苜蓿青貯品質(zhì)評(píng)定研究進(jìn)展

羅潤(rùn)博，張養(yǎng)東，鄭楠，王加啟

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部奶及奶制品質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

苜蓿以調(diào)制干草和青貯為主要貯存方式。干草是以自然干燥方法進(jìn)行調(diào)制，隨著苜蓿在田間晾曬時(shí)間的延長(zhǎng)及機(jī)械化水平不高、種植規(guī)模偏小、氣候條件差異大等原因，國(guó)產(chǎn)苜蓿干草品質(zhì)偏低，奶牛養(yǎng)殖過(guò)多依賴進(jìn)口苜蓿干草[1～3]。在畜牧業(yè)快速發(fā)展的今天，特別是奶牛業(yè)，奶牛對(duì)飼料品質(zhì)有更高的要求，不僅對(duì)苜蓿需求量大還要品質(zhì)好。而在苜蓿青貯過(guò)程中掌握好含水量就可以更好地保持青綠飼料的營(yíng)養(yǎng)成分[4～6]，相比干草可在更大程度上保證苜蓿品質(zhì)，逐漸成為奶牛的重要粗飼料來(lái)源。苜蓿在青貯過(guò)程中，其品質(zhì)會(huì)受到不同因素的影響，如干物質(zhì)含量[7]、pH值高低[8]、乳酸[9]的發(fā)酵程度等都會(huì)影響苜蓿青貯的品質(zhì)。因此對(duì)苜蓿青貯品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定，不管是在實(shí)際生產(chǎn)中還是在科學(xué)研究方面均有一定意義。

1 苜蓿青貯的意義

苜蓿作為奶牛的重要飼料作物，含有豐富的蛋白質(zhì)，飼喂價(jià)值高。但干草在保存過(guò)程中，易受到雨淋、葉片損失的影響致使?fàn)I養(yǎng)價(jià)值降低。而將苜蓿調(diào)制成青貯可減少營(yíng)養(yǎng)成分的損失，且青貯后氣味酸甜芳香、易消化，家畜喜食，因此越來(lái)越多的養(yǎng)殖者選擇將苜蓿調(diào)制成青貯來(lái)飼喂家畜。

苜蓿作為優(yōu)質(zhì)的飼料，中性洗滌纖維含量較低，家畜的干物質(zhì)采食量較高，可促進(jìn)瘤胃分泌消化液[10,11]，從而有助于提高干物質(zhì)的消化率；用苜蓿青貯喂養(yǎng)奶牛還可以改善乳脂或生乳的品質(zhì)[12,13]；大量的飼喂試驗(yàn)表明，飼喂苜蓿青貯可以提高奶牛產(chǎn)奶量，被譽(yù)為奶牛的“黃金搭檔”；苜蓿青貯后可以長(zhǎng)期保存并保鮮，在密封酸性環(huán)境下，不開(kāi)封、不漏水可保持營(yíng)養(yǎng)成分長(zhǎng)年不變，還便于運(yùn)輸至苜蓿種植不足的地區(qū)。Leduc等[14]比較了飼喂紅三葉草青貯和苜蓿青貯對(duì)奶牛體內(nèi)多不飽和脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)效率及脂肪酸的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼喂苜蓿青貯后，奶牛的實(shí)際產(chǎn)奶量高于飼喂紅三葉草青貯組，苜蓿青貯可以維持瘤胃可降解蛋白和不可降解蛋白的供應(yīng)，也會(huì)增加中性洗滌纖維的攝入量，提高奶牛整體的生產(chǎn)效率。還有研究發(fā)現(xiàn)，隨著日糧中苜蓿青貯的增加，可使發(fā)酵的中性洗滌纖維排放量減少，抵消由于發(fā)酵的中性洗滌纖維量增加而預(yù)期產(chǎn)生的更多的甲烷排放量[15,16]。朱曉艷等[17]在用苜蓿青貯代替苜蓿干草的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，用苜蓿青貯替代苜蓿干草飼喂奶牛，瘤胃降解蛋白含量高于苜蓿干草。Plaizier和Calberry[18,19]探索了飼喂苜蓿青貯對(duì)乳品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)乳脂率隨著苜蓿青貯喂量的增加而有升高的趨勢(shì)，說(shuō)明飼喂苜蓿青貯可以提高牛奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 苜蓿青貯的評(píng)定指標(biāo)及其意義

2．1 干物質(zhì)

