饲料学-第5章-青贮饲料

第五章青贮饲料

青贮饲料(silage)是指将不易直接贮存的饲料原料在密闭的青贮设施（窖、壕、塔、袋等）中，经直接或加入添加剂进行厌氧发酵制得的饲料。青贮饲料在饲料分类系统中属于第三大类，也是古老的饲料制作方法。青贮饲料的优越性

(1)饲料原料来源广泛各种青绿饲料、青绿作物秸秆、瓜藤菜秧，高水分谷物、糟渣等，均可用来制作青贮饲料；

(2)营养价值高禾本科牧草青贮可以保存牧草中85%以上的营养物质，而制备干草即使在最好的条件下也只能保留80%的养分；若在较差条件下，只能保留50-60%的养分；

(3)单位面积营养物质产量高在同样面积的土地上种植饲料作物制备青贮饲料比收获子实的营养物质产量要高出30-50%;(4)不受季节和天气的影响；

(5)制作工艺简单，投入劳力少；

(6)与保存干草相比，制作青贮饲料占地面积小；

(7)青贮饲料经微生物厌氧发酵后具有酸香味，适口性好，采食量高

(1)青贮饲料一次性投资较大，如青贮壕(沟)或青贮窖，以及青贮切碎设备等；

(2)由于青贮原料粉碎细度较小，以及发酵产生乳酸等，饲喂青贮饲料过多有可能引起某些消化代谢障碍，如酸中毒、乳脂率降低等；

(3)若制作方法不当，如水分过高、密封不严、踩压不实等，青贮饲料有可能腐烂、发霉和变质等。青贮饲料的局限性

1、普通青贮或高水分青贮含水量60-75%。它保存青贮饲料的原理是靠乳酸菌发酵饲料碳水化合物产生乳酸，使饲料pH降低，从而抑制其它杂菌繁殖；

2、半干青贮含水量为40-55%。半干青贮饲料发酵程度低，故乳酸含量低，而pH较高，饲料的保存主要依赖于较高的渗透压。由于青贮饲料原料的水分含量低，对物料压实的条件要求较高。半干青贮主要用于豆科牧草；

3、添加剂与保存剂青贮它是通过在青贮过程中加入某些添加剂来提高青贮饲料营养价值或促进青贮乳酸发酵而制成的青贮。

4、高水分谷物青贮指收获后水分含量为22-40%的谷物无需干燥而直接进行密闭贮存的方法。其优点是节省子粒干燥的费用和保持谷物原来的营养价值。目前国外应用较多的是高水分玉米子粒青贮和大麦子粒青贮。高水分玉米子粒青贮对于牛的营养价值高于或等于干燥玉米。此外，高水分玉米子粒青贮也可以饲喂猪和肉鸡。青贮饲料种类普通青贮半干青贮高水分谷物青贮在厌氧条件下，饲料中乳酸菌发酵糖分产生乳酸，当积累到足以使青贮物料中的pH值下降到3.8-4.2时，则青贮料中所有微生物过程都处于被抑制状态，从而使饲料的营养价值得以长期保存。第一节青贮饲料发酵一、青贮发酵的原理结合的葡萄糖主要存在于纤维素、淀粉、糖原、半纤维素等多糖中；一些寡糖如：蔗糖、麦芽糖、乳糖以及各种形式的糖苷中也含有葡萄糖。糖分青贮饲料厌氧牧草或整株玉米青贮饲料乳酸菌pH下降乳酸二、青贮饲料微生物(Micro-organisms)有害微生物（丁酸菌、肠杆菌）(Undesirablemicro-organisms)有益微生物（乳酸菌）(Desirablemicro-organisms)1.乳酸菌(Lacticacidbacteria,LAB)同型发酵(Homofermentation)异型发酵(Heterofermentation)糖分（水溶性碳水化合物）乳酸等兼性厌氧乳酸菌同型发酵(Homofermentation)1葡萄糖或1果糖2乳酸养分消耗少效率高异型发酵(Heterofermentation)1葡萄糖1乳酸+1乙酸1果糖1乳酸+2甘露醇+1乙酸+1CO2养分消耗多效率低2.丁酸菌(酪酸菌,梭菌Clostridium)2乳酸1丁酸+2CO2

