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海拔梯度对高山嵩草和燕麦叶际微生物及其发酵特性的影响研究

杨鑫

海拔梯度对高山嵩草和燕麦叶际微生物及其发酵特性的影响研究

杨鑫1
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作者信息

  • 1. 南京农业大学
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摘要

寒冷期饲草供应不足是限制青藏高原目前草食畜牧业可持续发展的主要因素之一,丰草期青贮可以有效缓解饲草料季节性不平衡难题。高山嵩草和燕麦分别是青藏高原的典型天然牧草和栽培牧草,具有产量高,抗逆性强和适口性好等优良特性。本研究以青藏高原高山嵩草(Kobresia pygmaea (C. B. Clarke) C. B. Clarke)和燕麦(Avena sativa L.)为研究对象,研究其叶际细菌和真菌沿海拔梯度垂直分布规律,探讨叶际微生物对高山嵩草和燕麦自然青贮发酵的影响;并从新鲜牧草和青贮饲料中分离和筛选优良乳酸菌,以期为青藏高原优质青贮饲料生产提供理论依据。 1. 高山嵩草叶表微生物海拔分布规律及其对青贮发酵的影响 本试验旨在研究典型天然牧草高山嵩草叶际细菌和真菌沿海拔梯度垂直分布规律,及其对高山嵩草自然青贮发酵的影响。结果表明:新鲜高山嵩草属水平上的优势附生细菌为 Enterobacter、Exiguobacterium、Curtobacterium、Sphingomonas 和Pseudomonas;优势附生真菌为Pyrenochaetopsis、Didymella、Auriculibuller、Saitozyma、Unclassified_F__Helotiaceae 和 Unclassified_p__Ascomycota;高海拔区(>4000 m)新鲜高山嵩草水溶性碳水化合物含量较低,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋白含量较高。青贮发酵60天后,各海拔区高山嵩草青贮饲料pH值均高于5.0,乳酸含量和乳酸/乙酸值较低,青贮发酵品质较差。综上所述,青藏高原不同海拔区高山嵩草发酵品质均较差。 2. 燕麦叶表微生物海拔分布规律及其对青贮发酵的影响 本试验旨在研究青藏高原主要栽培牧草燕麦叶际细菌和真菌沿海拔梯度垂直分布规律,及其对燕麦自然青贮发酵的影响。结果表明:新鲜燕麦属水平上的优势附生细菌为Pantoea、Leuconostoc、Xanthobacter、Erwinia、Pseudomonas和Paenibacillus;优势附生真菌为 Cryptococcus、Sporisorium、Rhodotorula、Leucosporidium、Monographella 和 Entyloma;随着青贮时间的延长,燕麦青贮饲料的化学成分和微生物组成发生了显著变化,并影响了燕麦的发酵品质。各海拔区燕麦青贮 90 天后, pH值均降至 4.0 左右,高海拔区(>4022 m)燕麦组有较高的乳酸含量和较低的氨态氮含量,发酵品质较好。综上所述,燕麦叶际细菌和真菌群落结构的形成与海拔高度密切相关,并显著影响其发酵品质,高海拔区(>4022 m)燕麦自然发酵品质较好。 3. 西藏牧草表面和青贮饲料中优良乳酸菌的分离与筛选 本试验旨在从青藏高原燕麦牧草表面和青贮饲料中分离筛选生长和产酸速度快、抗逆性强的优良乳酸菌菌株。本试验从9个不同海拔梯度共分离得到112株乳酸菌菌株,其中50株具有耐低温,耐酸碱和耐盐特性。MZ6和BY1菌株早期生长产酸能力最强,培养6 h后pH 值可达4.02 和 4.04。SN3菌株产酸最多,培养15 h后pH值接近3.5。BY12菌株在培养 0~15 h一直保持较高速度生长且快速产酸,pH值接近3.7,SN3和BY12的整体生长产酸能力最强。经16S rRNA测序确定 MZ6,BY1,SN3和BY12分别为Limosilactobacillus fermentum,Lactiplantibacillus plantarum,Levilactobacillus brevis和Pediococcus acidilactici,均可作为青藏高原青贮饲料生产的备用菌株。

关键词

青贮饲料/高山嵩草/燕麦/叶际微生物/发酵特性/海拔梯度

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授予学位

硕士

学科专业

农艺与种业

导师

原现军

学位年度

2022

学位授予单位

南京农业大学

语种

中文

中图分类号

S8
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