在苜蓿青貯過(guò)程中原料水分含量過(guò)高易發(fā)生霉變，過(guò)低則不易壓實(shí)，所以在青貯前后監(jiān)測(cè)干物質(zhì)的含量是非常重要的。干物質(zhì)水平對(duì)苜蓿發(fā)酵過(guò)程中氮轉(zhuǎn)化的影響起著關(guān)鍵的作用，青貯飼料中的粗蛋白質(zhì)含量可以直接影響動(dòng)物對(duì)含氮物質(zhì)的利用。蛋白水解的初始速率隨干物質(zhì)水平的增加呈線性下降趨勢(shì)，蛋白水解速率隨時(shí)間呈指數(shù)下降，氨氮的生成隨著干物質(zhì)水平的增加而減少，降低pH值和增加干物質(zhì)含量可以降低氨氣的生成速率[20]。青貯原料干物質(zhì)水平應(yīng)控制在多少為宜，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)此也存在很多爭(zhēng)議。Borreani等[21]分析了近15年的文獻(xiàn)，得出干物質(zhì)含量控制在30%～50%之間進(jìn)行青貯效果最好；而B(niǎo)uxton等[22]建議干物質(zhì)含量在45%～55%之間，這樣在裹包青貯過(guò)程中更容易壓實(shí)；此外，Muck等[20]在研究苜蓿青貯飼料中干物質(zhì)水平對(duì)氮轉(zhuǎn)化的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，非蛋白氮、游離氨基酸和氨的最終濃度隨著干物質(zhì)的增加而降低，初始蛋白水解率會(huì)隨著干物質(zhì)水平的增加而呈線性下降。

2．2 pH值

掌握青貯發(fā)酵過(guò)程中pH變化規(guī)律是非常重要的，因?yàn)閜H值是評(píng)價(jià)苜蓿青貯飼料品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。一般在青貯后pH值下降到4.2被認(rèn)為是穩(wěn)定青貯。如果在最初發(fā)酵時(shí)pH值不能迅速降低，那么其中的腐敗微生物就會(huì)同乳酸菌競(jìng)爭(zhēng)，影響苜蓿青貯的品質(zhì)[23,24]。在苜蓿青貯中，乳酸菌將糖類轉(zhuǎn)化成了有機(jī)酸，使pH值下降，從而抑制了有害微生物的生長(zhǎng)代謝，減少了苜蓿在青貯過(guò)程中的變質(zhì)。對(duì)有害微生物活動(dòng)的抑制，可使蛋白酶的活性降低，提高苜蓿青貯的蛋白質(zhì)含量[25]。

2．3 粗蛋白

苜蓿作為優(yōu)質(zhì)的粗飼料主要是以蛋白含量高著稱，所以粗蛋白對(duì)評(píng)價(jià)苜蓿青貯來(lái)說(shuō)是非常重要的指標(biāo)。一般苜蓿青貯后的粗蛋白含量在20%以上，可以給瘤胃微生物提供必需氨基酸。對(duì)苜蓿來(lái)講，葉片的蛋白質(zhì)含量要高于莖稈，所以在青貯時(shí)要保持葉片完整，以保證蛋白質(zhì)的含量。另外，粗蛋白水平和其貯藏時(shí)間成正比。有大量文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，飼喂苜蓿青貯可增加奶牛的產(chǎn)奶量和總微生物蛋白含量，還提高了牛奶蛋白質(zhì)水平[26]。用苜蓿青貯飼喂泌乳奶牛，瘤胃氨氮和生乳尿素氮含量較高。

但需注意的是，由于苜蓿的碳水化合物含量低，緩沖能力高，因此難以單獨(dú)青貯，而碳水化合物的含量對(duì)青貯飼料品質(zhì)的穩(wěn)定至關(guān)重要，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多方法來(lái)改善其發(fā)酵質(zhì)量，例如，與禾本科牧草進(jìn)行混貯，以及使用化學(xué)添加劑或生物接種劑。有試驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)60d的青貯，在苜蓿和玉米混合青貯飼料中，pH值、非蛋白氮、氨氮和肽氮含量呈線性下降。在苜蓿和高粱的混合青貯飼料中，干物質(zhì)和非蛋白氮的含量隨著高粱含量的增加而線性增加，而pH值、乳酸和氨氮的含量則呈線性下降。這項(xiàng)研究表明，與添加高粱相比，玉米和苜?；熨A對(duì)青貯料發(fā)酵質(zhì)量和抑制蛋白質(zhì)降解具有更積極的作用[27]。

