( 一 ) 青贮饲料及其特点
青贮饲料是用新鲜的天然植物性饲料为原料,以青贮的方式调制成的饲料。
青贮的方式,是将各种青绿饲料原料经过铡短切碎,贮存在特定的设施中,充分压实密封,在隔绝空气的情况下经过微生物自然发酵而成的饲料。在贮存设施密封完好的情况下,可以实现较长期的保存。这种加工和保存饲料的方法称为青贮。
青贮饲料与新鲜的青饲料相比,其干物质和营养价值都要低一些,但同晒制干草相比,则有许多优点。第一,保持了青绿多汁的特点;第二,充分发挥了高产饲料作物的潜力,例如玉米青贮成为养牛业的基础饲料来源;第三,调制过程中干物质的损失比干草低,干草在晾晒初期植物的呼吸作用的消耗、翻晒时叶片掉落的损失,使干物质损失可达 30% ,如遭雨淋,损失可达 50% 以上,而青贮过程,这些损失要少得多,干物质的损失就意味着能量营养成分的损失;第四,青贮料能实现周年相对均衡地饲喂家畜,尤其是北方严重缺青的冬春季节;第五,可长期保存,如果青贮数量过剩,在贮存设施完好,例如塑料膜没破损、窖壁无漏缝等情况下,不开窖可以长期保存。尽管在制作时要求集中收割,以最陕速度加工贮存起来,此时正值农村的“三秋”大忙时节,使劳动力、机械和运输都显得十分紧张,但在以后饲养家畜中体现的优越性远远胜过以上不足之处。
( 二 ) 青贮饲料的发展历程
青贮饲料的应用并不是现在才开始的。早在公元前 l000 多年的古埃及已有类似青贮方法保存作物的记载,是一项有约 3000 年历史的技术。近代高效畜牧业的发展中青贮技术备受家畜饲养科技工作者的重视,一直在研究和改进贮存效果,使青贮加工工艺不断完善,例如,对青贮饲料营养成分的保护、减少贮存期养分损失的机理、青贮发酵促进剂与营养保存剂的研制、豆科牧草等难青贮原料的加工贮存方法等研究和试验一直没有中断。国际草地会议与饲料专业国际会议上都有青贮科研论文参与交流。青贮饲料是无数科技工作者不断研究和实践所取得的卓越成果,在世界各国家畜饲养业中广泛采纳和应用。例如,英国青贮饲料占贮存饲草总量的 45% ~ 50% ;芬兰、挪威等北欧国家的奶牛业中,青贮料是主要的基本饲料;美国是世界上生产青贮饲料的大国。虽然青贮饲料有悠久的历史,直到 l877 年法国才出版了世界第一本由农民哥法特 (Goffart) 写的关于青贮的著作,并且不久后就被翻译出版,在英国、美国发行,约 50 多年以后青贮技术才大量被推广和采用。在我国自 20 世纪 50 年代组织农业科技工作者下乡推广至今,在生产中应用的还是少数,且局限在城郊的奶牛饲养场。原因是青贮饲料必须伴随着农业生产力的发展,随着牧业生产的集约化和机械化的出现而发展,青贮饲料生产是一项系列生产过程,要求有良好的操作技术和严格的管理,个体小生产经营制作青贮并不经济,也不容易成功。优质高效的机械设备为制作符合科学原理、质量优良的青贮饲料提供了最主要的手段。我国畜牧业正在走向现代化,各地农户规模化肉牛场和奶牛养殖场迅速发展,青贮饲料及青贮技术在养牛业中将会有用武之地。
( 三 ) 青贮饲料的发酵过程
青贮能将青绿饲料原料的营养成分保存下来,是因为原料在贮存过程中进行了一场由微生物引起的发酵,这一过程完成得好,才能得到优质饲料产品。为此,有必要了解青贮饲料发酵的基本原理。青贮发酵由 3 个时期组成,它们是:厌氧形成期、厌氧发酵期和稳定期。
1. 厌氧形成期 新制作的青贮饲料虽然已压实封严,但植物细胞的呼吸作用仍然进行,植株被切碎造成组织损伤释放出液体可使呼吸作用增强,在植物细胞中呼吸酶的作用下将组织中糖分进行氧化,并产生一定的热量,此时温度升高,随着呼吸作用的进行,青贮窖中不多的一些空气逐渐被消耗形成厌氧条件,这就是厌氧形成期,也可称为呼吸期。正常情况下 2 ~ 3 天完成,呼吸作用产生的热量使青贮窖内温度上升,如图 4 — 14 所示,糖分的氧化生成一定的能量,给微生物的繁衍提供了能量和温度条件。随着氧气被消耗,氧化作用逐渐减弱,窖内温度逐渐下降,此时如果封窖不严密或原料填压不实,都会残存过多氧气,延长植物细胞的呼吸作用,同时热量积累,致使温度过高,不仅养分损失加大,还抑制乳酸菌等有益微生物的活动,降低青贮饲料的口味和质量。因此,尽可能排除原料间隙的空气,严密封盖,防止空气渗入,是尽早形成窖内厌氧条件的关键。
2. 厌氧发酵期 青贮发酵的第二个时期是厌氧发酵期,在自然状态下,青饲料表面的微生物以好氧的细菌、酵母菌和霉菌为主。青贮料入窖后,由于窖内尚有空气存在,这些微 生物十分活跃,随着青贮窖内厌氧环境的形成,好氧菌逐渐停止活动,厌氧菌则继续繁殖;其中乳酸菌是兼陛厌氧微生物,当原料中有足够的糖分存在时,能迅速增殖,进行乳酸发酵,产生乳酸。据测定青贮料人窖 4 天后,乳酸菌数量达到每克牧草中 109 个,即 10 亿个。乳酸的积累,可用仪器测定,用酸碱度值表示,酸碱度的符号为 pH ,表示氢离子浓度,共分 14 度,中性为 pH7.0 ,碱性上升,酸性下降。乳酸菌发酵的结果 pH 迅速下降,如图 4—15 所示,约在青贮后第 10 ~ 12 天,达到 pH4 ,饲料变酸。在这种酸度条件下,抑制了其他微生物的发育,使青贮饲料的营养少受损失。同时,由于微生物活动逐渐减弱, pH 保持相对稳定。 乳酸菌分许多类型,其发酵途径有所不同,但其终产物都生成乳酸,此外还有乙酸、乙醇和二氧化碳等。在厌氧条件下可能产生的另一类发酵是丁酸发酵,主要微生物是梭菌,
来自土壤和粪便,青饲料受泥土污染往往将梭菌带人青贮窖中,在密封缺氧的环境下,梭菌依靠初期的温度和养分条件得以迅速增殖,如果任其发展,梭菌发酵的代谢产物为丁酸、乙酸和氨,发出难闻刺鼻的气味,同时使温度和 pH 升高,降低青贮料的品质。因此,在厌氧条件下,梭菌是乳酸菌发酵的主要竞争对手。由于梭菌最适宜生长的环境是 pH7.O ~ 7.4 、 37℃ 以上和潮湿条件。为防止梭菌发酵,首先,要创造适合乳酸菌发酵的条件,最关键的是青贮原料中的含糖量应在 2% 以上,一定数量的可溶性糖即水溶性碳水化合物,如青玉米中含量在 5% 以上,将促进乳酸菌迅速增殖;第二,尽快使人窖的青贮料 pH 下降,因为梭菌不能耐受酸的环境;第三,提高青贮原料的干物质水平,要求含水量在 70% 以下,以抑制喜欢潮湿条件的梭菌的生长。
