王坤龍,王千玉,宋彥軍,李兆林,榮磊,陳利娜
(1.遼寧輝山乳業集團有限公司,沈陽 110000;2.內蒙古奶聯科技有限公司,呼和浩特 010020;3.臨河區畜牧局,內蒙古 巴彥淖爾 015000)
大規模苜蓿青貯技術研究與應用
王坤龍1,王千玉1,宋彥軍1,李兆林2,榮磊3,陳利娜2
(1.遼寧輝山乳業集團有限公司,沈陽 110000;2.內蒙古奶聯科技有限公司,呼和浩特 010020;3.臨河區畜牧局,內蒙古 巴彥淖爾 015000)
苜蓿青貯避免了田間晾曬過程中雨淋造成的養分損失,有效解決雨季苜蓿干草調制難的問題。但傳統的苜蓿青貯養分損失仍很多,飼用價值較低。如何提高苜蓿青貯品質,是大規模苜蓿青貯發展的一個重要限制因素。為此,文章在多年生產基礎上,總結出適合呼和浩特周邊地區自然環境特點的高效、低成本苜蓿青貯調制關鍵技術,確定了苜蓿青貯最佳生產工藝條件。
苜蓿;青貯;大規模;生產工藝
紫花苜蓿因其適口性好,飼用價值較高,是世界上栽培面積最大的豆科牧草,被稱為“牧草之王”[1-4]。隨著我國畜牧業的快速發展,尤其是近年來對奶牛業和奶產業發展的重視,優質苜蓿飼料的需求量逐年增加。2012年,國家啟動了“振興奶業苜蓿發展行動”[5]。目前,大力發展草業,推動草食畜牧業發展,不斷提供安全畜產品,已經成為保障國家食物安全的重要舉措,苜蓿作為一種優良的牧草,其具有十分廣闊的發展前景[6-7]。
紫花苜蓿主要以干草、青貯飼料兩種形式被家禽所利用,但在我國北方苜蓿主產區,雨季苜蓿干草調制難,苜蓿青貯受到養殖者的廣泛關注。然而,苜蓿具有蛋白質含量高、水分高、緩沖度高、可溶性糖含量低的特點,難于青貯[8]。我國苜蓿青貯研究較晚,且沒有系統的生產指導,大規模生產苜蓿青貯養分損失很多,發酵品質和飼用價值較低。如何提高苜蓿青貯品質,確保苜蓿青貯經濟效益最大化,是生產中面臨的主要難題。因此,本文在多年生產基礎上,針對大規模苜蓿青貯過程中的關鍵技術進行研究,確定適合
呼和浩特市周邊地區自然環境特點的高效、低成本苜蓿青貯生產工藝條件,使苜蓿青貯生產更加科學化、集約化,利于提高大規模苜蓿青貯生產的技術規范性和產品質量。
1.1 苜蓿青貯
苜蓿青貯是利用其表面所附著或外界添加的乳酸菌在密閉厭氧環境下將苜蓿中的水溶性碳水化合物變成以乳酸為主的有機酸,迅速降低苜蓿pH,抑制有害微生物的生長,利于苜蓿長期保存的貯藏方式[9-16]。
1.2 苜蓿青貯發酵原理
隨著對苜蓿青貯機理研究的不斷深入,青貯的發酵過程劃分為4個階段。
1.2.1 有氧呼吸期
刈割初期的苜蓿細胞并未死亡,仍可利用苜蓿間隙中殘留的氧氣進行有氧呼吸,分解消耗蛋白質和能量,釋放大量的熱[17-18]。有氧呼吸持續時間越長,營養損失和霉菌毒素含量就越多[19-20]。因此,制作青貯時,必須盡可能壓實,排除空氣,縮短有氧呼吸期。
1.2.2 厭氧發酵期
隨著窖中殘存氧氣被耗盡,苜蓿進入厭氧發酵,這個階段約持續1~3周。此時,乳酸菌以苜蓿破碎后釋放出的可溶性糖為底物,迅速生長繁殖,將苜蓿中水溶性碳水化合物轉化成乳酸及少量乙酸,降低青貯pH[21-22]。當苜蓿青貯pH降低至4.7,窖中有害菌(如丁酸菌)生長受到抑制。此段時間的長短與青貯pH的下降速度及乳酸生成量密切相關。
1.2.3 穩定期
隨著乳酸菌繼續生長,乳酸持續積累,當青貯飼料pH降低至約3.8時,乳酸菌本身也受到抑制,生長逐漸停止[18]。此時,窖中微生物達到相對穩定狀態,微生物不再活躍,養分不再損失,直到窖被打開。
1.2.4 飼喂期
青貯窖被打開后,氧氣可自由地進入青貯表面,大量好氧微生物開始生長繁殖,如酵母菌和霉菌,導致青貯飼料發熱,乳酸分解,pH上升,營養價值降低。二次發酵后,苜蓿青貯飼料發霉變質,養分大量損失[23]。為防止二次發酵,應增加青貯密度,減少空氣進入量,取料時表面應平整,青貯應及時飼喂,減少其與空氣接觸。
2.1 計劃青貯用量
青貯前應根據苜蓿青貯飼料需求量和青貯損耗率來計算所需貯藏青貯的數量。
2.2 安排好收貯機械和人員
青貯前,應安排好割草機、青貯撿拾切碎機、運輸車輛及壓窖機械,在使用前按照收割機型號、土地作業條件優劣、運輸距離等來配備收獲機械及運輸車輛,組織好工作人員并進行相關培訓。
