全株玉米青貯制作及其品質(zhì)評價標準的制定

楊大明，毛瑞霞，陳生英，文鵬程

（1.酒鋼集團甘肅祁牧乳業(yè)有限責任公司，甘肅 嘉峪關 735100；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學，甘肅 蘭州 730070）

0 前言

全株玉米青貯[1]是指全株青綠玉米經(jīng)青貯收割機收割后，在青貯窖中經(jīng)壓實、密封、貯存、發(fā)酵等工藝處理后的牲畜飼料。其中的營養(yǎng)物質(zhì)包括干物質(zhì)、淀粉、粗蛋白、粗脂肪、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、乳酸等。

全株玉米青貯是奶牛全混合日糧中的主要成分[2]，高品質(zhì)的全株玉米青貯飼料具有氣味酸香、柔軟多汁、適口性好、營養(yǎng)豐富等特點，不但能保存全株玉米大部分營養(yǎng)養(yǎng)分，還能提高飼料的適口性和消化率，而且占地面積小、容易貯存，實現(xiàn)奶牛飼料的常年供應。

全株玉米青貯占牧場奶牛飼料成本的比例較高，可達年原奶銷售額的20%。雖然目前全株玉米青貯飼料技術已被廣泛應用，但因玉米種植地理環(huán)境、種植技術、收割時機、收割、壓實、密封、發(fā)酵、貯藏、取用等關鍵環(huán)節(jié)的技術沒有標準化，導致全株玉米青貯飼料質(zhì)量不穩(wěn)定、利用率不高[3]。因此，有必要制定全株玉米青貯制作標準，對關鍵工藝參數(shù)進行設定，并嚴格執(zhí)行，最終實現(xiàn)全株玉米青貯飼料質(zhì)量符合奶牛飼喂標準，同時節(jié)本降耗，提高飼喂效益。

1 全株玉米青貯制作原理

全株玉米青貯飼料制作過程[4-6]為將新鮮的玉米植株在合適的時機，利用克拉斯、約翰迪爾等設備進行收割，運送到牧場青貯窖堆積，用青貯專用壓實拖拉機壓實，然后用黑白膜和阻氧膜進行密封。在微生物（主要是乳酸菌）的厭氧發(fā)酵作用下，青貯中所含的可溶性碳水化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C酸（主要為乳酸），導致pH 快速降低，抑制其他不耐酸微生物的生長，起到防腐作用，有效避免了青貯營養(yǎng)損失和霉變，使原料中的養(yǎng)分得以較好保存。貯存較好的青貯能夠保存一年以上。

2 全株玉米青貯制作工藝及關鍵參數(shù)

2.1 制作前的準備

在青貯玉米收割前，主要對克拉斯、約翰迪爾等收割設備進行維護保養(yǎng)，確保切割長度和粉碎粒度達到要求；對青貯窖進行清掃清潔，處理后保證干凈；組織好運輸車輛的統(tǒng)一拉運，保證車體干凈；成立青貯收割工作組，各負其責。

2.2 收割時機選擇

收獲時全株玉米青貯價值最高的成分為淀粉，其次是纖維。通常情況下，收獲成熟度和青貯玉米水分存在一定的對應關系，達到成熟期時全株玉米水分每天減少0.5%～1.0%，此時每天沉積0.5%～1.0%的淀粉，直到黑層期。收割時機的選擇要求淀粉＞30%，干物質(zhì)＞30%時開始收割。

2.3 收割

2.3.1 收割目的

全株玉米青貯在確定收割時機后，采用約翰迪爾、克拉斯等加工設備將全株玉米進行切割和壓碎。適宜的切割長度既能滿足奶牛瘤胃對粗纖維的需求，又能避免奶牛挑食和增加奶牛對干物質(zhì)的采食量；壓碎是為了將玉米中的淀粉全部暴露出來，一方面有利于微生物發(fā)酵，另一方面降低飼喂過程中淀粉的浪費。

2.3.2 收割標準

收割指標包括全株玉米青貯干物質(zhì)的含量、切割長度、籽實處理設備的滾刀間距、籽粒破碎度和淀粉含量。最佳收割標準按照干物質(zhì)含量，確定全株玉米切割長度、籽粒破碎度和籽實處理設備的滾刀間距。全株玉米收割標準推薦參數(shù)見表1。

表1 全株玉米收割標準推薦表

2.4 青貯壓實

2.4.1 青貯壓實的意義

將青貯玉米以最快的速度填充到青貯窖，并用鏟車進行壓實，排除青貯玉米中存在的空氣，有效抑制玉米青貯發(fā)熱，從而保證青貯玉米的質(zhì)量[7]。

2.4.2 壓實標準

按照每小時運料1 000 kg，需要400 kg 的壓實拖拉機重量，并且每層鋪料厚度為100 mm。

2.4.3 壓實過程

倒料、推料從左到右（或反之）有序進行；壓實設備的行進速度為2.5～4 km∕h，不超過8 km∕h；不能在料面上轉(zhuǎn)彎；青貯料面至少被壓實兩遍，頂部壓實4～6 遍；每次車輪胎印和上次重疊范圍1∕3～1∕2；底線的壓實同樣不能忽視。

