狼尾草屬牧草青貯技術研究進展

李振武　黃秀聲　林忠寧

摘要 狼尾草屬牧草是熱帶、亞熱帶地區的重要牧草，在我國南方地區廣泛種植，是當地養牛業的重要飼草之一。青貯是狼尾草屬牧草主要的利用方式之一，有利于狼尾草屬牧草季節性均衡供應和提高其利用效率。本文對目前狼尾草屬牧草常用的青貯技術進行綜述，分析了各種狼尾草屬牧草青貯技術的優缺點，并提出了狼尾草屬牧草青貯技術今后的研究方向，以期為狼尾草屬牧草畜牧利用的進一步推廣提供參考。

關鍵詞 狼尾草屬牧草；青貯技術；研究進展

中圖分類號 S816.5+3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）13-0233-03

Abstract Pennisetum Rich is an important forage grass in tropical and subtropical regions.Pennisetum Rich is widely cultivated in southern China，is one of the important forage grass of local cattle industry.Silage is one of the main methods of using Pennisetum Rich，in favor of Pennisetum Rich seasonal balanced supply and improving its efficiency.This paper summarized the current commonly silage technology of Pennisetum Rich，analyzed the advantages and disadvantages of various silage technology of Pennisetum Rich，and put forward the research direction of silage technology of Pennisetum Rich in the future，in order to provide references for further promoting the utilization of Pennisetum Rich as forage livestock.

Key words Pennisetum Rich；silage technology；research progress

狼尾草隸屬禾本科黍族狼尾草屬多年生草本植物，全世界約140種，多數原產于非洲[1]。長序狼尾草、象草、美洲狼尾草、熱研4號王草、東非狼尾草、雜交狼尾草等是我國現有的狼尾草屬牧草主栽品種[2]。狼尾草生長速度快，生物量高，營養豐富，是熱帶、亞熱帶地區的重要牧草和食草淡水魚類的優質餌料[3]。以雜交狼尾草為例，1 hm2鮮草產量 90～120 t[4]，在孕穗期干物質粗蛋白含量為15.4%、粗纖維含量為35.0%、無氮浸出物含量為26.4%、粗灰分含量為7.1%，另含豐富的維生素和微量元素[5]。狼尾草由于莖稈中空、含水量高，在我國南方多雨的夏季不易曬制成干草。在狼尾草生長旺盛的夏季進行青貯，不僅有利于狼尾草季節性均衡供應，而且可以提高狼尾草的適口性，提高其利用效率[6-7]。

隨著南方養牛業的發展，我國狼尾草屬牧草相應的青貯加工技術飛速發展。近年來，科技工作者對狼尾草的青貯技術開展了大量研究，主要集中在3個方面，即狼尾草低水分青貯、混合青貯和添加劑青貯。目前，生產上應用較多的是添加劑青貯，低水分青貯、混合青貯單獨使用得較少，效果也不太好，一般結合添加劑青貯來使用。本文介紹了幾種狼尾草的青貯技術，以期為狼尾草畜牧的利用提供科學參考。

1 添加劑青貯

由于狼尾草的可溶性碳水化合物含量相對較低，水分含量較高，緩沖度較大，而且莖稈中空，存有大量空氣，所以狼尾草青貯的發酵進程慢，在青貯初期青貯料會產生過多的呼吸、發熱和滲液等，最終導致其青貯失敗。因此，在狼尾草青貯中常常加入青貯添加劑來提高青貯發酵品質。目前根據功能可將牧草青貯中使用的添加劑分為4類，即發酵促進劑、發酵抑制劑、營養性添加劑和好氣性腐敗菌抑制劑[8]。發酵促進劑和發酵抑制劑在狼尾草的青貯中使用比較多，在生產實踐中往往也將幾種青貯添加劑進行組合使用，多種添加劑的協同作用對改善狼尾草青貯品質的作用比較明顯。

