《Animal Feed Science and Technology》：Dynamics of bacterial community and fermentation quality of wheat straw silage treated with lactic acid bacteria and/or sucrose
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玉米青贮机械加工与储存时间对发酵特性及淀粉降解的影响。研究显示机械加工提高籽粒破碎度（KPS+78.2%），促进淀粉降解（ISD+12h），同时降低氮含量及减少丙酸积累。储存时间延长至150天以上可改善青贮稳定性，但淀粉降解率与机械加工更显著。摘要中英文关键词：玉米青贮|机械加工|淀粉降解|发酵特性|青贮稳定性
马丽娜·伊丽莎白·巴博萨·安德拉德（Marina Elizabeth Barbosa Andrade）|朱莉安娜·杜阿尔特·梅萨纳（Juliana Duarte Messana）|马塞洛·金德里（Marcelo Gindri）|杰西卡·罗查·索萨·热尔瓦西奥（Jéssica Rocha Sousa Gervásio）|马塞乌斯·梅洛·席尔瓦（Matheus Mello Silva）|卡洛斯·恩里克·席尔维拉·拉贝洛（Carlos Henrique Silveira Rabêlo）|里卡多·安德拉德·雷伊斯（Ricardo Andrade Reis）
巴西圣保罗州立大学（UNESP）农业与兽医科学学院动物科学系，雅博蒂卡巴尔（Jaboticabal），邮编14884-900
摘要
玉米青贮（Zea mays L.）是奶牛和肉牛生产中的关键饲料，因其含有高量的淀粉，而淀粉是反刍动物的主要能量来源。在巴西常用的燧石型玉米杂交品种中，淀粉的消化率受到围绕淀粉颗粒的致密蛋白质基质（醇溶蛋白）的限制。本研究评估了收获过程中机械粒处理以及不同储存时间对发酵特性、化学组成、物理性质以及干物质（DM）和淀粉原位降解率（ISD）的影响。实验使用了两种青贮收割机：一种配备了籽粒处理装置（P-corn），另一种没有（UP-corn）。将玉米切碎至10毫米，并在迷你青贮窖中储存90天、150天、240天或360天。实验采用完全随机设计，并随时间进行重复测量。籽粒处理显著提高了籽粒处理得分（KPS；+78.2%）和淀粉的ISD（12小时；+12%），同时降低了淀粉（-16%）、醇溶蛋白（-18%）和非蛋白质氮（-33.8%）的含量（P < 0.05）。与UP-corn相比，P-corn的aNDFom、ADFom、木质素、WSC和乳酸含量更高，而pH值、干物质损失、渗出物和丙酸含量更低（P < 0.05）。储存时间影响了发酵动态：1,2-丙二醇和乙酸浓度随时间增加，而乳酸和丙酸浓度从90天到360天逐渐降低（P < 0.05）。240天时P-corn中的氨氮含量较高，但360天时低于UP-corn。尽管储存时间对淀粉的ISD（12小时或24小时）没有影响，但在150天后其好氧稳定性有所提高。总之，籽粒处理提高了淀粉的可用性和发酵质量，而延长储存时间则增强了青贮饲料的稳定性。
引言
玉米青贮（Zea mays L.）是全球奶牛养殖和巴西肉牛饲养场最常用的饲料，这主要归功于其高产量潜力、高能量密度以及良好的青贮特性（Ferraretto等，2018年；Silvestre和Millen，2021年）。玉米青贮的主要能量成分是淀粉，这是一种非纤维碳水化合物，其消化率在反刍动物营养中起着关键作用（Allen等，2003年）。在巴西青贮生产中普遍使用的燧石型玉米中，淀粉嵌入到富含醇溶蛋白的疏水性淀粉-蛋白质基质中。这种结构降低了瘤胃和肠道中的淀粉消化率（Hoffman等，2011年；Ferraretto等，2015年）。籽粒的玻璃化程度由遗传因素和收获成熟度决定，与淀粉消化率呈负相关，并且在青贮过程中可以通过微生物和蛋白酶活性部分降解（Correa等，2002年；Kotarski等，1992年）。