2.4.4 壓實密度測定

（1）取樣位置選擇。離兩側(cè)窖墻3 m處各選取1個采樣點，然后在2個采樣點中間每間隔5 m選1個采樣點。

（2）測定時機。建議接近封窖高度時，采樣測定。采樣之后填實采樣孔。每沿窖面推進20 m，采樣測定一次。

（3）裝水塑料袋材質(zhì)選擇。要能保證裝水后塑料袋自然展開，充滿采樣孔，建議用生鮮超市用塑料袋。

（4）采樣稱重。利用青貯密度測量儀將取出的青貯樣品稱重，然后將塑料袋放入取樣后的孔中，注滿水至與踏板底面水平，小心取出水袋并稱重。

（5）壓實密度計算。壓實密度=青貯玉米質(zhì)量∕水的質(zhì)量，單位為kg∕m3。

（6）后期抽查。在青貯開窖使用后，各牧場可以進一步檢測壓實密度，與封窖前的壓實密度進行對比分析，評估壓實密度的變化情況，總結(jié)經(jīng)驗。

（7）壓實密度和干物質(zhì)對應推薦表。壓實密度和干物質(zhì)的對應關系見表2。在實現(xiàn)推薦的壓實密度前提下，可適當放寬切割長度限制，以最大化從玉米青貯中獲得有效的粗纖維，降低對燕麥草、苜蓿等其他粗纖維類飼料原料的依賴。

表2 壓實密度和干物質(zhì)對應推薦表

2.5 密封

2.5.1 密封的作用

為了給青貯營造一個密閉的環(huán)境，應減少氧氣的通透和光照，從而降低表面青貯的損失。

2.5.2 密封材料的選擇

一般黑白膜對氧分子有限制，但氧氣沒有被完全阻擋，表層1 m青貯干物質(zhì)的損失率在20%；選擇阻氧膜可以有效阻隔氧氣，表層1 m青貯干物質(zhì)的損失率為10%。而且使用雙層膜的效果要好于單層膜[8]。

2.5.3 密封方式

頂層用黑白膜+阻氧膜進行密封，兩側(cè)用透明膜進行密封，然后用砂石密封四周，并用砂石和輪胎壓緊頂層膜。

2.6 發(fā)酵

2.6.1 有氧呼吸階段

在青貯壓實和密封期間，因青貯窖壓實密度的不同，導致青貯中含有不同程度的氧氣，最終被植物和微生物呼吸消耗。蛋白質(zhì)在植物蛋白酶的作用下分解為氨基酸，可溶性碳水化合物在碳水化合物酶的作用下含量不斷增加。同時植物表面附生或污染的好氧和兼性好氧細菌、真菌競爭性利用氧氣和作物表面的營養(yǎng)成分，快速生長繁殖。優(yōu)勢菌群替代順序為腸桿菌—鏈球菌、明串珠菌、片球菌和四聯(lián)球菌—乳桿菌[9]。隨著各種代謝活動的進行，青貯容器內(nèi)的氧氣逐漸被耗盡，最后變成厭氧環(huán)境，植物細胞呼吸作用和好氧微生物代謝活動被終止。

2.6.2 發(fā)酵階段

隨著氧氣的耗盡，青貯容器內(nèi)變成厭氧環(huán)境，各種厭氧及兼性厭氧微生物，包括乳酸菌、腸球菌、梭菌和酵母菌，通過競爭性利用植物表面的可溶性碳水化合物和其他營養(yǎng)物而生長。隨著青貯飼料發(fā)酵過程的進行，pH 不斷下降，短乳桿菌等異型發(fā)酵乳酸菌對自身的代謝產(chǎn)物-乙酸的耐受性較高，對其他微生物的抑制或拮抗作用都有增加。

2.6.3 穩(wěn)定階段

當青貯料的pH降低到4.6左右，在沒有空氣進入青貯窖的情況下，各種微生物發(fā)酵及代謝活動都保持相對穩(wěn)定，這個階段的微生物種類較少，主要以產(chǎn)酸和耐酸的乳酸菌為主，但同時一些微生物以孢子休眠的形式存在于青貯中。

2.7 貯藏

2.7.1 貯藏的作用

在青貯貯藏過程中，玉米籽實中蛋白質(zhì)、淀粉基質(zhì)結(jié)構(gòu)可以進一步分解，提高奶牛對玉米青貯的消化率。

2.7.2 貯藏的時間

全株玉米青貯貯藏4—6 個月后喂養(yǎng)奶牛。貯藏時間[10]還要考慮場地、貯藏空間等資源占用、青貯存儲的資金成本、貯藏期間腐敗損失、塑料等密封材料的完整性等因素。

