燕麦青贮研究进展

刘 伟, 贾玉山， 格根图， 王志军， 刘明健， 司 强， 包 健， 刘逸超， 孙鹏波

(内蒙古农业大学草原与资源环境学院， 农业农村部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室/草地资源教育部重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010019)

燕麦为禾本科(Poaceae)燕麦属(Avena)一年生植物，其易于栽培、产量高、品质好，为典型的粮饲兼用作物，是世界上重要的饲料资源之一。我国燕麦的主产区主要分布在河北省、内蒙古自治区和甘肃省，占全国总产量的85%。随着人们对畜产品消费需求的增大，推动了饲草产业与畜牧业迅速发展，对于优质饲草产品的需求量迅速上升，优质饲草产品的进口量也逐年上升[1-2]。干草调制过程中易受雨淋影响，导致品质下降，适口性降低。与干草相比，青贮可最大程度的保存饲草的新鲜程度，如果处理妥当，可以延长饲草的贮藏期并减少营养流失[3]。燕麦青贮具有适口性好、消化率高等优点，燕麦富含可溶性碳水化合物(Water soluble carbohydrates，WSC)与可消化纤维，能够调节瘤胃发酵特性并增加产奶量[4]。调制优质的燕麦青贮，最大程度的减少营养损失，对于应对饲草短缺，维持奶牛健康与提升产奶性能具有重要意义。关于燕麦青贮的品种、生育期、水分含量、添加剂、混合青贮、饲喂、切碎长度、贮藏温度与时间等方面的研究较多，且随着二代测序的发展，测序成本降低，有助于探究青贮过程中的微生物组成变化与青贮发酵过程的关系。

1 含水量、收获期对燕麦青贮的影响

水分对于青贮至关重要，萎蔫可以降低饲草的水分含量和缓冲能值，防止发酵过程腐败，减少了渗出液生产、干物质(Dry matter，DM)含量损失和气体合成[5]。此外，与非萎蔫饲草相比，萎蔫过程通过增加总可消化营养物质和DM消化率来提高青贮营养品质，而不影响有氧稳定性[6]。不同收获期能够影响饲草的产量、品质和DM含量，适宜时期收获青贮可以提高其发酵品质与营养品质。

表1是关于燕麦青贮适宜水分及收获期的研究。Gomes等[7]表明在燕麦抽穗期收获，进行萎蔫DM含量为300 g·kg-1后制作青贮，青贮中挥发性有机物形成、发酵品质和有氧稳定性均会发生改变。Gustavo Zamarchi等[8]研究发现白燕麦(venasativacv. URS Charrua)萎蔫可抑制青贮渗出液产生，具有较高的粗蛋白质(Crude protein，CP)水平。燕麦轻度萎蔫处理可以有效地将DM含量从约200 g·kg-1增加到300 g·kg-1，并减少青贮发酵过程中的产气量[7]。饲草萎蔫处理一般在大田晾晒DM含量达到300 g·kg-1进行青贮，而Antonio Vinicius Iank Bueno等[9]则研究化学萎蔫对蜡熟期燕麦青贮的影响，结果表明，草甘膦剂量在1 000 mL·ha-1，可有效控制燕麦青贮的二次发酵，减少DM损失，没有对乳酸的合成和有氧稳定性产生不利影响。萎蔫可以降低黑燕麦(AvenastrigosaS.)缓冲能值，并且在初花期收获进行萎蔫处理可形成适宜的发酵环境和更好的营养品质[10]。李蕾蕾等[11]研究乳熟期燕麦青贮40%～70%含水量，燕麦青贮在含水量50%综合品质较好。

表1 燕麦青贮适宜水分及收获期研究进展Table 1 Advance on suitable moisture and harvest period of oat silage