2．4 纖維

纖維是植物細(xì)胞壁主要組成成分，可以刺激唾液的分泌和反芻，主要是因?yàn)槟膛２墒耻俎Ｇ噘A后瘤胃常含有較高的厭氧真菌，日糧中纖維含量越高，奶牛的采食和反芻時(shí)間就越長(zhǎng)。在《青貯和半干青貯飼料 紫花苜?！焚|(zhì)量分級(jí)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)[28]中，對(duì)中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維評(píng)價(jià)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分別是≤36%和≤30%。對(duì)奶牛的干物質(zhì)采食量影響較大的是中性洗滌纖維，它在網(wǎng)狀瘤胃中具有潛在的充盈作用[29]。纖維含量、物理形態(tài)和發(fā)酵活性影響奶牛采食量以及奶牛對(duì)飼料的泌乳反應(yīng)。飼喂苜蓿青貯代替玉米青貯可減輕由于飼料供應(yīng)中斷而引起的酸中毒風(fēng)險(xiǎn)，這可能是由于苜蓿中有較低的淀粉濃度、較高的有效纖維濃度，以及相對(duì)于玉米青貯來(lái)說(shuō)有更高的緩沖能力[30]。

2．5 碳水化合物

碳水化合物在奶牛日糧中占60%～70%，是奶牛的主要能量來(lái)源之一。苜蓿碳水化合物含量在3.7%（DM）左右，而苜蓿青貯最低碳水化合物含量為9.5%（DM），所以適當(dāng)?shù)奶妓衔锟商岣咔噘A效果[31]。評(píng)價(jià)苜蓿青貯中碳水化合物的含量對(duì)提高奶牛的氮利用率是至關(guān)重要的，因?yàn)榱鑫肝⑸锖蜋C(jī)體代謝所需能量來(lái)源于碳水化合物在瘤胃和腸道的消化[32]。碳水化合物可以通過(guò)刺激微生物蛋白質(zhì)的合成來(lái)提高青貯飼料中非蛋白氮的利用率[33]。已有研究表明，牛奶中乳脂的含量受飼喂不同含量碳水化合物日糧后奶牛瘤胃產(chǎn)生的乙酸/丙酸比值的影響[34]，瘤胃內(nèi)碳水化合物的含量和組成受瘤胃可降解蛋白向微生物蛋白轉(zhuǎn)化的影響，由于它們之間的降解速率不同，則會(huì)造成氮素的無(wú)效利用，也會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入十二指腸的氮含量降低和瘤胃微生物蛋白的產(chǎn)量降低[35]。有研究發(fā)現(xiàn)苜蓿青貯可以提高瘤胃微生物的合成能力進(jìn)而提高奶產(chǎn)量。范金星等[36]發(fā)現(xiàn)用苜蓿青貯替代苜蓿干草飼喂奶牛，產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)得到提高，乳蛋白率提高了9.3%。

2．6 有機(jī)酸

附著在新鮮苜蓿上的乳酸菌含量低，青貯時(shí)無(wú)法迅速而充分地降低pH值，為了實(shí)現(xiàn)快速降低苜蓿pH值，可在青貯時(shí)添加一定量的乳酸菌。青貯發(fā)酵過(guò)程的好壞由有機(jī)酸總量決定，其中乳酸所占比例越高越好。乳酸對(duì)青貯品質(zhì)的改善已經(jīng)有眾多研究[37～39]，一般認(rèn)為青貯的長(zhǎng)期保持要依靠乳酸菌快速抑制有害微生物的繁殖；乙酸和丁酸的含量高低對(duì)發(fā)酵質(zhì)量有很大影響，含量高會(huì)引起青貯飼料的變質(zhì)。在苜蓿青貯前后添加一定量的有機(jī)酸可以產(chǎn)生較強(qiáng)的抑菌性，尤其是對(duì)苜蓿這種可溶性碳水化合物低、收獲時(shí)含水量高難青貯的飼料來(lái)說(shuō)，可以很好地抑制有害微生物的繁殖，同時(shí)有機(jī)酸可以抑制酵母菌繁殖，有利于在青貯窖開(kāi)窖后預(yù)防青貯的二次發(fā)酵。在《青貯和半干青貯飼料 紫花苜?！焚|(zhì)量分級(jí)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)[28]中，對(duì)乙酸和丁酸評(píng)價(jià)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分別是≤20%和0%。Ertekin等[40]研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵乳桿菌對(duì)青貯飼料品質(zhì)性狀方面的影響較突出。在苜蓿青貯前添加有機(jī)酸，調(diào)制青貯料進(jìn)行飼喂，奶牛生長(zhǎng)性能有所提高。苜蓿青貯中十二指腸可利用的粗蛋白質(zhì)含量高于玉米和大麥青貯飼料，并且在苜蓿中添加甲酸后，瘤胃的微生物合成速度和微生物氮含量均增加了。另外，添加有機(jī)酸的青貯會(huì)降低瘤胃中粗蛋白的表觀消化率，并增加過(guò)瘤胃蛋白的比例，添加甲酸可以通過(guò)增加動(dòng)物脂肪來(lái)改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能[41]?？偠灾?，有機(jī)酸是直接能反映出苜蓿青貯好壞的指標(biāo)。

