青贮饲料调制的原理与效果
一、青贮饲料的发酵原理与过程
1、青贮的发酵原理
青贮的原理是在适宜的条件下，通过乳酸菌厌氧发酵产生酸性环境，抑制和杀死各种微生物的繁衍，从而达到保存饲料的目的。
成功青贮的条件包括保证厌氧、适宜水分、足够的糖分等。
青贮成败的关键在于能否创造条件，保证乳酸菌的迅速繁殖，形成有利于乳酸发酵的环境和排除有害的腐败过程的发生与发展。
2、青贮发酵的基本过程
青贮饲料调制中的发酵过程大致可以分成好气发酵期、乳酸发酵期、安定期或丁酸发酵期等三个主要阶段。
2.1好气发酵期：该阶段从青贮原料放入窖中开始，这时原料空隙中存在大量的氧气，而植物细胞尚在继续呼吸，呼吸的结果就是消耗氧气，产生二氧化碳和释放大量的热；二氧化碳逐渐占据了青贮料中的空隙，使青贮料逐渐变为厌氧环境，再加上产热，为乳酸菌的繁殖提供了条件。好气发酵期约在青贮后3-5天，这一阶段青贮原料在青贮窖中的下沉幅度最大，如水分含量高时，第四、五天的渗漏最为严重。
2.2乳酸发酵期：这一阶段是乳酸菌增殖，乳酸形成的阶段，在正常情况下，窖内温度由33℃降到25℃，PH值由6下降到3.4-4.0，这个阶段约持续15-20天，由于产生的乳酸已经达到高的水平，乳酸菌本身也受到抑制。
2.3安定期或丁酸发酵期：由于青贮饲料中产生的大量乳酸，在乳酸菌被抑制的同时，其他杂菌的繁殖也被抑制，如果青贮窖镇压得紧，封顶严密，空气排除干净，青贮饲料稳定不变就可得以长期保存。
如果乳酸量少，有害杂质、丁酸菌就会繁殖产生丁酸，并作用于青贮原料，引起蛋白质、氨基酸分解生成氨和胺，这时青贮料发出臭味，降低适口性。
如果青贮窖封盖破损，空气进入，霉菌繁殖，乳酸分解，酸度下降后杂菌繁殖，这样就会使青贮能量减少，品质受到不良影响。
二、青贮过程中的微生物学变化
新鲜作物上存在的微生物主要是需氧真菌和细菌，随着青贮器内厌氧状况的发展，它们逐渐被厌氧菌代替。
主要的厌氧菌军中包括：乳杆菌属、埃希氏杆菌属、克雷伯氏杆菌属、芽胞杆菌属、梭状芽孢杆菌属、链球菌属、明串珠菌属和片球菌属等。青贮中也有兼性厌氧的酵母菌存在，它可在青贮中存活、繁殖。
乳酸菌是兼性细菌，正常情况下少量存在于作物表面，作物收获后能快速增殖，在作物被切段或破裂时更甚。
乳酸菌分为同志发酵和异质发酵两种类型，前者的发酵效率优于后者。
制作青贮时，乳酸菌不断增殖，将作物中的水溶性碳水化合物发酵成有机酸（主要是乳酸），从而降低青贮的PH值。低酸度环境可抑制微生物的生长，特别是腐败菌在酸性环境下会很快死亡。当PH值降到4.0以下时，包括乳酸菌在内的所有微生物活动终止。此时只要保持密闭的酸性环境，青贮饲料能长期稳定地保存下来。国外曾有人试验，很好调制的青贮饲料在密闭条件下保存十年，其发酵质量变化不大。
如果PH值不稳定，存在于原作物表面的梭状芽孢杆菌就会增殖。这些细菌可将乳酸和残留的水溶性碳水化合物发酵为丁酸，导致PH值上升。然后，不耐酸的梭状芽孢杆菌开始活动，水解蛋白质产生氨，使PH值进一步升高。梭状芽孢杆菌对水分敏感，含水量较高的作物（85%以上），即使PH值降到4也不可能完全抑制这些细菌的活动。
在收获的作物上正常存在并能在青贮中增殖的另一组微生物是大肠杆菌类细菌，包括埃希氏杆菌属和克雷伯氏杆菌属菌种。这些微生物在发酵糖分时，产物主要是乙酸，因此一直被认为是“以酸菌”。适合大肠杆菌类细菌生长的最适PH值大约为7.0，这些细菌只在发酵的初期才有活性，因为此时的PH值有利于它们的生长。
三、青贮过程中的生物化学变化
1、碳水化合物 在青贮的过程中，只要有氧存在，且PH值不发生急剧变化，植物呼吸酶就有活性。当产生的热足以引起青贮作物的温度达到相当高时，青贮作物中的水溶性碳水化合物就会被氧化为二氧化碳和水。如果在填充过程中和填充后，青贮作物未能充分压实，空气就有可能透入，温度也会继续升高。若未能及时发现，会导致过热青贮料，不仅造成养分损失，而且青贮质量低劣。