1.1 發酵促進劑

目前狼尾草青貯中使用的發酵促進劑主要包括乳酸菌類、細胞壁降解酶、綠汁發酵液和碳水化合物豐富的物質。發酵促進劑能增強青貯過程中的乳酸菌活動，使之產生大量乳酸，降低青貯料的pH值，使有害微生物的活動受到有效抑制，并減少營養物質的消耗與流失，提高牧草的青貯品質。

1.1.1 碳水化合物豐富的物質。狼尾草中可溶性碳水化合物含量較低，不能滿足青貯發酵對底物的需求，使青貯料pH值的降低受到限制。針對此問題，為增加可溶性碳水化合物含量，為乳酸菌生長提供充足的底物，研究人員在狼尾草青貯料中添加各種含碳水化合物。研究表明，狼尾草青貯料中加入富含碳水化合物的物質（蔗糖、谷類、葡萄糖、糖蜜、乳清等），能有效改善狼尾草青貯料的品質。李 茂等[9]為了評價添加不同比例葡萄糖對王草青貯發酵品質及營養成分含量的影響，在王草青貯過程中分別添加5、10、15、20、25 g/kg的葡萄糖，結果表明，王草青貯前后，其營養成分含量變化未達顯著水平，但青貯料感官評定的質量等級均達良好以上等級。與對照相比，添加葡萄糖對青貯料的pH值影響不顯著，但青貯料的乳酸含量顯著提高，因而認為在王草中添加葡萄糖可顯著提高其青貯發酵品質，添加20 g/kg葡萄糖的王草青貯效果最佳。李文楊等[10]研究了添加糖蜜對雜交狼尾草青貯品質的影響，結果表明，添加糖蜜的狼尾草青貯料感官評定的質量等級優良，青貯料的氨態氮含量、pH值顯著低于對照，干物質含量、乳酸含量顯著高于對照，乙酸、丁酸、可溶性碳水化合物、粗蛋白、酸性和中性洗滌纖維含量與對照差異不顯著，表明添加糖蜜可顯著改善雜交狼尾草的青貯品質。

1.1.2 乳酸菌制劑。大量研究表明，在青貯料內加入乳酸菌活菌制劑，可以增加青貯料中的乳酸菌群體數量，使青貯料在短時間內進行強烈的乳酸發酵，迅速降低青貯料的pH 值，有效抑制有害微生物的活性，減少營養物質的消耗、分解和流失，保證青貯料的質量。許能祥等[11]探討了乳酸菌添加劑——畜草1號乳酸菌制劑對象草、雜交狼尾草青貯發酵品質的影響，結果表明，添加乳酸菌能提高雜交狼尾草、象草青貯料的可溶性碳水化合物含量、乳酸含量、乳酸/乙酸比值，但對象草青貯料的可溶性碳水化合物含量影響未達顯著水平；能降低象草、雜交狼尾草青貯料的中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、pH值、氨態氮/總氮比值、揮發性脂肪酸含量，但僅對氨態氮/總氮比值影響達到顯著水平。說明添加乳酸菌制劑可以改善象草、雜交狼尾草青貯料的品質，但對不同原料青貯品質的影響差異較大，雜交狼尾草的青貯品質比象草要好。李蘇新等[12]為了探討雙歧乳酸桿菌對矮象草青貯發酵品質的影響，在矮象草中分別添加1%、3%、5%的雙歧乳酸桿菌添加劑進行青貯。結果表明，添加雙歧乳酸桿菌使青貯料中的乳酸、干物質、水溶性碳水化合物、粗蛋白的含量及乳酸/乙酸比值得到顯著提高，pH值、總揮發性脂肪酸的含量顯著降低，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維也有一定程度的下降，但未達顯著水平，說明矮象草的青貯品質隨著雙歧乳酸桿菌添加比例的提高而提高。

