全株玉米青貯品質(zhì)的研究展望

普布卓瑪,普布卓瑪,參木友,普布次仁,鮑宇紅,羅 增,廖陽慈

(青稞和牦牛種質(zhì)資源與遺傳改良國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/西藏自治區(qū)農(nóng)科院草業(yè)科學(xué)研究所，西藏 拉薩 850000)

飼料和飼草不僅是畜牧業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，而且還決定著畜牧業(yè)是否能夠健康的發(fā)展。另一方面，發(fā)展優(yōu)質(zhì)飼草料不僅可以帶動(dòng)農(nóng)村發(fā)展，還可以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步向前，因此，從牧草的選擇、種植、收獲到飼草飼料生產(chǎn)加工，每一環(huán)都很重要。雖然技術(shù)在不斷進(jìn)步，但飼草飼料加工生產(chǎn)過程中仍然存有不足之處，有待改進(jìn)[1]。本文主要以青貯玉米為例來探討其加工方式及其品質(zhì)研究。

青貯飼料是指利用新鮮青綠飼料及其植株上附著的乳酸菌等在厭氧的條件下發(fā)酵而保存青綠飼料大部分營養(yǎng)元素的飼料[2]。

研究表明玉米青貯飼料營養(yǎng)豐富、氣味芳香、消化率較高、一年四季可均衡供應(yīng)，是解決牛、羊等所需青粗飼料的最有效途徑[3]。青貯玉米是不可或缺的基礎(chǔ)飼料之一，但目前我國青貯玉米發(fā)展仍處于初級(jí)階段。十九大以來我國提出農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革，在糧改飼的背景下，實(shí)現(xiàn)新舊青貯平穩(wěn)過渡對(duì)保證奶牛質(zhì)量穩(wěn)定、降低牛群應(yīng)激與奶量波動(dòng)具有重要意義，然而，在實(shí)際生產(chǎn)中仍存有部分牧場(chǎng)主不重視新舊青貯過渡，導(dǎo)致奶量出現(xiàn)較大下滑的現(xiàn)象。

高質(zhì)量的青貯很重要。首先，青貯成本約占年牛奶銷售額的20 %；其次，青貯是奶牛日糧中最重要的部分最后，高質(zhì)量青貯對(duì)奶產(chǎn)量至關(guān)重要。青貯損失會(huì)降低青貯采食量和奶產(chǎn)量，還會(huì)增加在日糧中濃縮料的使用量，代謝疾病風(fēng)險(xiǎn)升高或傳染病風(fēng)險(xiǎn)升高等。此外，由于青貯中滅菌毒素致使的霉菌毒素中毒素的風(fēng)險(xiǎn)較高。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，早起收獲的玉米在青貯前不進(jìn)行預(yù)干會(huì)造成植株水分含量過高，導(dǎo)致青貯飼料質(zhì)量較差，損失較大。很多研究表明[4]利用各種不同青貯飼料添加劑來提高玉米青貯飼料質(zhì)量是一種省力、經(jīng)濟(jì)、高效的方法。目前青貯玉米添加劑的應(yīng)用比較多的是微生態(tài)制劑，其優(yōu)勢(shì)主要在于乳酸菌發(fā)酵可快速降低青貯pH，達(dá)到抑制腐敗微生物繁殖、降低青貯營養(yǎng)物質(zhì)損失的效果。張相倫等[5]對(duì)全株玉米青貯接種乳酸菌制劑，結(jié)果表明霉菌數(shù)量顯著降低，乳酸、乙酸含量提高，減少青貯過程中蛋白質(zhì)的降解。但是，由于現(xiàn)有菌種存在纖維素降解能力低、活性不穩(wěn)定、作用PH范圍狹窄等問題[6]，纖維素酶制劑在青貯制作過程中應(yīng)用較多，陶蓮等[7]研究發(fā)現(xiàn)，用纖維素酶處理的玉米秸稈青貯pH值、氨態(tài)氮、纖維素含量均顯著降低，乳酸、有機(jī)物OM、WSC含量升高，且DM、OM和CP的瘤胃降解率顯著增加[7]。

1 青貯玉米形式分類

1.1 莖葉青貯

莖葉青貯，或稱“玉米草”青貯。適用于高密度種植，只長(zhǎng)莖葉，基本沒有或很少有玉米籽粒。玉米莖葉青貯鮮重產(chǎn)量較高，但缺少淀粉，能量營養(yǎng)少，只能專門種植青貯玉米來進(jìn)行莖葉青貯。

1.2 秸稈青貯

秸稈青貯，或稱黃貯，它與青貯不同，青貯是使用新鮮秸稈做原料、自然發(fā)酵。而黃貯是利用干秸稈或半干秸稈做原料，通過添加適量水和發(fā)酵劑，密封保存厭氧發(fā)酵的一種牧草儲(chǔ)備技術(shù)。目前可制作黃貯的秸稈有玉米秸稈、稻草、棉花秸稈、葵花頭等，但每一種原料的黃貯方法也略有區(qū)別。

