牧草青贮的调控技术

周洪伟 （辽宁省桓仁县农业发展服务中心 117200）

牧草的生长有很强的季节性，夏天牧草过剩，冬春牧草供给不足，这就给畜牧业，特别是养牛业、养羊业的持续、稳定、快速发展带来了很大的困难。面对这种情况，国内外的科技工作者应用各种方法对牧草进行加工调制，在尽可能保存牧草营养物质的基础上，生产出易于保存、适口性好的饲粮，而将牧草调制为青贮饲料，既解决了对家畜不喜食牧草的利用问题，还可以大大减少牧草营养成分的损失。青贮可以延长牧草的贮存期，适口性好，采食量大，提高了牧草的利用效率，从而弥补了将牧草调制成青干草的缺陷，确保家畜全年都能吃到青绿多汁的饲料[1]。并且同类青草制成的青贮饲料和干草相比，青贮饲料的消化率较高[2]。饲料经过青贮发酵以后，可使其所含的病菌、虫卵和杂草种子失去活力，大大减少植物病虫害的发生与蔓延。同时，乳酸菌的发酵也提高了饲料的消化率和增加了饲料中的菌体蛋白，对提高产奶量有明显作用[3]。因此，青贮作为一种简便易行、成本低的牧草加工方法越来越受到人们的青睐，特别是对奶牛业稳定发展的今天，如何搞好青贮显得尤为重要。

1 牧草青贮的原理

主要是利用牧草表面所附带的乳酸菌等微生物，在厌氧的条件下，通过发酵将原料中的糖类等碳水化合物转化成乳酸等有机酸，降低pH，抑制其他有害微生物的生长，从而延长保存时间[4]。整个发酵可分为三个阶段：（1）预备发酵期：这一时期各种需氧微生物和兼性厌氧微生物很快繁殖起来，有机酸积累到湿重的0.65%～1.3%。（2）酸化成熟阶段：该阶段主要是厌氧的乳酸菌进行发酵。（3）完成保存期：乳酸积累到湿重的1.5%～2.0%，pH值降低到4.0～4.2左右。

2 牧草青贮过程中的微生物活动

牧草的表面带有多种微生物，大致可分为两类：好氧菌(好氧细菌、霉菌、酵母菌)和厌氧菌(乳酸菌、梭状芽孢杆菌、酪酸菌)。在青贮初期，各种微生物大量繁殖，但具体哪一种微生物能占有优势，则取决于原料的含糖量、水分以及氧气的含量。当可溶性碳水化合物的含量大于3%，水分含量约为70%左右的厌氧环境下，乳酸菌能得到很好的繁殖，使原料迅速酸化，抑制了霉菌、酵母菌和梭状芽孢杆菌的生长，可以得到优质的青贮。而且糖分越高，青贮越易成功。糖分高于6%的原料很容易制成青贮。由于原料水分含量低或其它原因造成挤压不实，如果青贮容器内氧气含量较高，形不成良好的厌氧环境，乳酸菌生长差，产酸就少，此阶段会比较漫长，这时霉菌和酵母菌的生长就占据了优势，易造成碳水化合物的损耗，还会使青贮料温度升高，造成蛋白质、糖类变质损耗，最终使青贮饲料品质下降[5]。严重时发生霉变，即使能够青贮成功，由于含有大量的霉菌和酵母菌，容易发生二次发酵。在造成厌氧环境的条件下，如果原料的含糖量低而水分高，乳酸菌生长不良，pH值偏高，这时丁酸菌就大量繁殖，分解可溶性碳水化合物产生具有臭味的丁酸，同时分解蛋白质产生胺类和氨，影响饲料的适口性，而且，使动物产生下痢、酮血症和乳房炎，影响健康[6]。因此，在进行青贮时，需要对牧草进行适当的切短、压实并缩短青贮过程，使青贮环境内氧气含量达到最低。

