青貯技術(shù)及其研究狀況

林　芝　福建農(nóng)林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院　福州　350002

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青貯技術(shù)及其研究狀況

林芝福建農(nóng)林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院福州350002

摘要隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，對高品質(zhì)飼料和優(yōu)質(zhì)牧草的需求量日益增加。而青綠飼草生產(chǎn)受季節(jié)限制，難以實(shí)現(xiàn)四季供應(yīng)，為解決反芻動物在牧草短缺的冬季也可能吃到青綠飼料，青貯飼料應(yīng)運(yùn)而生。文中對幾種行之有效的青貯技術(shù)進(jìn)行探討，為今后青貯飼料的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞青貯飼料方法研究進(jìn)展

Technology and research situation of silage

Lin Zhi
(College of Animal Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002)

Abstract With the development of animal husbandry,the demand for high quality forage and high quality forage is increasing.And green forage producted by seasonal restrictions,difficult to achieve year-round supply.In order to solve the ruminant animals in winter forage shortage may eat green feed,silage arises at the historic moment.Several effective techniques were discussed in the article,which provide reference for the development and utilization of silage in the future.

Key words silage method research progress

青貯是在密閉環(huán)境下，以新鮮的青綠飼料為原材料，利用青貯飼料上帶有的乳酸菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵，使飼料中的可溶性碳水化合物轉(zhuǎn)化成乳酸，促使pH值迅速下降，以抑制其他有害微生物的生長繁殖，從而保持青貯飼料營養(yǎng)物質(zhì)和質(zhì)量相對穩(wěn)定，使青貯飼料中營養(yǎng)成分不易喪失，能夠長時間保存，并改善其適口性的一種飼料加工技術(shù)[1-2]。青貯飼料具有特殊的酸香氣味，能有效刺激家畜消化液的分泌以及促進(jìn)腸道蠕動，提高食欲，在很大程度上提高飼料的利用率。在畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中，青貯飼料已廣泛應(yīng)用于飼養(yǎng)反芻動物。

1　青貯飼料發(fā)展?fàn)顩r

青貯技術(shù)和理論始于18世紀(jì)少數(shù)幾個歐洲國家，到19世紀(jì)中后期青貯技術(shù)的研究工作才真正開始，青貯技術(shù)得到廣泛關(guān)注始于德國人Reiheul發(fā)表有關(guān)青貯工藝的論文，其研究涉及原料選取、添加劑運(yùn)用、影響青貯品質(zhì)因素以及青貯設(shè)備等相關(guān)領(lǐng)域。我國關(guān)于青貯技術(shù)的研究起步較晚，20世紀(jì)50年代才開始，解放后才逐漸展開，此時的青貯飼料的原料主要以農(nóng)作物秸稈為主，而對新鮮飼料青貯的研究仍欠缺，通過眾多畜牧科研工作者大量的試驗(yàn)研究，經(jīng)過多年的發(fā)展，青貯飼料的技術(shù)和理論逐漸走向成熟，青貯飼料原料從以農(nóng)作物秸稈為主發(fā)展到以牧草、糟粕等原料復(fù)合使用。青貯技術(shù)在飼料加工領(lǐng)域內(nèi)已成為一項常規(guī)技術(shù)，青貯飼料成為反芻動物的最重要基礎(chǔ)日糧之一。但由于研究起步較晚、基礎(chǔ)較為薄弱，我國的青貯飼料研究仍處于相對較低的水平，許多青貯設(shè)備還依賴國外進(jìn)口，研究成果的商業(yè)化還處于起步階段，青貯技術(shù)的推廣應(yīng)用還有許多問題需待進(jìn)一步研究和解決。