3. 青贮 稳定期青贮发酵的第三个时期是青贮稳定期。经过厌氧发酵期,青贮料酸度达到 pH4 左右,在这种酸性和厌氧条件下,乳酸菌自身和其他厌氧微生物都停止活动,生物化学变化相对稳定,青贮饲料在窖中可以长期保存。
( 四 ) 青贮饲料原料
1. 原料的选择 适宜制作青贮的原料应具有以下条件:①含有一定糖分,即水溶性碳水化合物,要求新鲜饲料中含量在 2% 以上; ② 较低的缓冲能力,即容易调制成酸性或碱性,因为缓冲力是指抗酸碱性变化的能力,单位为每千克的毫克当量数 (mE/kg) ;③青饲料的干物质含量在 20% 以上,即原料的含水量要低于 80% ; ④ 具有理想的物理结构,即容易切碎和压实。
以上这些条件是相互联系的,例如,某种原料的糖分含量达到要求,但原料的水分含量太高,调制的青贮料酸度就过高,水溶性养分损失多,青贮料质量不高。为此,在原料不具备某些条件时,可采取措施创造适宜条件。例如,原料含水量太高,则在田间晾晒蒸发一部分水分或添加一定量的干饲料;又如向日葵的茎中含有髓质,不容易压紧,就要切细切短,以有利于镇压紧实。
2. 原料的种类 适于调制青贮的原料很多,大致可分为 3 类。 ① 专门种植的,如玉米、高梁、大麦、青燕麦、小麦、黑麦、苏丹草和杂交高梁以及饲用甘蓝、向日葵等栽培作物;②农作物副产品和食品加工业废弃物,如收获后的玉米秸、红薯和马铃薯的藤蔓、菠萝皮渣、甘蔗梢和笋壳等;③野生植物,如青茅草、芦苇等。
青割玉米是最常用的青贮原料,其特点是含糖分较高,特别适合乳酸菌的发酵。玉米的干物质含量和单位面积产量较高,缓冲力较低 ( 表 4—32) ,通常禾本科牧草随着生长和接近成熟,产量增加,有机物消化率下降,而玉米的产量和消化率能同时提高到最大并稳定一段时间。英格兰和威尔士农业技术推广站经过大量试验,提出青贮原料的临界含糖量为占鲜重的 3% ,统计结果表明含糖量 >2N 时,劣质青贮饲料出现概率只有 59 ,而 <2% 时可达 44% ,说明含糖分较高是玉米等禾本科作物易于青贮的主要原因。玉米作为青贮原料的主要缺点是粗蛋白质含量较低,通过现代育种技术及制作青贮时添加尿素等可以得到改善。
表 4-32 3 个不同收获期全株玉米的成分和消化率
项 目 |
8 月 27 日 |
9 月 18 日 |
10 月 8 日 |
生长天数 ( 生育期 )
干物质 (g/kg)
中性洗涤纤维 (g/kg)
酸性洗涤纤维 (g/kg)
酸性洗涤木质素 (g/kg)
水溶性碳水化合物 (g/kg)
缓冲力 (mE/kg)
消化率 (%)+ |
96( 抽穗 )
236
413
217
16.6
307
225
77.2 |
118( 乳熟 )
269
426
227
15.2
136
180
72.1 |
138( 黄熟 )
335
432
223
18.5
80.1
149
69.2 |
注:干物质中体外有机物的消化率; ( 引自 P.McDonald , 1981)
3. 豆科牧草的青贮 新鲜豆科牧草青贮很难成功,如果单独青贮会出现什么结果呢,这里引用一份紫花苜蓿青贮的资料列于表 4—33 。
表 4-33 紫花苜蓿青贮 90 天后的成分变化
项目 |
青贮前 |
青贮后 |
干物质 (g/kg)
pH
缓冲力 (mE/kg)
水溶性碳水化合物 (g/kg DM)
乳酸 (g/kgDM)
乙酸 (g/kgDM)
正丁酸 (g/kg DM)
蛋白氮 (g/kg DM)
氨基氮 (g/kg 总氮 )
酰胺 (g/kg 总氮 )
氨 (g/kg 总氮 ) |
140
6.3
570
54
—
—
—
731
28
99
1.8 |
131
7.0
2.530
O
13
114
8
260
278
0.3
292 |
(摘自 P.McDonald , 1981 )
表 4—33 中可见新鲜苜蓿未经晾晒直接青贮,干物质含量低,青贮后水溶性碳水化合物消耗殆尽,发酵产生的乙酸比较多,乳酸很少,含氮物大量被分解,使缓冲力明显提高, pH 没有下降,这种单纯的未经晾晒的苜蓿青贮品质不良,养分损失多,也不耐保存。研究还发现苜蓿青贮后产生少量可测定出的胺类成分,如氨基丁酸、尸胺、组胺等,对动物有潜在毒性。这些胺类的产生与青贮早期 pH 的下降速度有密切关系。
同禾本科牧草相比,豆科牧草的糖分含量较低 ( 表 4—34) ,青贮发酵时,低糖分使乳酸菌不能迅速增殖, pH 也不能迅速下降,不耐酸的梭菌占优势,形成丁酸发酵,严重降低青贮饲料的品质。因此,人们认为豆科牧草属于难青贮的植物。针对上述存在的问题,经过科学家的研究,对准备青贮的豆科牧草可采取如下措施,①用晾干等方法将原料中的水分降至 50% ~ 55% ,调制成半干青贮,比较容易成功; ② 使用添加剂,如甲酸、糖蜜等;③与含糖分较多的禾本科植物混合贮存,使 pH 迅速下降,从而抑制梭菌的发酵。这样,才有可能用豆科牧草调制出优质青贮饲料。
表 4-34 两种牧草的几种炭水化合物含量表
成分 |
大麦乳熟期 |
苜蓿初花期 |
果糖
葡萄糖
蔗糖
淀粉 |
31
29
33
10.2 |
14
13
24
60 |
(摘自 P.McDonald , 1981 )
( 五 ) 饲料青贮的技术与方法
1. 青贮作物收获适期 原料的收割时期是影响青贮饲料质量的重要因素。收割时作物的生长阶段和天气状况会影响原料的含水率、营养成分含量和干物质产量,随着牧草生育期走向成熟阶段,牧草干物质产量逐渐提高,而营养物质的消化率逐渐下降,要兼顾这些条件以尽可能满足青贮的要求,根据经验的总结和试验测定,专门种植用于青贮的作物,一般豆科牧草在花蕾期至盛花期收割,禾本科牧草在抽穗期至乳熟期收割,这个时期,牧草的含水率较合适,干物质产量和营养物质含量都较高。玉米是最普遍的饲料作物,带穗玉米青贮的最佳收割期应选择在籽粒乳熟后期至蜡熟前期 ( 表 4—32) 。由于饲料牧草的含水率常受天气状况的影响,在天气干燥少雨的地区,应按上述时期适当提早收割,在气候潮湿的地区或预报有大雨天气则可适当延迟收割。
2. 调制青贮饲料前的准备工作 调制青贮饲料之前应做好原料、运输和铡切机械、青贮窖或青贮设施及塑料膜、劳动力等物资和人员的准备工作。