全球農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約為30億 t，僅我國就占將近6億 t[9]，是一種尚未完全開發(fā)的飼料資源。玉米秸稈由細(xì)胞壁中的木質(zhì)素和半纖維素相互交聯(lián)并將纖維素鑲嵌于內(nèi)，以牢固的醚鍵或酯鍵連接，同時(shí)，木質(zhì)素又形成一種外圍基質(zhì)，圍繞著纖維素，致使微生物和酶對(duì)半纖維素、纖維素的降解受到抑制，并且動(dòng)物體內(nèi)又缺乏降解木質(zhì)素的酶，因此，嚴(yán)重影響了家畜對(duì)玉米秸稈的利用效果[10]。Jahanian等[11]研究表明如果將玉米秸稈黃貯并用纖維素酶和乳酸菌加以處理，既可降低秸稈的纖維組分含量，又可以改善發(fā)酵品質(zhì)，還有利于長(zhǎng)期保存。

1.3 全株青貯

全株青貯是在玉米籽粒乳熟初期收獲包括果穗在內(nèi)的鮮綠全株，經(jīng)切碎發(fā)酵，用于草食性牲畜的飼料。全株玉米是我國最重要的粗飼料原料來源之一，其具有緩沖能值低、干物質(zhì)含量和營養(yǎng)價(jià)值高、碳水化合物含量豐富等優(yōu)點(diǎn)[12]。玉米籽粒重量約占全株總干物質(zhì)重量的45 %，其消化率可達(dá)到90 %以上；莖葉部分占全株總干重約55 %，消化率60 %～70 %。優(yōu)質(zhì)青貯玉米應(yīng)有一個(gè)結(jié)實(shí)良好的果穗，有較高的籽粒產(chǎn)量，使其有大量的纖維營養(yǎng)，又有籽粒中的淀粉能量營養(yǎng)，所以目前來看玉米全株青貯是優(yōu)質(zhì)青貯玉米的發(fā)展方向。

2 不同添加劑對(duì)全株玉米青貯品質(zhì)的影響

2.1 添加中藥渣對(duì)全株玉米青貯品質(zhì)的影響

中藥渣是中藥生產(chǎn)、提取等過程中的未被利用的部分，約占各類藥渣總生產(chǎn)量的70 %[13]，其除缺失相關(guān)藥效成分外仍含有大量營養(yǎng)成分。中草藥本身就有營養(yǎng)性及生物活性，能夠提供乳酸菌生存所需的生長(zhǎng)因子并促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖[14]。蔣蘇蘇等[15]選取6種藥渣，通過向全株玉米青貯中添加不同比例的單一及混合藥渣來研究全株玉米青貯的感官品質(zhì)、發(fā)酵品質(zhì)及營養(yǎng)成分，以尋求有益于青貯的藥渣類型及添加比例。結(jié)果表明，混合藥渣添加比例為5 %時(shí)能有效改善青貯品質(zhì)。

2.2 青貯添加劑對(duì)全株玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)影響

青貯發(fā)酵過程是一個(gè)復(fù)雜的微生物活動(dòng)和生物化學(xué)變化過程。為提高青貯發(fā)酵效率、改善發(fā)酵品質(zhì)，生產(chǎn)上經(jīng)常在調(diào)制青貯的過程種使用添加劑[16]。劉禎等[17]研究中表明青貯添加劑提高了全株玉米青貯的品質(zhì)由此怎樣科學(xué)、規(guī)范合理的發(fā)揮其提高青貯飼料品質(zhì)的作用成為了很多人關(guān)注的熱點(diǎn)[18]。

Bolsen等[19]研究表明接種乳酸菌可以明顯提高青貯品質(zhì)。Kung等[20]在大麥和野豌豆調(diào)制的青貯中添加纖維素酶，只降低了pH值，但并不影響有機(jī)酸的產(chǎn)生。Sheperd等[21]在玉米青貯中添加纖維素酶，不同劑量的酶對(duì)發(fā)酵中酸的產(chǎn)生均無影響。可見乳酸菌對(duì)發(fā)酵品質(zhì)有明顯影響而酶添加對(duì)青貯發(fā)酵品質(zhì)影響不大。劉賢等[22]研究發(fā)現(xiàn)不同添加劑處理后得到的全株玉米、青玉米秸青貯飼料的感官評(píng)定均優(yōu)于對(duì)照組；在降低青貯飼料的NDF、ADF含量，提高動(dòng)物的消化率上，乳酸菌制劑和酶制劑混合作用時(shí)的效果最顯著；另外，乳酸菌1和乳酸菌1+ 酶制劑1能夠有效地抑制青貯飼料的二次發(fā)酵。許慶方等[23]研究發(fā)現(xiàn)綜合青貯飼料感官評(píng)定和實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果，說明添加乙酸、丙酸可以顯著改善玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì),中原單32、農(nóng)大 86 和農(nóng)大高油115。在玉米青貯中添加復(fù)合乳酸菌制劑可以改善玉米青貯的品質(zhì)，提高玉米青貯的有氧穩(wěn)定性，延長(zhǎng)青貯飼料與空氣接觸后的貯存時(shí)間，且綜合考慮乳酸菌最適接種量為0.03 g/kg[24]。張相倫等[25]研究復(fù)合乳酸菌制劑對(duì)全株玉米青貯品質(zhì)及營養(yǎng)成分的影響發(fā)現(xiàn)，在玉米青貯中添加乳酸菌制劑可以提高玉米青貯的酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量。

