苜蓿青貯概述及其關(guān)鍵點把控

付萬齡，胡孔明

1 紹曼農(nóng)業(yè)貿(mào)易（上海）有限公司，北京 100010

2 安陽縣棉花原種場，河南安陽 4551113

3 天津農(nóng)學院，天津市 300384

0 引言

苜蓿（Medicago sativa）作為優(yōu)質(zhì)豆科牧草，被譽為“牧草之王”，蛋白含量高，營養(yǎng)價值好，與全株玉米青貯共同構(gòu)成了奶牛尤其是泌乳期奶牛必備的優(yōu)質(zhì)粗飼料[1，2]。隨著我國奶業(yè)的快速發(fā)展，苜蓿種植面積較十年前有較大幅度的增加，但是大部分種植區(qū)域夏季雨水較多，制作干草困難，導致腐爛變質(zhì)等問題[3]。在這種情況下，青貯為苜蓿雨季收貯提供了一個較好的解決方案并得到了廣大苜蓿種植戶及奶牛養(yǎng)殖場的認可。筆者根據(jù)多年的苜蓿青貯經(jīng)驗整理了苜蓿青貯的優(yōu)勢及制作關(guān)鍵點把控等相關(guān)內(nèi)容，為苜蓿種植戶及奶牛養(yǎng)殖場提供參考與借鑒。

1 苜蓿青貯優(yōu)勢

與苜蓿干草調(diào)制相比較，苜蓿青貯的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：①苜蓿青貯多為半干青貯，故晾曬時間較短，盡可避開降雨的風險；②半干狀態(tài)的苜蓿葉片附著度較高且完整，可以減少葉片損失，進而減少苜蓿干物質(zhì)及蛋白等養(yǎng)分損失，提高產(chǎn)量（一般能夠提高10%～20%）；③青貯機械作業(yè)的靈活度較高，受天氣和時段的影響較小，無論是晴天、陰天還是白天、夜間，只要萎蔫程度適宜，全天均可以開展作業(yè)；④最重要的一點就是苜蓿青貯適口性好且消化率高。

2 苜蓿青貯難點

2.1 可發(fā)酵性

苜蓿為豆科高蛋白牧草，具有碳水化合物（即可發(fā)酵底物）含量低且緩沖能值（即降低pH值）難度高等特征，是導致其青貯成功難度高的直接原因。鑒于此，本文引入發(fā)酵系數(shù)這個指標，用來衡量牧草青貯難易程度，可用于各種飼草可發(fā)酵性的評價。發(fā)酵系數(shù)主要與牧草的干物質(zhì)含量和自身特性也就是水溶性碳水化合物含量及緩沖能力有關(guān)，其中緩沖能力是以原料降低至pH4.0以下所需要乳酸的量進行測算的，其公式如下：

發(fā)酵系數(shù)（FC）=干物質(zhì)含量（DM）+8×水溶性碳水化合物含量（WSC）/緩沖能力（BC）[4]

一般情況下，發(fā)酵系數(shù)小于35的青貯原料制作青貯比較困難；發(fā)酵系數(shù)大于35且干物質(zhì)小于35%的青貯原料制作青貯難度適中；發(fā)酵系數(shù)大于40的青貯原料制作青貯相對比較容易。

由表1可知，不同牧草在不同含水量狀態(tài)下發(fā)酵系數(shù)差異很大，其中，在各干物質(zhì)水平下苜蓿的發(fā)酵系數(shù)都是最低的，也就是說以牧草自身特性來講，表中各牧草中苜蓿的發(fā)酵難度最高。

表1 不同牧草在不同干物質(zhì)條件下的發(fā)酵系數(shù)

由表2可知，全株玉米在不同收獲期干物質(zhì)不同，其每千克干物質(zhì)的青貯pH值降低至4.0以下需要的乳酸含量基本上在32～35 g，但對于苜蓿而言卻需要74 g，是全株玉米的2 倍還多，由此可以發(fā)現(xiàn)，在原料可發(fā)酵性方面，苜蓿青貯難度之大。