1.1.3 綠汁發酵液。綠汁發酵液是牧草青貯中的有效添加劑，最初由日本開始研究，是由鮮草的汁液在厭氧條件下發酵而制成的棕色或棕黃色液狀物，在牧草青貯中具有與乳酸菌類似的作用效果，可改善牧草青貯的發酵品質。張英[13]研究了添加綠汁發酵液對王草青貯品質的影響，結果表明，王草添加綠汁發酵液后，pH值在發酵初期快速降到4.0以下并在整個青貯過程中顯著低于對照，青貯料的乳酸含量顯著大于對照，揮發性脂肪酸、氨態氮的含量則顯著低于對照，干物質含量無顯著變化，但在青貯料中檢測出影響青貯發酵品質的丙酸與丁酸，表明添加綠汁發酵液可一定程度改善王草青貯品質，在本研究中綠汁發酵液和纖維素酶混合添加對王草青貯品質的改善效果比單獨添加綠汁發酵液更好。張麗[14]在含水率為68.3%、70.0%和79.9%的象草中分別加入0.1%、0.2%的綠汁發酵液調制青貯料，并評定其發酵品質和化學成分。結果表明，與對照組相比，在3種不同含水率象草的青貯中，添加2種濃度的綠汁發酵液都能顯著降低青貯料pH值、氨態氮含量，提高干物質回收率和粗蛋白含量，青貯原料的含水率越低，添加的綠汁發酵液濃度越高，青貯料的發酵品質越佳。黃其芬[15]研究了綠汁發酵液對雜交象草青貯品質的影響，以雜交象草為青貯原料，添加不同濃度的綠汁發酵液，常溫下貯存40 d。結果發現，雜交象草青貯料乳酸含量顯著上升，pH值顯著降低，粗蛋白含量顯著增加，說明添加綠汁發酵液可以顯著改善雜交象草青貯品質。陳娥英等[16]在含水率為68.3%的象草中添加0.2%綠汁發酵液進行青貯也得出了類似的結果。

1.1.4 細胞壁降解酶。細胞壁降解酶包括纖維素酶和半纖維素酶，狼尾草青貯時通常將多種細胞壁降解酶合成酶制劑進行添加。青貯料中添加酶制劑，有助于降解植物細胞壁，增加青貯料發酵底物，保證青貯質量，而酶制劑降解后易被瘤胃微生物利用，有助于提高有機物質的消化率，明顯改善青貯料的品質。但也有研究認為，細胞壁降解酶對狼尾草青貯效果并沒有顯著影響。黃勤樓等[17]利用篩選出的3株纖維素降解菌的發酵液，開展在雜交狼尾草青貯中的使用效果評價。結果表明，添加3種纖維素降解菌的發酵液雖然對雜交狼尾草青貯料pH值的影響未達顯著水平，但均能顯著提高青貯料乳酸含量，顯著降低青貯料的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和半纖維素的含量。表明篩選出的3種纖維素降解菌的發酵液均能改善狼尾草的青貯發酵品質和營養品質。莊蘇等[18]研究了纖維素酶與木聚糖酶對象草青貯品質的影響。結果表明，添加纖維素酶液、木聚糖酶液或兩者復合酶液均能極顯著降低青貯料的pH值，顯著降低氨態氮含量，顯著提高水溶性碳水化合物含量和乳酸含量，但對乙酸含量影響不顯著。因此，認為添加纖維素酶、木聚糖酶或兩者復合酶均能改善象草青貯品質，添加兩者復合酶的效果最好。陳美光等[19]應用新鮮的雜交狼尾草為青貯原料，采用不同比例的纖維素酶作為青貯添加劑，探討纖維素酶對青貯料品質的影響。結果表明，各處理組青貯料的感官評定質量等級均為優良，添加不同比例的纖維素酶均能顯著降低青貯料的氨態氮含量、pH值和中性洗滌纖維含量，顯著提高乳酸含量，說明纖維素酶能提高雜交狼尾草青貯品質。

