甜高粱的青贮特性及其对奶牛瘤胃纤维降解菌的影响

甜高粱属C4植物，具有光合效率高、生物产量大、抗逆性强的特性。研究表明：与玉米青贮相比，甜高粱青贮能显著提高奶牛产奶量。瘤胃微生物在降解粗饲料方面发挥重要作用，瘤胃发酵功能与反刍家畜泌乳能力存在密切关系。甜高粱青贮促进奶牛产奶性能，很可能是通过影响青贮菌系和瘤胃主要纤维降解菌系的途径得以实现。为验证这一设想，本项目以筛选的适应南疆自然条件的甜高粱品种为材料，以荷斯坦奶牛为实验动物，通过青贮实验、饲养实验、奶牛瘤胃液发酵实验，以及PCR/DGGE、real-time PCR等技术，分析甜高粱青贮乳酸菌系、奶牛瘤胃白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌等主要纤维降解菌系的种类、比例、数量的变化与奶牛产奶量之间的关系，以期从瘤胃微生物学的角度，揭示甜高粱青贮饲料提高奶牛产奶性能的瘤胃生理学机制。该项研究还可以为南疆甜高粱饲料资源的开发利用、解决粗饲料短缺，促进区域畜牧经济发展提供科学依据。

为揭示甜高粱青贮促奶牛产奶性能的瘤胃生理机理，为南疆开发甜高粱饲料资源提供科学依据，本项目以6个甜高粱品种（X096、大力士、甜饲1号、新高粱2号、考利、丽欧）和一个玉米品种（包玉2号）为材料，测定糖锤度等性状，分析了玉米、甜高粱青贮品质及青贮细菌的多样性，研究了高糖（HSS）、低糖（LSS）甜高粱青贮和玉米青贮（MZS）对产奶、瘤胃发酵和菌群的影响。得出如下主要结果：.(1)不同品种甜高粱糖锤度差异明显，考利和丽欧属高糖甜高粱，锤度达20%以上；X096属低糖甜高粱，锤度为10%；玉米与X096锤度相当，在10%左右。(2)丽欧、考利、新高粱2号和甜饲1号青贮成功率高，品质好。X096青贮效果最差。(3)考利、丽欧、甜饲1号青贮乳酸菌数量较多，而酵母、霉菌和好氧菌数量较少。从青贮中共分离到21株乳酸菌，分别属于植物乳杆菌，干酪乳杆菌，鼠李糖乳杆菌，短乳杆菌，肠膜明串珠菌，屎肠球菌，乳酸球菌。玉米与甜高粱青贮乳酸菌相似性小于50%，丽欧与考利乳酸菌群相似性为88%，大力士和X096乳酸菌相似性达92%。甜饲1号、玉米青贮乳酸菌种的数量和种类高于其他青贮。(4)在瘤胃消化前期，HSS干物质、纤维素的瘤胃降解率大于MZS和LSS，在消化中后期，HSS与MZS降解率相似。MZS增加了瘤胃NH3浓度。MZS和HSS使瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸和戊酸浓度均大于LSS。HSS提高了奶牛产奶量， MZS和HSS乳脂率和总固形物高于LSS。(5)HSS和MZS的瘤胃细菌菌群结构具有很高相似性，二者与LSS瘤胃细菌存在明显差异。LSS瘤胃中厚壁菌门是优势菌群（占78.5%），而MZS和HSS瘤胃中的优势菌群是拟杆菌门和变形菌门；从科属水平看，普雷沃菌属和琥珀酸弧菌科在MZS和HSS瘤胃中是优势菌群，毛螺旋菌科是LSS瘤胃中的优势菌群。三种主要瘤胃纤维降解菌，产琥珀酸丝状杆菌在MZS和HSS瘤胃中占细菌的1.5%，在LSS瘤胃中未检测到；黄色瘤胃球菌在HSS瘤胃中占1.4%，在LSS和MZS中含量相似，约占细菌总量的0.25%。未检测到白色瘤胃球菌。.本研究表明，甜高粱青贮品质与含糖量密切相关，高糖甜高粱可获优质青贮饲料；高糖甜高粱青贮改变瘤胃细菌群落结构，使黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌数量增加，这是高糖甜高粱青贮提高奶牛产奶量的重要因素。