(1) 原料:原料的准备工作包括两方面,一是数量,根据饲养家畜的头数、种类,计算需要贮备的量,以玉米为例,饲养 l0 头产奶牛,每头每日喂玉米青贮料 20 千克,加上贮存和饲喂时的损耗 15% ,计算全年总需要量 =10×20×365×(1+0.15)=83950 千克,按每亩青玉米产量 3 500 千克 计,需玉米种植地约24 亩。实际应用时要依牛群、喂量、青玉米产量等情况具体分析计算。二是前处理,为了调制出优质青贮饲料,要事先调节好原料的含水量、含糖量。如果是新鲜苜蓿等豆科牧草,先摊开晾晒,降低含水量至 50% 或 55% ;若降低含水量有困难,可采取与青玉米等禾本科植物混合青贮等方法。含水率超过 75% 的青玉米人贮前也应摊晾蒸发一部分水分。如果天气条件不允许,则可加入一定量的干草、干酒糟、干甜菜渣、玉米芯粉等使含水率降至 75% 以下。原料太干除直接洒水外,可与含水多的新鲜原料混合,同时应切得更短一些以便能压紧。
(2) 运输工具和机械设备:全部机械作业情况下,由玉米收割机在田问收割和切碎原料,由汽车将切碎的原料运送至青贮窖;在一部分机械、一部分人工作业条件下,通常将地里收割的青玉米,用车运送至青贮窖旁,再由青饲料铡切机切碎,风送至窖内。由于每一窖青贮要求在 2 ~ 3 天内完成,首先,要准备足够的运输车,从青玉米地向青贮窖运送原料;第二,是准备足够的、效率高的铡切机械;第三,准备好机械维修人员与易损零配件。这样才能保证青贮调制过程连续作业。
(3) 劳动力:除运输车辆的司机外,每台铡切机视机器大小配备 2 ~ 4 人,其他还需有搬运、窖内平整人员,小型窖由人工踩紧,大型窖用履带式拖拉机镇压,边角用人力补一补。因此,要依机械化程度组织所需劳动力。
青贮工作多在秋季,此时正值农忙时节,劳动力紧张,除全过程实现机械化外,对于手工操作为主的情况,要准备两班劳动力,争取运输、铡切、镇压工作不停顿,以便每窖能及时封顶。
(4) 覆盖用塑料膜:要求厚度 0.12 毫米以上,有较好的延伸性与气密性,黑色膜有利于保护青饲料中的维生素等营养成分,多用来覆盖。土窖还须用塑料薄膜垫底。
3. 青贮设施青贮设施是用于保存青贮饲料不透空气或半厌氧结构的设备,青贮设施的建筑与设计依各地经济条件、环境条件、牛场规模的不同,分别采取以下不同形式。
(1) 青贮壕:分两种形式,一为壕沟式,在山坡或土丘顶挖一个长条形沟,依地下水位情况,沟深 2 ~ 3 米 ,宽与长度依原料多少而定,沟壁和底部要求平整,上口比底略宽,沟的一端或两端有斜坡连接地面,如果直接使用,壁和底应铺垫塑料膜,最好砌砖石,水泥抹平;装填青贮料时汽车或拖拉机可从一头开进至另一头开出;人工或机械作业方便,造价低,能适应不同生产规模;但要求地面排水良好 ( 见图 4—16) 。另一种称箱板式,适于建立在地势平坦、石头地面或各种不宜挖沟的地方,两侧为钢筋水泥预制板块,可以拼接,外面用柱子顶住,板块略向外倾斜,使上口比底大,使用时内壁衬贴塑料膜,此种结构是青贮壕的发展,也可称作地面青贮堆,便于机械作业,建设地点灵活,可以搬迁 ( 图 4—17) 。
(2) 青贮坑 ( 窖 ) :我国北方地区常用此形式,选择地势高燥、临近道路的地点建设,分地上式 ( 图 4—18) 、地下式和半地下式,多采用长方形,简易的坑是挖出长形土坑,四壁拍打紧实,衬垫塑料膜即可使用,这种坑用一次后,要认真整修再用,多数用完填平重挖。永久性的青贮坑为砖石砌,水泥抹平,一端留有斜坡,以便取料时进出方便,此为地下式;半地下式用在地下水位较高的地区,不宜挖得太深,砌墙时高出地面 1 米 左右,墙外仍须堆土加固,若机械作业,窖宽 3 米 以上,深度 2 ~ 4 米 不等,长度依地形和贮存原料多少而定 ( 图 4—19(a , b)) 。
(3) 青贮塔:畜牧业发达的国家把青贮塔看作是常规的青贮设施,顾名思义,青贮塔是直立的地上建筑物,呈圆形,类似嘹望塔,这是一种永久性设施,结构上必须能承受装满饲料后内部形成的巨大压力,内壁要求平滑,饲料能顺利自然下沉。外壳用金属材料,内为水泥预制件衬里,也有用搪瓷材料的,上有防雨顶盖,塔的大小不定,通常直径 3 ~ 6 米 ;高 12 ~ 14 米 ,取用装填青贮料均用机械作业,贮存损失小,使用期长,占地相对较少,寒冷天气等不良气候条件下,取用方便是它的优点。另有气密型青贮塔,也叫限氧青贮塔,用防锈金属材料与橡胶等密封材料结合,内部厌氧效果好,高度可达 30 米 ,由于有沉降压力,青饲料的干物质含量可从 25% ~ 70% ,损失可降到最低。主要问题是投资高,构造比较复杂,附属设施较多,制造工艺水平要求高,国内除东北部分地区外极少采用。早期天津曾有砖砌结构的青贮塔,塔身有若干金属腰带保定,高度也只有 8 ~ 10 米 左右,建筑技术水平要求比青贮窖高得 多,我国因配套机械设备和其他技术经济原因,一直没有推广开来 ( 图 4—20) 。
(4) 青贮袋:袋装青贮技术的出现,使青贮饲料的使用进一步扩大,但成功的使用必须与相应的机械结合。国外有大型塑料袋与专用机械,可以高效地进行装填料与压实作业,降低了劳动强度,每袋可贮存青贮料数十吨,露置田野,逐袋取用,贮存损失小,地点灵活,一次性投资相应较小。我国目前以小型较为适用,中国农业科学院草原研究所设计了一种小型青贮袋装机,已投入生产,每袋可贮料 50 ~ 80 千克 ( 图 4— 21a ) 。要求塑料袋的原材料厚度 0.15 ~ o.2 毫米,深色,有较强的抗拉力,气密性好,存放场地要防止鼠虫危害 ( 图 4—21b),o
(5) 草捆青贮:是在普通青贮方法基础上发展的技术,主要适用于牧草,将收割的青牧草用机械压制成圆形紧实的草捆,装入塑料袋并扎紧袋口便可存放,或由缠绕机用薄膜将草捆缠绕紧实。其他要求与袋贮相同 ( 图 4—22) 。
(6) 青贮设施容积的计算和青贮料的单位容重:青贮设施容积 (V) 的计算方法比较简单,如为方形或长方形窖,单位用米 (m) 制,容积单位为立方米 (m 3 ) 。计算公式如下:
方形窖容积 (m 3 )= 窖的深度 (m)× 宽度 (m)× 长度 (m)
