添加甲酸、乳酸菌对典型草原牧草青贮品质的影响研究

侯鑫狄，贾玉山，包 健，张 静，范美超，赵牧其尔，荣 荣，格根图

(内蒙古农业大学草原与资源环境学院/饲草栽培、加工与高效利用农业部重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010019)

1 前言

1.1 青贮饲料的发展史

青贮饲料可以很好地被保存，由于被乳酸发酵，对动物来说适口性比较好，是一种可以广泛利用的饲料。早在很久以前就有发现对青贮饲料的制作工艺，人类也在很早以前便把这项技术运用到日常生活之中。

自2000年以后，人民生活水平提高，对乳制品需求增大，乳业迅速占领市场，而青贮饲料作为对优质乳业的支撑，需求量也飞速上升。2005年以后，英国的牧草加工实现了转型升级，从过去的调制干草为主转到现在以青贮饲料为主体，在农场上以前储存干草的场所现如今也变成了以窖储为主，干草的器械可以说越来越少见。上个100年，对于澳洲来说，有数据表明，干草和青贮饲料相比与上几个世纪增长了十分可观的百分比。干草和青贮饲料在使用数量上差异十分明显，在上个世纪，饲料差不多都是以干草的形式存在的，但是在近些年来，干草饲料的数量已经明显降低，取而代之的是青贮饲料所占的比重比较大一些。

1.2 天然牧草青贮研究进展

近年来，国家大力给予草原经济支撑，设置草原生态补助等各项奖励政策，这一举动促进草食家畜经营模式转变升级步伐，而要想完善饲草长期战略储藏的技术，必须从根源上抓起，首当其冲的是要把天然草地牧草青贮技术完善成熟，与苞米、苜蓿这些在青贮方面已经经历的时代很久远并且技术相对来说已经十分成熟的饲草相比，天然牧草的青贮技术是一个兴起的技术。在世界上，对这一方面的研究很少，在国内的研究历史甚至不超过30年。

内蒙古有很多草地，达到全国草地面积的19%，达到内蒙古土地总面积的71%〔1〕。畜牧业能够保持很好的发展，这与草原的质量好坏，面积大小是分不开的。但是近些年来，由于生态整体质量一直再下降，草原上的草稀疏、品种少，进而影响草业经济的发展。这些影响主要包括饲草的季节性和年度间的数量不平衡，将我国草业经济的发展推向了一个绝境。

有很多因素都加速这种现象的恶化，其一，天然草地由于受到人为或者气候条件的改变而发生质量变坏如荒漠化等，其二，就我国加工天然牧草的形势来看，方法和技术都太过落后，对天然的草资源也是一种浪费。技术的停滞不前对天然草地造成的有形和无形的破坏十分严重。在我国广大牧区，天然牧草最常见的贮存方式，是被加工成干草或者打成草捆，致使其青枝绿叶所含的营养物质都被忽视浪费掉了，在成熟和晒干环节中，营养物质的浪费超过百分之三十，而且加工成干草，会使纤维素含量上升，导致草本干硬化，适口性差，家畜不喜食，给喂食造成了很大麻烦。Ngwa等研究发现每年牧草损失最低可达到总收获量得三分之一，最高甚至可达到总收货量的二分之一〔2〕。综上分析，加工干草不仅使天然牧草营养物质损失巨大，而且还影响家畜对牧草的青绿多汁采食，造成冬春两季青绿饲料摄入不足导致的营养缺乏。

对天然牧草采用青贮的贮藏方法会有很多的好处，最为突出的两个好处分别为降低牧草的营养损耗和改变牧草对牲畜的适口性。干草在进行晾晒的过程中，营养会造成很大的损失，相比之下，青贮方法就会小很多。青贮饲料由于是对青绿饲料进行了乳酸菌的发酵过程，味道多汁可口，助消化，可满足泌乳期的家畜所需要的营养需求。使其产奶次数和数量增多，给幼畜创造了良好的生长发育条件。青贮设备内部的构造独特，使得其内部偏酸性，可以起到很好地杀虫和杀菌的作用，对降低牲畜生病概率有很大的帮助。在天然草原中，各种各样的植物异常丰富，家畜会选择性采食，据调查，家畜不喜欢采食一些有特殊气味和木质化程度较高，口感较差的食物，常见的有特殊气味的植物有蒿类，酸模类，常见的木质化程度高，质地较硬的植物有胡枝子等，家畜亦不喜采食。如果将这写些家畜不喜食的牧草混合在一起进行青贮处理，可以通过发酵产生的酒香味遮蔽住家畜不喜欢的气味，还可以使牲畜难以咀嚼和消化的部分变软，不仅有助消化，而且还节省了饲料的资源。内蒙古夏季多雨，调制干草时，避免不了会有降雨，而干草的营养会因雨水的淋溶和冲刷造成巨大损耗。青贮基本上不受天气变化的影响，并且其过程相对来说也很短，所用的时间相对于其他方法也很短，因此这是一种适宜内蒙古地区特殊气候条件的一种方法。

