丙酸对全株玉米青贮发酵与保存的影响：两种压实密度的比较研究

本研究评估了丙酸(PA)在不同压实密度(HD 608 kg m?3 vs. LD 428 kg m?3)下对全株玉米青贮的影响，结果表明PA显著降低气体产量(4.9-5.8 L kg?1 DM)和干物质损失(DM losses 7.1-31.1 g kg?1)，并延长有氧稳定性(AS 137h vs. 32h)，为低密度青贮塔的保存提供了有效解决方案。

　　

引言

堆式青贮塔因其低成本和大规模生产能力在全球广泛应用，但压实密度不足会导致残留氧气增加，促进好氧微生物呼吸消耗可溶性碳水化合物。本研究首次系统评估丙酸(PA)在模拟堆式青贮(低密度LD 428 kg m^?3)与高密度(HD 608 kg m^?3)条件下的保存效果，通过测量气体产量、干物质(DM)损失、有氧稳定性(AS)等指标，揭示PA在青贮保存中的双重作用机制。

材料与方法

采用先锋P4285VYHR玉米杂交种(初始DM 365 g kg^?1)，设置4组处理：HD(对照)、HDPA(添加1.0 L ton^?1缓冲PA)、LD(模拟堆式条件)、LDPA。使用8.8 L PVC青贮罐进行60天发酵，每日记录产气量(GV)。通过近红外光谱(NIRS)分析化学成分，采用数据记录仪监测有氧暴露期间温度变化(25±2°C)，AS定义为温度超过环境2°C所需时间。

结果

发酵损失：PA处理显著降低总产气量(HDPA 4.9 vs. LD 5.8 L kg^?1 DM)，且LD+PA效果媲美高密度组(p=0.2603)。PA组DM含量更高(362.5 vs. 356.5 g kg^?1)，发酵期DM损失减少76%(HDPA 7.1 vs. LD 31.1 g kg^?1)。

有氧稳定性：PA使AS延长3倍以上(LDPA 137h vs. LD 32h)，并抑制温度峰值(LDPA 36°C vs. LD 44°C)。pH动态显示，LD组在48h内快速上升至4.2，而LDPA维持酸性环境至192h。

化学组成：仅粗蛋白(CP)受密度影响(HD组80.0 vs. LD组77.0 g kg^?1 DM)，中性洗涤纤维(NDF)、淀粉等指标无显著差异，表明PA主要通过物理化学途径而非营养组成发挥作用。

讨论

PA的抑菌机制源于其pKa(4.87)特性，在酸性环境中以非解离形式穿透微生物细胞，干扰酶功能。低密度青贮中，PA将AS从32h提升至137h，证实其对好氧微生物(如酵母菌)的抑制作用。值得注意的是，LDPA的DM损失(96.3 g kg^?1)甚至低于未处理的HD组(123.0 g kg^?1)，显示PA可弥补密度不足的缺陷。

结论

丙酸能有效降低全株玉米青贮在发酵期和开封后的损失，特别适用于难以达到理想压实密度的堆式青贮系统，为青贮饲料保存提供了经济高效的解决方案。