2　青貯方法

2.1青貯原料隨著青貯技術(shù)不斷發(fā)展，青貯飼料原料來源多元化，從常規(guī)農(nóng)作物秸稈為青貯原料，到有區(qū)域特性的經(jīng)濟(jì)飼料，甚至是以一些農(nóng)副產(chǎn)品為原料。原料選取上具有簡單易得、成本低廉和營養(yǎng)價值相對較高等特點(diǎn)，利用合理的青貯技術(shù)對原料進(jìn)行加工處理，從而得到優(yōu)質(zhì)的青貯飼料。國外研究報道[3]，利用蘿卜副產(chǎn)品作為青貯原料，配合風(fēng)干的小麥秸或大豆莖進(jìn)行合理加工處理，得到優(yōu)質(zhì)青貯。利用筒篙作為青貯的原料，也能得到營養(yǎng)價值較高的優(yōu)質(zhì)青貯飼料[4]。我國試驗(yàn)研究用馬鈴薯渣和紅薯渣[5]、尖葉胡枝子[6]、水葫蘆[7]作為青貯原料，均可獲得優(yōu)質(zhì)的青貯飼料。

2.2混合青貯混合青貯根據(jù)選用青貯原料的性質(zhì)而定，通常用于青貯原料的水分含量較高、碳水化合物和乳酸菌的含量較低、單獨(dú)青貯效果較差、不利于產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的青貯飼料，因此，再選用一種或幾種營養(yǎng)豐富的原料以補(bǔ)充或優(yōu)化青貯所需的條件，從而達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)青貯飼料的目的。對于混合青貯的研究目前較多集中于豆科牧草以及禾本科牧草領(lǐng)域的混合青貯，而對于農(nóng)副產(chǎn)品和牧草混合青貯等方面的研究較少。某些青綠牧草用于單獨(dú)青貯往往效果較差，難于滿足畜牧業(yè)生產(chǎn)的需求。例如，水葫蘆為暖季型牧草，含水量較高，含可溶性糖較小，緩沖能力較高[8]，而粗蛋白以及碳水化合物含量較低，如果用于單獨(dú)青貯，則效果較差[9]。而作為青貯的玉米秸稈含糖量較高，其碳水化合物和粗蛋白含量較高，含水量較低，根據(jù)其特性與水葫蘆進(jìn)行混合青貯，則可以有效提高青貯飼料中WSC濃度，降低青貯pH值和粗纖維含量，促進(jìn)乳酸菌發(fā)酵。莊益芬等[10]利用水葫蘆與玉米秸稈按不同比例進(jìn)行混合青貯，研究結(jié)果顯示所有比例的混合青貯所產(chǎn)出的青貯飼料品質(zhì)優(yōu)良，隨青貯中玉米秸稈混合比例的增加，青貯飼料的品質(zhì)明顯升高，證明在混合青貯過程中，適當(dāng)降低原料中含水率，則可有效提升混合青貯飼料的品質(zhì)。莊蘇等[11]研究發(fā)現(xiàn)多花白三葉與黑麥草進(jìn)行混合青貯也可降低青貯pH值和粗纖維含量，促進(jìn)乳酸菌發(fā)酵，有效提高青貯飼料中WSC濃度。我國是玉米種植大國，玉米秸稈年產(chǎn)約2.4萬t[12]，玉米秸稈通常被燃燒或者隨意堆放，造成資源浪費(fèi)，運(yùn)用混合青貯手段可對玉米秸稈資源進(jìn)行充分利用[13]。當(dāng)前對于玉米秸稈與番茄渣[14]、玉米秸稈與花生秧[15]、玉米秸稈與紅薯藤混合青貯[16]等的研究均有報道，且研究結(jié)果都較好，均能獲得品質(zhì)優(yōu)良的青貯飼料。另外有研究報道，根據(jù)豆科牧草和禾本科牧草特性不同，可進(jìn)行互補(bǔ)，從而產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的青貯飼料。鄭錦玲等[17]用全株甘蔗與全株大麥進(jìn)行混合青貯，葉杭等用香蕉莖與玉米面粉[18]、玉米與扁豆[19]、意大利黑麥草與紫花苜蓿[20]進(jìn)行混合青貯，均可有效提高青貯飼料中干物質(zhì)、粗蛋白和鈣的含量，顯著降低青貯飼料中NDF和ADF的含量。因此，科學(xué)合理地利用混合青貯技術(shù)是飼料資源開發(fā)的一條新途徑。

