余成群,榮 輝,孫 維,邵 濤

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院 飼草調(diào)制與加工研究室,江蘇 南京210095;2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101)

干草是指天然或人工栽培的牧草或飼料作物進(jìn)行適時(shí)收割,經(jīng)過(guò)自然或人工干燥,使之水分降到17%,能長(zhǎng)期保存的草產(chǎn)品。干草是反芻動(dòng)物的重要能量來(lái)源,它能提供產(chǎn)奶母牛能量需要的23%和其他生理階段能量需要的29%[1]。干草產(chǎn)品因其便于貯存、運(yùn)輸方便、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高而受到養(yǎng)殖者的喜愛(ài),尤其是優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品更受到國(guó)際飼草市場(chǎng)的青睞。國(guó)內(nèi)反芻家畜養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展也對(duì)優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品形成了極大的需求。干草品質(zhì)受到很多因素的影響,如飼料作物種類、收獲時(shí)期和調(diào)制干草時(shí)的天氣條件等。干草調(diào)制過(guò)程中很容易引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失,主要表現(xiàn)在呼吸、酶、機(jī)械、翻曬和雨水淋洗等作用引起的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失[2]。因此在干草生產(chǎn)實(shí)踐中,能提高干草品質(zhì)的一系列調(diào)制技術(shù)顯得尤為重要。目前國(guó)外很多干草生產(chǎn)大國(guó)如美國(guó)和澳大利亞都在積極研究和改進(jìn)干草的調(diào)制技術(shù),以減少干草調(diào)制受天氣條件的限制和干燥過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失,最終獲得優(yōu)質(zhì)的干草產(chǎn)品。干草產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量要求受國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)的雙重影響,我國(guó)也在不斷地提高干草的質(zhì)量和產(chǎn)量,優(yōu)質(zhì)干草已成為我國(guó)出口的主要草產(chǎn)品。雖然各種調(diào)制技術(shù)與方法是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品的技術(shù)保障,但生產(chǎn)出來(lái)的優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品還應(yīng)得到完善的貯存,如果離開了合理的貯存,優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品將變?yōu)榱淤|(zhì)產(chǎn)品,因此優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品的貯存技術(shù)同樣也應(yīng)該受到高度重視。

1 干草調(diào)制技術(shù)的研究

牧草從刈割到曬制成干草需要經(jīng)過(guò)一個(gè)物理、化學(xué)和生理變化過(guò)程。首先,是牧草起初水分的散失,主要在牧草剛刈割后通過(guò)葉片的氣孔散失[3],因此牧草起初水分的散失受機(jī)械作用的影響不大,但跟牧草暴露到空氣中的面積有很大關(guān)系。其次,隨著牧草逐漸凋萎,氣孔關(guān)閉,水分要通過(guò)葉片和莖表面的蠟質(zhì)層才能散失,此時(shí)通過(guò)機(jī)械作用或化學(xué)處理使蠟質(zhì)層破損能加快水分的散失。最后,牧草散失的水分主要是植物體內(nèi)的束縛水,這些水分很難通過(guò)莖的蠟質(zhì)層散失,機(jī)械作用在這一時(shí)期顯得尤為重要,通過(guò)機(jī)械作用使莖稈破裂,能大大提高牧草水分的散失速度。

在實(shí)際生產(chǎn)中,干草品質(zhì)除受收獲時(shí)期和收獲茬次的影響外[4-5],也受到各種調(diào)制技術(shù)的影響。干草調(diào)制可以采取多種措施使牧草干燥3個(gè)階段的水分盡可能快速散失,進(jìn)而縮短干燥時(shí)間,以便最大程度的減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失。干草調(diào)制技術(shù)常用的措施包括機(jī)械和化學(xué)處理2種方式,機(jī)械處理主要是通過(guò)機(jī)械作用將牧草莖稈壓扁或切短,加快牧草莖稈水分的散失速度,化學(xué)處理主要是通過(guò)化學(xué)干燥劑破壞牧草莖葉表面的蠟質(zhì)層,提高其內(nèi)部水分的散失速度。有時(shí)這2種處理方式并用,以期達(dá)到更好的效果。