表2 苜蓿萎蔫前后及青貯玉米不同收獲時期的發(fā)酵系數(shù)等參數(shù)的比較

2.2 附生微生物的影響

青貯主要是微生物發(fā)酵的過程，其不但受原料可發(fā)酵性的影響，而且會受到原料自身附生微生物菌群的影響。除了對青貯發(fā)酵有益的乳酸菌外，苜蓿植株表面還存在梭菌、腸桿菌、丙酸菌、芽孢桿菌、霉菌、酵母菌、乙酸菌等多種微生物，這些微生物菌群無論是需氧還是厭氧，均存在對發(fā)酵底物的競爭，一方面會導致苜蓿干物質(zhì)以產(chǎn)物二氧化碳的形式損失掉，同時另一方面還會產(chǎn)生如丁酸、霉菌毒素等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)會在飼喂過程中危害家畜健康。一般情況下，需氧細菌生長速度要比厭氧細菌的生長速度更快，所以在青貯的過程中需要快速清除空氣，盡量縮短有氧暴露的時間。

對于苜蓿青貯而言，上述附生微生物菌群中尤其要注意梭菌和酵母菌。

酵母菌在有氧和無氧條件下均能生存，其在有氧條件下大量增殖消耗糖分產(chǎn)生二氧化碳和水，而在厭氧條件下則發(fā)酵產(chǎn)生乙醇與二氧化碳，開窖后還會在有氧條件下進行二次發(fā)酵，導致青貯發(fā)熱。無論在哪個階段，酵母帶來的損失都非常大，故需要避免酵母增殖及發(fā)酵，同時盡量抑制其開窖后的二次發(fā)酵。

在苜蓿青貯過程，梭菌發(fā)酵是比酵母菌更為嚴重的問題，因為新鮮苜蓿含水量高，而梭菌最喜歡潮濕的生長環(huán)境，特別是在干物質(zhì)30%以下時梭菌異常活躍，梭菌發(fā)酵會利用糖或者乳酸產(chǎn)生丁酸、二氧化碳和水，一方面會導致較大的干物質(zhì)損失，另一方面會產(chǎn)生對反芻動物有害的丁酸，丁酸及相關(guān)的發(fā)酵產(chǎn)物過多會導致反芻家畜出現(xiàn)酮病等健康問題。同時梭菌發(fā)酵的過程還會導致蛋白質(zhì)的降解，產(chǎn)生生物胺同時增加氨態(tài)氮含量，且出現(xiàn)pH值的異常變化。有研究（圖1）表明，pH值大于5時，比較活躍的是蛋白質(zhì)水解類梭菌，會使蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生生物胺類物質(zhì)；pH值在4.5～5.0的環(huán)境中，丁酸梭菌比較活躍，會利用糖類產(chǎn)生丁酸；pH值在4.2～4.5之間，酪丁酸梭菌比較活躍，會利用糖類和乳酸產(chǎn)生丁酸和乙酸，這在發(fā)酵初始階段會延緩pH值的降低，而在發(fā)酵過程中又會導致pH值逐漸升高。只有在其降低至最佳和安全的酸化水平（圖1中綠色的線）才能完全抑制梭菌發(fā)酵。

圖1 梭菌在緩慢酸化或酸性不足飼料中的發(fā)酵情況概覽[4～6]

3 如何解決苜蓿青貯難題并引導苜蓿青貯準確發(fā)酵

3.1 如何解決苜蓿青貯難題

從表2中可以看出，苜蓿一旦收獲，其緩沖能力和含糖量就成了定值，但可以通過采取措施增加干物質(zhì)含量，并且當干物質(zhì)從30%提高到35%時，其發(fā)酵系數(shù)就由27增加到42，這就提高了苜蓿的可發(fā)酵性，所以說萎蔫是降低苜蓿青貯難度的重要手段之一。

針對其乳酸菌群在苜蓿植株表面附生菌群中優(yōu)勢不大的問題，則可以采取使用針對、高效的青貯添加劑增加乳酸菌群的優(yōu)勢，這是降低苜蓿青貯難度的另外一個有效途徑，尤其在發(fā)酵底物——糖分比較有限的情況下，有助于抑制雜菌發(fā)酵、快速降低pH值，進而減少苜蓿青貯中的營養(yǎng)損失。

