曹曉波,梁占東,張 燕
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全株玉米青貯是將帶穗玉米在適宜水分時整株收割,通過粉碎、入窖、壓窖、封窖等青貯制作流程,經過一定時間的乳酸菌厭氧發酵,從而得到一種氣味酸香、手感松軟、青綠多汁的飼料。全株玉米青貯因其物美價廉、營養豐富、消化率高等優點,已成為奶牛場不可或缺的優質粗飼料。
自2015年,原農業部開展“糧改飼”項目以來,全株青貯玉米作為推廣重點,試點范圍逐年遞增,青貯制作理念也得到推廣;但是,牧場青貯制作水平良莠不齊的問題也凸顯出來。干物質過低或過高、留茬高度過低、切割長度過長、籽粒破碎程度差、上料過慢、發酵劑噴灑不當、壓窖不實、封窖不嚴等問題得不到有效解決,最終影響青貯質量和奶牛產奶量。筆者通過查閱大量文獻、聽取國內外專家報告,結合多年在生產一線的實踐經驗,歸納總結,把全株玉米青貯制作過程中的關鍵點逐一分類,提出具有高度綜合性、實用性和全面性的四項基本原則,以期提高牧場全株玉米青貯制作水平。
把控水分是青貯制作的重要原則,因原材料不同,水分控制百分比和目的也不相同。如苜蓿、貓尾草等豆科植物,開花前期收割是為了收獲更多蛋白質,萎蔫處理是為了提高可溶性碳水化合物的百分比,便于乳酸菌發酵;玉米、大麥和小麥等控制適宜水分是為了獲取最大淀粉含量和纖維消化率,收割太早,汁液流出;收獲太晚,不易壓實。
全株玉米青貯水分的來源主要分為內源性水分和外源性水分。內源性水分主要來自草料自身含水量、植物細胞呼吸以及微生物作用,而上料快、壓窖快、封窖快等好的工藝技術,既能夠降低微生物的生命活動,又可以減少植物細胞呼吸作用。外源性水分主要來自于菌液配比、雨水、霧氣等。為了把控全株青貯玉米最適宜的水分,牧場需要對最佳收割時間、防雨防霧措施、菌液配比與噴灑、水分檢測等關鍵技術點進行嚴格把控。
全株青貯玉米的最佳收割時期是乳線位于籽粒1/2~2/3時,詳見圖1,此時干物質含量30%~35%。收獲時間過早,青貯料水分含量高、籽粒成熟度低、淀粉含量低、飼料能量低,制造青貯時,汁液流出,營養損失嚴重,同時,易造成丁酸發酵,導致青貯發臭發黏。收獲過晚,粗纖維含量高,消化率低,泌乳凈能降低,且不易壓實,殘存大量空氣,霉菌、腐敗菌大量繁殖,青貯容易霉爛變質。

圖1 最佳收割時期乳線位置
收貯期間,經常會遇到雨水天氣,如不及時做好防雨措施,草料被淋,就會有發霉腐爛的風險,因為降雨可降低青貯飼料中可溶性碳水化合物的含量和總能[1],尤其對豆科植物青貯影響很大。南方高溫高濕,霧水較大,如夜間不收貯,也應做好防霧措施,避免青貯草料外緣水分過大,導致飼料霉變,見圖2。

圖2 雨水侵襲區域,飼料發生霉變
菌液配比是影響青貯水分可控的重要關鍵點之一,原則上菌液配比水分越少越好,但考慮到噴灑時間、干物質高低、天氣變化、噴灑位置等因素,菌液配比需不斷調整。一般噴灑設備:噴霧器、電動噴霧器等水流流速較快,需要適當稀釋濃度,同時控制噴灑時間,操作起來比較繁瑣,針對這一情況,市場上出現了專門噴菌的智能化“微噴”設備,可以安裝在克拉斯、約翰迪爾等收割機上,能夠設置流速和噴灑時間,值得推薦。如果青貯料干物質較低、或遇雨水、大霧等天氣,菌液應增大濃度,減少噴水量:反之,適當增加噴水量。對于窖底、窖壁、窖頂等位置,菌液應加倍噴灑,增大乳酸菌的競爭優勢,避免異型發酵。
菌液配比選取的水源,應該為地下水、井水、干凈河水等,不應直接使用經過消毒后的自來水,自來水中含有氯元素,會對菌種產生抑制和破壞作用。如需使用,應提前晾曬2~3 h后再使用,牧場應對水質進行把控和測定(圖3)。

圖3 水質余氯測定
青貯收割期間,水分檢測是必不可少的一道工序,常用的檢測方法分為兩大類:手工粗測法和儀器測定法。
手工粗測方法(圖4)結果偏差很大,只能用于參考。另外,需要注意的是此方法只適用于新鮮收割飼料,如草料隔夜或超過24 h,此方法測定誤差會偏大。