2.3利用添加劑的青貯技術(shù)近年來，為提高飼料資源的有效利用且能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)青貯飼料，生物技術(shù)在青貯中廣泛應(yīng)用，對添加劑在青貯應(yīng)用中的關(guān)注也逐漸增多。利用添加劑的青貯技術(shù)是指當(dāng)條件不能滿足產(chǎn)出高品質(zhì)青貯飼料時，在青貯過程中，額外添加添加劑來補(bǔ)充產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)青貯飼料所缺乏條件的青貯方式，這在一定程度上提高了家畜的采食量和飼料轉(zhuǎn)化率。但由于添加劑種類繁多以及用量也各不相同，所產(chǎn)生的作用效果以及影響青貯飼料品質(zhì)的程度也相應(yīng)不同。青貯飼料添加劑主要可以分為抑制性（甲醛、甲酸、食鹽等）、營養(yǎng)性（碳水化合物、含氮化合物、礦物質(zhì)等）以及促進(jìn)性添加劑（乳酸菌制劑、綠汁發(fā)酵液、酶制劑等）三類。這些添加劑的主要功能為增加營養(yǎng)、提高適口性、抑制不良發(fā)酵、促進(jìn)乳酸發(fā)酵等。

2.3.1抑制性添加劑抑制性添加劑主要是酸類和醛類。酸類主要包括甲酸、乙酸及丙烯酸等，主要用于調(diào)節(jié)青貯過程中的pH值，促進(jìn)乳酸菌繁殖和抑制霉菌等有害微生物繁殖。醛類主要為甲醛，主要用于調(diào)節(jié)青貯過程，抑制各種有害微生物的生長、繁殖以及減少不良的發(fā)酵。

甲酸具有較強(qiáng)的腐蝕性和較強(qiáng)的還原能力，是一種較好的有機(jī)酸保護(hù)劑。甲酸的作用主要在于青貯過程中降低青貯環(huán)境的pH值，為乳酸菌繁殖生長創(chuàng)造有利的條件，并能有效抑制其他微生物的生長繁殖，保存青貯原料的糖分，降低蛋白質(zhì)損耗，提高青貯飼料的品質(zhì)。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在青貯過程中添加少量甲酸可使青貯飼料的顏色鮮綠而且味香，甲酸能使青貯原料在青貯過程的糖分有效地保存下來，損失率減少到30%左右，而粗蛋白質(zhì)損失率減到0.1%～0.2%[21]。許慶方等[22]在以苜蓿為原料的青貯中添加甲酸，能有效降低青貯過程的pH值、粗蛋白的降解率和硝酸鹽含量，提高DM含量，這一結(jié)果與秦立剛[23]、Phillp[24]和Chamberlain[25]的報道一致。楊富裕等[26]研究在白花草木樨青貯過程中添加甲酸對青貯飼料品質(zhì)的影響效果，發(fā)現(xiàn)添加甲酸可有效降低草木樨青貯飼料的pH值，能有效降低氨態(tài)氮濃度，提高青貯飼料中的水溶性糖含量，這一結(jié)果與郭金雙[27]和丁武蓉等[28]報道一致。另外，也有相關(guān)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在青貯過程中添加甲酸可提高反芻動物對青貯料的飼料消化率、采食量和產(chǎn)乳量[29]。

乙酸和丙烯酸均為弱酸，在青貯過程中添加乙酸或丙烯酸能降低青貯環(huán)境的pH值，為乳酸菌生長繁殖創(chuàng)造有利的條件，也可有效抑制其他不良菌的生長繁殖，提高青貯飼料品質(zhì)和改善其營養(yǎng)成分。試驗(yàn)研究[30-31]發(fā)現(xiàn)，以玉米為原料添加乙酸或丙烯酸進(jìn)行混合青貯，可生產(chǎn)出高品質(zhì)的青貯料，其中添加乙酸在青貯過程中顯著降低pH值、提高LA濃度，丙烯酸則在青貯過程中降低CP和NDF濃度。