1.3 添加剂对青贮品质影响的研究

添加剂对青贮可以很好地改良其品质。青贮饲料中最好用且生态型的添加剂要数甲酸和乳酸菌最广为人知。天然牧草在加工贮藏过程中会遇到一些问题，之中最严重的一个就是会产生丁酸，丁酸是一种有腐败效果的物质，而甲酸恰恰能抑制发酵，并使可溶性糖含量大幅度提升，可以改善青贮饲料的品质，也会延长其贮存的时间。若想将天然牧草青贮品质提升到一个更高的状态，需要在青贮前期及时把乳酸菌剂加入进去，增强天然牧草青贮品质。FA、LAB可以使优质草原的青贮变好。

1.4 目的及意义

青贮饲料具有其他饲料所不具备的优点，比如营养价值高，储藏容易并且时间长等。因此，牧区若能大面积使用青贮技术，可以改善牧区饲草量短缺的问题，还可以使天然优质牧草能够得到最为合理的应用，减少浪费现象的发生。使奶牛、肉牛、肉羊产业得到健康发展，同时对天然牧场起到了保护作用。想要解决我国现在十分棘手的畜牧业可持续问题，那么就要对天然牧草的理论基础和技术研究产生足够的重视，在进行技术研究的时候，不得不关注添加剂对青贮品质的倾向。

本文主要探究了甲酸和乳酸菌剂对典型草地天然牧草青贮品质有什么样影响，也找出了这两种试剂的最佳用量，对青贮技术进行最大化的完善。

1.5 研究内容

以毛登牧场优质草原区混合草为试验材料，先将其添加不同量的甲酸、乳酸菌两种添加剂，贮藏后，再对其各个指标进行分析整理，从而探索出的最适天然牧草青贮的添加剂及含量。

2 研究材料与方法

2.1 试验地点及概况

试验地选在锡林浩特市毛登牧场优质草原区,位于我国东北部，地理坐标E115°17′12″～117°11′19″，N43°202′49″～44°5′40″。该地区气温为零下3.5摄氏度到1.5摄氏度，无霜期为79～129d，年降雨量为249～40mm，年蒸发量为174mm，≥09℃的年积温在1242～2526℃之间。

2.2 研究材料

青贮原料：青贮原料来源于毛登牧场优质草原区。建群种为克氏针茅、羊草等，种类很多，占地面积大。本试验在毛登牧场优质草原区统计，样地调查主要植物如下表所记录。

表1 当地所含较多的植物

添加剂：试验中所添加的甲酸为分析纯〔3〕；乳酸菌为香港发力有限公司生产的川秀双歧杆菌发酵剂。

2.3 试验设计

2.3.1 添加FA对混合天然牧草青贮质量影响试验

甲酸添加(3.00ml/kg、6.00ml/kg、9.00ml/kg)试验，将甲酸按设计比例匀称地添加到切断后的天然牧草上，3次重复，并设置1个对照组，CK组加入相等质量蒸馏水，手动将甲酸掺进牧草中，倒进青贮袋中，用真空包装机抽出袋子里所有空气并合住袋子，室温条件下贮藏2个月后打开袋子，取样分析。

2.3.2 添加LAB对混合天然牧草青贮质量影响试验

乳酸菌添加(0.01g/kg、0.02g/kg、0.03g/kg)试验，将乳酸菌按设计比例匀称地添加到切断后的天然牧草上，3次重复，并设置1个对照组，对照组加入相等质量蒸馏水，手动将牧草与乳酸菌搅拌匀称后,装好，用机器抽出所有气体并合住封口,室温条件下贮藏2个月后打开袋子，取样分析。