Garnsworthy等[12]对比不同收获期燕麦青贮，乳熟期燕麦收获可获得较高的DM含量，但会引起细胞壁沉积且在青贮过程中空气很难排出。Thurman等[13]在6个阶段收获燕麦，测定消化率系数，得出在燕麦孕穗-乳熟期阶段进行收获，可获得高质量燕麦青贮饲料。Mustafa等[14]发现孕穗期，蜡熟期燕麦青贮均能提高乳酸浓度，降低pH值。Johanna Wallsten等[15]表明早期收获燕麦青贮由于DM含量低和发酵产物含量高会导致家畜采食量减少。Berthiaume R等[16]研究表明燕麦乳熟期青贮可获得较高的DM含量、淀粉含量。张金霞等[17]研究表明乳熟期青贮燕麦产量高，但孕穗期燕麦营养价值更高，矿物质丰富，有益脂肪酸含量高，饲用价值更高。宋磊等[18]对比多个品种与不同收获期燕麦青贮，发现无论在抽穗期或乳熟期收获，青贮品质均最优。

综上所述，燕麦青贮收获期受品种、地域、生产需求等影响，最佳收获期应综合考量，但收获期最好控制在抽穗期-乳熟期。燕麦青贮水分可通过萎蔫调控，燕麦青贮水分应根据实际情况及添加剂综合考量DM含量为300～400 g·kg-1进行燕麦青贮可获得较高的青贮品质。

2 添加剂对燕麦青贮的影响

优质的青贮饲料往往需要进行添加剂处理，不同的添加剂类型对青贮发酵作用不同，青贮添加剂一般可分为乳酸菌制剂、化学添加剂、酶制剂和营养添加剂等[19]。通过加入添加剂可直接或间接调控青贮发酵进程，提升青贮品质[20]。近年来有关青贮添加剂研究规模持续上升，这对于推动饲草保存、动物营养、生物能源等领域具有重要意义[21]。

表2是关于燕麦青贮添加剂的研究，可以看出关于燕麦青贮添加剂的研究较多。Azim等[22]研究燕麦与小麦(TriticumaestivumL.)秸秆青贮比例为60∶40添加尿素，可显著提高青贮粗蛋白含量，降低粗纤维，添加尿素可提升燕麦发酵品质。Makoto Kondo等[23]研究表明绿茶(Camelliasinensis(L.)O.Kuntze)废渣添加燕麦青贮发酵后，青贮饲料pH值均较低(<4.13)，绿茶废渣处理的乳酸浓度显著高于对照组(P<0.05)。Jia等[24]表明燕麦青贮中添加丙酸与苯甲酸钠可有效防止腐胺、尸胺和酪胺等生物胺合成，与丙酸相比，添加苯甲酸钠可提高燕麦青贮的有氧稳定性。陈思凡[25]研究表明添加甲酸可显著降低燕麦秸秆结构性碳水化合物含量，增加WSC含量。郭婷[26]表明添加2%蔗糖能够降低燕麦青贮粗纤维含量，降低pH值、氨态氮含量。朱九刚等[27]表明添加茶多酚+糖蜜可提高燕麦青贮发酵品质和有氧稳定性，可作为青贮添加剂生产优质全株燕麦青贮饲料。阮文潇[28]研究燕麦青贮中按不同比例添加3种中蒙药材诃子(TerminaliachebulaRetz.)0.5%、苦参(SophoraflavescensAit.)1%、土木香(InulaheleniumL.)1.5%，并与乳酸菌添加剂进行比较，添加诃子和土木香均能改善高水分燕麦青贮和紫花苜蓿(MedicagosativaL.)青贮发酵品质，最佳添加浓度为1%诃子和1.5%土木香，且改善效果接近添加乳酸菌单剂效果。

表2 燕麦青贮添加剂研究进展Table 2 Advance of oat silage additives

乳酸菌(Lactic acid bacteria，LAB)在青贮发酵过程中至关重要，Chen等[29]研究表明，燕麦青贮接种耐低温LAB可以通过重建细菌群落组成来提高青贮品质，增加乳酸与乙酸产量，降低最终贮藏的pH值环境，有利于高寒地区燕麦青贮的保存。Zhu等[30]发现耐低温LAB处理的青贮饲料中的LAB丰度最高，pH值显著降低，在改善发酵质量和减少蛋白质损失方面具有潜在的功效。Meeske等[31]研究LAB复合菌剂添加可降低燕麦青贮pH值，提高DM含量，降低丁酸水平(P<0.05)，青贮饲料保存良好。Ilavenil Soundharrajan等[32]研究表明接种LAB燕麦青贮料的纤维含量与粗灰分含量略低，但增加了青贮中总可消化养分。同时添加LAB降低青贮环境pH值，抑制其他杂菌的生长，可以更好地保存燕麦青贮。