3.2 如何引導苜蓿青貯準確發(fā)酵

與降低苜蓿青貯難度相呼應，首先需要獲得合適的干物質(zhì)含量以提高苜蓿的可發(fā)酵性，其次外源青貯乳酸菌的應用也很重要。因為針對、高效的青貯乳酸菌有助于快速降低青貯原料的pH值，從而抑制雜菌發(fā)酵。在生產(chǎn)實踐中，苜蓿青貯中最難處理的問題是雜菌中的梭菌發(fā)酵，故以梭菌發(fā)酵為例來說明一下高效的青貯菌劑在青貯發(fā)酵過程中的重要性。由圖2可知，A圖是低緩沖能的青貯原料在附生微生物作用下的發(fā)酵過程中，只需很少的酸就能夠中和緩沖掉堿性物質(zhì)的影響，之后就是pH值的降低過程，但在pH降到理想狀態(tài)之前，梭菌發(fā)酵一直進行；B圖是高緩沖能力的青貯原料在附生微生物作用下的發(fā)酵過程，因為緩沖能力強，就需要很多的酸中和掉堿性物質(zhì)，之后才是pH值的下降過程，這就使得梭菌發(fā)酵的時間延長了2 倍以上，這其中造成的干物質(zhì)和營養(yǎng)損失是不可估量的；C圖就是高緩沖能力的青貯原料添加了外源菌劑后的發(fā)酵過程，其產(chǎn)酸速度明顯增加，很快中和掉堿性物質(zhì)后又迅速降低了pH值，從而有效抑制了梭菌發(fā)酵，當然也就減少了該期間的養(yǎng)分損失。由此可見，外源添加劑對于苜蓿這類高緩沖能的青貯原料來說在抑制梭菌發(fā)酵降低損失方面的優(yōu)勢是非常明顯的。此外，還需要注意，礦物質(zhì)含量高是導致緩沖能力高的主要原因之一，所以在苜蓿萎蔫過程中一定要注意實際操作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，盡量避免帶土進入原料，一方面土壤中含有大量的梭菌孢子，另一方面土壤混入原料會導致苜蓿灰分增加，進而緩沖能力增強，這些都是實際操作過程中需要極力避免的。

圖2 不同緩沖能力的青貯原料在不同的條件下的發(fā)酵過程（梭菌及pH值變化趨勢）[4]

4 如何選擇苜蓿青貯添加劑

在苜蓿青貯過程中，需要選擇針對、高效的青貯添加劑，快速降低pH值，抑制雜菌尤其是梭菌的發(fā)酵。不同的青貯乳酸菌對碳水化合物的利用是不同的，即使是同一種乳酸菌也存在菌株之間的差異。現(xiàn)以紹曼保時青加強型C的菌種篩選過程為例進行詳細說明，由圖3可知，就菌種而言，LPA、LPE、PA和LL之間存在很大的差異，其中LPA對著31種碳水化合物的利用效果要優(yōu)于其他幾種，而在LPA菌種的不同菌株之間又存在差異，以菊糖（典型的果聚糖類型）為例，LPA1、LPA2、LPA3均可實現(xiàn)對菊糖的高效利用，利用率極好，而根據(jù)對所有糖的利用效果對比，LPA3能夠利用圖中出現(xiàn)的所有31種碳水化合物，其中對27 種碳水化合物的利用率達到了極好的水平。上述方法即是獲得針對高效青貯添加劑菌種或菌株的篩選方法。果聚糖是作為能量貯存在某些植物體內(nèi)的能夠補充或替代淀粉的一類多糖或低聚糖的總稱[4，7，8]，對于苜蓿這一類自身可溶性糖含量較低但果聚糖含量較高的飼草青貯，青貯添加劑所用的乳酸菌能否實現(xiàn)對其貯備糖——果聚糖的利用就顯得尤為重要，充分利用果聚糖是實現(xiàn)pH值快速降低的重要保障之一。

圖3 不同的菌種及菌株對31種碳水化合物的利用情況

鑒于此，在苜蓿青貯添加劑的選擇方面，不但要考慮菌種或菌株的針對性，而且需要考慮不同菌種菌株之間的組合效應，此外，有效菌落數(shù)亦是不可忽略的一部分，因為只有足夠的有效菌落，才能夠快速占據(jù)優(yōu)勢生態(tài)位，實現(xiàn)pH值的快速降低及青貯原料的準確、高效發(fā)酵。

5 苜蓿青貯方式選擇及技術(shù)關(guān)鍵點把控

苜蓿青貯技術(shù)關(guān)鍵點的把控非常重要，無論哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題或者無法為苜蓿青貯提供最佳環(huán)境，都會導致不同程度的損失。