1.1 機(jī)械處理對(duì)干草調(diào)制的影響 機(jī)械處理主要是壓扁或壓裂牧草莖稈,以提高莖稈水分散失速度,縮短牧草的干燥時(shí)間。牧草干燥時(shí)間的長(zhǎng)短主要取決于其莖稈干燥所需時(shí)間,葉片的干燥速度要比莖稈快得多。通過(guò)壓扁或壓裂處理,可以破壞牧草莖稈的角質(zhì)層、維管束和表皮,使莖稈的內(nèi)部暴露于空氣中,有助于消除莖稈角質(zhì)層和纖維束對(duì)水分蒸發(fā)的阻礙,加快莖稈中水分蒸發(fā)的速度,實(shí)現(xiàn)莖稈和葉片的干燥速度盡可能同步,提高牧草整體的干燥速度,進(jìn)而減少調(diào)制過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失。

對(duì)牧草進(jìn)行壓裂或壓扁處理的報(bào)道多見(jiàn)于豆科牧草上。1995年Bruhn[6]在威斯康辛州的試驗(yàn)結(jié)果表明,紫花苜蓿(Medicago sativa)收獲后,無(wú)論是在良好天氣還是普通天氣條件下,壓扁苜蓿都比未壓扁苜蓿的干燥速度快,且在良好天氣條件下,壓扁加快干燥的效果更明顯。在良好天氣條件下,莖稈壓扁處理可使紫花苜蓿和白三葉(Trifolium repens)較普通干燥法干物質(zhì)和碳水化合物少損失 1/2～1/3,粗蛋白質(zhì)少損失1/3～1/5[7];但在陰雨天,莖稈壓扁的牧草因雨淋而導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失更多,從而產(chǎn)生不良效果。壓裂莖稈干燥苜蓿的時(shí)間比不壓裂干燥縮短30%～50%,可減少呼吸、光化學(xué)和酶的作用時(shí)間,從而減少苜蓿營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失[8]。楊志忠等[9]在對(duì)苜蓿干草晾曬時(shí)間與水分損失的研究中發(fā)現(xiàn),使苜蓿的水分含量降到25%以下,輕微壓扁和重壓扁晾曬時(shí)間要比未經(jīng)處理的分別少用16和20 h。張秀芬[10]發(fā)現(xiàn)壓扁苜蓿莖稈可以加快其干燥速度,并且壓扁苜蓿莖稈后,其莖、葉的干燥速度趨于一致,減少了葉及幼嫩部分的營(yíng)養(yǎng)損失。高彩霞和王培[11]報(bào)道壓扁使苜蓿莖葉干燥速度趨于一致,葉片損失少,干燥時(shí)間縮短,從而減少牧草的呼吸作用和光化學(xué)作用與酶的活動(dòng)時(shí)間,也減少了牧草受到雨淋和露水浸濕的損失,提高了干草質(zhì)量。而壓扁對(duì)干燥速度的影響在不同茬次刈割的牧草上卻表現(xiàn)出不一致,董志國(guó)等[8]報(bào)道機(jī)械方法壓扁莖稈只對(duì)初次刈割的苜蓿的干燥速度有較大影響,而對(duì)再次刈割的苜蓿的干燥速度影響不大。以上結(jié)果總體表明壓扁或壓裂處理不僅能有效提高牧草的干燥速度,還能減少干草的營(yíng)養(yǎng)損失,但是壓扁處理要有一定的限度,過(guò)度的壓扁可能導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較多,反而不利于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品。周衛(wèi)東等[12]報(bào)道重度壓扁苜蓿干燥時(shí)間雖然比輕度壓扁縮短20～24 h,但營(yíng)養(yǎng)損失較多,綜合評(píng)定認(rèn)為調(diào)制苜蓿干草時(shí)以輕度壓扁效果較好。切短也是提高牧草干燥速度的一種處理方式,但這方面的報(bào)道不多,周衛(wèi)東等[12]也發(fā)現(xiàn)在水泥地晾曬時(shí)切短苜蓿能提高其干燥速度,且切短和壓扁同時(shí)處理效果更好。

