天然組合型防霉劑對苜蓿草捆貯藏期內(nèi)真菌種群變化的影響

榮 磊，賈玉山，格根圖，尹 強(qiáng) ，張曉娜

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019； 2.內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)

收獲與貯藏是牧草生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，但牧草貯藏往往得不到重視，貯藏過程中處理不當(dāng)引起牧草發(fā)霉，而且收獲二、三茬牧草時(shí)正值雨季，空氣濕度比較大，微生物容易滋生，造成整個(gè)收獲貯藏過程中牧草營養(yǎng)損失比較大[1]。Milier等[2]研究表明，苜蓿打捆的濕度影響范圍為26.2%～58.5%，隨著牧草打捆保存濕度的增加，酸性洗滌纖維顯著增加(P<0.01)而蛋白消化性和能量顯著降低。Friesen[3]提出，當(dāng)打捆時(shí)含水量為35%和20%時(shí)，苜蓿葉子的損失分別為10%和20%。因此，有必要研究牧草高水分條件下的加工貯藏工藝，以減少翻曬、摟集、撿拾、打捆過程中的葉片脫落[4]。但高溫高濕條件有利于霉菌的滋生，而且牧草霉變?nèi)菀滓鹕笾卸荆芊窈侠戆踩A藏，是保證青干草品質(zhì)的關(guān)鍵[5]。

Brandt等[6]提出，不經(jīng)任何處理，對苜蓿高水分打捆貯藏，營養(yǎng)成分的消化率和消化能均有所下降。為了有效地解決以上問題，國內(nèi)學(xué)者在添加劑方面進(jìn)行了廣泛研究。張秀芬等[7]研究了1.5%碳酸鉀、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸氫鈉、2.0%碳酸鈣及0.5%吲哚乙酸對苜蓿防霉及干燥速度的影響，結(jié)果表明，碳酸鉀和碳酸氫鈉對提高苜蓿干燥速度效果較好，可有效減少牧草營養(yǎng)損失。在貯藏期間，草捆發(fā)霉也會(huì)對牧草品質(zhì)產(chǎn)生很大的影響。所以，新型防霉劑的研發(fā)非常必要。有研究表明，添加防腐劑可以提高進(jìn)行高水分高密度打捆的牧草的品質(zhì)[8]。其中，組合型防霉劑不僅可以發(fā)揮單一物質(zhì)各自優(yōu)勢，而且可以產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng)，共同抑制微生物的滋生，減少牧草營養(yǎng)物質(zhì)的損失[9]。張曉娜[9]發(fā)現(xiàn)，打捆貯藏時(shí)添加復(fù)合型天然防霉劑，可進(jìn)行高水分打捆(含水量為28%～30%)貯藏。本研究在其基礎(chǔ)上，探索天然組合型防霉劑對苜蓿(Medicagosativa)草捆貯藏期內(nèi)真菌種群動(dòng)態(tài)變化的影響，進(jìn)而驗(yàn)證其防霉效果，以期為草產(chǎn)品安全貯藏提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料 草原2號(hào)苜蓿于2008年7月采自內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院托縣實(shí)驗(yàn)基地。添加的天然組合型防霉劑(NA)以陳皮、氧化鈣(CaO)、沸石粉為原料，原料均購于市場。

1.2試驗(yàn)方法 稱取一定質(zhì)量苜蓿干草(含水量28%～30%)，均勻攤開。分別按2.0%、1.0%和0.3%(表示占苜蓿質(zhì)量百分比)的比例添加沸石粉、氧化鈣和陳皮，將其混合均勻制成NA。最后，將準(zhǔn)備好的NA均勻撒到苜蓿干草表面，將干草摟齊打捆貯藏。稱取另一份等量苜蓿干草，不添加NA，直接摟齊打捆貯藏，作為對照。對未添加NA及添加NA的苜蓿草捆樣品分別進(jìn)行霉菌種類和數(shù)量測定。

1.3霉菌的測定方法

1)分析樣品制備：分別在草捆貯藏1、10、30、90、360 d時(shí)，用取樣器在各處理草捆四周及中間部分取樣，混合均勻制成質(zhì)量為500 g的樣本，裝入自封袋中，以待測定霉菌種類、數(shù)量。

2)PDA培養(yǎng)基的制備，真菌的分離、純化、鑒定等過程參考《飼料中霉菌的檢驗(yàn)方法》[10]。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析 本研究采用SAS 9.1軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析及t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

未添加NA的苜蓿草捆貯藏1 d時(shí)，表面附著一定微生物，但數(shù)量不多(表1)。隨著貯藏時(shí)間的延長，微生物數(shù)量明顯增加，10 d時(shí)主要優(yōu)勢菌屬為鏈格孢屬、曲霉屬、木霉屬、鐮刀菌屬和青霉屬。貯藏30 d時(shí)，各菌屬菌株數(shù)量呈下降趨勢，鏈格孢屬、曲霉屬、木霉屬、鐮刀菌屬和青霉屬幾個(gè)菌屬下降尤其快。貯藏90 d時(shí)，各菌屬菌株數(shù)量略有上升趨勢，但幅度不大。貯藏360 d時(shí)，各菌屬菌株數(shù)量略有下降。苜蓿草捆貯藏過程中主要優(yōu)勢菌屬為鏈格孢屬、木霉屬、曲霉屬和鐮刀菌屬，次優(yōu)勢菌屬為明枝霉屬、莖點(diǎn)霉屬、變胞屬以及離孺孢屬。