正常的青贮调制情况下，可迅速形成厌氧环境，如酸菌将利用水溶性碳水化合物，发酵成为乳酸和其他产物。己糖生成乳酸时，同质发酵乳酸菌比异质发酵乳酸菌更为有效，因为异质发酵除了产生乳酸外，还产生甲烷、甘露醇和乙酸等。发酵中也有半纤维素的水解作用，生成的戊糖也可发酵生成乳酸。
2、含氮化合物 处于生长期的饲料作物，总氮中约有75%-90%的氮以蛋白氮的形式存在。收获后，植物蛋白酶会迅速将蛋白质水解为氨基酸，在12-24小时内，20%-25%的总氮可被转化为非蛋白氮。多数非蛋白氮以氨基酸的形式存在，但由于植物脱羧酶的作用，有些氨基酸可进一步降解生成胺，特别是谷氨酸和天门冬氨酸。
乳酸菌分解氨基酸的能力有限，它仅能将丝氨酸和精氨酸分别转化为3-羟基丁酮和鸟氨酸。
然而，在梭菌占主导地位时，氨基酸改变甚多，主要包括三类反应：脱氨基作用、脱羧基作用和氧化还原偶联反应，其结果是生成胺、二氧化碳、酮酸和脂肪酸。
3、有机酸和缓冲能 植物的缓冲能，即其抗御PH改变的能力，是影响青贮饲料调制的重要因素。通常，缓冲能以每千克的植物干物质在浸软时PH由4上升到6时所需碱的毫克当量数表示。
在4-6的PH范围内，青绿饲料缓冲能的70%-80%靠有机酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐和氯化物维持，植物蛋白质的缓冲作用占10%-20%。
禾本科植物含有柠檬酸和苹果酸等有机酸，青贮期间这些算井乳酸菌发酵可生成乳酸、乙酸、甲酸、乙醇、丁二醇和3-羟基丁酮产物；而豆科牧草粗蛋白含量高于禾本科牧草，因此豆科牧草的缓冲能高于禾本科牧草，如黑麦草的缓冲能为250-400毫克当量/千克，而三叶草和紫花苜蓿的缓冲能值为500-600毫克当量/千克，这一特性使得豆科牧草比禾本科牧草难以青贮。
青贮过程中，乳酸盐、乙酸盐和其他产物的形成可使缓冲能值升高。PH较低的青贮饲料，缓冲能值可能比原值增大3-4倍；限制发酵可减少缓冲物质的生成。
4、色素和维生素
青贮期间最明显的变化是饲料的颜色。由于有机酸对叶绿素的作用，使其成为脱镁叶绿素，导致青贮饲料变为浅棕色。
维生素A的前体物——β-胡萝卜素的破坏与温度和氧化程度有关，二者都高时，β-胡萝卜素损失较多。但贮存较好的青贮料，胡萝卜素的损失可低于30%。
四、青贮饲料的优点
1、青贮饲料原料来源广泛 不仅玉米、高粱、黑麦草、苜蓿等作物可制成适口而营养丰富的青贮，而且一些野草、野菜、树叶等无毒青绿植物以及粮食加工副产品、块根作物、青绿秸秆和各种蔬菜残渣等也可用来制作青贮。
2、青贮受天气影响小，贮存空间小，饲喂容易机械化操作 一般每立方米的干草垛只能垛70千克左右的干草，而每立方米的青贮窖能贮藏青贮饲料450-700千克，折成干草也能贮藏100-150千克。
3、营养成分损失小，可保持原料青绿多汁 一般青绿植物，在成熟和晒干之后，营养价值降低30%以上，但青贮时的营养价值损失一般在10%以内，尤其是蛋白质与维生素（胡萝卜素等）损失很少。
干草含水量只有14%—17%，而青贮饲料含水量达70%，适口性好，消化率高。
4、青贮可以消灭害虫及杂草 很多危害农作物的害虫，寄生在收割后的秸秆上越冬，如果把这些秸秆铡碎青贮，由于青贮窖里缺乏氧气，并且酸度较高，就可以将许多害虫的幼虫杀死。
另外，许多杂草的种子，经过青贮后便可失去发芽能力。
5、青贮时应用添加剂可强化饲料养分 制作青贮料还可以应用各种添加剂，如尿素、丙酸等，起到强化原料养分的作用。
五、青贮饲料添加剂
1、发酵促进剂
1.1微生物添加剂 乳酸菌菌种