雖然壓裂莖稈的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞破裂引起細(xì)胞液的滲出,可能造成部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨之流失,但這種損失相對(duì)于壓扁加速干燥所減少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失還是比較小的,因此壓扁或壓裂處理在干草生產(chǎn)中具有一定的優(yōu)勢(shì),是常用的調(diào)制干草的技術(shù)措施。

1.2 化學(xué)處理對(duì)干草調(diào)制的影響 化學(xué)處理主要是將一些化學(xué)干燥劑噴灑到牧草的莖葉表面,以破壞其表皮上的角質(zhì)層,使牧草內(nèi)部水分能夠順暢地蒸發(fā)出去,從而縮短田間曬制干草的時(shí)間,減少干燥過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失。早在20世紀(jì)50年代,美國(guó)首先嘗試用除草劑在田間快速干燥苜蓿,結(jié)果明顯縮短了調(diào)制干草的干燥時(shí)間[13],但研究工作因除草劑對(duì)家畜有害,且易致干草脫色等問(wèn)題而被終止。1972年,澳大利亞科學(xué)家 Tullberg發(fā)現(xiàn)碳酸鉀溶液可顯著加快紫花苜蓿的干燥速度,之后有關(guān)研究工作逐步展開,進(jìn)入20世紀(jì)80年代,美國(guó)亦開展了相關(guān)研究[14]。我國(guó)在20世紀(jì)80年代末開始化學(xué)干燥劑對(duì)干草調(diào)制的作用研究。到目前為止,用于干草調(diào)制的化學(xué)干燥劑已發(fā)展到 10多種,主要為鉀、鈉、銫等鹽類物質(zhì),此外還有若干種類的有機(jī)酸[14]?；瘜W(xué)干燥劑不僅能加快牧草的干燥速度,對(duì)干草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也有一定影響。

