紫花苜蓿附着乳酸菌和碳水化合物组分的时期（间）变化规律及对青贮发酵的影响

The objective of the present study was to research the diurnal variations on carbohydrate component and epiphytic lactic acid bacteria diversity of alfalfa harvested at different stages of maturity by the conventional microbial cultivation, physiological, biochemical and molecular biological analysis methods. Isolated and identifed the dominant epiphytic lactic acid bacteria, and compared their fermentation efficiency by the different carbohydrate fermentation test. Further, effects of the aforementioned variations on fermentation quality of silages made with alfalfa harvested at different daytimes within four stages of maturity were determined. To explore and reveal the main factors to affect the fermentation quality of alfalfa silages, the dynamic of carbohydrate component and epiphytic lactic acid bacteria diversity of silages were monitored during ensiling. This study may not only provide a theoretical basis for the production of alfalfa silage with appropriate cutting time, but also provide ideas for selecting appropriate silage inoculant bacteria.

本项目采用传统微生物培养、生理生化、分子生物学等技术手段，研究不同茬次紫花苜蓿各生育期和同一生育期内日间碳水化合物组分、附着乳酸菌数量、种类的时期（间）变化规律；并对不同刈割时期（间）紫花苜蓿附着乳酸菌进行分离、培养、鉴定，利用生理生化、糖发酵试验，确定各类乳酸菌的特性及发酵效率。进一步对不同茬次、不同刈割时期（间）紫花苜蓿进行青贮试验，探明时期（间）变化规律对青贮发酵品质的影响，监控紫花苜蓿青贮过程中乳酸菌群落结构的演替及碳水化合物组分、含量变化，阐明紫花苜蓿刈割时期（间）对青贮发酵的影响机制。该研究不仅为紫花苜蓿青贮调制的适时刈割提供理论依据，同时可为选择适宜的乳酸菌添加剂提供思路。

紫花苜蓿是反刍动物重要的饲草资源，特别是奶牛养殖中不可或缺的饲草。紫花苜蓿干草调制受限于天气条件和机械设备，使得青贮调制变得越来越流行。此项研究主要围绕不同生育期、茬次和日间刈割时间紫花苜蓿碳水化合物组分和附着乳酸菌的变化规律，以及它们对青贮发酵品质、营养价值和消化率的影响进行系统研究。紫花苜蓿刈割于连续两年的不同生育期（现蕾期、初花期和盛花期）、茬次（一茬和二茬）以及日间时间（早上8:00，中午13:00和傍晚18:00），其中生育期、茬次和日间刈割时间作为主效应，年作为重复，采集样品测定化学成分和附着微生物数量；制作青贮饲料，测定青贮饲料的发酵品质、营养价值、乳酸菌数量和体外消化率；并采用高通量测序法测定青贮前后附着细菌多样性变化；同时采用平板培养法，分离乳酸菌菌株，筛选出优良菌株并鉴定。研究发现，随着牧草的成熟，其干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量升高，而蛋白质和乳酸菌数量减少；一茬紫花苜蓿在现蕾期具有较高的水溶性碳水化合物含量，这与刈割时较大的日间温差有关，而二茬紫花苜蓿则随着牧草成熟，水溶性碳水化合物含量逐渐提高，同时，日间刈割时间和茬次对紫花苜蓿水溶性碳水化合物影响显著。紫花苜蓿附着细菌主要为有氧菌，乳酸菌数量较低，并且主要为球菌和明串珠菌。一茬紫花苜蓿刈割于现蕾期较初花期和盛花期，可以获得较好的青贮品质，具有较低的pH、氨态氮、乙酸和丁酸含量，同时具有较高的营养价值和消化率。二茬紫花苜蓿刈割于现蕾期时，尽管青贮饲料中存在较高比例的乳酸杆菌，但难以青贮成功，其具有高的pH、氨态氮和丁酸含量。相同生育期，一茬紫花苜蓿青贮比二茬具有更高的营养价值和较好的发酵品质。正午后刈割，更易于青贮调制，并且营养价值更高。干物质和水溶性碳水化合物含量以及有限的附着乳酸杆菌数量是影响青贮发酵的主要因素。研究建议一茬和二茬紫花苜蓿制做青贮饲料应分别于现蕾期和初花期刈割，并且应选择晴朗的天气于正午后刈割。