+2H21葡萄糖糖降解梭菌1丁酸+2CO2

+2H2蛋白质降解梭菌氨基酸或氨化物NH3+CO2+H2O3.腐败菌（肠杆菌、腐生菌)需氧、兼性厌氧、厌氧，包括大肠杆菌和产气杆菌、腐生菌乙酸、甲酸、乙醇丁二醇、CO2

、H2葡萄糖蛋白质、氨基酸尸胺、氨气、乙酸丁酸、CO2

、H2破坏养分，降低适口性4.其他微生物酵母菌：需氧，发酵乙酸，使饲料具有芳香味密封不严，空气过多时，酵母菌繁殖过多，分解有机酸，影响乳酸积累霉菌：需氧，喜酸 空气过多时，分解乳酸、乙酸等，破坏养分， 影响青贮饲料质量黄曲霉AdaptedfromDay&Liscansky(1987)水溶性糖乳酸菌梭菌丙酸菌肠杆菌酵母李斯特菌乳酸(乙酸/乙醇)CO2,H2OCO2,H2OCO2H2O乙酸、甲酸、丁二醇、乙醇、乳酸、CO2、内毒素乳酸、甘露醇、乙醇、CO2丁酸(丙酸),CO2,

、氨气乳酸丙酸、乙酸CO2,H2O乙醇CO2芽孢杆菌CO2,H2O,真菌毒素霉菌酵母乙酸菌厌氧发酵氧化反应

1、有氧呼吸阶段（aerobicphase）

在青贮初期，植物细胞继续呼吸，植物本身的酶和好氧微生物活动十分活跃。它们消耗存在于青贮设备中的氧气，并产生二氧化碳、水和热。如果青贮条件合适，好氧阶段持续时间很短(1-3d)，而且温度很少达到38oC。但是，如果青贮饲料原料切割长度太长，踩压不实或密封不严等，均会延长好氧呼吸阶段，产热过多，造成大量干物质损失。三、青贮发酵阶段(Ensilageprocess)有氧呼吸阶段形成厌氧、酸性环境养分损失时间越短，越有利于青贮，养分损失越少！！！植物细胞呼吸消耗O2,生成CO2好氧微生物CO2、H2、醇类、有机酸腐败微生物破坏蛋白质形成吲哚、气体是青贮饲料环境从有氧变为厌氧过程所必需时间越短，越有利于青贮，养分损失越少！！！有氧呼吸阶段的长短

与原料的化学组成、青贮料装填密度和装填速度有关蛋白质含量高（豆科作物、牧草） （长）富含糖分和淀粉（玉米植株、根茎类） （短）青贮窖装填松软、速度慢 （长）青贮窖装填紧密、速度快 （短）一旦青贮设备中残存的空气消耗殆尽，厌氧微生物就会以惊人的速度繁殖，而好氧微生物的活动受到抑制。在厌氧微生物的作用下，青贮原料中的一部分碳水化合物被分解产生乳酸、乙酸、乙醇、丁二醇和二氧化碳，而饲料蛋白质被部分分解产生肽、氨基酸、胺和酰胺等。当生成的乳酸达到足够数量时，厌氧微生物死亡，青贮发酵进入稳定阶段。此阶段一般持续2-3周。2、厌氧发酵阶段(Anaerobicfermentationphase)低pH（4.2）环境可以控制有害微生物的生长pH下降越快，青贮饲料质量越高乳酸乙酸+丁酸+氨气比例越高，饲料质量会越好厌氧发酵期的关键点随着有机酸积累，乳酸菌中乳酸杆菌占主导地位，乳酸进一步积累，pH不断下降随着乳酸的积累，pH下降至4.0-4.2（谷物秸秆为3.5-4.5，牧草为4-5）时，所有微生物活动均停止，饲料在厌氧和酸性环境中可长期保存。进入发酵稳定阶段的青贮饲料，只要保持密封条件，就可以无限期保存下去，20-30年不变质。