Romero等[33]研究发现接种布氏乳杆菌+戊糖片球菌燕麦青贮，能够改善青贮中微生物群落组成，提高LAB相对丰度，可有效提高燕麦青贮品质。Gomes等[7]研究发现添加布氏乳杆菌燕麦青贮导致乳酸的含量降低，乙酸、乙醇和乙酸乙酯的浓度较高，发酵损失较高，因此对于DM含量浓度高于300 g·kg-1的燕麦，不建议接种布氏乳杆菌。Wang等[34]研究燕麦青贮中添加2种不同来源附生菌群玉米(ZeamaysL.)、高粱(Sorghumbicolor(L.) Moench )，发现肠杆菌科和异型乳酸杆菌的含量增加有利于燕麦青贮醋酸型发酵。Xiong等[35]研究添加植物乳杆菌(LP)，鼠李糖乳杆菌(LR)，副干酪乳芽孢杆菌(LC)，酸性丙酸杆菌(PP)燕麦青贮，结果表明，与对照相比LR有较高的DM含量，LP和LR处理具有较强的乳酸合成能力，可降低青贮pH值，对比添加的四种菌剂，LP处理更加适合生产高质量的燕麦青贮。

陆永祥等[36]研究表明青藏高原不同物候期燕麦青贮添加布氏乳杆菌和甲酸均改变青贮饲料中细菌群落组成(P<0.05)，提高了LAB相对丰度，降低青贮pH值，有利于燕麦青贮的保存。田吉鹏等[37]研究表明LAB，丙酸钙，LAB+丙酸钙添加剂均能显著提高燕麦青贮饲料的发酵品质，降低氨态氮和丁酸含量，提高粗蛋白含量，其中燕麦青贮中添加丙酸钙，乳酸菌+丙酸钙效果较好。

近年来燕麦青贮添加剂研究方面逐渐增多，根据燕麦材料本身特性，综合生育期、水分含量、地域、品种，选择适宜的燕麦青贮添加剂，提高燕麦青贮发酵品质，最大程度的利用饲料资源至关重要。以乳酸菌剂、纤维素酶及有机酸等作为燕麦青贮添加剂可有效提升发酵品质。

3 混合青贮对燕麦青贮的影响

研究表明燕麦与其他作物间作，混播制作青贮，可提升植株的抗倒伏能力，环境的可持续性能，适当平衡饲料能量和蛋白质浓度，提高青贮发酵质量等优势[38]，混合青贮还可以改善微生物种类和数量，提高青贮微生物多样性，促进发酵水平[39]。

表3是关于燕麦与其他作物混合青贮的研究，主要集中为燕麦与豆科植物混贮。Yang等[1]研究燕麦青贮按不同比例添加发酵全混合日粮(FTMR)，可以降低丁酸浓度、乳酸/乙酸比并提高乳酸菌浓度，提高FTMR的发酵质量。在青贮60天后，在含有11%或22%燕麦青贮的样品中，异型发酵乳酸菌、布氏乳杆菌、短乳杆菌等相对丰度较大，可有效改善FTMR的发酵质量。琚泽亮等[40]表明与燕麦单贮相比，燕麦与箭筈豌豆(ViciasativaL.)(6∶4)混贮，青贮发酵品质显著改善。CP含量显著(P<0.05)提高，钙(Ca)和磷(P)含量极显著(P<0.05)提高，可增加乳酸含量，降低pH值和NDF含量。郑玉龙等[41]研究表明构树(Broussonetiapapyrifera)-燕麦1∶5与燕麦-饲料桑(Morusalba)1∶1混贮时pH值和氨态氮最低，与单独木本饲料(构树或饲料桑)、燕麦青贮相比，可有效提升发酵品质。孙肖慧等[42]对燕麦-紫花苜蓿混贮时发现，青贮饲料的pH值均保持在4.10左右，随着紫花苜蓿混合比例的增加，乳酸含量和粗蛋白含量显著(P<0.05)提高，但与对照组比较，各混贮组氨态氮总氨值较高，综合各项指标，认为燕麦-紫花首蓿混贮比例为7∶3时青贮效果最好。张洁等[43]表明燕麦-箭筈豌豆混贮比例为10∶0，7∶3时青贮pH值显著低于其他处理，综合考虑，燕麦-箭筈豌豆混贮比例为7∶3发酵品质最佳。葛剑等[44]研究发现，随裸燕麦(Avenanuda)混合比例提高，混贮饲料pH值有所降低，乳酸含量显著增加，乙酸、丙酸、丁酸及总挥发性脂肪酸含量不同程度降低。苜蓿与裸燕麦混合比例为1∶2时发酵品质优于其他处理组。张越利等[45]发现燕麦和玉米混贮比例为3∶7时效果最佳，随着青贮燕麦比例增加，青贮料的CP含量逐渐降低，pH值均升高至4.7左右。