圖4 手工粗測干物質
儀器設備測定是相對比較準確的方法,常用的儀器有烘干箱、微波爐、NIR便攜式近紅外分析儀(圖5)等。三種常用設備各有優缺點,按照測量結果準確程度而言,依次為烘干箱≥NIR近紅外分析儀≥微波爐。

圖5 常見干物質檢測儀
烘干箱測量結果最接近真實值,常用于混檢或數據校準,缺點是時間長、效率低,不能滿足收貯量或日進料量較大的奶牛場。
盡管NIR近紅外分析儀價格昂貴、維修費用高、存在-1%~+1%的檢測誤差,但其具有攜帶方便、快速出結果、數據可存貯、結果可打印等眾多優點,仍受到很多中大型牧場的青睞,市場占有率較高。
微波爐相對于烘干箱而言,時間短、效率高;但其測定結果波動性較大,尤其籽粒破碎程度較差的青貯料,經常會出現草葉烤焦、但籽粒出水的現象,影響測定結果。就價格而言,微波爐在三者當中最為便宜,且操作簡單,是很多中小牧場的首選。
乳酸菌產生乳酸發酵飼料,需要厭氧條件,隔絕空氣是為了構建適合乳酸菌適宜生存的厭氧環境,其關鍵技術點有膜選擇與處理、壓窖處理、封窖處理。
2.1.1 青貯膜選擇
市場上常見的青貯膜有黑白膜、透明膜和阻氧膜三大類,其中黑白膜最為常用,效果也最好。黑白膜一面白色一面黑色,使用時白色面朝外,反射太陽光;黑色面朝內,吸收內部熱量,維持青貯內部溫度和水分穩定。黑白膜具有耐寒、耐熱特點,適用高寒、高熱地區,能夠防紫外線、抗老化,使用壽命較長。氧氣阻透率和阻透速度均高于普通透明膜,但效果低于阻氧膜。阻氧膜薄而輕巧,非常堅韌,易與青貯料面貼合,能夠有效較少空氣殘存,減少青貯料干物質損失;阻氧能力較強的薄膜可改善青貯發酵特性,提高青貯飼料發酵品質,能夠顯著降低干物質損失、提高有氧穩定性、影響青貯微生物菌落組成等[2]。因阻氧膜和黑白膜價格較貴,在選擇時,大型牧場或有經濟條件的牧場可選擇黑白膜和阻氧膜,經濟條件較差的牧場,可以選擇黑白膜和透明膜混合使用。
2.1.2 青貯膜處理
在收貯期間,經常會出現青貯膜劃損、擦破等情況,如遇到需要第一時間進行修補(圖6),并安排專人監管。如未及時修補,容易導致空氣和雨水滲透,造成青貯發生霉變,影響青貯發酵品質和安全,同時霉菌毒素會對奶牛造成巨大傷害。

圖6 修補破損壁膜
青貯玉米內空氣殘存量的多少直接取決于壓窖密度的大小,壓窖密度越大,殘留空氣越少,營養物質損失越少;反之,則殘留空氣較多,營養損失也較多。壓窖密度的大小可根據干物質含量進行調整。收貯期間,青貯負責人每天要多點多次地檢測壓窖密度。提高青貯壓實密度,能夠改善開窖后的青貯營養和發酵品質,降低干物質、粗蛋白、氨態氮等含量,提高有氧穩定性[3]。在青貯制作過程中,一般采用平鋪上料和分層壓窖的方法,即每鋪10~15 cm青貯料[4],需要反復碾壓兩次。
2.3.1 分段封窖
分段封窖的目的是減少青貯料暴露空氣時長,降低青貯有氧損耗。青貯封窖越快越好,一般需在2~3 天內完成,但由于天氣、運輸距離、拉料車數量等問題影響,收貯戰線很長,很難做到快速封窖。為了減少有氧呼吸損失,牧場可采取分段封窖(圖7),即邊壓窖邊封窖的操作方式,以能夠最大限度地降低全株青貯玉米營養損耗。在封窖過程中可使用有氧阻隔膜,在減少霉菌、酵母菌等好氧菌數量的同時,降低干物質(DM)損失[5]。

圖7 分段封窖
2.3.2 順風封窖
順風封窖的目的是為了做到快速封窖,減少青貯暴露空氣時長。尤其在西北或沿海地區,因有風天氣較多,收貯期間盡量做到邊壓窖邊封窖,避免出現統一封窖情況。正常情況下,分段封窖,需要2 h內完成;統一封窖則需要8~10 h;如遇有風天氣,或逆風時候,封窖時長可能達到24~48 h。如圖8所示,內蒙古地區某牧場,逆風封窖,導致塑料膜一度被吹開,封窖時長超過50 h,表層草料已干燥枯黃,有氧發酵嚴重,溫度可達52 ℃。