甲醛普遍作為消毒劑進(jìn)行使用，作為一種添加劑則是一種有效的抑制劑，作為抑制劑使用需控制在一定的范圍內(nèi)，一般牧草添加使用劑量為2.0～3.4 L/t[32]。在制作青貯飼料過程中添加甲醛能夠抑制各種微生物的生長繁殖，有效減少氨態(tài)氮（AN）濃度，減少CP和WSC的降解[33-34]。張樹攀等[33]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在高丹草青貯過程中添加一定濃度的甲醛(1.5、2.5和3.5 mL/kg），能有效降低粗纖維、粗蛋白的體外消化率以及氨態(tài)氮濃度。楊富裕等[34]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在對草木樨進(jìn)行青貯過程中，添加一定比例濃度甲醛和甲酸的混合劑能有效降低AN濃度和提高WSC濃度。

2.3.2營養(yǎng)性添加劑營養(yǎng)性添加劑主要是碳水化合物和含氮化合物。碳水化合物主要為葡萄糖、麥麩、糖蜜和玉米面等，這些添加劑在青貯過程中為乳酸菌提供充足的養(yǎng)分，促進(jìn)乳酸菌的生長繁殖。含氮化合物主要為尿素和氨水，為青貯過程中提供充足的氮源。

葡萄糖是乳酸菌發(fā)酵最直接快速的底物，也是保證青貯發(fā)酵是否能正常進(jìn)行的關(guān)鍵因素之一。一般添加量在2%以上，因葡萄糖價格較高，不適合在生產(chǎn)中廣泛使用，常以制淀粉工業(yè)的副產(chǎn)品來代替，例如糖蜜、甜菜渣、薯渣等。試驗(yàn)研究[35]發(fā)現(xiàn)在青貯過程中添加糖蜜可提高青貯料的干物質(zhì)含量、乳酸濃度，降低pH值以及氨態(tài)氮濃度。李改英等[35]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一定濃度糖蜜（0%、5%和10%）添加運(yùn)用于苜蓿為原料的青貯中，能有效提高青貯飼料的品質(zhì)，增加青貯料中的蛋白質(zhì)以及乳酸濃度，有效降低青貯料的pH值。Broderick等[36]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在對苜蓿與玉米混合青貯中添加糖蜜，能夠提高反芻動物的生產(chǎn)性能，增加反芻動物的采食量和飼料轉(zhuǎn)化率。

含氮化合物主要為尿素和氨水，其中尿素在制作青貯飼料中能夠有效提高非蛋白態(tài)氮的濃度而提供充足的氮源，作為營養(yǎng)性添加劑最常使用的一種，但添加的比例受到限制，青貯時尿素添加所占比例應(yīng)當(dāng)小于1.7%。劉海燕等[37]試驗(yàn)研究表明，在利用玉米秸稈進(jìn)行青貯時，添加一定量的尿素，能夠有效加強(qiáng)原料的NDF、ADF降解及瘤胃消失率值。

2.3.3促進(jìn)性添加劑促進(jìn)性添加劑主要是乳酸菌制劑、綠汁發(fā)酵液、酶制劑等。

乳酸菌制劑是制作青貯飼料常用的一種微生物添加劑，是為了額外添加、補(bǔ)充青貯原料中乳酸菌的不足，以提高乳酸菌在青貯時的濃度，促進(jìn)乳酸生長繁殖，降低原料的營養(yǎng)物質(zhì)損失，提高青貯飼料品質(zhì)[38]。國內(nèi)外已經(jīng)開始著手通過分子生物學(xué)手段研究青貯中的乳酸菌。馬俊孝[39]試驗(yàn)研究運(yùn)用PCRDGGE手段將植物乳桿菌和乳鏈球菌存在于青貯飼料中。David[40]試驗(yàn)研究運(yùn)用RT-PCR方法發(fā)現(xiàn)短乳桿菌和植物乳桿菌存在于苜蓿青貯中。大多試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在青貯時添加微生物添加劑可有效提高青貯飼料的品質(zhì)[41-43]。劉晗璐等[44]試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在禾本科牧草青貯時添加乳酸菌制劑可提高發(fā)酵品質(zhì)，減少氨態(tài)氮濃度和干物質(zhì)損失量。Ozduven等[45]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在向日葵青貯時添加乳酸菌制劑可提高發(fā)酵的品質(zhì)，降低pH值、乙酸和NH3-N的含量。另外，郭天龍等[46]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對甜菜莖葉進(jìn)行青貯時，添加乳酸菌和甲酸的混合液能夠更好地提高青貯料的品質(zhì)，比單純青貯時效果更優(yōu)。