化學(xué)干燥劑用于干草調(diào)制的研究主要集中在豆科牧草上,其他種類牧草的研究報(bào)道較少。K2CO3是調(diào)制干草時(shí)應(yīng)用最廣泛的一種化學(xué)干燥劑,國(guó)內(nèi)外的很多研究都表明這種化學(xué)干燥劑在加快牧草的干燥速度方面具有很好的效果。K2CO3溶液可明顯改變植物表皮蠟質(zhì)層的透水性,而且對(duì)植物莖的作用大于葉。澳大利亞田間試驗(yàn)表明,對(duì)刈割的苜蓿草壟噴灑2%的K2CO3溶液,干燥速度比對(duì)照快1倍,比壓扁莖處理快43%,而且在壓扁刈割前直接噴灑苜蓿能起到更好的效果[13]。Ruelke等[15]的研究表明噴灑K2CO3溶液與采用機(jī)械壓扁對(duì)干燥速率的影響效果基本一致。國(guó)內(nèi)其他的一些研究者也都發(fā)現(xiàn)噴K2CO3能加快紫花苜蓿的干燥過(guò)程[16-18],但K2CO3用于干草調(diào)制有一定的濃度限制,Rotz等[19]的研究結(jié)果表明,質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于 2.8%的K2CO3溶液對(duì)提高干燥速率效果不明顯,胡耀高和王在民[14]認(rèn)為干草調(diào)制所用K2CO3溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以20%～2.8%為宜,每公頃地施用量大為539～1 000 L為宜,大約每噸干物質(zhì)使用量為3.5 kg。一些研究表明K2CO3對(duì)不同茬次苜蓿干燥的促進(jìn)效果存在一定差異,對(duì)后茬苜蓿的干燥效果要優(yōu)于前茬[16,20],這可能與不同茬次苜蓿的成分變化有關(guān),一般第1茬刈割的苜蓿蛋白質(zhì)含量更高,蛋白質(zhì)類物質(zhì)對(duì)水分的保持能力較強(qiáng)。Na2CO3對(duì)牧草的干燥效果沒(méi)有K2CO3好,但與K2CO3混合(1.4%K2CO3+1.4%Na2CO3)后再用于干草調(diào)制能起到跟K2CO3近似的效果,而成本要比單獨(dú)用K2CO3有較大降低[21]。近年來(lái)的研究中發(fā)現(xiàn)Na2CO3多與K2CO3及其他活性劑混用使用,效果更好[14]。用1%NaHCO3和1.5%K2CO3分別處理現(xiàn)蕾期紫花苜蓿,結(jié)果表明兩者幾乎是在同一時(shí)間(30 h)使苜蓿含水量降到18%以下,但NaHCO3對(duì)苜蓿干草胡蘿卜素具有明顯的保存效果[16]。CaCO3作為干燥劑用于干草調(diào)制的研究也有報(bào)道,張秀芬等[16]研究表明20%的CaCO3溶液對(duì)苜蓿的干燥效果不理想,僅略好于對(duì)照,遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于K2CO3與NaHCO3,但在保存蛋白質(zhì)和胡蘿卜素方面具有特殊意義。周衛(wèi)東等[12]用干燥劑(CaCO3和CaCl2按1∶1等量混合)以2.0%、2.5%、3.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別在刈割前一天處理紫花苜蓿,結(jié)果表明無(wú)論泥地還是水泥地晾曬均能提高苜蓿干燥速度,且綜合分析以2.5%濃度效果最好。KOH對(duì)牧草干燥的作用效果不盡一致,據(jù)研究報(bào)道,在實(shí)驗(yàn)室條件下使用KOH將p H值由8.0調(diào)為12.4,可有效加速干燥,比單純用K+、Na+、Cs+的碳酸鹽類處理效果均好,但其他研究者的研究結(jié)論則認(rèn)為KOH的干燥效果較K2CO3的差[14]。山梨酸鉀也能加快牧草的干燥速率,在第3茬現(xiàn)蕾期刈割紫花苜蓿的同時(shí)施用山梨酸鉀,可縮短干燥時(shí)間,提高保存效果[14]。張秀芬等[16]也對(duì)K2HPO4和吲哚乙酸用于牧草干燥做了相關(guān)研究,結(jié)果表明它們均對(duì)苜蓿干燥前一階段的水分散失有促進(jìn)作用,而對(duì)后期干燥影響不大,這可能與K2HPO4和吲哚乙酸主要作用是抑制氣孔關(guān)閉有關(guān)。化學(xué)干燥劑對(duì)干草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響,目前尚無(wú)一致的結(jié)論,一般認(rèn)為K2CO3可提高反芻家畜對(duì)牧草干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的消化率,而鉀離子對(duì)家畜無(wú)不良影響[7]。

2 干草貯存技術(shù)的研究

無(wú)論何種方法調(diào)制出的干草都是為了暫時(shí)貯存起來(lái),以便在飼草短缺季節(jié)用于飼喂反芻動(dòng)物,而干草能否長(zhǎng)久貯存以及保持優(yōu)質(zhì)的品質(zhì)與干草貯存時(shí)的水分含量有著緊密的聯(lián)系。一般來(lái)說(shuō),干草水分含量越低,越有利于長(zhǎng)期貯存。但是干草要達(dá)到足夠低的含水量需要的干燥時(shí)間較長(zhǎng),很可能受到陰雨天氣的危害,過(guò)干的干草其落葉較嚴(yán)重,導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較多。20世紀(jì)50年代末,國(guó)內(nèi)外學(xué)者開始對(duì)苜蓿干草在高水分(20%～25%)下打捆貯藏進(jìn)行研究[22],較高水分含量時(shí)貯存干草自然能減少以上損失發(fā)生的機(jī)會(huì),且能保持青綠,但高水分干草中的濕潤(rùn)環(huán)境有利于酵母菌、霉菌等腐敗微生物的活動(dòng),導(dǎo)致產(chǎn)熱過(guò)多,易引起干草發(fā)霉變質(zhì)。因此借助一些保存技術(shù)在適宜的水分含量下貯存干草,既可以減少干草調(diào)制過(guò)程中由于落葉造成的養(yǎng)分損失,也便于干草優(yōu)質(zhì)品質(zhì)的長(zhǎng)久保持。在干草貯存實(shí)踐中添加各種防腐防霉以及抗氧化添加劑是最為行之有效的技術(shù)措施,常用于干草貯存的添加劑主要包括化學(xué)防腐劑和微生物防腐劑兩大類。