表3 燕麦混合青贮研究进展Table 3 Advance oat mixed silage

张心钊[46]研究发现燕麦和稻秸混合青贮词料的感官评定均优于稻秸青贮饲料，与稻秸青贮组相比，其他各组青贮饲料的pH值、乙酸、丙酸和丁酸含量显著降低(P<0.05)，混合青贮组乳酸含量显著上升。综上所述，根据燕麦本身材料特性选择合理的间作作物、间作比例，提高青贮的营养品质，平衡饲料中的养分。燕麦与其他作物混贮，扩大了粗饲料来源，对于畜牧业的可持续发展具有重要意义。

4 燕麦青贮饲喂研究

禾草富含水溶性碳水化合物(WSC)、纤维素和半纤维素，其中包括单糖、二糖、低聚糖和多糖(果聚糖)。虽然单糖和双糖的瘤胃发酵特性与淀粉相似，但寡糖和多糖的降解速度较慢，其发酵对瘤胃pH值具有较好的保护作用，可显著减少精饲料添加，提高瘤胃健康和牛奶生产的可持续性[4]。

表4是关于燕麦青贮在饲喂方面的研究，基于燕麦本身特性，燕麦青贮在饲喂奶牛方面应用较广。King[47]利用石灰石和碳酸氢钠作为燕麦青贮的缓冲剂添加到日粮中，来确保奶牛生育不受影响。McCullough等[48]对比孕穗期、开花前期、蜡熟期的燕麦青贮，孕穗期青贮可有效提高奶牛的生产性能。Bangani等[49]研究日粮中添加不同比例燕麦青贮、苜蓿干草对奶牛生产性能的影响，表明燕麦青贮可作为奶牛的主要饲料来源来提升奶牛的生产性能，Bhandari等[50]则研究表明不同切碎长度燕麦青贮和苜蓿青贮没有对荷斯坦奶牛的产奶量、瘤胃发酵和采食行为产生影响。Meeske等[31]表明乳酸菌接种的燕麦青贮可以提高奶牛的生产性能，泽西奶牛的产奶量可从16.7 kg显著增加到17.7 kg。Zhu等[51]研究发现在燕麦青贮过程中接种耐低温乳酸菌可以通过提高DM摄入量和瘤胃发酵来提高泌乳牦牛的产奶量。Rondahl等[52]表明燕麦-豌豆间作不同收获期混贮可提高奶牛自由采食量、消化率和产奶量。

表4 燕麦青贮饲喂研究进展Table 4 Advances in feeding of oat silage

Sontakke等[53]研究表明燕麦青贮饲料的粗蛋白消化率高于燕麦干草，具有较高的养分利用潜力，且饲喂燕麦青贮饲料可降低甲烷产生，与干草相比，甲烷总产量降低6.86%。Varma等[54]研究发现用燕麦青贮代替50%的常规精料混合物，可减少25%精饲料的补充，从而节省生长期水牛犊牛的饲养成本。Harper等[55]研究以22.7%燕麦青贮或高粱青贮代替部分玉米青贮(对照组)饲喂奶牛，对照组和燕麦组的DMI和产奶量显著高于高粱组。与对照组或燕麦青贮相比，高粱青贮降低牛奶真蛋白浓度和乳蛋白产量，用燕麦青贮替代22.7%的玉米青贮DM是较好的选择。Arif等[56]研究泌乳水牛日粮中添加饲喂燕麦青贮，燕麦青贮：精料在60∶40，70∶30下，动物的乳脂、总固体物质和乳能含量均有所增加(P<0.05)，可提高早期泌乳水牛的产奶量和成分。Victor Andrés Burbano-Muoz等[57]研究表明当在放牧条件有限时或旱季保护牧草条件下，饲喂燕麦青贮可提高奶牛产奶性能，而在可放牧条件下，补充燕麦青贮则会增加饲喂成本。