3、稳定阶段(Stablephase)

二次发酵、产热，饲料品质败坏4、青贮启窖使用阶段青贮饲料有机酸和残留糖分需氧微生物（酵母、霉菌）空气（O2）好气性酸败或二次发酵

青贮饲料的二次发酵是指经过乳酸发酵的青贮饲料，由于开窖或青贮过程密封不严致使空气进入，引起好氧微生物活动，使青贮饲料温度上升、品质变坏的现象。引起二次发酵的微生物主要为霉菌和酵母菌。为防止二次发酵，应增加青贮密度，开窖后饲料及时喂用，减少空气接触面第二节青贮饲料制作方法

1、贮存设备立式青贮塔(uprightsilo)：国外常用。通常采用钢筋混凝土结构、镀锌不锈钢结构、木结构、石砌混凝土灌浆结构、玻璃钢结构、瓷砖贴面结构和红砖结构等。青贮壕(槽,horizontalsilo)：我国常用。地下式(壕，trenchsilo)：容量大、填料方便、窖内温度不受外界气温影响；但壕底容易有青贮液淤积，雨天会积水，取样不便，成本高。地上式(槽，bunkersilo)：壕底不积水、取样方便、成本低；但容量较小，青贮温度易受外界温度的影响。现在应用较广。青贮槽的建筑要求：宜建在地势高而平坦、水位较低的地方。青贮槽常用规格：长60米、宽6-8米、深3-3.5米，容积1080立方米，每壕可贮整株玉米75万kg。一、青贮设备青贮塔Iowa,USA地上式青贮槽北京鑫农畜牧有限公司农家养牛规模小，可用塑料袋进行青贮。选用厚度较厚、抗拉强度较大的塑料袋，每袋以装100kg左右为宜。在某些情况下，直接堆贮也能达到较好的青贮效果。采用堆贮方法时，将塑料薄膜铺底，上面放置青贮原料，堆成园堆，并踩实后盖上塑料薄膜，压紧密封即可。为快速制备青贮饲料所必需的，规模较大的饲养场最好使用青贮收割机。青贮饲料收割机有牵引式和自走式两种。自走式收割机收割效率高，但一次性投资大，且国内无此产品，目前国内只生产牵引式青贮饲料收割机。农户养牛制备青贮饲料也可采用铡草机将青贮饲料原料切碎。2、切碎设备自走式青贮收割机牵引式青贮收割机二、一般青贮的制作方法青贮制作压捆青贮堆藏青贮

（一）选择好的青贮原料适宜的可溶性碳水化合物含量：>12%以上，禾本科玉米秸的可溶性碳水化合物含量在12-20%以上，是理想的青贮原料。豆科牧草和瓜藤含糖量9-11%，而蛋白质和非蛋白氮含量高，缓冲能力强，一般条件下青贮较难成功。在制作青贮时，含糖量低的原料可以添加糖蜜，或与含糖量高的青贮原料混贮。好的青贮饲料原料还要求收割期适宜，适时收割的青贮原料可保证其消化率和生物学产量的最佳平衡。全株玉米应在霜前蜡熟期收割；收果穗后的玉米秸，应在果穗成熟后及时抢收茎秆作青贮。禾本科牧草以抽穗期收割为好，豆科牧草以开花初期收获为好。（二）适度切碎青贮原料切碎的目的是便于青贮时压实，增加饲料密度，排除原料间隙中的空气，以有利于乳酸菌的迅速发酵，提高青贮饲料的品质，同时还便于取用和家畜的采食。切碎的程度按饲喂家畜的种类和原料质地来确定。玉米、高粱和牧草青贮的切割长度以0.5-2cm为宜，最好在1cm以下。（三）控制原料含水量