1.2 發酵抑制劑

發酵抑制劑可使青貯原料的pH值下降，抑制雜菌或不良微生物的活動，防止青貯原料的腐敗變質，保證青貯發酵的成功。狼尾草青貯中應用較多的有山梨酸、丙酸等。魏小蓉[20]研究了添加0.1%山梨酸和2.5%乙醇對象草和雜交狼尾草青貯發酵品質的影響。結果表明，與對照相比，添加0.1%山梨酸能顯著降低青貯料的pH值和氨態氮/總氮的比值，說明山梨酸能夠抑制青貯發酵早期好氧微生物對可溶性碳水化合物和蛋白質的降解，因而添加山梨酸顯著提高了象草和雜交狼尾草的青貯發酵品質；與對照相比，添加2.5%乙醇能顯著提高象草的青貯發酵品質但未能顯著提高雜交狼尾草的青貯發酵品質。王 雁等[21]研究了丙酸不同添加水平對雜交狼尾草青貯發酵品質的影響。結果表明，添加丙酸能顯著降低雜交狼尾草青貯料的pH值，顯著降低氨態氮/總氮的比值、乙酸和丁酸含量，顯著提高乳酸的含量和乳酸/乙酸的比值，改善了雜交狼尾草的青貯品質，以0.3%丙酸為最佳添加量。

2 低水分青貯

低水分青貯又稱凋萎青貯，是牧草收割后經過自然晾曬或人工干燥等辦法使其含水量下降到一定水平，然后再進行青貯[22]。狼尾草夏季生長旺盛，水分含量較高，一般可達到80%～85%，高水分青貯容易形成丁酸型發酵，使青貯難以獲得成功，凋萎可以降低狼尾草的水分含量，抑制青貯過程中丁酸菌的活性。但是由于狼尾草表面附著的乳酸菌數量很少，而且狼尾草的莖稈中空，通過壓實很難形成理想的厭氧條件，故凋萎青貯狼尾草很難成功。目前，大多通過凋萎結合添加劑青貯來改善狼尾草的青貯效果。鄭 丹等[23]研究了凋萎和凋萎后添加綠汁發酵液對雜交狼尾草青貯發酵品質的影響，結果發現凋萎處理的青貯料pH值顯著高于對照組，乳酸菌含量顯著低于對照組，說明凋萎一定程度上抑制了乳酸菌的活性，對提高雜交狼尾草發酵品質無明顯作用，但凋萎減少了雜交狼尾草青貯時的流汁，提高了青貯料的干物質含量；雜交狼尾草凋萎后添加綠汁發酵液處理的青貯料pH值、氨態氮/總氮比值、總揮發性脂肪酸含量顯著低于對照組，而乳酸/乙酸比值、乳酸含量又顯著高于對照組，說明雜交狼尾草凋萎后添加綠汁發酵液青貯能顯著提高雜交狼尾草青貯發酵品質。

3 混合青貯

混合青貯就是在狼尾草青貯時添加一些富含糖類的物質或添加適當比例的含水量低的秸稈或干草等以提高狼尾草青貯的成功率。黃秀聲等[24]開展了閩牧6號狼尾草與5種比例花生秧混合青貯的效果研究，從青貯料感觀評定結果來看，狼尾草直接青貯的青貯料質量等級為良，與25%和50%花生秧混合青貯的青貯料質量等級為優，與75%花生秧混合青貯的青貯料質量等級為良，花生秧直接青貯的青貯料質量等級為中。研究結果表明，禾本科牧草與豆科牧草混合青貯可以彌補禾本科牧草粗蛋白含量相對較低而豆科牧草可溶性碳水化合物含量低的缺點，通過調整2種牧草的混合比例，可以制備出質量等級優的青貯料，在本研究中，閩牧6號狼尾草與花生秧混合比例為75∶25或50∶50時青貯效果最佳。