2．7 氨態(tài)氮與總氮比值

苜蓿被廣泛用作奶牛的飼料，除了蛋白含量高、適口性好等優(yōu)點(diǎn)以外，對(duì)奶牛來(lái)說(shuō)還可以提高其消化率、促進(jìn)奶牛繁殖性能。氨態(tài)氮與總氮比值是反映青貯時(shí)蛋白質(zhì)分解好壞的指標(biāo)，氨態(tài)氮的濃度會(huì)隨貯藏時(shí)間的增加而增加[28]。在《青貯和半干青貯飼料 紫花苜?！焚|(zhì)量分級(jí)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)[32]中，對(duì)氨態(tài)氮/總氮的比值評(píng)價(jià)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是≤10%。飼喂苜蓿青貯可提高奶牛瘤胃中的氨態(tài)氮濃度，并將過(guò)量的氮排泄到環(huán)境中。根據(jù)Langston等[43]的研究發(fā)現(xiàn)，蛋白經(jīng)水解可形成肽和氨基酸，氨態(tài)氮的形成反映了氨基酸的脫氨作用，青貯飼料中的氨態(tài)氮濃度不同，主要是因?yàn)樵谇噘A過(guò)程中游離氨基酸脫氨強(qiáng)度導(dǎo)致的。此外，還與干物質(zhì)采食量有關(guān)系，苜蓿青貯飼料中氨氮含量的增加會(huì)降低奶牛干物質(zhì)采食量，對(duì)牛奶產(chǎn)量和牛奶脂肪產(chǎn)量也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響[44]。

2．8 顆粒大小

青貯飼料的顆粒大小是很重要的，因?yàn)轭w粒過(guò)長(zhǎng)會(huì)增加奶牛咀嚼所需時(shí)間，并且影響在瘤胃中的降解程度，從而延長(zhǎng)進(jìn)食的時(shí)間。纖維消化率可能也會(huì)限制泌乳奶牛的干物質(zhì)采食量，通過(guò)改變飼糧中青貯纖維的含量、消化率和顆粒大小，可以使泌乳奶牛的進(jìn)食時(shí)間增加。不僅如此，青貯飼料的顆粒大小對(duì)發(fā)生亞急性瘤胃酸中毒的哺乳期奶牛的瘤胃pH值也有一定的影響。奶牛發(fā)生亞急性瘤胃酸中毒時(shí)，瘤胃pH值一般低于5.5。使用帶有4.0mm篩網(wǎng)的全混合日糧顆粒分離器可對(duì)苜蓿青貯的物理有效纖維指標(biāo)進(jìn)行更好的評(píng)價(jià)。苜蓿青貯飼料顆粒在小于1.18mm時(shí)奶牛瘤胃流出速度更快，平均為5.57%/h[45]。并且Soita[46]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂短青貯飼料的奶牛每天咀嚼和反芻的時(shí)間比飼喂長(zhǎng)青貯飼料的奶牛少90min。

3 結(jié)論與展望

國(guó)內(nèi)學(xué)者在進(jìn)行苜蓿青貯評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法各不相同，比如對(duì)苜蓿的碳水化合物含量、乳酸含量、蛋白質(zhì)含量、蛋白降解程度進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)已有眾多的指標(biāo)與方法。其實(shí)還可以在對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，增加對(duì)溫度、含氧量等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前評(píng)價(jià)青貯玉米的指標(biāo)不適用于評(píng)價(jià)苜蓿青貯，我國(guó)還沒(méi)有一項(xiàng)針對(duì)苜蓿進(jìn)行評(píng)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建立一套針對(duì)苜蓿青貯的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法已迫在眉睫。