2.1 化學(xué)防腐劑對(duì)干草貯存的影響 干草貯存中常用的化學(xué)防腐劑有銨類化合物、尿素和有機(jī)酸類抗真菌劑。銨類化合物已經(jīng)被成功用于高水分干草的打捆貯藏,可有效殺死霉菌孢子,抑制腐敗菌等大部分有害細(xì)菌的繁殖,降低草捆內(nèi)溫度,減少熱害[23]。銨類化學(xué)物質(zhì)不僅具有防腐防霉功能,而且由于其所具有的堿化作用,還能提高干草的消化率及粗蛋白質(zhì)含量。研究表明在海岸狗牙根(Cynodon dacty lon)干草捆中注入氨水后,降低了干草的半纖維素、中性洗滌纖維含量,提高了干物質(zhì)的體外消化率,用氨水處理草木樨(Melilotus suaveolens)干草還能阻止香豆素的形成[24]。但氨水在處理干草過(guò)程中存在大量損失,且對(duì)機(jī)械有一定損害,作為防腐劑是不實(shí)際的。無(wú)水氨是一種有效的殺真菌劑,弱堿性,具備了干草防霉劑的大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)[23],并且其中的氮還可以作為反芻動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)源而被利用,用無(wú)水氨處理干草能提高干草的總氮含量。Henning等[25]以質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的無(wú)水氨注入含水量30%的苜蓿草捆中,結(jié)果表明無(wú)水氨不僅有效地減少了干物質(zhì)的損失,而且能使粗蛋白含量增加6%。Woolford和 Tetlow[26]研究也發(fā)現(xiàn),在含水量為15%～30%的鴨茅(Dactylis glomerata)草中加入3.6%的氨或氫氧化銨均能提高總氮的含量。尿素也能用于干草的貯存,尿素能通過(guò)高水分干草上的脲酶的作用快速分解產(chǎn)生氨[27],進(jìn)而對(duì)干草貯存起到防腐作用,且在操作上也比氨水簡(jiǎn)便,國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)此進(jìn)行了廣泛的研究。Alhadhrami等[28]報(bào)道用2%和4%尿素處理高水分(25%～30%)的苜蓿干草,貯存4周后,4%尿素處理對(duì)霉菌的抑制效果最大,2%尿素次之,高水分無(wú)尿素處理干草的干物質(zhì)損失最大;貯存4個(gè)月后,酸性洗滌纖維(ADF)、木質(zhì)素、中性洗滌纖維(NDF)含量均以高水分無(wú)尿素處理干草最高,尿素處理次之,低水分干草最低,而體外干物質(zhì)消化率以高水分無(wú)尿素處理干草最低,低濃度尿素處理稍高,高濃度尿素處理和低水分干草最高。以上結(jié)果表明2%或4%尿素均能提高水分約為25%的苜蓿干草捆的質(zhì)量,且高濃度尿素要比低濃度尿素更有效。Alhadhrami等[29]再次報(bào)道用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的尿素處理高水分苜蓿干草,結(jié)果表明尿素添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1.3%時(shí)均能減少熱害、褐變和霉菌的發(fā)生,且貯存 5個(gè)月后,ADF和NDF含量沒(méi)有明顯增多。Brown和Adjei[30]將大黍草(Panicum maximum)干草的水分含量調(diào)控到25%和40%,然后分別在有無(wú)脲酶添加的情況下加入占干草干物質(zhì)0、4%、6%和8%的尿素,結(jié)果發(fā)現(xiàn),水分和脲酶對(duì)大黍干草的粗蛋白和NDF含量以及體外有機(jī)物質(zhì)消化率沒(méi)有影響,但隨著尿素添加量的增加,干草的粗蛋白含量和體外有機(jī)物質(zhì)消化率呈線性提高,而半纖維素和酸性洗滌纖維含量則呈線性降低。國(guó)內(nèi)研究者發(fā)現(xiàn)苜蓿干草在含水量為25%時(shí)打捆并添加4%的尿素,在貯藏期間草捆內(nèi)一直沒(méi)有出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象[22]。