为了提高青贮料的贮存质量,建议方形窖的两壁向外有一定的倾斜度,这种设计的优点是压紧效果好,四边及角不会留下空隙,通常封窖后 1 ~ 2 周,随着青贮料发酵的完成,窖顶部的饲料常有往下塌陷的现象,此时如窖壁垂直,料与壁之间容易出现空隙,而导致霉菌滋生;如窖壁有一定斜度,则青贮料会自然沉降,紧贴四壁,可减少青贮料的损失。窖壁斜度按每米深度倾斜 8 ~ 12 厘米设计,即深度增加,斜度加大。斜度的大小还依经济条件、土壤质地情况而定,斜度大,投人的砖石材料多,费用高一些;斜度大壁厚一些,在土质松软地带能保持稳定,窖的使用寿命会长一些,这种窖形上宽下窄,横断面呈倒梯形,简称梯形窖,其容积的计算公式如下:
梯形窖容积 (m 3 )=( 顶宽 (m)+ 底宽 (m))× 深度 (m)/2× 长 (m)
青贮料的单位容重指每立方米 (m 3 ) 体积青贮料的重量 ( 千克, kg) ,单位容重则以千克每立方米 (kg/m 3 ) 表示。该重量受原料的种类和成熟阶段、水分含量、切碎程度、装填入窖的速度和窖 ( 塔 ) 的深 ( 高 ) 度的影响而变化。例如,乳一腊熟期收割的玉米平均含水率 70% ,此时,青贮窖贮存的单位容重平均按 560 千克 / 米 3 计,由于青贮窖的深度比青贮塔浅一些,故青贮塔按 640 千克 / 米 3 计算。高粱青贮的单位容重和玉米相似,禾本科牧草单贮或与豆科牧草混合青贮的,其单位容重比玉米青贮高 l0% ~ l5% 。贮存青贮料的重量 ( 千克 ) 可按以下公式计算:
青贮料的重量 (kg)= 窖的容积 (m 3 )× 单位容重 (kg/m 3 )
青贮塔容积 (V) 的计算按下列公式:
V(m 3 )= 半径平方 (m 2 )×3.14× 塔高 (m)
青贮塔贮存量 (St) 的计算按下列公式:
St(kg)=V× 单位容重 (kg/m 3 )
青贮塔的直径 3 ~ 6 米 不等,最大为 9 米 ,塔身高度 l0 ~ 15 米 ,也有高达 30 米 的,青贮塔中的仍然存在原料损失,只是比青贮窖中低得多,平均为 3% ~ 4% ,为减少损失,塔身高度至少应大于直径的 2 倍。
梯形青贮窖容积的计算实例。表 4—35 列举 6 种不同尺寸青贮窖容积的计算数据,表中横断面积 (m 2 ) 一 ( 顶宽 + 底宽 )× 深度 /2 ,横断面积乘 l 米即为窖长的容积数,再乘单位容重即得出表中最后一栏的青贮重量。这里要特别指出单位容重受许多条件的影响,实测需要专用仪器,生产现场可由有经验的技术人员估测。例如,根据原料装填入窖的紧密程度,压紧方式的影响,有人工踩、夯打、小四轮拖拉机压和履带式拖拉机压等不同情况结合其他条件综合判断,以便作出比较准确的估计。依据表 4—35 中 4 号、 5 号的尺寸画出青贮窖横断面的图形 ( 图 4—23) 。图中可见这两种形式窖壁的倾斜度不同。
表 4-35 青贮窑的尺寸、面积及每米长度青贮料的重量
编号 |
深度 (m) |
底宽 (m) |
顶宽 (m) |
横断面积 (m 2 ) |
每米长青贮料重量 (kg) |
1
2
3
4
5
6 |
1.2
L 2
1.2
1.8
2.4
3.O |
1.5
1.8
2.1
1.8
2.5
3.O |
2.1
2.6
3.1
2.7
4.5
5.6 |
2.16
2.64
3.12
4.05
8.40
12.90 |
1 210
1 480
1 750
2 270
4 700
7 200 |
注:青贮料单位容量按每立方米 560 千克 计算 (据 Ensminger,1978 改编)
4. 青贮饲料的加工调制方法含水率 40% ~ 80% 的青绿植物原料均可调制成青贮饲料,由于原料含水率是影响青贮料质量的重要因素,为便于指导生产,依原料含水率高低将青贮料分为 3 类;含水率 70% 以上的为高水分青贮,含水率 60% ~ 70% 称萎蔫青贮,含水率 40% ~ 60% 叫半干青贮。后两种青贮对收割机械、青贮设施,如铡切的细度都有一定要求,我国生产中应用较多的是高水分青贮。为便于叙述,文中称为普通青贮。其余两种将在其后作简要介绍。不同形式的青贮,虽各有特点,但基本加工技术要点相同,这 里以高水分、用青贮窖贮存的方法为例,将青贮技术归纳为以下 4 点。
首先要调节好原料的含水率,即原料中水分含量的百分率。青贮料质量与原料含水率关系很大,含水率太高,调制的青贮酸度大,开窖后极易变质腐烂;含水率太低,即原料太干不易压紧,容易长霉,优质青贮一般要求含水率 60% ~ 75% 。青贮料的质量还决定于原料切碎与压紧的程度。相对而言,含水率低,则干物质含量高,同样的容积,贮存饲料多,设备的成本降低。为此,要依据这些条件,将原料调整到合适的含水率。当原料水分含量太高时,可采取晾干法,利用晴天收割饲料摊晾在田间 半天或一天,至含水率合适时收回青贮。还可用掺和法,当原料水分含量过高时,添加干草或含水分低的饲料;同样道理,当原料含水率太低时,可加入一定量的多汁饲料或直接喷洒水分。至于如何估计原料的含水率,较正确的方法是用仪器测量,如水分测定仪等。在生产现场可用经验估测,即抓一把切碎的原料或揉成团的牧草,紧捏在手掌中握成拳约 1 分钟,此时手指缝中有汁液流出,说明原料含水率大于 75% ,以汁液多少可判断为 80% 或 85% 等 ( 图 4—24①) ;若指缝元汁液流出,松开手掌,饲料成团,含水率约 68% ~ 75%( 图 4—24②) ;若饲料不成团慢慢松散开来,含水率约 60% ~ 67%( 图 4—24③) ;手放开,饲料也散开,含水 60% 以下 ( 图 4—24④) 。干饲料含水率的估算,在干燥地区或季节通常为 9% ~ l2% ,潮湿地区或季节为 l2% ~ l5% 。如何掺和,按常用的交叉法计算,例如青绿饲料含水率 (A)85% ,干草含水率 (C)15% ,拟调节成含水率 (B)65% 的混合原料,见图 4—25 ,图中相应位置填上已知的绝对值,交叉相减所得绝对值,表示用青绿饲料 50 份加干草 20 份混合就能达到含水率 65% 的要求。
也可采用计算法,按上述例子欲求 100 千克青绿饲料中掺人多少干草 (D) 才能达到目标含水率 65% 的要求。计算公式如下:
D(kg)=(A—B)/(B—C)×100
将上述数字代入公式,计算结果为 40 千克 ,即每 100 千克 青绿饲料中掺入 40 千克 干草,混合后原料含水率为 65% 。这里的干草代表含水率低的原料,如干酒糟、麸皮甚至干稻草、麦秸、玉米秸等都可作为干原料用来掺和,将青贮原料调节到合适的含水率。