在较低的干物质含量（<30%）阶段收获整株玉米，可以获得玻璃化程度较低的籽粒和更高的淀粉利用率（Philippeau和Michalet-Doreau，1997年）。然而，这也导致了较低的干物质和淀粉产量。尽管存在这种权衡，但由于不利的气候条件、操作限制或对作物成熟度的误判，巴西仍经常进行早期收获（Daniel等，2019年；Santos等，2020年）。例如，一项调查显示米纳斯吉拉斯州近17%的奶牛场在干物质含量低于30%的情况下收获玉米青贮（Santos等，2020年）。研究表明，使用配备籽粒处理装置的自行推进式青贮收割机进行收获可以通过物理破坏籽粒结构来提高淀粉消化率（Bal等，2000年；Salvati等，2021年）。然而，尚不清楚在籽粒玻璃化程度较低时进行机械处理是否还能带来额外好处。此外，虽然已知青贮时间可以通过分解醇溶蛋白基质来提高淀粉的可用性，但在低干物质含量的青贮饲料中，这种效果的幅度仍需进一步研究（Saylor等，2021年；Varela等，2023年）。
鉴于这些因素，需要更好地理解机械籽粒处理和储存时间如何相互作用，从而影响早期收获的玉米青贮的发酵特性、化学组成和淀粉消化率。我们假设籽粒处理会提高籽粒处理得分（KPS）和氨氮含量（KPS），而较长的储存时间会提升发酵质量和好氧稳定性。因此，本研究的目的是评估机械粒处理和储存时间对干物质含量低于30%的玉米青贮的发酵动态、营养成分、物理结构以及干物质和淀粉原位降解率的影响。
材料与方法
本研究涉及的动物使用已获得巴西FCAV/UNESP-Jaboticabal伦理、生物伦理和动物福利委员会（CEBEA）或机构审查委员会（协议编号006764/17）的批准。
结果
籽粒处理和储存时间对留在8毫米和4毫米筛网中的玉米青贮颗粒存在交互作用（P < 0.05；图1）。总体而言，与UP-corn相比，P-corn在8毫米和4毫米筛网中保留的颗粒比例分别更低和更高。此外，随着储存时间的延长，两种处理方式下留在8毫米和4毫米筛网中的颗粒比例分别增加和减少。
讨论
尽管两种处理方式都在推荐的颗粒分布范围内（Heinrichs，2013年），但根据Shinners和Holmes（2013年）的评估标准，使用籽粒处理的处理方式的KPS得分非常优秀（>70%），而未使用处理方式的处理方式（UP-corn）则较差（<50%）。这一指标可以定量评估玉米青贮颗粒的破碎程度，并与消化率直接相关。
结论
籽粒处理对于提高干物质含量为30%的玉米青贮的KPS和淀粉消化率至关重要。储存时间对青贮饲料的消化率影响不大，但提高了其好氧稳定性。我们建议干物质含量较低的玉米青贮应储存90至360天，具体时间应根据农场需求确定；而籽粒处理对于最大化淀粉消化率至关重要，因此可以在任何情况下应用。
未引用参考文献
(Allen等，2003年；AOAC，1996年；Embrapa，1999年；Embrapa，2021年；Rossi等，2023年；Wang，2025年)
资助
本研究得到了FAPESP [资助编号2018/21568-9]和CNPq [资助编号142399/2017-5]的支持。
作者贡献声明
马丽娜·伊丽莎白·巴博萨·安德拉德（Marina Elizabeth Barbosa Andrade）：撰写初稿、监督、项目管理、方法学设计、数据管理、概念构思。马塞洛·金德里（Marcelo Gindri）：方法学设计、数据管理、概念构思。朱莉安娜·杜阿尔特·梅萨纳（Juliana Duarte Messana）：撰写与编辑、初稿审阅。马塞乌斯·梅洛·席尔瓦（Matheus Mello Silva）：方法学设计、实验研究。杰西卡·罗查·索萨·热尔瓦西奥（Jéssica Rocha Sousa Gervásio）：方法学设计、实验研究。里卡多·安德拉德·雷伊斯（Ricardo Andrade Reis）：撰写与编辑、监督、项目管理
利益冲突声明
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：里卡多·安德拉德·雷伊斯报告称获得了圣保罗州研究基金会的财务支持；马丽娜·伊丽莎白·巴博萨·安德拉德报告获得了CNPq的财务支持。如果还有其他作者，他们声明没有已知的财务利益或个人利益冲突。