张心钊等[46]研究表明燕麦草裹包青贮可以提高湖羊的生长性能和营养利用效率，并且能够促进湖羊瘤胃发酵水平，在一定程度上改善羊肉品质。周力等[58]研究藏羊养殖过程中以燕麦青贮或玉米青贮代替精料，表明燕麦青贮饲草比玉米青贮饲草营养价值高、饲料成本低，可以提高其生长性能和屠宰性能，增加经济效益，具备在高寒牧区推广应用价值。刚永和等[59]对比小麦秸秆，燕麦青干草，燕麦青贮，玉米青贮饲喂绵羊的研究发现，饲喂青贮燕麦饲草日增重达197.35 g，较全株玉米青贮饲草提高 10.85%，较燕麦青干草和小麦秸秆分别提高40.96%和101.71%，青贮燕麦饲草饲喂绵羊经济效益明显。

综上所述，燕麦青贮在饲喂研究方面较多，通过在动物日粮中添加燕麦青贮可有效的提升动物的生产性能，改善瘤胃健康，降低甲烷产生，降低精饲料的补充，获得较好的经济收益。根据饲喂需求目标及生产需要，调制优质燕麦青贮、确定燕麦青贮在日粮中的饲喂比例尤为重要。

5 其他

5.1 品种和地区

燕麦青贮品种筛选主要受不同地区气候、土壤等环境因子影响，Zhao等[60]对比两种燕麦品种(‘陇燕1号’‘陇燕3号’)青贮，发现‘陇燕3号’燕麦青贮发酵品质高于‘陇燕1号’，‘陇燕3号’可消化养分更高。张冉等[61]研究11个燕麦品种在迪庆高寒牧区的青贮潜力，‘贝勒Ⅱ’‘ESK’‘贝勒’具有较高的青贮发酵品质。琚泽亮等[40]研究甘肃省二阴地区7个燕麦品种青贮评比试验，综合考虑产量、营养成分和青贮发酵品质，‘陇燕3号’适宜作为青贮燕麦品种在通渭县及类似的二阴地区种植。杨云贵等[62]研究3个燕麦品种不同收获期下青贮评比试验，表明不同燕麦品种青贮筛选与燕麦生育期有关。根据不同地区环境条件，选择合适燕麦栽培品种，进而提高产量、营养品质、发酵品质和生产需求等。

5.2 贮藏温度、贮藏时间

贮藏温度往往会影响青贮过程中微生物活动，进而影响青贮发酵[63]。贮藏时间过长则会降低青贮的营养品质和发酵品质[64]。Zhu等[30]研究贮藏温度5℃和15℃条件下接种耐低温LAB的燕麦青贮，结果表明接种耐低温LAB在提高发酵质量和减少蛋白质损失方面具有潜在的有效性。Song等[65]研究不同燕麦青贮裹包膜层数及贮藏时间发现，随着贮藏时间延长，燕麦青贮发酵品质逐渐降低，燕麦青贮应在6个月内使用，但裹包膜层数可延长燕麦青贮保存期，如果考虑到长期储存，最好使用裹包膜层数为6层或更多。

6 小结与展望

近年来，国内外关于燕麦青贮的研究持续上升，结合二代测序，探究燕麦青贮中微生物多样性，微生物与发酵品质、营养品质之间的关系，通过菌剂，酶等调控发酵过程，提升青贮品质的研究也越来越多，但对于燕麦青贮发酵机理机制、饲喂效果机理以及燕麦青贮菌剂开发利用方面的研究较少，并且我国燕麦生产上主要以干草形式贮藏，与青贮相比，显著降低营养成分，并存在雨淋的风险。综合考虑水分、生育期、添加剂等多种因素调制安全优质的燕麦青贮，最大限度的保存燕麦的青贮养分，提高燕麦青贮的利用效率，降低生产成本，为反刍家畜提供安全优质的燕麦青贮饲料，保证家畜生产健康，提高家畜生产性能，进而推进草产业、畜牧业高质量发展，促进奶业振兴。