1.2碳水化合物 保证充分乳酸发酵的青贮原料其可溶性碳水化合物含量应高于2%(鲜样），如果低于2%，便要加入一些可溶性糖，以利发酵。
1.3纤维酶制剂 纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶以及葡萄糖氧化酶（目的是尽快消耗氧气，形成厌氧环境）
秸秆类饲料，纤维木质素含量较高，常结合采用多种纤维酶制剂。纤维素分解酶可以把纤维物质分解为单糖，为乳酸菌发酵提供能源，还能改善饲料消化率。
2、发酵抑制剂 无机酸（硫酸、盐酸等）、有机酸（甲酸、丙酸）和甲醛。
适宜添加量：（1）硫酸、盐酸：先用5倍水稀释；每100千克青贮加入5-8升稀释液。
（2）甲酸：每吨青贮料加甲酸约3千克。
（3）乙酸：加入青贮重量的0.5%-2%。
（4）甲醛：推荐用量0.3%-1.5%。
3、防腐剂——丙酸、山梨酸、氨、硝酸钠、甲酸钠
添加量：每平方米青贮料加1升，喷洒表面。
4、营养性添加剂
尿素：原料的0.5%。
碳酸钙：每吨加入为4.5-5千克。
其他：硫酸铜2.5克/吨、硫酸锰5克/吨、硫酸锌2克/吨、氯化钴1克/吨、碘化钾0.1克/吨。
5、吸附剂——甜菜渣、秸秆、麸皮以及谷物。
六、青贮饲料饲喂量
各种家畜每日饲喂青贮料的参考数量
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家畜种类 |
适宜喂量（㎏） |
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家畜种类 |
适宜喂量（㎏） |
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产乳牛 |
15-20 |
役牛 |
10-20 |
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育肥牛初期 |
12-24 |
马 |
7-10 |
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育肥牛中期 |
5-7 |
猪 |
2-5 |
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育肥牛后期 |
4-5 |
羊 |
5-8 |
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犊牛初期 |
5-9 |
兔 |
0.5 |
附、秸秆微贮技术
1、微贮饲料：秸秆微贮就是在农作物秸秆中加入微生物活性菌种进行发酵，经过一定的发酵过程，使农作物秸秆变成带有酸、香、酒味，家畜喜食的粗饲料。因为它是通过微生物使贮藏中的饲料进行发酵，故称微贮，其饲料叫微贮饲料。
2、秸秆微贮的原理：在微贮饲料中，由于加入高活性发酵菌种，使饲草中能分解纤维素的菌数大幅度提高。
发酵菌在适宜的厌氧环境下，分解大量的纤维素和半纤维素，甚至一些木质素，并转化为糖类，糖类经有机酸发酵转化为乳酸、乙酸和丙酸，使PH值降至4.5-5.0，加速了微贮饲料的生物化学作用，抑制了丁酸菌、腐败菌等有害菌的繁殖。
3、水分含量对微贮效果的影响：微贮饲料的含水量一般为60%-65%，最少不低于55%。
含水量过多，会造成秸秆中的糖和胶状物浓度变稀，达不到产酸菌所要求的浓度，使产酸菌不能正常生长，饲料中有害菌生长迅速，导致饲料腐败变质。
含水量过少，秸秆不易被压实，使饲料中残留的空气过多，保证不了厌氧发酵条件，使产酸菌发酵不够而有害菌种大量繁殖，饲料容易腐败。
4、饲喂量 牛15—20千克，羊1—3千克，马、驴、骡5—10千克。
日粮搭配与饲喂青贮料基本相同，无需作大的调整。 |