3 牧草青贮的调控方法

大体上可以分为物理调控法、化学调控法和生物调控法。

3.1 物理调控法

3.1.1 原料的选择 牧草的各种营养物质的比例直接影响青贮的难易程度，各种牧草由于所含的蛋白质成分不同，青贮时所需的最低含糖量也不同，豆科牧草含蛋白质比例较高，糖分较少，所以青贮较难，而禾本科牧草含碳水化合物较多，则易于青贮。要想获得127混合青贮，也能获得成功。

3.1.2 刈割时间 牧草在不同的生长时期以及同一天的不同时间内，它的含糖量也不同。一般来说秋季的茎叶中含糖量少，对于非禾本科牧草而言，在籽粒成熟后就难于青贮。在同一天中，下午的含糖量要高于上午，所以对于一些含糖量少的牧草往往选择下午刈割进行青贮。

3.1.3 水分调节 牧草在刈割后一般水分较高，不宜立即青贮，需要进行晾晒使水分降低到65%～75%左右才能青贮，但是对于豆科牧草即使水分降低到这一水平在正常情况下也难以青贮。于是人们又发明了一种新的方法，即把水分降低到45%～55%，这种方法也称为半干青贮。半干青贮的使用，使豆科牧草也容易青贮，现在该法已经成为许多农户牧草青贮的主要方法。凋萎后原料的糖分变浓，除了有利于乳酸菌的发酵外，还减少了因水分过高而造成的营养损失。在青贮过程中，原料水分越高，渗出液也越多，营养损失就越大。

3.1.4 空气含量的调节 青贮时如果空气含量增多，乳酸菌生长不良，导致其它的有害菌生长，使青贮失败。在比较常见的窖式青贮过程中，将原料切短，这样一方面可以减少原料之间的空隙，有利于排尽空气，另一方面牧草经过切碎后，草的断面渗出液增多，使可溶性的碳水化合物分布均匀，为乳酸菌的生长提供良好的条件。在窖式青贮时另一个关键步骤是碾压，通过碾压排出空气，使青贮原料的细胞及早停止呼吸，转入厌氧发酵，产生乳酸。而对于现在国内外应用袋式青贮，除了原料切得较短外，要用抽气机抽去多余的空气，形成厌氧环境。近年来利用捆裹青贮法得到了广泛应用，其方法是将水分适宜的牧草通过机械压力打成草捆，增加其紧密度，排出空气。一般情况下，经这种方法处理的草捆的重量为120～180kg/m3，然后在外面包上2～6层拉伸膜隔绝外界空气进行厌氧发酵[7]。

3.2 化学调控法

3.2.1 甲酸 作为一种青贮保存剂，自上世纪60年代在挪威、瑞典等国使用并取得良好效果以来，一直被广泛的使用。添加甲酸后植物细胞的呼吸作用和不良细菌的活动受到抑制，减少了营养物质的分解，提高最终可溶性糖分的含量(郭金双，1999)和蛋白质的含量，降低氨氮含量(Kennedy, 1990; Nartinsson, 1992)。据报道，无论是刚刈割的青草或半干的青草，按青草重量加入0.5%的甲酸都可获得良好的青贮效果。

3.2.2 糖蜜 糖蜜是制糖工业的副产品，含干物质700～750g/kg，其中可溶性碳水化合物650g，以蔗糖为主。丁武蓉[8]以二色胡枝子为青贮原料， 研究了添加不同浓度的糖蜜对其青贮品质的影响。结果表明：添加糖蜜使胡枝子青贮料的pH值显著降低，添加糖蜜能较多的保存青贮料中的可溶性糖和干物质，添加6%和9%的糖蜜使青贮品质下降。Huisden[9]、Kwak[10]分别使用3%和5%的糖蜜对玉米和种过蘑菇的棉花屑进行青贮也发现，其发酵品质良好。据分析报道只有青贮原料中可溶性碳水化合物的含量很低时(如豆科牧草)，添加糖蜜效果明显，可提高乳酸含量，使pH值下降，氨氮水平下降。对于禾本科牧草效果不明显。