2.3 檢查及物質準備
查看收割地塊,按不同的成熟期安排收割順序;清理青貯設施內的雜物,檢查青貯設施的質量,如有損壞及時修復;配備青貯調制必需的材料。
3.1 原料收獲技術
苜蓿的收獲應考慮單位面積上營養收獲最大量,苜蓿青貯的最佳刈割收獲時期是在初花期(10%植株開花),適宜的留茬高度為5 cm,但末次刈割留茬高度為10~11 cm。
3.2 收獲機械
若土地平整,集中連片,生產條件允許,建議使用自走式割草機(如JOHN DEERE A400),其作業效率高,收凈率高。
3.3 注意事項
青貯原料要干凈,絕不能混入泥土和生活垃圾等異物,如果作業過程中,原料被污染,應剔除,絕不能讓腐敗變質的原料進窖,以免增加青貯損失。
青貯撿拾切碎機作業速度不應過快,速度以15~20 km·h-1為宜。
苜蓿收獲前,認真收集當地天氣信息,及時掌握短期天氣預報及中長期天氣預報,分析預測天氣情況,確定割草時間。如遇降雨推遲刈割,雨后,當地表不濕黏、輪胎不沾泥時,即可收獲。
4.1 苜蓿青貯條件
青貯原料含水量、密度和長度是青貯成敗的關鍵因素,多年實踐證實,苜蓿青貯適宜含水量為60%~65%,當兩手用力握擰苜蓿,以手指縫露出水珠而不往下滴為宜。切短長度為2~3 cm,易于壓實,也可使苜蓿中的可溶性糖溢出,利于乳酸菌
生長繁殖,又能保證有效纖維不被破壞。密度為600~650 kg·m-3,較高的青貯密度利于空氣排出,形成厭氧環境,增大青貯窖的容量。
4.2 青貯劑
苜蓿因本身特性難于青貯成功,生產中,應添加商品青貯劑,以獲得高品質的苜蓿青貯飼料。如芯來旺、亞芯(活性乳酸菌含量≥1012cfu·g-1,纖維素酶),經濟有效,適合大規模生產,最佳添加量為2 g·t-1。
4.3 青貯方式
青貯方式的選擇主要取決于建造成本和所需青貯規模的需要,該地區普遍使用的青貯方式為地下青貯、地上青貯和青貯堆。地上青貯雖建造成本高,但利于壓實,且便于機械化作業及自動取料機取用。在呼和浩特地區大規模青貯時,建議采用地上青貯方式(青貯窖)。不同青貯方式的特點見附表。建造地點要選擇地下水位低、干燥和排水容易,離牧場最近的地方。

附表不同青貯方式的特點
4.4 裝填壓實
快速裝填可縮短青貯表面與空氣接觸的時間,減少養分和干物質的損失,提高發酵品質。裝窖前,要預埋塑料膜,裝填速度取決于機械和勞力的數量,大規模生產青貯窖應該在一周內或更短時間裝滿。
壓實的目標是減少苜蓿間隙中氧氣含量,降低空氣滲入率。減少苜蓿青貯過程有氧呼吸的時間,提高飼料的青貯品質。裝填時,應以楔形填裝并分層充分壓實,每層鋪得不能太厚,在10~15 cm時為宜。宜采用重型輪式機械壓實。含水量60%時,裝填密度≥650 kg·m-3;含水量50%時,密度≥550 kg·m-3;壓窖機械應從窖一側到另一側,依次反復壓實,壓實的速度要快,裝填過程中不能停止,直至封窖。
4.5 封窖
封窖要盡快達到封窖條件(青貯高出窖墻30 cm)立即封窖,青貯窖長度過長時,可裝好一段封一段。封窖前,在苜蓿青貯堆表面覆蓋約15 cm的玉米青貯,可以提高苜蓿青貯質量,而且經濟實用。
封窖時,要使用完好的黑白膜進行覆蓋,膜的上面再壓輪胎,輪胎應該以1.6~2.1個·m-2為宜,陡坡的輪胎可由繩索連在一起使用。窖邊比較容易留空隙,可以將輪胎緊密排列或使用沙袋壓實。密封60 d后可開窖飼用。
4.6 注意事項
苜蓿刈割后應晾曬至含水量為60%~65%,再撿拾切碎。晾曬期間,草條要盡量寬些,但不能大于撿拾切碎機作業寬度;晾曬過程中,若需要摟草作業,應注意耙齒高度適宜,避免苜蓿被土壤、異物污染。壓實應特別注意窖的兩側,采用機械或人工踩實。壓窖機械重量越大,壓實效果越好,裝窖到封窖時間越短越好。當青貯表面苜蓿含水量低于30%時,不能再用機械壓實,否則易造成苜蓿外翻表面不平整。
封窖后7、15 d對青貯窖邊的輪胎、沙袋進行調整,盡量減小青貯與窖墻之間的縫隙。青貯窖貯好封嚴后,還必須經常檢查窖頂,發現塑料膜有裂縫、下沉時要及時修補封嚴,同時要注意窖四周及窖頂的排水。
5.1 取料方式
