优质青贮饲料的加工技术
2021-03-28赵启南张海鹰李长青
王 超,王 利,田 丰,赵启南,张海鹰,李长青
(内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古 呼和浩特 010031)
我国很多地区的饲料作物为每年一季收割,出现夏秋季节饲草资源过剩、冬春季节饲草资源不足的现象,影响反刍家畜的养殖。因此,牧草和饲料作物的储存成为家畜养殖工作中的重要环节。牧草的加工方式有很多种,如加工成干草、草颗粒或青贮等。从营养价值来看,在传统的干草调制过程中,由于呼吸代谢导致的养分损失和叶片掉落的物理损失,以及晾晒、雨淋等原因致使干草的总营养物质损失在18%~30%[1],饲用价值大大下降,同时还降低了适口性及家畜的采食量,严重制约了草原畜牧业的发展。将青草加工成青贮饲料,营养损失为8%~40%。将青贮饲料与晒制的干草相比,营养价值保留得比较好,青饲料青嫩多汁的特点也被很好地保留下来[2]。经过青贮处理的饲料,可以提高饲料的消化利用率,增强家畜的生产性能,改善料肉比等[3]。研究表明,长期饲喂青贮饲料的奶牛,不仅能够大幅提高产奶量,还能够逐步改善和提高牛群的品质[4]。
本文简单介绍了青贮饲料在储存过程中营养物质的损失,针对这些损失提出了相对应的加工技术以及在家畜饲喂过程中的注意事项,以期生产出优质、安全的青贮饲料,保障畜产品质量与安全。
1 青贮饲料以及青贮过程中的化学变化
1.1 青贮饲料的概念
青贮饲料是指将各类牧草或饲料作物在厌氧环境下经过乳酸发酵,能够长期保存的青绿多汁饲料。青贮饲料的原料可以是新鲜或半干的牧草类、饲料作物、农业或食品加工副产物、灌木、半灌木资源以及林业副产物等。青贮饲料可以非常好地保持原料青绿多汁的特性,而且经过厌氧发酵后产生特殊的酸香气味可以改善一些原料的不良气味,提高家畜的采食量[5]。经过发酵的饲料,改变了饲料中结构性碳水化合物的结合方式,扩大了饲料与瘤胃液的接触面积,能够提高瘤胃消化率,进而有效提高饲料利用率。
1.2 青贮饲料的发酵过程
在青贮过程中饲草料会发生复杂的化学变化,导致营养物质的降解和损失等。从青贮开始制作到发酵完成主要分5个阶段[6]。
1.2.1 青贮原料在切碎填装的过程中,由于没有实现完全厌氧,此时植物细胞还未死亡,还在利用残留的氧气进行呼吸,这个过程中消耗一部分碳水化合物,产生二氧化碳、水以及代谢热。青贮窖内如果残留空气越多,呼吸作用持续时间越长,产生的热量越多,随着温度的上升,营养损失也增大。因此,在青贮装填过程中必须进行材料切碎、压实以及密封,尽量减少残留空气,降低营养损失。
1.2.2 在青贮窖内空气含量下降的同时,青贮原料上附着的需氧细菌也在增殖,Pseudomonas属、Escherichia属以及Bacillus属菌开始活跃,将蛋白质和糖类分解为氨基酸、乳酸以及乙酸等物质。
1.2.3 随着厌氧环境的实现,需氧细菌的增殖受到抑制,一些在有氧和厌氧环境中都可以生长的乳酸菌类开始增殖,促进乳酸发酵。虽然Leuconostoc属、Pediococcus属、Enterococcus属以及Lactococcus属等球菌和Lactobacillus属的杆菌都增殖,但是厌氧初期乳酸球菌先增殖,产生的乳酸使原料的pH值下降,并且随着乳酸杆菌的出现进一步降低pH值。
1.2.4 乳酸杆菌进一步增殖成为优势菌种,乳酸生成量不断增加,原料pH值下降到4.2以下。随着pH值下降可以抑制包括乳酸菌在内所有微生物的活性,青贮进入稳定期,实现长期保存的可能。
1.2.5 如果青贮到第四阶段时条件不好,乳酸菌增殖缓慢,乳酸生成量较少,pH值未下降到4.2以下,不能抑制一些对青贮不利的菌类,会把青贮中剩余的糖类和生成的乳酸降解,生成丁酸。而且,丁酸菌还会分解蛋白质,生成氨气或胺类,使青贮品质和适口性下降。因此,在青贮加工到第四阶段,促进乳酸菌增殖、生成足量乳酸,使pH下降是非常关键的一步。
