青贮是秸秆饲料化利用较为成熟的技术,可以最大限度地保存秸秆中的营养物质,为畜牧养殖业提供较为廉价优质的饲草。目前,用于秸秆青贮的微生物添加剂主要是乳酸菌类,然而乳酸菌不耐高温,在生产和贮存过程中易失活,质量不稳定,影响了其使用效果。针对这一问题,本研究拟分离筛选可以发酵产酸的芽孢杆菌菌株,制备微贮菌剂,用于鲜玉米秸秆的贮存。首先从牛粪等样品中共分离得到了芽孢菌菌株200余株,利用变色圈法从中初筛出13株可使溴甲酚紫变黄的产酸菌株。利用平板培养基打孔法对这13株菌进行了复筛,最终获得1株产酸量较高的芽孢杆菌R42-16菌株。该菌株可以发酵糖产生多种有机酸,其中乙酸、乳酸的产量较高,液体发酵条件下分别为220.70μg/m L、174.25μg/m L。根据菌落形态、菌体特征、生理生化试验、以及16S r DNA序列分析,菌株R42-16被鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。对R42-16菌株的生物学特性进行研究发现,该菌株对酸、胆酸盐具有较强的耐受性,耐受p H的范围为1.0~7.0,耐受胆酸盐的范围为0.1%~0.3%;该菌株对蔗糖、果糖的利用率均较高;同时,菌株R42-16对致病大肠杆菌O157:H7具有较强的拮抗活性。通过单因素试验和正交试验,对菌株R42-16的培养基组成和培养条件进行了优化。优化培养基为:玉米粉1.0%、酵母浸粉2.0%、Mn SO4·H2O 0.01%、Ca Cl2·H2O 0.01%;适宜的培养条件为:培养基p H6.0、装液量为50m L/250m L三角瓶、接种量为4.0m L/瓶、发酵时间为48h。在此培养条件下,发酵液中菌株R42-16的活菌数为3.19×109CFU·m L-1,芽孢形成率为93.76%。对菌株R42-16对玉米秸秆的发酵效果进行了评价。设定菌剂施用量分别为8.0×108 CFU/kg(试验组Ⅰ)、1.0×109 CFU/kg(试验组Ⅱ)和1.2×109 CFU/kg(试验组Ⅲ),发酵30d,对各试验组秸秆的营养指标对比如下:与青贮对照组相比,试验组Ⅰ中的乳酸、乙酸含量差异不显著(p>0.05),试验组Ⅱ、试验组Ⅲ中两者的含量均显著增加(p<0.05),试验组Ⅱ、试验组Ⅲ的乳酸含量分别提高24.38%、25.0%,乙酸含量分别提高292.87%、338.52%。但试验组Ⅱ和试验组Ⅲ之间差异不显著(p>0.05)。试验组Ⅰ中的丁酸含量、氨态氮/总氮与对照组相比差异不显著(p>0.05),而试验组Ⅱ、试验组Ⅲ与对照组相比,显著降低(p<0.05),试验组Ⅱ、试验组Ⅲ的丁酸含量分别降低了47.34%、53.36%;氨态氮/总氮分别降低了36.89%、42.33%。但试验组Ⅱ、试验组Ⅲ之间差异不显著(p>0.05)。试验组Ⅰ的粗蛋白含量与对照组相比,差异不显著(p>0.05),试验组Ⅱ、试验组Ⅲ与对照组相比,含量显著增加(p<0.05),试验组Ⅱ、试验组Ⅲ的粗蛋白含量分别为8.43%、9.11%,与对照组相比分别增加了50.26%、62.39%。但是,各试验组的干物质、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素含量等指标差异不显著(P>0.05)。针对青贮秸秆暴露在空气中(开窖后)容易产生“二次发酵”的问题,本文从物料温度、p H、气味感官等方面对发酵秸秆进行了有氧稳定性的测定。结果表明,在室温为18℃的条件下,三个试验组和青贮对照组在第1-8天时料温均接近于室温。对照组在第9天时料温开始上升,第10天时料温高于室温1.57℃,此时青贮秸秆开始呈现不稳定状态,第14天时料温高于室温3.09℃,呈现“二次发酵”症状。而此时试验组的料温仅高于室温1.1℃左右。测定秸秆的p H变化发现,在第1-8天时青贮对照组与试验组的p H相差均不大,对照组p H在第10-12天时上升较快,在第12天时已经达到了5.59。一般认为秸秆的p H达到5.0时即发生了“二次发酵”,当p H为5.5时秸秆不能再饲喂。但试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在第15天时的p H分别为4.23、4.03、4.03。表明在秸秆中添加菌株R42-16能够提高发酵玉米秸秆的稳定性。综上所述,菌株R42-16可以作为微生物添加剂应用于玉米秸秆的微贮。