复合菌剂调控内蒙古呼伦贝尔天然牧草青贮的微生物群落与发酵特性：提升发酵品质与营养保存的创新策略

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Modulation of the microbial community and the fermentation characteristics of wrapped natural grass silage inoculated with composite bacteria

为解决天然牧草青贮过程中营养损失和发酵不稳定的问题，内蒙古大学团队开展复合乳酸菌(LAB)接种剂对呼伦贝尔天然牧草青贮影响的研究。通过比较不同LAB组合（B组：布氏乳杆菌和戊糖片球菌；P组：植物乳杆菌A1/LP-21；M组：植物乳杆菌+粪肠球菌+戊糖片球菌）发现，M组显著降低pH(4.57)并提高乳酸(8.00% DM)含量，优化了以乳杆菌属为主的微生物群落。该研究为高寒地区青贮技术优化和可持续畜牧业发展提供科学依据。

　　

在广袤的内蒙古呼伦贝尔草原，天然牧草是畜牧业的重要饲料来源。然而，这里独特的温带大陆性气候——冬季严寒干燥（-31℃）、夏季温暖多雨（27℃），加上集中降雨的天气特点，给传统干草制备带来巨大挑战。雨季收割导致牧草干燥困难，营养流失严重，粗蛋白(CP)含量从鲜草的8.33%骤降至干草的4.96%，中性洗涤纤维(NDF)高达65.9%，严重影响饲料品质。如何在这种特殊气候条件下保存牧草营养，成为当地畜牧业发展的关键瓶颈。

针对这一难题，内蒙古大学的研究团队创新性地将现代裹包青贮技术与复合乳酸菌(LAB)接种剂相结合，开展了一项为期240天的系统研究。他们使用爱尔兰McHale F500裹包机，比较了四种处理方案：空白对照组(C)、商业菌剂组(B/P)和实验室研发的三联菌剂组(M)。通过化学分析、微生物培养和高通量测序等技术，首次全面揭示了复合菌剂对高寒地区天然牧草青贮的调控机制。这项发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》的研究，为改善青贮品质提供了微生物层面的解决方案。

研究采用的主要技术方法包括：1) 使用McHale F500裹包机制备标准青贮包（375kg/包，密度200kg/m³）；2) 通过HPLC测定乳酸(LA)和乙酸(AA)含量；3) 采用16S rDNA V4区测序（NovaSeq6000平台）分析微生物群落；4) 利用Tax4fun预测功能代谢通路；5) 通过SPSS进行ANOVA统计检验。所有样本均来自呼伦贝尔鄂温克旗2022年8月收割的天然牧草。

??化学组成分析??显示，接种组干物质(DM)和CP含量显著高于对照组（M组CP达7.21% DM），NDF和ADF分别降低至61.4%和39.8% DM。特别是M组的氨态氮(AN)降至2.54% DM，表明蛋白质降解得到有效抑制。微生物计数发现M组乳酸菌(LAB)高达8.60 lg cfu/g FM，而大肠杆菌和酵母菌显著减少，证明复合菌剂能建立优势菌群。

??发酵特性??方面，所有接种组pH均显著降低（M组最低4.57），LA含量提升135%（M组8.00% DM），LA/AA比值最高达4.46（P组）。未检测到丙酸和丁酸，说明发酵过程未受腐败菌污染。这些数据证实植物乳杆菌主导的同型发酵能快速酸化环境，为优质青贮奠定基础。

??微生物群落??分析揭示重大转变：原料草(O组)以变形菌门(Proteobacteria)为主（49.5%未鉴定线粒体），发酵后转变为厚壁菌门(Firmicutes)主导（M组占76.2%）。LEfSe分析显示，M组独特富集植物乳杆菌(34.4%)和布氏乳杆菌(22.6%)，而P组植物乳杆菌高达76.2%。Spearman相关性分析表明，植物乳杆菌与AN呈强负相关（r=-0.82），与LA产量正相关（r=0.79），解释了其提升发酵品质的机制。

??功能预测??显示接种组碳水化合物代谢通路显著增强（M组0.104 vs 对照组0.107），而原料草的能量代谢通路（0.084）被抑制。特别值得注意的是，M组的糖胺聚糖代谢通路活跃，可能与植物细胞壁降解有关，这为其改善纤维消化率提供了分子层面的解释。

这项研究通过多组学分析证实，实验室研发的三联菌剂(M组)能最优调控青贮微生物生态系统：植物乳杆菌快速产酸降低pH，粪肠球菌协同抑制腐败菌，戊糖片球菌促进纤维降解。相比商业菌剂，M组使CP保存率提升45%，NDF降低6.5个百分点，且发酵终点pH更接近理想阈值4.2-4.8。这些发现为高寒牧区青贮菌剂选择提供了精准方案——以同型发酵的植物乳杆菌为核心，搭配特定功能菌株的复合配方效果最佳。

从实践角度看，该研究解决了呼伦贝尔牧区两大痛点：雨季收割导致的营养流失和冬季饲料短缺。通过微生物技术，将原本难以利用的高纤维牧草转化为优质青贮，NDF消化率提升约15%，按当地年产300万吨青贮计算，相当于新增45万吨可消化饲料。更重要的是，降低AN含量意味着减少反刍动物尿氮排放，对实现"双碳"目标具有潜在环境效益。

未来研究可进一步探索：1) 复合菌剂对青贮有氧稳定期的影响；2) 接种青贮对反刍动物甲烷排放的调控作用；3) 本土菌种资源库的构建与优化。这项成果不仅适用于内蒙古，也为全球类似气候区的粗饲料加工提供了可复制的技术范式，推动畜牧业向高效低碳方向转型。