1.3 青贮过程中营养物质的损失
Zimmer[7]对青贮中营养成分的动态进行了多次试验,以这些试验结果为基础,推断出在青贮加工各阶段营养成分的损失。青贮过程中因为植物细胞的呼吸作用、发酵作用、排汁以及收割过程中茎叶脱落等不可避免的损失大约为8%~13%,由于加工技术或者储存条件改善而发生的可以避免的损失,例如青贮储存过程中发生的有氧变败、排汁、开窖(开封)后的变败、饲喂过程中的变败等,大约为0~30%,即青贮过程中总的营养损失在8%~43%。
2 优质青贮饲料加工使用的注意事项
在加工青贮饲料时,牧草或青贮作物的种类、刈割时期、刈割时的天气情况、切断长度、水分含量、压实及封窖(封口)时间都对青贮的发酵和营养含量有影响。
2.1 牧草或青贮作物的种类
一般情况下,优质青贮原料要求可溶性碳水化合物含量占到原料干物质的10%以上[8],对于一些可溶性碳水化合物含量低的牧草或青贮原料,如苜蓿和木本植物类青贮时要添加适量的糖类、糖蜜、甜菜渣及玉米面,或者与糖分含量高的原料混合青贮,可以有效改善发酵品质,减少营养物质损失。
2.2 收割时期
随着牧草或青贮作物的成熟,其对营养含量、产量和水分都有影响。一般而言,随着植物的成熟,其消化率、粗蛋白含量和缓冲能下降,可溶性碳水化合物、干物质、中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维含量上升。因此,青贮原料的刈割时间既要考虑原料的产量和利于制作青贮的最佳生长时期,也要考虑其营养价值,摸索出不同原料的最佳刈割期。
2.3 刈割时的天气情况
制作青贮一定要选择在连续的晴天进行。一方面可以对一些水分含量较高的原料适当晾晒,提高干物质含量,减少排汁造成损失。另一方面避免青贮原料遭受雨水淋洗而降低营养含量。
2.4 切断长度
青贮原料切断的长度越短,青贮时越容易压实,越容易达到厌氧目的,有利于提高青贮的发酵品质。羊用青贮饲料的切碎长度为1~2 cm,为了刺激反刍家畜反刍,3 cm以上要占到整体青贮的20%以上;牛用青贮饲料的切碎长度为1~3 cm,为了刺激反刍家畜反刍,3.80 cm以上要占到整体青贮的20%以上。
2.5 水分含量
原料的水分含量直接或间接影响青贮的理化性质和发酵品质。原料水分含量高(高于70%)时青贮密度增加,但是排汁损失也会成倍增加,而且高水分的青贮容易发生丁酸发酵,影响青贮品质。通常情况下,制作青贮时一般将水分调节为45%~70%。如果原料水分含量太高,可以适当晾晒或者添加一些低水分原料一起青贮。
2.6 压实
青贮原料装填入窖后要保证原料的均匀和压实,尤其要注意在青贮窖靠近墙边和墙角的地方不能留有空隙,要紧密靠近墙边和墙角并压实。压实过程中注意不要带入泥土和石块等杂物。
2.7 封窖(封口)
窖贮青贮原料要尽快装填,装填完毕要快速密封和覆盖。先覆盖膜,外面再用土或者废轮胎压实,隔绝空气和防止雨水进入。
2.8 开封取料
食用开封时按照用多少取多少的原则,有条件的可使用专业的青贮取料机,保证取料面平整。要防止空气进入青贮饲料内部,使得青贮饲料中的酵母菌和真菌等需氧菌活性增强,消耗青贮饲料养分,引起青贮饲料发热变败。
2.9 饲喂青贮饲料的注意事项
青贮饲料有特殊的酸香味,首次饲喂时家畜可能暂时不适应,因此先在其他粗饲料或者干饲料中掺入少量青贮饲料,让家畜逐步适应青贮的气味后再增加到正常饲喂量。冬季使用青贮饲料时,如果青贮饲料中有冰渣,要解冻后饲喂或者与青干草和精饲料混合后再饲喂。青贮饲料中含有比较多的酸类物质,大量饲喂家畜容易导致瘤胃酸度过高,对家畜的健康不利。所以饲喂青贮饲料时要添加日粮0.5%~2%的碳酸氢钠,以中和酸度。开封取用青贮饲料时要查看有无发霉变质部分,发现发霉变质部分要弃用,以免造成家畜霉菌毒素中毒。