甜玉米又称蔬菜玉米，富含碳水化合物、多种蛋白质和氨基酸，具有较高营养及食用价值[1-2]。我国甜玉米种植面积超过30万hm2[3]。广东省甜玉米生产、消费、加工和贸易一直处于中国领先地位[4]，甜玉米产量巨大，秸秆资源丰富。Heckman等[5]和Zhou等[6]研究发现，甜玉米在乳熟期收获后，其秸秆可应用于青贮饲料的调制，可作为优质饲料资源被牛、羊等反刍动物利用。青贮饲料的制作对原料水分要求较严格，通常为65%~75%，但一般甜玉米秸秆在收获时水分含量高于85%。直接青贮会导致渗出液多、养分损失大、易腐败[7-8]。广东省是雨热同期、四季常青的地区，以晾晒的方式难以降低水分。菜籽壳是菜籽油加工副产物，其产量随菜籽油产量的升高而逐年增加[9]。菜籽壳的纤维含量过高，直接饲喂会降低饲料消化率，在动物饲料中使用有限[10-12]。但菜籽壳的干物质含量高，作为吸水材料加入甜玉米秸秆中进行青贮，可降低甜玉米秸秆的水分，使其达到青贮过程要求的水分范围。因此，本研究将甜玉米秸秆和菜籽壳混合青贮，通过调节菜籽壳添加比例达到调控水分的目的，探究添加同型乳酸菌对其青贮品质的影响，以期为甜玉米秸秆青贮和菜籽壳利用提供参考。1材料与方法1.1试验材料甜玉米秸秆于2020年11月15日在华南农业大学增城基地收割；菜籽壳购自市场；植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）为华南农业大学饲草加工实验室保存菌株。1.2试验处理甜玉米秸秆切短至2~3 cm，混匀，取部分测定化学成分，将菜籽壳按照甜玉米秸秆鲜重的0（对照组）、5%、10%和20%添加，分别设置添加和未添加植物乳杆菌组，各组均设置3个重复。按106 CFU/g鲜重（FM）加入植物乳杆菌，混匀，装入20 cm×30 cm的聚乙烯青贮袋，每袋200 g，以真空封装机抽真空密封，室温避光贮藏45 d。1.3测定指标及方法1.3.1营养成分采用70 ℃烘干法测定干物质（DM）含量[13]；采用滤袋分析法测定粗纤维（CF）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量[14]；蒽酮-硫酸法测定可溶性碳水化合物（WSC）含量[15]；采用凯氏定氮法测定粗蛋白（CP）含量，采用乙醚提取法测定粗脂肪（EE）含量；采用灼烧法测定粗灰分（Ash）含量[16]。1.3.2微生物数量乳酸菌和好氧细菌数量分别采用MRS琼脂培养基和营养琼脂培养基计数；酵母和霉菌数量采用孟加拉红（虎红）琼脂培养基计数。乳酸菌采用厌氧培养箱37 ℃培养2 d，好氧细菌在有氧条件下37 ℃培养2 d，酵母菌和霉菌在有氧条件下30 ℃培养2~3 d（LRH-系列生化培养箱，上海一恒科技有限公司）。1.3.3发酵品质青贮开封后，混匀称取20 g于聚乙烯封口袋，加入80 mL蒸馏水，4 ℃浸泡16~18 h，过滤，FE28pH计测定浸提液pH值；苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮（NH3-N）含量；采用岛津LC-20AT型高效液相色谱仪测定有机酸含量[17]。青贮饲料评价体系采用V-Score评分法评定[18]，以氨态氮/总氮值（AN/TN）和挥发性脂肪酸含量为指标评定优劣，满分100分。根据评分体系，将青贮饲料品质分为良好（80分）、尚可（60~80分）和不良（60分）3个级别。青贮饲料V-Score评分标准见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.02.018.T001表1青贮饲料V-Score评分标准氨态氮/总氮/%乙酸+丙酸/(%FM)丁酸/(%FM)V-ScoreXN计算式XA计算式XB计算式XN≤5YN=50XA≤0.2YA=100≤XB≤0.5YB＝40-80XNY=YN+YA+YB5XN≤10YN=60-2XN0.2XA≤1.5YA=(150-100XA)/13XB0.5YB=010XN≤20YN=80-4XNXA1.5YA=0XN20YN=0注：XN为氨态氮与总氮比值，XA为乙酸与丙酸含量之和，XB为丁酸含量，YN为氨态氮与总氮得分，YA为乙酸与丙酸之和得分，YB为丁酸得分，Y为青贮饲料最终V-Score得分。1.4数据统计与分析采用Excel 2019软件对数据进行整理，采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，Duncan's法进行多重比较，采用双因素方差分析及主效应分析探究主要影响因素。