第二调节原料的含糖量,即水溶性碳水化合物的含量。据测定乳一蜡熟期收割的玉米和高粱植株、甘蔗梢、饲用甘蓝等含糖量较高,干物质中含量在 16% ~ 20% 。青大麦、黑麦草、苏丹草等禾本科牧草也能达到青贮的要求,而豆科牧草含糖量较低,干物质中含量 9% ~ ll% ,不宜单独青贮。对于糖分含量低的原料的调节方法,一是降低原料含水量,使糖分含量的相对浓度提高;二是直接加一定量的糖蜜;三是与含糖分高的饲料混合青贮。
第三切短、压实,青贮原料切短是为了压得紧实,为了最大限度地排除窖内的空气,给乳酸菌发酵创造条件。青饲料切得短,汁液流出多,为乳酸菌提供营养,以便尽快实现乳酸发酵,减少原料养分的损耗。一般要求粗硬的原料、含水量较低的原料切得短些,如玉米,建议 6.5 ~ 13 毫米;含水量较高、较细软的牧草可切得长一些,建议 l0 ~ 25 毫米。原料切得细碎些,家畜容易采食,尤其是羊,饲料浪费也少。近年来生产的青粗饲料揉切机能将作物茎节揉碎 ( 详见机械章节 ) ,有利于将饲料压紧实。无论是青贮窖或坑,人工踩或拖拉机压,都要分层压实,注意不遗漏边角地方。
第四快装、封严,制作青贮时,尽快装满封窖,是得到优质青贮料的关键。表 4—36 是用青刈黑麦草进行的实验,黑麦草干物质中糖分含量为 15.1% ,延长封顶时间, pH 上升,乳酸含量下降,由丁酸发酵产生的酪酸含量增多,发酵温度升高,养分损耗多,导致干物质回收率降低。因此,要求青贮原料快装,争取 3 天内封窖。覆盖塑料膜后,周边用沙土或沙袋压紧封严 ( 图 4—26) 。
表 4-36 青贮封顶时间对青贮料发酵的影响
封顶时间 |
pH |
乳酸 (%) |
酪酸 (%) |
干物质回收率 (%) |
中心温度 ( ℃ ) |
当天
6 天后 |
4.16
4.7 |
1.99
0.92 |
0.02
0.35 |
87.6
76.5 |
22
35 |
按上述技术要求完成后,北方约 30 ~ 35 天,南方 20 天左右青贮发酵结束,可开窖取用,如暂时不用,可继续保存。平时要做好日常管理,经常检查青贮窖上的塑料膜,如有破漏及时修补,修建围栏以防牲畜的践踏,用网绳覆盖以防风,疏通水沟防积水,以及防鼠、虫、鸟等的破坏。
( 六 ) 青贮饲料的质量评定
质量评定就是开窖后对青贮饲料质量好坏给予评价。严格的质量检查是集约化生产条
件下实现规范管理的重要环节,也可用于青贮饲料的商品化生产,实现优质优价。评定方法有化学分析、仪器检测和感官判断,将得到的结果分成不同的等级,再与打分结合,依分数高低划分青贮饲料质量的优劣等级。
1. 各种评定方法简述评定工作在国外开展较早,始于 1938 年,称弗氏评分法,后于 1966 年修改完善。评分的基础是依据青贮料中的 3 种主要有机酸:乳酸、乙酸、丁酸含量的重量百分比,分别规定分数,乳酸含量愈高则分数愈高,含量从 o ~ 75 斯分 30 级,共 30 分:乙酸相反,含量增加分数下降,含量从 o ~ 15% 记 20 分,至 45% 记 l 分;丁酸也是如此,含量由 0 ~ 1.5% 记 50 分,含量增加分数下降,含量达 20% ~ 30% 记零分,超过 30% 分数为负值,至 40% 记 --10 分。总分 100 按 20 分为一档,共分 5 档,按上述相加的总分定相应的等级。这是传统青贮发酵质量检验的标准,经过调查,此法评定等级与青贮料的干物质消化率及总可消化养分的相关性显著,故使用广泛。
此后德国农业协会颁布了一个规定 (DLG 法 ) ,依据青贮料的气味、结构、色泽评分。气味即嗅觉分,共 l4 分,按酸香可人的气味或丁酸的刺鼻味及霉味的浓烈程度依次减分;结构则要求植物茎叶结构保持清晰,共 4 分,依变坏程度减分;色泽要求与原料相近,得 2 分;共计 20 分, l6 ~ 20 分为优, l0 ~ 15 分为良, 5 ~ 9 分为中, 4 分以下为劣等。此法虽不需仪器设备,是建立在科学分析与经验的结合上,要求由训练有素的人担任评定。
依氨氮水平评分的方法 (McDonald l973) ,分析青贮料中氨氮含量占总氮量的百分比,小于 l2.5% 为优, l2.5% ~ l5.05% 为良, l5.1% ~ l7.5% 为中, 17.6% ~ 20.0H 为劣。此法不像 pH 那样受青贮中水分含量的影响,表达比较准确。
前苏联按青贮料中粗蛋白、粗纤维、胡萝卜素与丁酸含量评分,用于检验半干青贮饲料。
2. 质量评定述评上述评分方法随着青贮添加剂的使用与青贮方法的改进有必要作相应改变。
一般说来青贮料质量评定可分为生产现场评定和实验室评定,生产现场评定如利用感官的评定,简便易行,比较实用,作为优质青贮料一般有下列特征:①收割期,在合适的生长阶段。②具有可人的酸香味。③结构正常,元黏性,潮湿而不见汁液。④没有霉菌和令人讨厌的味道,如氨、酪酸和霉味。⑤没有焦糖味或烟味,未变成棕色或灰黑色。
实验室的评定,如有机酸的分析、氨态氮的测定、 pH 的测定等,这些测定项目,作为优质青贮料应达到如下指标:①常规青贮料乳酸含量 5% 以上 ( 干物质基础 ) ; ② 氨态氮含量占总氮量的百分比低于 12.5% ; ③ 常规青贮料 pH4.2 以下,萎蔫青贮料 4.5 左右,半干青贮料不作为重要指标。实验室评定需要依靠仪器设备和训练有素的人员,可以得到具体的数据,不同样品的结果可互相比较,因此相对准确一些。多用于科研和教学上,也适用于实行质量管理责任制的大型企业。
我国目前尚未发布青贮饲料质量评定标准,但农业部已组织科学家总结前人经验,提出了以气味、色泽、质地、水分含量和 pH 等 5 项比较适合国情的评定标准 ( 表 4—37) ,此方案已在生产实践中试行,可供参考。
项目 |
计分 |
优等 |
良好 |
一般 |
劣等 |
备注 |
pH |
25 |
3.4 ~ 3.8
(25) |
3.9 ~ 4.1
(17) |
4.2 ~ 4.7
(8) |
4.8 以上
(O) |
用规范
试纸测 |
水分 |
20 |
70% ~ 75%
(20) |
76% ~ 80%
(13) |
80% ~ 85%
(7) |
86% 以上
(O) |
|