有機(jī)酸類抗真菌劑的特性早已為人們所熟知,有機(jī)酸鹽是食品的常用防腐劑。添加有機(jī)酸類主要是為了抑制高水分干草貯存期內(nèi)微生物的活動(dòng)。丙酸及其鹽類是最常用的有機(jī)酸抗菌劑[31],能夠抑制干草貯存期內(nèi)真菌、放線菌的生長(zhǎng)繁殖,但乳酸菌對(duì)其不敏感,仍有生活力,并能產(chǎn)生一定量的乳酸、乙酸等可使干草得以安全保存[23]。Nash和 Easson[32]以 0、1%、2%、3%和4%的丙酸處理水分含量為27%、35%和45%的干草,結(jié)果發(fā)現(xiàn),所有對(duì)照均100%發(fā)霉,而隨著丙酸添加量的增加,干草發(fā)霉和發(fā)熱程度被延遲或減少,干物質(zhì)、水溶性碳水化合物的損失逐漸降低。Rotz等[33]以不同方式(注射和噴灑)處理高水分苜蓿干草,結(jié)果發(fā)現(xiàn)貯存1個(gè)月后,與未處理高水分苜蓿干草相比,丙酸處理減少了干物質(zhì)損失和產(chǎn)熱,減少了霉菌數(shù)量,貯存6個(gè)月后,處理與未處理高水分干草的干物質(zhì)損失差別不大,但與低水分干草相比保存效果較差,且發(fā)現(xiàn)丙酸噴灑方式的效果要優(yōu)于注入方式。丙酸對(duì)干草的保存效果跟添加量有關(guān),丙酸和類似的有機(jī)酸按1%～2%的比例添加到干草中通常能抑制霉菌的生長(zhǎng)和減少熱害[33]。White[34]認(rèn)為丙酸、丙酸銨是經(jīng)過(guò)測(cè)定后最有效的防腐劑,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)用1.25%的丙酸處理干草時(shí),干草捆內(nèi)幾乎沒(méi)有發(fā)熱現(xiàn)象。丙酸銨防止霉變的效果要略遜于丙酸,但是它沒(méi)有刺激性氣味,揮發(fā)性和腐蝕性較小,使用更安全[23]。高彩霞[24]報(bào)道用丙酸處理的苜蓿干草捆沒(méi)有熱害和變質(zhì)發(fā)生,且用經(jīng)過(guò)丙酸處理過(guò)的干草飼喂綿羊的效果比未處理的干草好。

丙酸雖然能抑制真菌的生長(zhǎng),但不能殺死真菌,且由于其揮發(fā)特性,會(huì)導(dǎo)致噴施時(shí)帶來(lái)大量損失,同時(shí)伴隨著蒸發(fā)、汽化的損失,還可能被耐藥性真菌代謝。Lord等[35]提出,需要尋找可以轉(zhuǎn)換的物質(zhì),或是一種既能抑制霉菌又能添加到丙酸和丙酸氨中防止它們降解的化合物。當(dāng)丙酸與氨完全或是一半發(fā)生中和反應(yīng)后,可以降低其揮發(fā)性和腐蝕性,使操作更為簡(jiǎn)便安全。但是,有耐藥性的微生物還是能將其代謝并使之在低濃度下效果降低,并允許更多的敏感真菌的生長(zhǎng)繁殖。有機(jī)酸類防腐劑的有效性與長(zhǎng)效性主要由牧草種類、干草含水量和添加劑有效成分的量來(lái)決定[23]。另外有機(jī)酸類物質(zhì)具有一定腐蝕性,在使用過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)工作人員和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)。