结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1原料青贮前特性（见表2）由表2可知，甜玉米秸秆干物质含量为22.74%FM；可溶性碳水化合物含量较高，为14.51%DM；而粗蛋白含量较低，只有9.71%DM。菜籽壳的干物质含量则高达88.40%，除粗脂肪外，其余指标均与甜玉米秸秆存在显著差异（P0.05），可溶性碳水化合物与粗蛋白含量仅有1.81%DM和4.11%DM。甜玉米秸秆表面附着的好氧细菌数量高于乳酸菌、酵母菌和霉菌，酵母菌数量最少；菜籽壳表面微生物只有少量好氧细菌存在。因此，甜玉米秸秆中添加菜籽壳可达到调控水分的作用。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.02.018.T002表2原料青贮前特性项目甜玉米秸秆菜籽壳显著性干物质/%FM22.74±0.3788.40±0.19*中性洗涤纤维/%DM62.80±0.6481.68±0.18*酸性洗涤纤维/%DM34.57±0.3559.02±0.15*可溶性碳水化合物/%DM14.51±0.821.81±0.03*粗脂肪/%DM2.06±1.562.40±0.78NS粗蛋白/%DM9.71±0.034.11±0.06*粗纤维/%DM48.15±0.9667.18±1.77*粗灰分/%DM7.23±0.0910.18±0.64*无氮浸出物/%DM33.34±0.3115.61±1.99*乳酸菌/(lg CFU/g FM)3.80±0.14ND*好氧细菌/(lg CFU/g FM)5.92±0.192.89±0.19*酵母菌/(lg CFU/g FM)1.94±0.34ND*霉菌/(lg CFU/g FM)3.34±0.12ND*注：*表示组间差异显著（P0.05），**表示差异极显著（P0.01），NS表示差异不显著（P0.05），ND表示未检出；下表同。2.2不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮营养成分的影响（见表3）由表3可知，混合比例以及两因素间的交互对粗蛋白含量影响达到极显著水平（P0.01），添加乳杆菌对粗蛋白含量影响达到显著水平（P0.05）；混合比例对中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维含量影响达到极显著水平（P0.01），添加乳杆菌及两因素间的交互则无显著影响（P0.05）；半纤维素含量均不受混合比例及添加乳杆菌影响（P0.05）。在两个因素中，混合比例是营养成分的主要影响因素。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.02.018.T003表3不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮营养成分的影响项目干物质/%粗蛋白/%DM中性洗涤纤维/%DM酸性洗涤纤维/%DM半纤维素/%DM不加菌组0(对照)18.05±0.09d8.52±0.19a60.92±0.49d36.89±1.00d24.03±0.63521.00±0.59c7.85±0.22b65.55±1.26c40.71±1.07c25.56±0.791023.76±0.44b7.21±0.08d66.58±0.79b41.95±0.33b24.84±0.872028.35±1.18a6.21±0.14f70.16±0.57a45.37±0.55a25.51±1.43加菌组0(对照)17.41±0.39d8.55±0.11a62.42±1.24d36.86±0.45d24.63±0.69520.17±0.58c7.58±0.08bc66.07±1.39c40.57±0.25c23.99±0.541023.66±0.43b7.49±0.37cd66.68±1.26bc42.69±0.73b24.79±0.992029.32±1.12a6.86±0.16e68.34±1.74ab44.63±0.47a23.71±1.63显著性混合比例********NS添加乳杆菌NS*NSNSNS交互NS**NSNSNS注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。