综合得分均高于CK组，B组得分最高。本试验将各营养和发酵指标通过隶属函数法进行综合分析，发现各处理组的平均隶属函数值均高于CK组，经过不同发酵剂处理的木薯茎叶青贮品质为B组＞A组＞C组，说明发酵剂在很大程度上改善了木薯茎叶的青贮品质。4结论添加微生物发酵剂对木薯茎叶青贮的营养成分、饲喂价值和发酵品质均有不同程度的改善作用，但各处理组对增加LA含量、降低AA含量的作用不明显。为了更好地推进木薯茎叶的青贮饲料化利用，仍需进一步开展关于适合木薯茎叶青贮的微生物发酵剂的研究。