2.8 管理

制定管理方案，對覆蓋膜是否破碎、雨天是否滲水、排污設施是否完好、青貯窖結(jié)構(gòu)是否完好等進行檢查，對存在的問題安排責任人，并提出整改措施及整改時間，并進行記錄。

2.9 取用

當青貯容器被開封后，部分青貯飼料暴露在空氣中，氧氣進入青貯窖表面，深入表層約1 m。在此階段，酵母菌、霉菌等有害微生物利用青貯中的營養(yǎng)成分及乳酸和乙酸等代謝產(chǎn)物進行大量繁殖，使得青貯料發(fā)熱并迅速腐敗，干物質(zhì)損失量較大，最終使青貯營養(yǎng)價值下降。因此，每天至少取料30 cm；熱天、過干或壓實不良的青貯每天應取得更多；保持取料面干凈，減少損失；僅取足夠飼喂的青貯；挑出發(fā)霉變質(zhì)或腐敗的部分。

3 全株玉米青貯品質(zhì)評價

制定青貯在感官、理化指標、發(fā)酵程度和衛(wèi)生指標4個方面的評價標準[11-15]，并對青貯飼料進行綜合評價，制定評價體系。

3.1 現(xiàn)場感官評價

全株玉米青貯色澤要求為綠色或黃綠色；氣味為酸味中帶有酒香味；質(zhì)地為保持玉米莖葉果實原有的狀態(tài)，且保持松散柔軟狀態(tài)；籽實破碎度為沒有可見的完整籽實；切割長度為切割面整齊，各長度占比合理。

全株玉米青貯感官評價包括青貯玉米的色澤、氣味、質(zhì)地、玉米籽實破碎、切割的長度5 個方面。色澤為青，氣味為芳香酒酸味；質(zhì)地為莖葉保持原有的狀態(tài)，松散柔軟易分離；籽實破碎度為無可見完整籽實；切割長度為長度一致且切割整齊。

3.2 營養(yǎng)指標評價

全株玉米青貯營養(yǎng)指標包括6 個方面，分別為干物質(zhì)（DM）、淀粉（Starch）、酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、粗蛋白（CP）、灰分（Ash）。營養(yǎng)指標評價標準見表3。

表3 營養(yǎng)指標評價標準

3.3 發(fā)酵程度指標評價

全株玉米青貯發(fā)酵程度指標包括pH、氨態(tài)氮占總氮比例、各類酸（乳酸、乙酸、丁酸）占干物質(zhì)的比例，發(fā)酵程度指標評價標準見表4。

表4 發(fā)酵程度指標評價標準

3.4 衛(wèi)生指標評價

全株玉米青貯衛(wèi)生指標包括真菌毒素和有害微生物2 個指標。真菌毒素包括6 種毒素，分別為黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、T-2 毒素、赭曲霉毒素、伏馬毒素；有害微生物包括2 種微生物，分別為霉菌、沙門氏菌。衛(wèi)生指標評價標準見表5。

表5 衛(wèi)生指標評價標準

3.5 綜合評價

全株玉米青貯從感官、營養(yǎng)、發(fā)酵和衛(wèi)生指標4個方面進行綜合評價，權重分別為0.25、0.3、0.25、0.2。

綜合得分在90分以上為優(yōu)秀，得分在80～90為良好，得分在60～80 為一般，得分小于60 為劣等。牧場可以根據(jù)自身青貯制作和收購實際情況，對全株玉米青貯評價指標權重進行調(diào)整，最終得出全株玉米青貯的等級。

3.6 評價結(jié)果應用

根據(jù)全株玉米青貯單項評價結(jié)果和綜合評價結(jié)果，對玉米青貯制作過程中的關鍵環(huán)節(jié)和控制點進行控制，完善全株玉米青貯制作標準，使制作的青貯達到優(yōu)質(zhì)玉米青貯的質(zhì)量標準。在此基礎上，牧場還需加強青貯玉米的現(xiàn)場管理，優(yōu)化飼料配方，提高使用效率，并對不完善和需改進的內(nèi)容制定整改措施，應用于下一年度全株玉米青貯的制作全過程。

4 討論

優(yōu)質(zhì)全株玉米青貯作為奶牛全混合日糧的主要成分，對奶牛健康、原奶產(chǎn)量和質(zhì)量、牧場經(jīng)營效益等起著關鍵作用。制作出優(yōu)質(zhì)的青貯不僅要嚴格執(zhí)行青貯收割時機、收割、壓實、發(fā)酵、密封、貯藏、取用等關鍵技術環(huán)節(jié)，同時要提升檢測水平、數(shù)據(jù)分析等能力，還要對玉米種子、種植地理環(huán)境、種植過程進行標準化作業(yè)，從而全面提升全株玉米青貯的質(zhì)量和安全，最終實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)玉米青貯的利用效率，降低牧場飼喂成本、提高經(jīng)濟效益。