但有研究表明，將稻草秸稈、干草等物質添加在高水分狼尾草青貯中雖可降低青貯料的水分含量，但是對其發酵品質的影響不大。陳鑫珠等[25]研究了雜交狼尾草與苧麻7種混合比例的青貯效果，結果表明，雜交狼尾草與苧麻混合青貯中，隨著苧麻混合比例的降低，混合青貯料的青貯品質明顯升高，表現為青貯料的粗蛋白、干物質、半纖維素、中性洗滌纖維和乳酸含量隨著苧麻混合比例的降低而升高，氨態氮、pH值、乙酸和丁酸隨著苧麻混合比例的降低而降低。在本研究中，雜交狼尾草單獨青貯的青貯品質最好，但青貯飼料的質量等級仍然沒有達到優良的標準。

4 狼尾草青貯技術存在的問題及展望

狼尾草青貯技術經歷了由單一的半干青貯到混合青貯再到添加劑青貯的不斷提高過程，尤其是添加劑青貯技術解決了狼尾草乳酸菌含量少、緩沖能值高、可溶性碳水化合物少等不利于青貯的難題，推動了南方養殖業的快速發展[26]。但是由于各種青貯技術都存在限制因素，將現有的狼尾草青貯技術應用于生產實踐的過程中還有許多問題需要探索和解決。因此，必須加快新型狼尾草專用青貯添加劑的研發和創新。

4.1 各種青貯技術的優缺點

碳水化合物添加劑制作出來的狼尾草青貯料質量好，但由于成本高、經濟效益低，因而限制了在實際生產中的廣泛應用；乳酸菌制劑產品少，市場上多為進口發酵劑及其分裝品，價格昂貴，而且不是專門針對狼尾草青貯而開發的，對國內狼尾草生產與環境的適應性及效果也有待研究，但由于乳酸菌添加劑無污染、使用方便、不腐蝕農用機械，故具有廣闊的發展前景；細胞壁降解酶可以降解植物細胞壁，增加青貯料發酵底物，保證青貯質量，但細胞壁降解酶的青貯效果業內看法不一，并且對狼尾草青貯的作用機理尚待研究；綠汁發酵液因其有效、經濟、環保、制作工藝流程簡單、生產成本低等特點成為新型添加劑的主流，但由于綠汁發酵液的研究尚處于起步階段，綠汁發酵液中其他微生物對青貯料的影響還不明確，并且綠汁發酵液使用有效期短（3～5 d）、不耐儲運，導致了綠汁發酵液不能被廣泛推廣利用，因而要將綠汁發酵液商品化、規模化，還有很多問題有待解決；盡管山梨酸、丙酸等發酵抑制劑青貯效果良好，但由于酸制劑都是化學物質，會傷害人體，青貯料對牲畜的安全性也需研究，故限制了其在生產中的應用；混合青貯不僅可提高青貯料中可溶性糖的含量，且成本較低，是較理想的青貯方法，但由于混合青貯在實際生產中操作繁瑣，難以規模化、商品化，青貯品質有待提升。以上這些問題都阻礙了狼尾草青貯產業的發展，在以后的研究和生產中，要著重解決這些問題，以實現青貯的大規模生產并促進狼尾草青貯產業的發展。

4.2 青貯料有氧穩定性的研究和青貯質量標準的制定

未使用完的狼尾草青貯料暴露在空氣中容易造成二次發酵，損害青貯料的品質。因此，篩選出能保持狼尾草青貯料有氧穩定性的好氧菌菌種，防止二次發酵，是狼尾草青貯技術研究中的一項重要課題。在狼尾草青貯研究中，沒有一個統一的青貯料品質的評定標準，導致青貯效果眾說紛紜、青貯料質量參差不齊。因此，迫切需要制定狼尾草青貯料統一的質量評定標準或行業標準，以促進狼尾草青貯質量的提高和青貯產業的健康發展。

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