表2 试验设计

2.4 试验测定指标及方法

2.4.1 感官评定指标及方法

青贮60d后打开包装，观察其颜色、茎叶结构状态、发霉比例及气味，记录分析。

使用德国农业协会(DLG)感官青贮评分法及等级评定方法，通过其气味、呈现出来的茎叶状态、青贮后的颜色三方面来评价其发酵品质，这些经青贮后的饲料如果和原饲草的味道、结构和颜色大致相似，没有出现酸臭味、茎叶腐烂和变色严重等现象，则我们可以评价此次青贮是比较成功的。而若想对其质量的感官评定进行更详细的划分，需要依照下表来完成，具体品质评分规则如表3所显示〔4〕。

表3 感官评分细则

2.4.2 营养成分测定指标方法

干物质(DM)含量的测定：烘干恒重法〔5〕。

粗蛋白(CP)含量的测定：GB6432-86燃烧法〔6〕。

NDF、ADF的测定：参照Van Soest等〔7〕方法。

粗脂肪(EE)含量的测定：索氏脂肪提取法〔8〕。

2.4.3 发酵品质测定指标及方法

将调制好的青贮带回实验室，使其保存在零下二十摄氏度的温度环境。60天后，拆开袋子，第一步是对色香味做记录，第二步均匀铺开，保证在其不同部位取样，约10克左右，兑入90毫升蒸馏水，放入机器中均匀搅拌半分钟(JLL350-B型多功能搅拌机)。用过滤器将其过滤，然后测其酸碱度(雷磁PHS-3C精密pH计，上海精密科学仪器有限公司)〔9〕。

氨态氮的测定：从总样品中均匀量取一部分样品，约10克左右，将其抽真空，放入青贮袋中，其规格为10cm×15cm，再兑入85毫升试验用水，按压5秒，再进行过滤，取2.0毫升倒入试管中，测NH3值。

2.5 处理数据

论文中数字部分选用SAS处理，通过Duncan氏法完成反复对比，其中当P<0.05时为显著差异，反之则不显著。

3 结果与分析

3.1 添加FA或LAB对混合天然牧草青贮的感官品质的影响

添加过添加剂的天然牧草经过青贮两个月后打开袋子，通过对其气味、结构和色泽进行观察分析并评分，评分情况如表4所示。

表4 添加FA或LA对混合天然牧草青贮的感官评定

从表格4可以看出，添加过甲酸、乳酸菌的天然牧草青贮后，所得的感官评分全部高于没添加添加剂的CK组的12分。

K组中，Kb和Kc的得分都很高，Kb为19分、Kc为17分，Kb和Kc组青贮的天然牧草散发出微弱的酸香味，茎叶几乎无损伤，且变得柔软，通过视觉来看，其颜色为微黄，将其记录为优；Ka开封后，能闻到臭味，和另外两组相比较，叶子茎干有损伤，得分为14分，将其记录为良。

L组中，Lb和Lc得分十分高，达到最高值，Lb和Lc组青贮天然牧草散发出淡淡的酸香味，茎叶几乎无损伤，且不再坚硬，通过视觉来看，其颜色和天然草的颜色十分接近，将其记录为优；La得分为17分，其低于另外两组的原因主要是因为叶片有损伤。

3.2 添加FA或LAB对混合天然牧草青贮的发酵品质的影响

优质草原区混合草加入FA或LA后，青贮2个月后，其值如表5所示。

表5 添加FA或LA对混合天然牧草青贮的发酵品质

注：同列数字右肩字母，含有相同字母表示差异不显著(P>0.05)，反之，差异显著(P<0.05)。

从表5可得出，K组和L组的pH值均显著低于对照组CK。甲酸添加组pH最低的为Kc。乳酸含量Lc最高，Ka显著高于对照组CK、Kb和Kc(P<0.05)，且随着甲酸的增加而减少，据分析，造成该现象的主要因素是甲酸抑制了乳酸菌的活性，Lc与La和Lb差异性不显著(P>0.05)，显著高于对照组(P<0.05)。Ka的丙酸含量不多，为干物质的0.08%，La、Lb、Lc组丙酸含量为干物质的0.17%、0.11%和0.10%，Kb、Kc都没有检测出丙酸。而对丁酸的检查发现，Kb、Kc、Lc中不存在该物质，在另外几个组中含量也非常少，从而分析出青贮发酵中占主要发酵地位是乳酸发酵。K组和L组，随着添加的剂量增多而使乙酸和氨态氮/总氮含量减少，其中对氨态氮/总氮含量影响更大，添加剂量增多使其数值极速下降，可见蛋白质损失很低，保存的比较好。