2.2 微生物防腐劑對(duì)干草貯存的影響 所謂微生物防腐劑主要是微生物接種菌,在干草收獲時(shí)接種這些微生物可以減少打捆的水分限制,加快收獲速度,而接種菌產(chǎn)生的發(fā)酵酸又可控制有害微生物的活動(dòng),以獲得高品質(zhì)的干草[36]。目前研究較多的干草接種菌主要是乳桿菌(Lactobacillus)、片球菌(Pediococcus)和鏈球菌(Streptococcus)屬的乳酸菌,這些最初是用來(lái)促進(jìn)青貯飼料發(fā)酵的,屬于兼性厭氧菌,更喜歡厭氧環(huán)境和相對(duì)高的水分[37],因此它們?cè)诟刹萆系淖饔眯Ч槐M一致,有待于進(jìn)一步研究。

一些研究發(fā)現(xiàn)微生物接種處理苜蓿干草的貯存效果并不理想,Rotz等[38]報(bào)道,用乳酸菌(L.plantarum和 P.cerevisiae)接種含水量在20%～40%范圍內(nèi)的苜蓿干草未能提高貯存效果,接種處理的干草發(fā)熱情況、干物質(zhì)損失和干草品質(zhì)與同水分條件下未處理或丙酸處理的干草相似或表現(xiàn)出較差的效果。Deetz等[39]在含水量為20%～25%的苜蓿干草中添加乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)物,結(jié)果表明,與對(duì)照組相比并不能有效抑制草捆溫度的升高。但更多的研究者報(bào)道接種乳酸菌對(duì)干草貯存有較好的效果,Tomes等[40]研究發(fā)現(xiàn),用短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)和青貯接種菌(L.p lantarum和S.f aecalis的混合菌劑)處理水分含量在17%～31%內(nèi)的苜蓿干草,2種處理方式均提高了干草色澤、氣味和飼喂價(jià)值,減少了霉菌,特別對(duì)水分含量大于20%的苜蓿干草效果更好,總體上短小芽孢桿菌的效果要好于植物乳桿菌和糞鏈球菌。高彩霞[22]報(bào)道乳酸桿菌接種苜蓿干草捆,貯存42 d后,經(jīng)接種的苜蓿干草的木質(zhì)素含量下降,而其干物質(zhì)的體外消化率有所提高。Nelson等[41]研究發(fā)現(xiàn),將產(chǎn)乳酸細(xì)菌接種到3種不同含水量(15.3%、26.6%和 35.7%)的大圓捆苜蓿干草上時(shí),接種菌減少了高水分干草捆的NDF和ADF的損失,同時(shí)也避免了其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由于高溫導(dǎo)致的損失,貯存39 d后,不影響羔羊?qū)俎８刹莸母晌镔|(zhì)采食量,且含水量為26.6%的苜蓿干草接種處理后,其干物質(zhì)消化率明顯提高,認(rèn)為乳酸菌接種在含水量為26.6%的苜蓿干草上效果較好,而在另外2個(gè)含水量苜蓿干草中沒(méi)有明顯的效果。