表1 苜蓿高水分草捆貯藏期內(nèi)真菌種群變化情況Table 1 Change of fungi group in high moisture alfalfa bale during storage period lg(cfu·g-1)

添加NA的苜蓿草捆貯藏1 d時(shí)，微生物數(shù)量與未添加NA處理的微生物數(shù)量相同，仍為初始含菌量(表1)。從貯藏期內(nèi)真菌種群的變化來看，貯藏10 d時(shí)，菌株數(shù)量有所增加，但變化幅度遠(yuǎn)小于未添加NA處理，主要優(yōu)勢菌屬為鏈格孢屬、曲霉屬、木霉屬、鐮刀菌屬和青霉屬。貯藏30 d時(shí)，各菌屬菌株數(shù)量呈下降趨勢，尤其是鏈格孢屬、鐮刀菌屬兩個(gè)菌屬。貯藏90 d時(shí)，各菌屬菌株數(shù)量略有上升趨勢，但幅度不大。貯藏360 d時(shí)，各菌屬菌株數(shù)量略有下降。苜蓿草捆貯藏過程中主要優(yōu)勢菌屬為鏈格孢屬、木霉屬、曲霉屬和鐮刀菌屬，次優(yōu)勢菌屬為明枝霉屬、莖點(diǎn)霉屬、變胞屬以及離孺孢屬。

隨著貯藏時(shí)間的延長，各菌屬菌株數(shù)量總體上呈下降趨勢，且添加NA處理各時(shí)間段含菌總量均極顯著低于未添加NA處理各時(shí)間段真菌總量(P<0.01)，所以天然組合型防霉劑NA對于高水分條件下打捆的苜蓿干草具有一定防霉效果。

3 討論

3.1天然組合型防霉劑對于真菌群落動(dòng)態(tài)影響分析 天然組合型防霉劑NA對于高水分條件下打捆的苜蓿干草具有一定防霉效果。劉海英[11]提出將氧化鈣添加到天然牧草草捆中具有明顯的防霉效果。然而，組合型防霉劑既可以發(fā)揮單一物質(zhì)各自的優(yōu)勢，又可以產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng)，共同抑制微生物的滋生，抑菌效果更加明顯。從貯藏期內(nèi)真菌種群的變化來看，貯藏10 d時(shí)，菌株數(shù)量有所增加，但變化幅度遠(yuǎn)小于未添加NA處理。貯藏30 d時(shí)，各菌屬菌株數(shù)量均呈下降趨勢，分析其原因可能是由于苜蓿水分及營養(yǎng)含量有所下降。張曉娜[9]曾提出對苜蓿添加天然組合型防霉劑，進(jìn)行高水分打捆貯藏，貯藏期內(nèi)各營養(yǎng)指標(biāo)含量總體上雖然呈下降趨勢，但變化幅度較未經(jīng)處理的苜蓿草捆小得多，天然組合型防霉劑能夠有效保存苜蓿干草營養(yǎng)成分。貯藏90 d時(shí)，鏈格孢屬、曲霉屬、木霉屬、鐮刀菌屬和青霉屬均呈現(xiàn)小高峰，究其原因可能是草捆中真菌微生物間存在拮抗作用，并競爭營養(yǎng)和空間，當(dāng)一部分微生物受到抑制，另一部分優(yōu)勢微生物種群得到相對充足的營養(yǎng)與生存空間。因此，在一段時(shí)間內(nèi)，數(shù)量上得到增長，之后由于生存環(huán)境惡化，數(shù)量上又呈現(xiàn)下降趨勢[12]。但是，對于草捆貯藏期間微生物間的拮抗作用還有待于進(jìn)一步研究。360 d貯藏情況來看，各菌屬菌株數(shù)量總體上呈下降趨勢。

3.2天然組合型防霉劑的防霉成分分析 高水分打捆固然可保證飼草營養(yǎng)，但是在貯藏過程中，高溫高濕的條件有利于霉菌的滋生，由于霉菌分解而造成牧草大量營養(yǎng)成分損失，降低營養(yǎng)價(jià)值。并且霉菌可產(chǎn)生霉菌毒素，例如，黃曲霉可產(chǎn)生黃曲霉毒素。添加NA可以起到顯著的防霉效果，究其原因可能與其中包含的沸石粉有關(guān)，因?yàn)榉惺砻婵晌綆в袠O性基團(tuán)的霉菌毒素。自然界中存在的一些植物本身就具有抗霉防蛀的作用并且其代謝物質(zhì)中許多成分具有很好的防霉效果，尤其在中藥材資源中包含很多抑菌防霉的活性成分，例如，陳皮中所含有的檸檬酸，可對霉菌產(chǎn)生抑制作用[9]。氧化鈣對于草捆防霉效果明顯，但其防霉機(jī)理尚不明確，有待研究。

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