圖8 有氧發酵溫度檢測
在收貯前和收貯期間應嚴格把控有害微生物來源,防止青貯非正常發酵。
收貯前,需要對青貯窖進行整體的清掃、修補和消毒等。發霉腐爛的青貯含有大量的有害微生物,如梭菌孢子、寄生蟲等,直接影響青貯飼料發酵效果和品質,間接影響奶牛的衛生與安全。青貯前,需要對青貯窖進行整體清掃、對局部縫隙和溝壑及時修補,可使用殺菌劑、殺蟲劑或漂白粉對青貯窖進行消毒處理;也可提前清理,曝曬2~3 天。
收貯期間,青貯拉料車往往會帶進大量污泥和垃圾,這需有專門人員負責車輛消毒、輪胎沖洗、車道清理、草料清潔度管理、排水溝清理等工作,防止青貯料帶入污泥和垃圾等雜質(圖9),造成梭菌發酵和衛生安全等問題。

圖9 青貯草料雜質清理
自然界中用于青貯發酵的乳酸菌數量較少,人為添加青貯發酵菌種,可提高乳酸菌競爭優勢,快速發酵飼料。研究表明,添加乳酸菌發酵劑制作青貯,添加組在感觀評定、發酵理化指標等均優于未添加組,青貯品質表現優秀[6];用添加發酵劑的青貯飼料飼喂奶牛,可以降低粗纖維水平,提高粗蛋白水平和產奶量,增加牧場經濟效益[7]。由于乳酸菌沒有鞭毛,活動范圍受限,在使用乳酸菌類發酵劑時,需做到菌劑均勻噴灑(圖10)。

圖10 青貯發酵劑均勻噴灑
留茬高度是決定青貯品質的重要關鍵點之一。留茬高度一般不低于25 cm,最佳≥30 cm(圖11)。由于玉米植株底部的木質化程度較高,如果留茬高度過低,青貯料就會帶入較高的木質素,影響飼料的口感和消化率;同時,也會帶入較多的泥土,而泥土中含有大量的梭菌芽孢,易造成丁酸發酵[8]。梭菌是一類有害菌,在青貯發酵初期會和乳酸菌競爭生長,隨著發酵進行,pH逐漸降低,梭菌生命活動也會受到抑制[9]。

圖11 測量留茬高度
切割長度直接影響全株玉米青貯的顆粒度大小和物理有效中性洗滌纖維。切割長度過長不僅會影響壓窖密度,而且會影響青貯發酵品質和瘤胃降解率[10];切割長度過長,青貯pH值、氨態氮、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維均顯著高于短處理組,乳酸含量顯著低于短處理組[11]。切割長度最好處于1.2~2.0 cm之間,干物質太高時,可適當降低切割長度,有利于壓實工作;干物質過低時,可適當提高切割長度,減少汁液流出,便于營養物質的保存(圖12)。

圖12 青貯玉米切割長度檢測
籽粒破碎率與秸稈破碎效果成正相關[12]。籽粒破碎程度直接關系到玉米淀粉消化率,間接影響著奶牛的產奶量。玉米籽粒表面有一層種皮,未破碎籽粒很難被奶牛吸收,而隨糞便排出。牧場在收青貯期間,為快速檢測籽粒破碎是否達標,一般采用“墨式杯”法或直接“數粒”法。
“墨式杯”法[13]:取1 L青貯料,平杯、勿壓,倒出后平鋪地面,統計完整籽粒數量,按照表1進行評價。
直接“數粒”法(圖13),相較于“墨式杯”法,方法較為粗糙,但勝在簡單、快捷。采樣人員雙手直接取一捧(200~400 g)青貯,平鋪在地面,統計完整籽粒數量,然后根據表1標準,牧場結合籽粒破碎計價體系,調整青貯原料價格。

圖13 直接“數粒”法評價籽粒破碎質量

表1 “墨式杯”法評價籽粒破碎等級
防鳥與防寒管理也是制作優質青貯不可或缺的技術關鍵點。封窖以后并不代表青貯制作過程的結束,需要牧場人員定期檢查和維護,做好日常檢查。當青貯窖出現沉降、坍塌,或覆蓋膜出現破損,要及時修繕填補,防止漏雨漏氣[14]。寒冷冬季,北方地區需要加蓋防寒氈(圖14),如果飼喂冰凍青貯,奶牛容易造成流產。鳥兒較多地區,需要加蓋防鳥網;封窖膜出現破損,需及時修補,防止雨水滲透等(圖15)。

圖14 防寒氈

圖15 防鳥網
隨著我國奶牛場大型化、集約化、智能化的不斷發展以及國家“糧改飼”政策的執行,全株玉米青貯是現在和將來最優質的粗飼料之一,所占權重將會越來越大。如何制作一窖好的青貯飼料,也會越來越受到更多養殖者的關注和重視。在青貯制作工藝流程中,養殖者應把控最佳收割時間,嚴管留茬高度、切割長度、籽粒破碎程度,做到上料快、壓窖快和封窖快,正確使用青貯發酵劑,以及封窖后維護管理工作。了解青貯發酵原理,并把控青貯制作原則中所涉及的每一個關鍵技術點,提高全株玉米青貯的品質和質量,保障奶牛健康,增加養殖者收益。