接種菌處理干草捆還具有降溫、減少熱害的效果。Dulcet等[42]報(bào)道用接種菌 1155處理 3個(gè)水分含量(20%、24%、28%)的干草捆,結(jié)果發(fā)現(xiàn),接種能有效降低干草捆的溫度,且在水分含量為20%,草捆密度為110 kg/m3的情況下,降溫效果最佳,降溫幅度達(dá)13℃。Nelson等[43]用產(chǎn)乳酸細(xì)菌接種不同含水量(16.4%、26.5%和43.4%)的小方捆苜蓿干草,結(jié)果發(fā)現(xiàn),接種降低了43.4%含水量苜蓿干草捆的溫度,抑制了熱害發(fā)生,另外43.4%含水量苜蓿干草接種后的酸性洗滌不溶性氮和體外干物質(zhì)消化率有增加趨勢(shì),但干物質(zhì)和氮的消化率傾向于提高,26.5%水分苜蓿干草接種后,在貯存過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分的損失減少,與用大圓捆苜蓿干草進(jìn)行的試驗(yàn)相比,接種對(duì)高水分小捆苜蓿干草的效果更好,最后認(rèn)為高水分苜蓿干草捆通過(guò)產(chǎn)乳酸細(xì)菌接種可以減少貯存過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分的損失,但是接種菌的種類和數(shù)量應(yīng)根據(jù)苜蓿干草捆的類型、水分含量和環(huán)境條件而有所變化。Emanuele等[44]連續(xù)2年使用短小芽孢桿菌,第1年接種高水分(28%水分)苜蓿干草,其粗蛋白含量比未接種的高,而NDF含量低;第2年接種劑對(duì)高水分(25%水分)苜蓿干草貯存的營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有顯著影響,但對(duì)羔羊的飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示,飼喂接種的高水分干草的羔羊其飼料利用效率和ADF表觀消化率明顯提高,且2年的試驗(yàn)均表明接種處理的高水分干草與未處理的低水分干草的貯存效果相同。Wittenberg[45]報(bào)道,戊糖片球菌(P.pertosaceous)接種于高水分(20%～25%水分)的苜蓿干草提高了貯存過(guò)程的穩(wěn)定性,與未處理的相應(yīng)高水分干草相比,ADF和幾丁質(zhì)的變化較小,干草貯存后的色澤較好。當(dāng)用處理過(guò)的干草飼喂肥育羊時(shí)干物質(zhì)、ADF和NDF的消化率均比高水分未處理干草有明顯提高,而采食量和氮平衡上無(wú)差異。

與化學(xué)防腐劑相比,生物防腐劑具有無(wú)毒無(wú)害的優(yōu)點(diǎn),國(guó)外許多研究已經(jīng)表明其在干草貯存中能表現(xiàn)出較好的效果,將會(huì)有更好的應(yīng)用前景。而國(guó)內(nèi)的干草貯存多使用化學(xué)防腐劑,在干草生物防腐劑方面的研究還很欠缺。因此開展干草生物防腐劑研究不僅對(duì)我國(guó)干草貯存研究是一個(gè)技術(shù)儲(chǔ)備,也是生產(chǎn)安全優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)需要。

3 結(jié)語(yǔ)

優(yōu)質(zhì)干草生產(chǎn)能夠?yàn)椴菔臣倚筇峁┚怙暳?緩解由于牧草生長(zhǎng)季節(jié)不平衡而造成的畜牧業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定性,是畜牧業(yè)發(fā)展的重要保障,尤其對(duì)于我國(guó)的反芻家畜養(yǎng)殖來(lái)說(shuō)更為重要。冬季優(yōu)質(zhì)飼草的缺乏導(dǎo)致反芻家畜養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展受到嚴(yán)重的制約,而儲(chǔ)備干草尤其是優(yōu)質(zhì)干草是緩解冬季飼草短缺問(wèn)題的重要手段。在生產(chǎn)中,影響干草品質(zhì)的最大問(wèn)題是收獲和調(diào)制過(guò)程的營(yíng)養(yǎng)損失,通過(guò)先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)可以減少干草生產(chǎn)過(guò)程中的損失,而生產(chǎn)出來(lái)的優(yōu)質(zhì)干草必須妥善貯存,貯存不好可能導(dǎo)致干草品質(zhì)變劣,甚至影響動(dòng)物健康。尤其在我國(guó)一些太陽(yáng)能豐富的地區(qū),如西藏牧草很容易晾曬成干草,而干草的貯存成為關(guān)鍵問(wèn)題,需要給予更多的重視。調(diào)制和貯存技術(shù)對(duì)于優(yōu)質(zhì)干草產(chǎn)品生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是同等重要的,無(wú)論是在干草的研究還是生產(chǎn)上都應(yīng)該給以高度關(guān)注。

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