甘蓝尾菜与干水稻秸秆混贮的发酵品质

【目的】研究甘蓝尾菜与干水稻(Oryza sativa L.)秸秆混贮发酵过程中理化指标、微生物群落变化，并分析二者之间的相关性，旨在为甘蓝尾菜和干水稻秸秆饲料化利用提供参考。【方法】将甘蓝(Brassica oleracea L.)尾菜与干水稻秸秆在30 ℃条件下混合贮存30 d，分别在发酵的第0，3，7，15，30天取样，分析样品的发酵品质、营养成分，利用Illumina Miseq高通量测序研究发酵过程中微生物菌群结构，使用Mothur 1.30.2分析细菌和真菌的Alpha多样性指数（Coverage指数、Shannon指数、Chao1指数），结合BugBase和FUNGuild数据库分析细菌和真菌群落的表型功能，再利用共现性网络、冗余分析（RDA）分别研究菌群互作以及理化指标与优势物种相关性。【结果】与发酵前相比，甘蓝尾菜与干水稻秸秆混贮发酵结束后pH、干物质（DM）含量、水溶性碳水化合物（WSC）含量显著下降（P<0.05），有机酸（乳酸、乙酸、丁酸）和乙醇显著积累（P<0.05）,其中铵态氮含量在贮存结束时低于10%，pH降低到4.0；粗脂肪（CF）、粗蛋白（CP）、酸性洗涤纤维素（ADF）含量无显著变化（P>0.05），中性洗涤纤维素（NDF）含量显著上升（P<0.05）。细菌和真菌群落的Coverage指数为0.99~1.00；细菌群落的Shannon指数、Chao1指数于发酵第3 天之后均显著下降（P<0.05），真菌群落的Shannon指数和Chao1指数无显著变化（P>0.05）。发酵过程中，优势细菌（相对丰度（RA）>5%）由初始的非理想菌群转变为乳酸菌和肠杆菌类，真菌群落中致病型菌群相对丰度显著下降（P<0.05）。9种细菌表型和12种真菌表型被注释，其中需氧型(aerobic)、形成生物膜(forms biofilms)、革兰氏阴性(gram negative)、潜在致病型(potentially pathogenic)细菌和动物致病型(animal pathogenic)真菌相对丰度均显著下降（P<0.05）,在30 d时相对丰度分别为8.0%,31.5%,31.8%,31.3%,15.46%。基于物种属水平相对丰度构建的微生物共现性网络由38个点（代表细菌属或真菌属）和91条无向的边（代表相连细菌属或真菌属之间的相关性）组成。与发酵前相比，乳酸菌（片球菌属Pediococcus、肠球菌属Enterococcus、乳杆菌属Lactobacillus、未分类的乳杆菌科unclassified_f__Lactobacillacea）和腐生型真菌（节担菌属Wallemia和unclassified_f__Dipodascaceae）作为关键物种抑制了病原菌富集；片球菌属Pediococcus、unclassified_f__Dipodascaceae是甘蓝尾菜和干水稻秸秆混贮发酵过程中改善青贮品质的关键物种。RDA结果显示，pH、WSC、CF是影响微生物优势物种演替的关键理化因子，其中pH、WSC与优势物种镰孢菌属、曲霉属、泛菌属、肠杆菌属呈正相关关系，与片球菌属、未分类的肠杆菌科呈负相关关系;CF与优势物种肠球菌属、节担菌属呈负相关关系。【结论】甘蓝尾菜与干水稻秸秆混贮发酵过程中，干物质含量被有效保存，真菌优势物种显著富集，有效抑制了病原菌菌群的积累，可知混贮发酵是资源化处理甘蓝尾菜与干水稻秸秆的有效方式。

Fermentation quality,microflora succession and keystone taxa in co-ensiling of cabbage waste and dry rice straw