3.2.3 非蛋白氮(NPN) 在青贮中最为常用的是尿素，添加的目的是为了增加粗蛋白的含量，主要用于禾本科牧草等蛋白质含量较低的牧草的青贮，当牧草中干物质的含量不超过40%时才可用尿素。在每吨青贮料中加4.5kg尿素，相当于增加12.7kg的粗蛋白。

3.2.4 丙酸 添加丙酸主要是防止二次发酵。添加量为0.1%～0.2%时，可减少酵母菌的生长；添加0.4%可抑制细菌的生长；添加0.5%～0.6%可作为不易保存牧草的保存剂。Thomas用丙酸处理含干物质50%～60%的苜蓿，青贮中霉菌减少；另外有资料表明用丙酸处理后的原料在青贮的过程中温度下降，暴露于空气中的青贮料好气性发酵的时间延迟。黑麦草中添加丙酸4.4L/1000kg，明显提高蛋白质和干物质的消化率。青贮苜蓿中添加丙酸，蛋白质的消化率从55%提高到60.3%，且发酵少，糖分的保存量大[11]。郭艳萍[12]对高粱进行青贮研究表明，添加乙酸、丙酸和尿素可以改善高粱青贮饲料发酵品质。

3.3 生物调控法

青贮饲料利用生物调控的主要作用是调节青贮料的微生物群系，调控青贮发酵过程，更有效地保存青贮饲料的营养。

3.3.1 使用细菌接种剂 牧草表面所带的乳酸菌数量不足，且多为异质型乳酸菌。即使是带乳酸菌较多的紫花苜蓿，每克也不足104个，在禾本科牧草中乳酸菌的含量更少。要使乳酸菌发酵占支配地位，每克必须含105个以上的乳酸菌。这是可以在青贮饲料调制过程中加入适当的细菌添加剂，不仅可补充青贮原料中营养成分的不足，并可迅速降低青贮饲料的pH值，形成乳酸菌增殖的适宜环境，达到加快乳酸发酵速度，抑制微生物对蛋白质的水解作用，减少青贮料中氨态氮的生成，提高饲料质量和适口性，使干物质损失降低，改善青贮饲料品质，达到提高青贮饲料利用率和动物生产性能的目的[13,14]。所以添加含有乳酸菌的细菌制剂对于青贮有非常重要的意义。

3.3.2 酶制剂的使用 （1）乳酸菌只能利用葡萄糖和果糖，不能利用淀粉和粗纤维。而酶制剂由于含有一些能分解细胞壁的酶类，包括具有较高活力的纤维素酶，一定量的半纤维素酶，淀粉酶和果胶酶，可以将植物组织中不易被家畜利用的纤维素分解为单糖和双糖。目前青贮料中添加的酶主要有纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和果胶酶，添加后一方面降低纤维素的含量，另一方面为乳酸菌的发酵提供底物。（2）Harrison(1989)用酶制剂处理禾本科、豆科牧草，使生长青牧草的NDF、ADF各降低6%和1%，处理后可溶性碳水化合物水平提高，乳酸水平提高，pH值下降，同时发现添加酶制剂后奶牛的产奶量和采食量都有提高。Hoover(1989)发现经过处理的苜蓿可以提高干物质的消化率，增加瘤胃内乙酸、丙酸的比例，明显提高瘤胃内NDF的消化率。Henderson (1983)在青贮苜蓿中加入鸡尾酒酶(纤维素和半纤维素酶)，pH值由5.38降低到4.10，干物质中乳酸从57g/kg增加到151g/kg。也有人在苜蓿、红三叶中以2.5g/kg的量添加，使得纤维素、半纤维素和果胶各降低10%～14.4%、22.8%～44.0%、29.1%～ 36.4%[15]。