綠汁發(fā)酵液是一種安全、有效、新型的青貯添加劑，是微生物添加劑的一種，有“啟動因子”之稱[47]，是將新鮮的原料汁液置于厭氧的環(huán)境中，利用原料本身帶有的乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵而制成的棕色或黃棕色的液體[48]，是一種制作簡單、成本低廉、安全有效、環(huán)保的青貯添加劑。它與乳酸菌制劑作用相似，是使乳酸菌在青貯時大量增值占優(yōu)勢，加快pH值下降，抑制其他菌的生長繁殖，從而原料中減少蛋白質(zhì)的水解，保持營養(yǎng)成分，提高青貯的品質(zhì)[49-50]。艾比布拉·伊馬木等[51]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在對紫花苜蓿與蘇丹草混合青貯時添加綠汁發(fā)酵液能有效提高LA濃度和降低AN濃度。舒思敏等[52]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在對不同含水量扁穗牛鞭草進(jìn)行青貯時，添加一定濃度的綠汁發(fā)酵液能顯著降低pH值、AN濃度，減少蛋白質(zhì)的分解，明顯提高青貯發(fā)酵品質(zhì)。

目前，在制作青貯飼料時常用的酶制劑主要為纖維素酶。其含多種細(xì)胞壁降解酶成分，有助于植物細(xì)胞壁的分解及氧化還原酶類[53]，并可將原料中的結(jié)構(gòu)性碳水化合物水解為單糖，為乳酸菌發(fā)酵提供底物，促進(jìn)乳酸菌的生長繁殖，降低pH值，抑制其他細(xì)菌的生長繁殖，并且能夠減少對蛋白質(zhì)的水解，從而保持營養(yǎng)物質(zhì)[54]。Vanvuuren等[55]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在利用苜蓿與三葉草進(jìn)行混合青貯時添加纖維素酶，能明顯降低pH值和AN濃度，提高LA濃度。陳美光等[56]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在對雜交狼尾草進(jìn)行青貯時添加纖維素酶，也能明顯降低pH值和AN濃度，提高LA濃度。葉杭等[57]對香蕉葉青貯時添加纖維素酶也得到相同結(jié)論。

3　展　望

當(dāng)前飼料資源短缺是遏制畜牧業(yè)發(fā)展的瓶頸，如何解決這一瓶頸，已引起畜牧業(yè)學(xué)者的廣泛關(guān)注，利用青貯技術(shù)提供高品質(zhì)的飼料無疑是給我們帶來了曙光。我國飼料青貯技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入了一個嶄新的時期，也取得了可觀的成績，特別是混合青貯技術(shù)和添加劑青貯技術(shù)為飼料來源的多元化和提高青貯飼料的品質(zhì)都具有相當(dāng)重要的意義。但現(xiàn)有的青貯技術(shù)研究成果向生產(chǎn)一線推廣使用時仍存在很多問題亟待解決，例如微生物添加劑的成本、規(guī)模生產(chǎn)中加入添加劑的方式、青貯飼料質(zhì)量和價值的評價標(biāo)準(zhǔn)等。

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作者簡介：林芝（1990-），女，碩士研究生。研究方向?yàn)閯游餇I養(yǎng)與飼料科學(xué)，E-mail：2447609564 @qq.com。

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-4331（2016）02-0017-05