与对照组相比，不加菌组和加菌试验组的粗蛋白含量均随着菜籽壳的添加量增加而显著降低（P0.05），干物质含量、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均随菜籽壳的添加量增加而显著增加（P0.05）；各处理组的半纤维素含量差异不显著（P0.05），相同比例下添加乳杆菌差异不显著（P0.05）。2.3不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮发酵品质的影响（见表4、表5）由表4可知，混合比例对青贮饲料发酵等级各指标影响均达到显著水平（P0.05）；添加乳杆菌对青贮饲料丁酸和氨态氮含量的影响达到极显著水平（P0.01）；两个因素间的交互作用对不同处理的丁酸含量影响达到极显著水平（P0.01），对乙酸、氨态氮含量影响达到显著水平（P0.05），对其他指标无显著影响（P0.05)。在混合比例与添加乳杆菌两个因素中，混合比例是影响混合青贮饲料发酵品质的主要因素。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.02.018.T004表4不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮发酵品质的影响项目pH值乳酸/%DM乙酸/%DM丙酸/%DM丁酸/%DM氨态氮/%TN不加菌组0(对照)3.64±0.01de5.09±0.74a0.40±0.00a0.05±0.020.33±0.01a9.79±1.10a5%3.74±0.03cd2.42±1.28b0.18±0.13bND0.05±0.02b4.14±1.04c10%3.83±0.15bcd2.04±1.15b0.21±0.11bND0.03±0.02bc2.14±0.63de20%4.07±0.01a0.97±0.08b0.11±0.00bND0.01±0.01bc1.33±0.18e加菌组0(对照)3.50±0.02e2.65±0.72b0.17±0.03bNDND6.72±0.49b5%3.66±0.14cde1.87±0.93b0.16±0.08bND0.02±0.02bc3.04±0.31cd10%3.86±0.12abc2.02±1.38b0.19±0.13bND0.03±0.02bc1.73±0.39de20%4.04±0.10ab1.34±0.45b0.14±0.05bND0.01±0.01bc1.22±0.16e显著性混合比例**********添加乳杆菌NSNSNSNS****交互NSNS*NS***随着菜籽壳添加比例的增加，pH值随之增加，但均低于4.20；未添加乳杆菌对照的乳酸、乙酸、丁酸及氨态氮含量均为最高值，分别为5.09%DM、0.4%DM、0.33% DM和9.79% TN，经过处理后各数值均显著下降（P0.05）。除未添加乳杆菌的对照外，其余各处理组均未检出丙酸，添加乳杆菌对照处理未检出丁酸。相同混合比例下，添加乳杆菌处理对大部分指标均差异不显著（P0.05）。pH值随添加菜籽壳比例增加而显著提高（P0.05），氨态氮含量显著降低（P0.05）。由表5可知，所有处理评分均在80以上，达到良好水平。对照与处理存在显著差异（P0.05），处理间无显著差异（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.02.018.T005表5不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮V-score的影响项目V-score评分等级不加菌组0(对照)86.32±3.78c良好5%99.41±0.40a良好10%99.65±0.25a良好20%99.88±0.17a良好加菌组0(对照)95.57±0.98b良好5%99.82±0.15a良好10%99.31±0.64a良好20%99.87±0.14a良好显著性混合比例*NS添加乳杆菌*NS交互*NS2.4不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮微生物数量的影响（见表6）由表6可知，各处理间乳酸菌与好氧细菌数量存在较大差异，均未检测到酵母及霉菌。20%菜籽壳乳杆菌处理的乳酸菌含量最高，为5.82 lg CFU/g，其次为20%菜籽壳处理及10%菜籽壳处理，分别为4.83和4.05 lg CFU/g，3个处理间差异不显著（P0.05），但显著高于其他处理（P0.05）。20%菜籽壳处理的好氧细菌数量最多，为5.78 lg CFU/g，显著高于其他处理（P0.05）；5%菜籽壳处理的好氧细菌数量最少，为3.87 lg CFU/g。