開窖的取用和管理對生產中青貯飼料飼用效果起到至關重要的作用,開窖以后要注意取料方法,若取用不當,容易引起二次發酵。經多年實踐證明,青貯料每天的取用厚度為20~25 cm,可避免表面青貯飼料二次發酵。在夏季由于溫度較高,建議取用25 cm,而在溫度比較低的季節取料厚度可約為20 cm。生產中,青貯取料機的優點是取料表面平整,操作簡便快捷,成本低廉,并大幅提高工
作效率,是大規模苜蓿青貯取料的最佳方式。
5.2 注意事項
開窖前,做好苜蓿青貯飼喂計劃及取料設備的準備工作。開窖后,應從一端取用,逐段進行,每天取用,確保將暴露的切面都取一遍,同時切面應平整保持新鮮,每次取用后,必須用塑料封蓋好,未取的部分塑料不能有破洞,且不進水、淋雨。窖內取出的密封塑料和變質腐敗的青貯料,不要放在窖旁,以免妨礙取用和影響衛生,更不能飼喂奶牛,以防中毒,導致流產。開窖后,若中途停喂,時間間隔較長,必須將青貯窖蓋好封嚴,確保青貯飼料不變質。
在我國北方苜蓿主產區,干草調制易受季節、氣候變化的影響,營養成分損失嚴重,草產品(如草粉、草塊等)加工業又剛剛起步,機械設備落后,技術更新滯緩[24-25]。相比之下,苜蓿青貯成為苜蓿生產加工和產業化開發的一個重要舉措。青貯既可有效保持苜蓿營養成分,長期貯存,又可便于市場流通,在異地銷售利用,利于實現商品化。近年來,隨著青貯技術的不斷發展,機械設備的不斷完善,其發展已經進入了一個嶄新的時期。尤其是近年來畜牧業的蓬勃發展,對于優質飼料的需求日益增多,苜蓿青貯在保障畜牧業健康穩定發展中扮演越來越重要的角色。但在大規模生產中,應充分考慮當地的環境特點和技術設備現狀,采用不同的苜蓿青貯生產工藝,從而達到提高苜蓿青貯品質,節約生產成本,發展高效畜牧業的目的[26]。
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Research and Application of The Large Scale Alfalfa Silage Technology
WANG Kunlong1,WANG Qianyu1,SONG Yanjun1,LI Zhaolin2,RONG Lei3,Chen Lina2
(1.Liaoning Huishan Dairy Group Co.,Ltd.,Shenyang 110000,China;2.Inner Mongolia Dairy United Technology Co.,Ltd., Hohhot 010020,China;3.Animal Husbandry Bureau of Linhe District,Bayannaoer 015099,Inner Mongolia,China)
Alfalfa silage avoids the nutrient loss caused by rain during process and solves the difficulty of alfalfa hay modulation.But the traditional silage nutrient is still loss a lot of nutrients and forage value is low.How to improve the quality of alfalfa silage is the limitation factor of development of the large scale alfalfa silage.So,this paper based on the production experience of many years,summarized the key technology of efficiency and low cost alfalfa silage of Hohhot and determined the best production engineering of alfalfa silage.
alfalfa;silage;scale;production engineering
S816.5+3;S816.6
A
1001-0084(2015)11-0024-04
2015-10-09
現代農業國家奶牛產業技術體系(CARS-37)
王坤龍(1988-),男,回族,遼寧清原人,碩士,研究方向為牧草加工與貯藏。