玉米、高粱和牧草青贮的适宜含水量为65-75%。测定适宜含水量的两种简易方法：

1、扭折法充分凋萎的青贮饲料原料在切碎前用手扭折茎秆不折断，且其柔软的叶子也无干燥迹象，表明原料的含水量适当；

2、攥握法抓一把切碎的饲料用力攥握半分钟，然后将手慢慢放开，观察汁液和团块变化情况：

如果手指间有汁液流出，表明原料水分含量高于75%；如果团块不散开，且手掌有水迹，表明原料水分在69-75%之间；如果团块慢慢散开，手掌潮湿，表明水分含量在60-67%，属制作青贮的最佳含水量；如果原料不成团块，而是象海绵一样突然散开，表明其水分含量低于60%。原料水分过低不易压实，窖温上升，发霉，干物质大量损失；如原料水分过多，有汁液损失，且易造成丁酸发酵，原料腐烂，发臭，动物无法采食。青贮原料中含水过高，可混入干草、秸秆或糠麸，也可在收割后进行短期晾晒使之萎蔫。水分含量低时，可在青贮时喷入适量水分，或加入一定量的青绿多汁饲料。（四）压实和密封目的是尽量减少青贮饲料中的空气，并与外界空气隔绝，造成厌氧环境，以便于微生物发酵。根据青贮所用设备的不同，可采用手压、脚踩和履带式拖拉机轧的办法使青贮压实，然后用塑料薄膜密封，并用土或废轮胎等重物在塑料薄膜外部压紧。青贮过程中养分损失情况正常情况下，碳水化合物和蛋白质分别变为乳酸、乙酸、琥珀酸、醇类和氨基酸，能量损失少，约为5-8%；青贮不当（pH高于4.2），产生大量丁酸，氨气、硫化氢和胺，养分损失大，约为15-20%。田间萎蔫（24小时，干物质损失1%-2%）养分氧化（植物和微生物酶作用） 装填、密封快，损失1%发酵过程：干物质损失小于5%，能量损失更小流出液损失：青贮窖的排水沟带走了可溶性养分养分损失环节0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%牧草优质青贮料劣质青贮料粗蛋白含量%氨气其他N游离AA真蛋白青贮过程中蛋白质降解三、半干青贮的制作原理与方法（一）制作半干青贮的基本原理

青饲料刈割后，经风干水分含量降到45％－55％时，植物细胞的渗透压达到5573－6080kPa。这种条件造成多种微生物的生理干燥状态，使其生命活动受到抑制。半干青贮的微生物发酵程度低，蛋白质不被分解，有机酸产生量少。即使是在风干物质内可以大量繁殖的霉菌，在原料切短压实的厌氧条件下，其活动也很快停止。因此，半干青贮仍需在高度密封的厌氧条件下进行。由于半干青贮是在微生物处于生理干燥状态使其生长繁殖受到限制的情况下进行的，故青贮原料中糖分或乳酸的多少及pH值高低已不是影响青贮质量的主要因素。在一般青贮中认为不易青贮的原料（如豆科草）也都可以顺利青贮。（二）半干青贮技术要点

选用优质原料，收割后将其含水量迅速降至45％－55％，切碎，迅速装填，压实密封，隔绝空气，控制发酵温度在40℃以下。采用塑料袋进行半干青贮时，装好青贮原料后要放在固定地方，不要随便移动，以免塑料袋破损漏气，要经常检查，经30－40d发酵后即可完成。

在青贮原料中加入适当添加剂制作的青贮称为添加剂青贮。使用青贮添加剂的目的，是为更有效地保存青贮饲料的品质和提高其营养价值。青贮添加剂可分为3类：乳酸发酵促进剂；不良发酵抑制剂；营养性添加剂；青贮添加剂在使用时，不仅要考虑青贮效果，还要注意安全性及经济效益。四、添加剂青贮与青贮添加剂乳酸发酵促进剂包括：富含碳水化合物的原料、乳酸菌制剂和酶制剂3种。

富含碳水化合物的原料：糖蜜或粉碎的玉米、高梁和麦类等谷物，添加于豆科牧草等低糖分的原料中，可以提高原料含糖量，为乳酸菌发酵创造良好条件。一般糖蜜添加量为原料重量的1％－3％，粉碎谷物的量为3％－10％，在装填原料时分层均匀地混入。