2.3 青貯添加劑對(duì)全株玉米青貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響

李旭業(yè)等[26]為實(shí)現(xiàn)青貯添加劑的高效利用，利用四種常見的青貯添加劑，通過青貯飼料在有氧條件下溫度和pH值的變化的研究，探討有氧條件下青貯飼料的穩(wěn)定性。結(jié)果表明: 4種添加劑對(duì)有氧穩(wěn)定性的影響不同，甲酸可以提高有氧穩(wěn)定性，蔗糖對(duì)有氧穩(wěn)定性影響不顯著，纖維素酶和乳酸菌降低有氧穩(wěn)定性，其維持有氧穩(wěn)定性的強(qiáng)弱順序?yàn)榧姿岍冋崽签兝w維素酶﹥?nèi)樗峋?/p>

近年來，多數(shù)研究者都把青貯添加劑的研究重點(diǎn)放在有機(jī)酸上。Lin等[27]人先前研究乳酸對(duì)青貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響，得出結(jié)論：一定范圍內(nèi)，隨添加乳酸量的增加pH呈下降趨勢(shì)，并減少了青貯飼料干物質(zhì)的損失量；Weinberg等[28]認(rèn)為，乙酸的積累是提高各種青貯飼料有氧穩(wěn)定性的主要原因；孫小龍等[29]在其試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在短鏈脂肪酸中，丙酸是一種有效的抗真菌劑，能對(duì)引起青貯飼料腐敗的酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。以上都是不同試驗(yàn)中研究不同有機(jī)酸對(duì)青貯飼料的影響。而王保平等[30]人采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，在一次試驗(yàn)中研究了以上3種有機(jī)酸及其不同添加量對(duì)全株玉米靑貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響。其中添加的有機(jī)酸有3種，分別為乳酸、乙酸和丙酸。結(jié)果表明，乳酸可以抑制青貯的有氧腐敗。但是乳酸本身并不是高效的抗真菌劑，所以其提高有氧穩(wěn)定性的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。有氧變質(zhì)后，測(cè)定各處理?xiàng)l件下全株玉米青貯飼料的pH、氨態(tài)氮、有機(jī)酸、營養(yǎng)成分含量。結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，3種有機(jī)酸均可以極顯著降低全株玉米青飼料pH、丁酸、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗脂肪和粗灰分，并提高乳酸、乙酸、干物質(zhì)、粗蛋白、可溶性碳水化合物的含量，以及延長(zhǎng)了青貯飼料有氧變質(zhì)所需時(shí)間。通過研究還發(fā)現(xiàn)，丙酸的作用效果要強(qiáng)于乳酸和乙酸，且丙酸處理組均可穩(wěn)定提髙青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，并顯著高于對(duì)照，這與Kung[31]的研究結(jié)果相一致?？傊砑觿┨岣吡巳昵噘A玉米的品質(zhì)，提高玉米青貯的有氧穩(wěn)定。延長(zhǎng)青貯飼料與空氣接觸后的貯存時(shí)間。

3 展 望

調(diào)制優(yōu)質(zhì)的全株玉米青貯要把握適宜的刈割時(shí)間，合理使用添加劑，減少青貯發(fā)酵時(shí)間和有氧發(fā)酵，有關(guān)于纖維素酶的使用效果目前還沒有統(tǒng)一的觀點(diǎn)，纖維素酶制劑添加效果主要受酶本身的特性、青貯原料的特性及青貯時(shí)的管理等因素影響，其添加效果尚有待于進(jìn)一步研究。未來飼草青貯添加劑的應(yīng)用應(yīng)全面考慮環(huán)境要素，加強(qiáng)酶的活性研究?？梢钥紤]將纖維素酶與乳酸菌、綠汁發(fā)酵液、甲酸等常規(guī)青貯添加劑進(jìn)行復(fù)合青貯，可能會(huì)取得一定進(jìn)展。優(yōu)質(zhì)的全株玉米青貯飼料在提高家畜生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益中占有極其重要的地位。但要注意飼喂比例。調(diào)制優(yōu)質(zhì)的全株玉米青貯飼料的品質(zhì)，是提高我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和奶業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。