5.1 苜蓿青貯方式選擇

在制作苜蓿青貯時，首先需要根據(jù)牧場或者種植戶的情況選擇合適的青貯方式，目前通常有窖貯和裹包青貯兩種。窖貯比較適合單次制作量大、每天需求量相對多的牧場，而且適合牧場自制自用，青貯質(zhì)量相對穩(wěn)定，除了建窖費用外成本相對較低，有利于苜蓿青貯快速制作，但不利于開窖后窖面管理，尤其是對于規(guī)模較小的牧場就不太適合了。裹包青貯方便存放，適合遠距離運輸，比較適合單次青貯量小每天需求量少的牧場，裹包青貯的密封保存效果好，但是質(zhì)量不太穩(wěn)定，需要多次檢測確保日糧均衡，同時制作成本高于窖貯。

5.2 苜蓿青貯技術(shù)關(guān)鍵點把控

苜蓿在收獲的那一刻，基本營養(yǎng)指標就已經(jīng)決定了，所以一定要做到適時收獲以保障苜蓿品質(zhì)。根據(jù)苜蓿的養(yǎng)分變化趨勢，建議現(xiàn)蕾到初花期刈割；留茬8～10 cm，在該范圍內(nèi)留茬宜高不宜低，尤其在一些砂性土壤或者有車轍和起壟的地方，避免土壤進入原料。

刈割后需要合理晾曬與萎蔫以確保干物質(zhì)均勻，需要正確調(diào)整設(shè)備。草鋪過厚，無論是外界環(huán)境溫度高還是低都會導致中間部分苜蓿腐爛，因為空氣不流動，水分帶不出去；干物質(zhì)不均勻雖然不一定會導致丁酸超標，但會導致適口性降低及營養(yǎng)不均衡、顏色不一致等問題，故晾曬過程中需要注意操作細節(jié)盡量確保晾曬均勻。

晾曬萎蔫至適宜含水量即可開始摟草，這個過程建議使用驅(qū)動式摟草機，需要注意的是摟草機耙子的設(shè)置要保證既不摟地也不漏草，操作過程中盡量降低揚塵、保護葉片。之后即可合理地撿拾粉碎，這需要設(shè)置青貯機的參數(shù)，確保撿拾過程既不帶土也不漏草，干物質(zhì)含量在35%～45%，切割長度1.7～2.1 cm，尤其要注意不同的撿拾時間對應的注意事項，比如說如果下午撿拾的時候可能會出現(xiàn)苜蓿相對較干，葉片附著度不好的情況，這樣可以先做一層噴霧后進行撿拾粉碎但這樣的操作相對比較麻煩，一般早上或夜間撿拾就可以避開這種情況，但早上和夜間還需要注意露水和返潮的情況。

青貯添加劑使用這方面需要注意按需取用，盡快使用，不在高溫下長時間放置。在配制溶液過程中需要按照產(chǎn)品要求用無殺菌劑且干凈的水配制，并且確保溶解均勻；添加劑混勻后應在24 h內(nèi)用完，噴灑流量需要根據(jù)畝產(chǎn)量、機械作業(yè)速度及添加劑用量標準等合理設(shè)置；如果在裹包時噴灑，需要根據(jù)裹包機的加工速度設(shè)置噴灑量。

此外，還應該注意減少草料在各個環(huán)節(jié)的污染；無論是窖貯還是裹包青貯都要盡快最大限度地排出空氣，壓實密度達到240 kgDM/m3以上；在密封方面，尤其需要注意塑料膜的選擇，因為密封的效果和發(fā)酵所用的時間直接相關(guān)，同時還決定青貯的保存質(zhì)量和時間，密封越好，發(fā)酵越快，保存時間越長，質(zhì)量也越好；最后需要特別注意的是，整個青貯制作過程，需要充足的準備和高效的協(xié)調(diào)，任何一個環(huán)節(jié)的任何一點疏漏都可能導致無法估量的損失。

再次強調(diào)一點，即苜蓿收割的那一刻，其營養(yǎng)價值已經(jīng)決定，在這種情況下，如何將能量轉(zhuǎn)化最大化、灰分最小化、發(fā)酵質(zhì)量最優(yōu)化，這將是苜蓿青貯制作過程應該非常關(guān)注的問題。

6 結(jié)語

近十年，苜蓿作為奶牛養(yǎng)殖必備優(yōu)質(zhì)粗飼料來源之一，其在我國種植面積較十年前有較大幅度的增加且品質(zhì)穩(wěn)步提升。苜蓿種植勝在“產(chǎn)量”和“穩(wěn)定性”；作為雨季收貯的重要手段——苜蓿青貯則勝在“配合”和“關(guān)鍵點”的把控，同時也離不開針對、高效的青貯添加劑的應用，多管齊下方可為優(yōu)質(zhì)苜蓿青貯的成功制作提供多重保障。