气味 |
25 |
甘酸香味舒适感
(25) |
淡酸味
(17) |
刺鼻酸味
(8) |
腐败味、霉烂味
(O) |
|
色泽 |
20 |
亮黄色
(20) |
褐黄色
(13) |
浅褐色
(7) |
暗褐色
(0) |
|
质地 |
10 |
松散柔软不黏手
(10) |
较松散
(7) |
略带黏性
(3) |
发黏结块
(O) |
|
合计 |
100 |
100 ~ 76 |
75 ~ 51 |
50 ~ 26 |
25 以下 |
|
(引自郭庭双, 1992 )
3. 关于样品的采集青贮饲料质量评定时要采集具有代表性的小样品,送到实验室分析,所得结果才具有代表性。采样有两种方法,一是在青贮容器开启时立即采集,按对角线分点和上下分层采集,与窖壁和顶部、底部都要有 30 厘米以上的距离,样品装入 0.12 毫米厚的塑料袋或磨口玻璃瓶中密封,首先测鲜样的干物质、氨态氮与 pH ,然后按化学分析的规定处理样品,留作其他项目的分析。另一种采样法是在调制青贮料的同时,将切碎混匀的新鲜原料装入尼龙袋中扎紧口子,埋人青贮窖的适中位置,与其余原料一起贮存,待开启时取出尼龙袋中样品,同样立即装入塑料样品袋或磨口玻璃瓶中,送实验室分析。
( 七 ) 开窖后青贮饲料变质的问题
1. 青贮饲料的 “ 二次发酵 ” 正常保存的青贮料是依靠厌氧条件和乳酸发酵后的特殊环境才能经久不败,长期保持完好。一旦开启打破了厌氧条件,暴露在空气中的青贮饲料会升温、变质,造成大量损失,这一现象在生产中普遍发生,这就是常说的“二次发酵”。所谓“二次发酵”指经过乳酸发酵后的青贮料,在开窖后因为环境改变,再次引起发酵的现象。此环境改变的主要特点是空气侵入、好氧微生物复苏,继而温度升高,青贮料发生变质直至腐败。国外文献上称为“好气性败坏”,是同一件事的两种说法。
“ 二次发酵 ” 的特征是:空气进入后, pH 上升,干物质含量下降,温度升高,由酸香可人的气味变成酒味,最后饲料颜色加深,青贮料开始腐败变质,发出酸臭味。引起二次发酵的机理,经科学家多年研究认为青贮料本身为二次发酵提供了营养和微生物的条件。青贮料密封后,原料植物细胞的呼吸作用尚存,在适宜的水分、 pH 和酶的作用下,蛋白质水解成非蛋白氮,随着青贮发酵的进行, pH 逐渐下降,阻止蛋白质的进一步水解,但这一过程为以后青贮料的“二次发酵”准备了氮素养分。而青贮料中的乳酸是“二次发酵”主要的能量营养。
虽然多数真菌需要氧气才能生长,但有些真菌如酵母和某些丝状真菌能在无氧条件下生存,通过发酵获取生长所需的能量,当不具备发酵条件时,处于休眠状态。这就为青贮料的“二次发酵”准备了微生物的条件。这些微生物中酵母菌起了重要作用,据记载, 1932 年科学家首次鉴定出青贮料内有酵母菌存在,但未引起重视;此后 30 多年才证实青贮料暴露在空气中后的变质是酵母菌起主要作用 (Beck , 1964) 。酵母菌在自然界的土壤、池塘、植物体上普遍存在,以单细胞形式生长,既能利用糖和有机酸为能源,又能从有机物和无机物中获得氮源。酵母菌不受酸性条件的抑制,有些能在 pH3.5 ~ 3.8 的条件下生长 (Pelczar , 1972) ,数量可达每克 10 万个 (ohyama , 1979) 。使用添加剂如甲酸等处理的青贮料也被证明有其他微生物的存在,在青贮堆的 20 ~ 40 厘米深处取样检验,未加酸处理的青贮料样品中有假丝酵母 (Candida) 、汉逊酵母 (Hansenula) 、毕赤酵母 (Pichia) 和少孢酵母 (Sacchayomyces exiguus) 等属中的一些种;加酸处理的虽没有酵母菌,但有白地霉 (Geotyichum candum) 、镰刀霉菌 (Fusayium sp) 、曲霉 (Aspergil-lus) 、青霉 (Penicillium) 等属的微生物,分解利用糖和乳酸,产生有害代谢产物,使青贮料不能再用。
以上资料表明,引起青贮料二次发酵的微生物主要是青贮料中原有的,在厌氧条件下,这些微生物处于休眠状态。玉米等青贮料含碳水化合物丰富,产生的有机酸如乳酸、乙酸多,开启后最容易发生“二次发酵”。生产中要注意防止以减少损失。
2. 防止 “ 二次发酵 ” 的技术措施
(1) 青贮前的预防,主要是控制好原料的含水量,原料含水分高易发生渗液,是以后二次发酵的引子,为此,青贮之前,将水分高的原料晾晒,使尽快蒸发水分,达到含水率 60% ~ 70% ,这一过程叫萎蔫,经过这样加工的青贮料,开启后较少发生二次发酵或发生的程度较轻。但要注意萎蔫的过程越短,养分的损失越小。
(2) 启窖后的管理,即开窖后分层取用,每天挖取暴露表面层厚度在 30 厘米以上。用青贮铲车最好,能使挖后的表面整齐;如果用钉齿耙挖取,力求保持表面齐整,不可乱挖以防弄松后留大量空气进入窖内引起败坏,这是最有效的方法。
(3) 应用青贮添加剂,如丙酸 ( 表 4 ~ 38) 、山梨酸、尿素等,据试验能在青贮料开启后产生抑菌的作用,对再次发酵造成的营养和干物质损失有减轻的效果。
丙酸
(g/kg 干物质 ) |
青贮料的干物质 (%) |
20 |
28 |
34 |
0
12.5
25.O |
17.5
9.5
6.O |
18.9
2.7
0.1 |
20.5
0
0 |
注:青贮料暴露于空气中 19 天,环境温度 15 ℃
关于青贮塔,由于垂直高度大,青贮塔中的原料依靠自身重量自上而下沉降,压得紧密,每立方米最高可达 750 千克,取用时由下方开口由绞龙等传送机械输出,随青贮料取出,塔内料自然沉降,几乎不存在好气性败坏的问题,故营养和干物质损失最小。
( 八 ) 半干青贮饲料
半干青贮料指青绿原料经过处理含水率降低至半干状态时调制成的青贮饲料。半干青贮的技术主要用于加工牧草,特别是用于按通常的青贮方法不易成功的豆科牧草。加工后半干青贮的质地介于青贮料与干草之间,含水量在 45% ~ 55% ,故又名 “ 高水分干草”。
普通青贮饲料的含水率在 70% 以上,贮存期干物质损失可达 20% ,含水率越高损失越多,其中渗液即青贮料中的流出物是出现这种损失的主要原因 ( 图 4—27) 。其次是青贮初期发酵过程中温度升高导致干物质的损失。为此,人们总结出将青贮原料事先摊晾田间,待含水量降至 50% 左右进行青贮,这就是半干青贮的由来。