3.3 添加FA或LAB对混合天然牧草青贮的营养成分的影响

优质草原区混合草加入甲酸或乳酸菌剂后，经过青贮2个月后，其干物质含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量和可溶性碳水化合物含量如下表6所示。

表6 添加FA或LAB对混合天然牧草青贮的营养成分

注：同列数字右肩字母，含有相同字母表示差异不显著(P>0.05)，反之，差异显著(P<0.05)。

添加不同剂量的FA和不同剂量的LAB造成的变化，据显示，Ka、Kb、Kc、La、Lb、Lc六个小组中干物质含量都高于CK组，其中Kb、Kc、Lb、Lc的干物质含量显著大于对照组CK(P<0.05)。

通过对粗蛋白含量的比较，发现Ka、Kb、Kc、La、Lb、Lc，6个小组比CK组的粗蛋白含量值高很多(P<0.05)，其中Kb是这6个小组中最多的，可达13.32%，由此可见添加FA，可使粗蛋白的保存最大化，使其含量值大幅度提升。添加FA和LAB都有利于提高粗脂肪含量，其中Kc小组值最大，显著高于另外5个小组(P<0.05)。

其中酸性洗涤纤维的值与LAB剂量呈负相关，结果导致，添加的LAB的小组，显著低于未添加LAB的CK(P<0.05)。

其中可溶性碳水化合物的值随着添加的甲酸增多而增加，Kc中其值最大。

4 讨论

4.1 添加FA对混合天然牧草青贮的影响

从感官方面：试验中添加FA，使其整体感官值全部上升，其中6ml/kg的Kb组，是K组中最优质的剂量，与冀旋在甲酸方面的分析结果接近〔10〕。从发酵品质方面：K组中的PH值要小于CK组，乳酸菌变化不明显，乙酸、丙酸、丁酸和氨态氮/总氮的数值要小于CK组，其中6m/kg的Kb组，使各值下降幅度最大。与孙娟娟文章中甲酸部分结果一致〔11〕。从营养成分方面：Kb和Kc中干物质的值所占比例比CK大3%，粗脂肪的值所占比例比CK大0.4%，粗蛋白的值所占比例比CK大4%,中性洗涤纤维含量，Ka和Kb要小于CK组，而Kc组稍高于CK组，可溶性碳水化合物的含量Kc达到了最大值。

4.2 添加LAB对混合天然牧草青贮的影响

从感官方面：试验中添加LAB，使其整体感官值全部上升，其中0.02g/kg和0.03g/kg的Lb和Lc组得到了满分，十分有利。与李君临文章中对乳酸菌的分析结果一致〔13〕。从发酵品质方面：L组中的PH值要小于CK组，但变化不如K组明显；乳酸菌的数值却十分之高，是CK组值得3倍；其中0.02g/kg的Lb组和0.03g/kg的Lc组，对丙酸、丁酸和氨态氮/总氮影响情况相似，这两组的数值都要小于CK组，均为我们的贮存起到了积极作用，与门宇新文章中对乳酸菌的分析结果一致〔14〕。从营养成分方面：Lb和Lc中干物质的值所占比例比CK大2%；粗脂肪的值所占比例比CK大0.2%；粗蛋白的值所占比例比CK大3%；中、酸性洗涤纤维含量，Lb组最小于CK组；可溶性碳水化合物的含量Lc达到了最小值。与沈广友(2010)文章中对乳酸菌的分析结果一致〔15〕。

5 结论

FA添加剂量为6.0ml/kg时，pH值下降到4.26，该剂量的甲酸最大限度的保存住青贮的养分，也有利于家畜消化。

LAB添加剂量为0.02g/kg时，能良好的降低不利物质，降低丙酸和丁酸的值，提高消化率。

综上所述，在混合草中添加FA6.00ml/kg，LAB0.02g/kg，都能有效的增强发酵品质，促进青贮消化率。

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