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.02.018.T006表6不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮微生物数量的影响项目乳酸菌好氧细菌酵母霉菌不加菌组0(对照)0.98±0.20c4.15±0.04cdNDND5%1.96±0.22bc3.87±0.20dNDND10%4.05±0.23abc4.65±0.35bcNDND20%4.83±0.27ab5.78±0.32aNDND加菌组0(对照)1.98±0.23bc4.07±0.01cdNDND5%2.11±0.24bc3.98±0.27cdNDND10%2.03±0.31bc5.05±0.65bNDND20%5.82±0.15a5.36±0.59abNDNDlg CFU/g FM3讨论3.1不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮营养成分的影响青贮材料的水分是影响青贮饲料的重要因素[19]。与普通玉米秸秆相比，甜玉米秸秆的营养成分丰富[20-21]，但在收获时往往水分含量较高。菜籽壳的水分含量低，本研究在甜玉米秸秆中加入菜籽壳进行青贮，随菜籽壳添加量的增加，干物质含量显著上升，说明添加菜籽壳可以达到吸水效果，但也增加了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。制作青贮时是以鲜重为单位进行添加，而两种材料的水分含量相差悬殊，每个处理间菜籽壳的体积呈递进式增加，显著影响了混合青贮饲料的纤维含量。杨宇为等[22]研究发现，纤维含量过高可以降低动物的消化率。因此，添加适宜比例的水分和菜籽壳，能够获得高质量的菜籽壳和甜玉米秸秆混合青贮[23]。相同添加比例下，是否添加乳酸菌添加对结果基本无显著影响。本试验中，添加5%FM的菜籽壳可显著提高甜玉米秸秆青贮饲料的干物质含量；与其他处理相比，粗蛋白含量较高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维较低，综合效果较好。3.2不同比例菜籽壳对甜玉米秸秆青贮发酵品质的影响青贮饲料的pH值低于4.2时，可认定为优质饲料[24]。本研究中，pH值随菜籽壳的增加而升高，但所有处理均低于4.2，可能与甜玉米秸秆本身青贮质量较优有关[25]。添加20%FM菜籽壳的青贮饲料pH值最高，乳酸含量最低，且好氧细菌数量高于其他处理，原因可能是菜籽壳添加过多，可溶性碳水化合物含量下降，低于50.0 g/kg DM不利于乳酸发酵，造成pH值下降缓慢，难以抑制有害微生物的生长造成青贮发酵品质的下降[26]。有机酸含量及其组成是评价青贮品质的重要指标[27]。乳酸可以降低青贮发酵时的pH值，也是微生物二次发酵的主要能源物质。因此，适宜的乳酸含量是优质青贮饲料的基础。乙酸可以提高青贮饲料有氧稳定性，乙酸含量通常与青贮原材料的DM含量成反比[28]；丁酸是梭状芽孢杆菌（Clostridium prazmowski）及其他腐败菌分解营养的代谢产物，具有酸腐臭味，丁酸含量过多可导致牲畜采食率下降，降低适口性[29]。甜玉米秸秆单独青贮时，乳酸、乙酸、丁酸均为最高值，尤其丁酸高达0.33%，青贮品质较差，可能是因为原料水分含量过高，乳酸菌数量较好氧细菌少，无法有效抑制不良微生物的发酵。经过与菜籽壳混贮以及接菌处理后，丁酸含量显著降低，青贮饲料品质明显提升。氨态氮作为青贮饲料中粗蛋白被微生物分解程度的衡量指标，氨态氮比总氮的值越低，青贮饲料的蛋白降解越少[30]。本试验中，与对照组相比，氨态氮含量随菜籽壳添加量的增加而降低；添加5%FM菜籽壳，氨态氮即可从9.79%TN降至4.14%TN，表明5%FM菜籽壳能够有效抑制甜玉米秸秆青贮饲料中的蛋白降解。Teixeira等[31]研究发现，在高水分象草中添加棉籽粕能够改善青贮发酵品质，减少蛋白损失，但添加量需要超过7%FM。Jones等[32]报道，在高水分青贮料中添加稻草、干草、报纸等高纤维性物质难以提升青贮发酵品质，容易显著降低营养价值。本研究中，添加菜籽壳能够明显改善甜玉米秸秆青贮发酵品质，表明菜籽壳具有做为优质青贮水分吸附材料的潜力。4结论添加菜籽壳能够增加甜玉米秸秆青贮的干物质含量，降低乙酸、丁酸及氨态氮含量，增加乳酸菌数量，减少好氧细菌数量，有效提高甜玉米秸秆青贮的品质。菜籽壳添加比例是影响营养成分和青贮发酵品质的主要因素；综合各指标及V-Score评分，添加量为5%FM效果最佳。