半干青贮的方法和发酵原理与普通青贮法相似。但发酵的程度和各项指标有些变化,同普通青贮相比具有以下不同的特点,由于水分含量较低,微生物相对不够活跃,发酵受到一定的抑制,产生的有机酸较少,青贮料的 pH 较高,约为 pH5 左右,而且, pH 已不用作衡量青贮饲料质量的指标。如为禾本科牧草,则水溶性碳水化合物保存较多;蛋白质水解作用减弱,青贮料中氨态氮含量降低。说明半干青贮对原料中蛋白质等营养成分的保存有利。有人担心水分含量低,青贮时不容易压紧,有可能引起好氧的霉菌滋生。这一问题确实是半干青贮加工的关键,必须比普通青贮或高水分青贮更加重视原料的切碎、压紧和快速完成装填,并始终保持气密环境,防止空气进入。国外资料报道,原料切短以 0.5 ~ 0.6 厘米长为好,有利于压紧和密封,使在最短的时间内形成厌氧环境,从而抑制霉菌的生长。因此,采用青贮塔来贮存容易成功,国外多采用具有良好气密性能的限氧青贮塔,以保证青贮过程严密的限氧条件。由于半干青贮的乳酸发酵不很强烈,对于较难青贮的豆科植物或含糖量较低的作物可以采用这种方法来贮存。
( 九 ) 萎蔫青贮
生长的植物因土壤干旱、阳光暴晒或根部受损等原因,植株组织水分过多地蒸发,使植株凋萎。青贮料生产把这一自然现象引用过来,即用人为的方法,使收割的青绿植物发生萎蔫,当含水量降低到 60% ~ 70% 时,调制成青贮饲料的方法,称为萎蔫青贮。具体操作方法是将收割的青绿植物在田间成垅堆放,自然摊晾蒸发水分,其间可翻垅一次,至植株叶片呈凋萎状,此时含水率约为 60% ~ 70% ,进行青贮。这是美国农业部 20 世纪 40 年代开始推广的一种技术,由于是翻译的名称,故也称凋萎青贮。就含水量而言,介于高水分青贮 ( 含水率 70% 以上 ) 与半干青贮之间。因此,避免了高水分青贮产生渗液多,开窖后容易发生“二次发酵”的缺点,同时有与半干青贮相似的优点,减少蛋白质的损失,因为牧草中蛋白质的损失是植物酶作用的结果,酶的活性需要水分和一定的 pH 等条件,以黑麦草萎蔫期间含氮物的变化为例 ( 表 4—39) ,晾晒初期,总氮含量迅速下降,意味着蛋白质被酶水解,随着萎蔫植物细胞中水分减少,叶面气孔收缩,组织内蛋白酶活力迅速下降,至 6.5 小时,含氮物的水解趋于平缓。萎蔫的过程,在干燥晴朗的天气,可能只需 1 ~ 4 小时,若遇潮湿天气,则需延长~总之,应设法尽可能缩短萎蔫时间,以减少蛋白质的损失。
表 4-39 黑麦草萎蔫期间含氮物的变化
萎蔫时间
(h) |
干物质
(g/kg) |
总氮
(g/kg) |
总可溶性氮
(g/kg TN) |
可溶性非蛋白氮
(g/kg TN) |
0
2.5
6.5
26.5 |
161
192
268
390 |
20.2
18.3
17.3
17.9 |
170
164
171
189 |
89
114
127
173 |
(摘自 P.McDonald , 1981 )
统计资料表明当操作技术不良时,牧草收贮中干物质损失会大得多。表中气体一项指青贮发酵时产生的二氧化碳、氨气等气体,表层指窖顶部和四壁因空隙、塌陷和空气人侵造成的损失。表中指出原料含水量高是收贮中干物质损失的重要原因 ( 表 4—40) 。
表 4-40 不同含水量牧草在收获和贮存中最小感物质损失估计
青贮设施 |
含水量 (%) |
干物质损失 (%) |
田间 |
渗液 |
气体 |
表层 |
合计 |
普通青贮塔 |
80
70
60
50 |
2
2
6
8 |
7
1
—
— |
9
8
6
5 |
3
4
3
3 |
21
15
15
16 |
青贮壕或地面窖 |
80
70 |
2
2 |
4
l |
9
7 |
2
3 |
17
13 |
青贮堆 |
80
70 |
2
2 |
5
— |
8
7 |
2
4 |
17
13 |
(引自 M.E. 希斯, 1992 )
( 十一 ) 青贮饲料添加剂
添加剂是以相对微小的剂量促进基质效果提高的物质。因此,以少量物质加到青贮原料中,促进青贮发酵或促进养分保存的物质称为青贮料添加剂。
青贮饲料用的添加剂是 20 世纪发展起来的,早在 1929 年,芬兰一位科学家提出添加无机酸可使青贮料尽快变酸, pH 迅速降至 3.5 ,这就是文献中记载的 AIV 法 (Virtanen , 1933) 。起初想用添加酸来调控青贮料的发酵,尽可能多地保存原料中的养分,此后在北欧、西欧,相继在美洲,人们开展了较广泛的研究。认为当天气不好,青贮原料含水分高,或原料中可溶性糖分含量低时添加剂能发挥最大的作用。随着加工机械和设备的改进,添加剂作为补充和改善青贮料营养价值的作用日益引起关注。总结起来可将青贮料的添加剂分为 3 类:
1. 发酵促进剂指乳酸菌类的培养物,如胚芽乳酸杆菌、嗜酸性乳酸杆菌等;碳水化合物类,如糖蜜、谷物等。
试验证明接种乳酸菌的青贮料第 4 天 pH3.79 ,而未接种的对照组 pH4.34 ,说明接种能使青贮料迅速变酸;表 4—41 表明,接种后,由于原料迅速变酸,养分得到保存,贮存 50 天后同对照组比,蛋白质氮含量高得多,蛋白质水解产物氨氮的含量明显低。
项 目 |
对照组 |
接种组 |
pH
水溶性碳水化合物 (g/kg 干物质 )
总氮 (g/kg 干物质 )
蛋白氮 (g/kg 总氮 )
氨氮 (g/kg 总氮 )
乙酸 (g/kg 干物质 )
丙酸 (g/kg 始干物质 )
丁酸 (g/kg 干物质 )
乳酸 (g/kg 干物质 ) |
3.87
12
18.2
26.5
95
28.8
0.18
0.19
122 |
3.64
63
19.1
409
9
17.0
0.25
0.07
162 |
注 : ①原料与时间,黑麦草与三叶草,贮存 50 天 ②接种物,混合菌种( 1.6 × 10 4 /g 感物质)和葡萄糖( 4.3mg/g 干物质)
对于较难青贮的豆科牧草,添加糖蜜等水溶性碳水化合物,能有效促进乳酸发酵, pH 降低,有机酸含量相对较高,使原料中的养分得到较多的保存,见表 4—42 。谷物含碳水化合物高,试验表明谷物要和淀粉酶或含淀粉酶的麦芽一起添加到青贮料中,才能发挥促进乳酸发酵的作用。因此,用谷物作添加剂成本提高,对青贮料的消化率没有明显的作用,生产中不宜采用,以价廉物美的制糖业副产品糖蜜比较适用。在市场上推销的一些发酵促进剂能不能起作用要通过试验,并经过经济核算后才能决定是否使用。
表 4-42 添加糖蜜对苜蓿青贮成分的影响
项 目 |
对照组 |
糖蜜组 |
干物质 (g/kg)
pH
缓冲力 (mE/kg 干物质 )
水溶性碳水化合物 (g/kg 于物质 )
乙酸 (g/kg 干物质 )
丙酸 (g/kg 干物质 )
丁酸 (g/kg 干物质 )
乳酸 (g/kg 干物质 )
总氮 (g/kg 干物质 )
氨氮 (g/kg 总氮 ) |
175
4.8
1150
13.9
17.1
1.4
0
51.2
28.6
203 |
195
4.1
1050
21.1
20.4
0
O
93.2
25.7
76 |
注:糖蜜 40 克 / 千克 (摘自 .McDonald , 1981 )
2. 发酵抑制剂指酸类,如无机酸、甲酸以及甲醛等化学物质。加酸的目的是尽快使原料变酸,使植物细胞的呼吸和酶的活性及微生物的活动均受到抑制。由于元机酸有腐蚀性,操作要求很严格,虽然对青贮料中养分的保存有作用,一般情况下生产中使用并不多。
甲酸也叫蚁酸,为无色液体,溶于水,有强烈刺鼻气味,对皮肤有刺激甚至会造成灼伤,使用中要注意防护。产品的浓度为 85% ,可以不经稀释直接均匀地添加到青贮原料中,也可用水稀释 l ~ 2 倍再用。按每吨用量 2. 3 升 计算,其重量则为每吨 2. 8 千克 。添 加水平视牧草情况作适当调整,作物生育期前期收割的,水分含量高,添加甲酸的水平要高一些。豆科牧草如苜蓿,甲酸的添加量要求更多些,按每吨 5 ~ 6 升 添加。科学家发现添加到牧草中的甲酸对多数微生物有抑制作用,但酵母能耐受一定浓度的甲酸,对乳酸菌活性的抑制显得微弱。表 4—43 中试验结果表明不同浓度的甲酸对青贮料都有保存效果,保存了牧草中水溶性碳水化合物和含氮物等营养成分,但对乙酸等有机酸的产生有限制作用。由于浓甲酸对人的皮肤有刺激作用,使用不便,研究发现甲酸的钠盐、钙盐和铵盐 ( 四甲酸铵 ) 作为添加剂可获得和甲酸相同的效果,且比液体的甲酸使用方便、安全,故用这些制品代替甲酸,目前已有商品生产和使用。
表 4-43 不同浓度甲酸对青贮料成分的影响
项 目 |
甲酸 (g/kg) |
0 |
1.0 |
2.O |
pH
水溶性碳水化合物 (g/kg 干物质 )
总氮 (g/kg 干物质 )
蛋白氮 (g/kg 总氮 )
氨氮 (g/kg 干物质 )
乙酸 (g/kg 干物质 )
丙酸 (g/kg 干物质 )
丁酸 (g/kg 干物质 )
乳酸 (g/kg 干物质 ) |
3.87
12
18.2
265
95
28.8
0.18
0.19
122 |
3.67
72
18.5
325
59
18.9
0.22
0.04
115 |
3.81
124
19.3
358
46
13.3
0.36
0.16
117 |
注:青贮原料为黑麦草与三叶草混合牧草,贮存 50 天 (摘自 . McDonald , 1981 )
其他如苯甲酸、丙烯酸及其钠盐、钙盐也具有与甲酸接近的效果,剂量略高于甲酸,以每吨牧草 2.5 ~ 3. 3 千克 为宜。
甲醛,即福尔马林浓度为 40% ,有抑菌的效果,还能在瘤胃中保护蛋白通过瘤胃,剂量依牧草中蛋白质含量而定,禾本科作物按每千克粗蛋白用 30 ~ 50 克 甲醛,豆科牧草相应地用 l00 ~ 150 克 甲醛。据资料报道,由于甲醛易挥发,改用其固体聚合物 —— 多聚甲醛较好;也可将甲醛与甲酸混合作添加剂应用。也有试验报道添加甲醛的青贮料干物质消化率有降低的趋势,故使用剂量应针对不同作物的情况经试验确定。
丙酸,为无色液体,有刺鼻气味,有腐蚀性,溶于水。丙酸属低级挥发性脂肪酸,具有抗霉菌的作用,因而能抑制青贮发酵过程中温度的上升,有利于乳酸菌的生长;对蛋白质的水解起抑制作用,降低青贮料中氨氮含量。由于有一定腐蚀性,使用时应具有防护措施。使用剂量为每吨青贮料中加 3 ~ 4 升 丙酸。也可用来保存含水分高的谷物,用量随谷物含水量的升高和保存期的延长而相应增加,例如含水率 20% 的谷物保存 3 个月每吨添加量 0. 61 升 ;保存 6 个月,相应地用 0. 72 升 ;含水率 24% 的谷物,相应保存 3 个月,用 0. 77 升 ;保存 6 个月,用 0. 94 升 。
3. 营养性添加剂指用来补充青贮料中养分的不足,提高青贮料的饲养效果。包括 3 个方面: ① 碳水化合物,如糖蜜、谷物,用在含糖量低的原料中,是发酵的促进剂,同时也可作能量营养性添加剂,为乳酸菌的生长提供糖分。②含氮化合物,如尿素、缩二脲、铵盐等。尿素,含氮量 45% ~ 46% ,添加到青贮料中可明显提高粗蛋白质含量,通过微生物发酵,使青贮料中真蛋白和游离氨基酸含量得到提高;同时由于尿素分解释放出氨,故 pH 比未添加的高。青贮中尿素的添加量为 0.5% ~ 0.6% ,不会影响牛的适口性。缩二脲又名双缩脲,是尿素在高温下缩合而成。为白色结晶粉状,无臭略带咸苦味,含氮量 35% ~ 38% ,由于难溶于水,在瘤胃内分解速度比尿素慢,故比较安全,添加到青贮料中稳定性好,剂量略高于尿素。缺点是价格较贵,不适于喂乳用家畜,因为缩二脲能转移到乳中,缩二脲中氮的利用率略低于尿素。此外硫酸铵、碳酸氢铵等均可作添加剂使用,由于含氮量较低,添加量大,在温度低时,分解慢,生产上使用以尿素较多。③矿物质元素和盐,例如碳酸钙及锌、钴、铜、锰等矿物质和微量元素以及食盐等的添加均有一定效果,由于青贮料属大体积饲料,不容易添加均匀,往往造成浪费,故这类添加剂一般较少使用。
总结以上青贮料添加剂,首先,要考虑经济上的可行性,即添加剂的投入和青贮料喂家畜后的产出,是否有效益;第二,要针对不同作物的情况、气候条件、设备条件等选择适合的添加剂;第三,从美国和加拿大的应用情况来看,青贮作物以玉米为主,也调制部分豆科与禾本科牧草青贮,为此,用微生物接种作为添加剂的技术得到推广,投入成本不多、操作安全、添加比例小、用量少、没有残留等,这些经验值得借鉴。有关微生物添加剂的应用,在我国急需制定产品质量标准与相应的技术规范,以便正确引导,有章可循。