乳酸菌培养物：乳酸菌或含乳酸菌和酵母的混合发酵剂可促使乳酸菌迅速繁殖，促进同型乳酸发酵。一般每100kg青贮料中加乳酸菌培养物0.5L或乳酸菌剂450g，使青贮原料中乳酸菌混合菌群落数达到105个/gDM。

酶制剂：主要有淀粉酶和纤维素酶，可将原料中的淀粉和纤维素分解成可溶性糖，供乳酸菌发酵利用。（一）乳酸发酵促进剂

不良发酵抑制剂包括抑制发酵过程杂菌生长和开窖使用后引起二次发酵的酵母菌和霉菌生长的物质，主要有无机酸、乙酸、乳酸、柠檬酸和山梨酸等。目前使用最多的是甲酸、甲醛和丙酸。有机酸类可以提高青贮饲料干物质消化率、采食量、产奶量，且无毒害作用。

甲酸可抑制植物的呼吸作用和杂菌的生长繁殖，但不影响乳酸菌的生长，因此适于糖分含量少、较难青贮的原料青贮。一般添加量为湿重的0.3%-0.5%。

丙酸是一种微生物抑制剂，广泛用于饲料贮藏。用于青贮饲料时，添加量为0.3％－0.5％时，即可明显抑制酵母菌和霉菌的增殖，起到抑制二次发酵的作用。此外，乙酸、山梨酸、安息香酸钠、亚硫酸钠和氨等都也都有效。

甲醛是常用的消毒剂，具有抑制所有微生物生长繁殖的特性，添加量一般按青贮原料干物质含量添加1.5％-3％的福尔马林（含40％的甲醛溶液），或每100g粗蛋白质添加甲醛4－8g。将甲醛与甲酸混合使用，比它们各自单独添加的效果更好。（二）不良发酵抑制剂

营养性添加剂主要用于改善青贮饲料的营养价值，而对青贮发酵一般不起直接作用。主要包括尿素、氨、二缩脲和矿物质等。对于玉米秸秆等蛋白质含量较少的原料，添加尿素可起到补充蛋白质的作用，添加量为鲜样基础的0.3%-0.5%。由于玉米秸秆矿物质含量低，可利用碳酸钙、石灰石、磷酸氢钙、硫酸镁等来补充钙、磷、镁等元素的不足。（三）营养性添加剂

Freshlyculturedsilageinoculants-Theon-farmsystemSachet(50g)offreeze-driedbacteriaBag(1.1kg)ofculturemediumIncubationtrayTheentireSystemPutmediumintoa25ldrum.Addcleanwaterat30oCAddbacteriafromsachetIncubatefor16hat30oCTestpH-ifbelow4.6readyforuseInoculantcultureisdilutedin200lofwaterandisreadyforapplicationtoforageinthefieldThedilutedinoculantcultureisappliedtoforageat2litrespertonneoffreshforage106/gFM牧草收割时应用青贮添加剂第四节青贮饲料的品质及营养价值青贮饲料在饲用前必须进行品质鉴定，以确定青贮品质的好坏。青贮饲料品质鉴定方法分为两种：感官鉴定法与实验室鉴定法。（一）感官鉴定法感官鉴定法是不用仪器设备，而只通过嗅气味、看颜色、看茎叶结构和质地来判断青贮饲料品质的好坏，适于现场的快速鉴定。

品质优良的青贮饲料具有较浓的芳香酸味，气味柔和，不刺鼻，给人以舒适感；品质中等的青贮饲料芳香味较弱，稍有酒味或醋味。品质低劣的青贮带有刺鼻臭味或霉烂味，手抓后，较长时间仍有难闻的气味留在手上，不易用水洗掉，该青贮不能饲用。

一、青贮饲料的品质鉴定青贮饲料的颜色因原料不同而有差异。一般是越接近原料颜色，品质越好。品质良好的呈青绿色或黄绿色；品质中等的呈黄褐色或暗绿色；品质低劣的多呈褐色或黑色。但苜蓿青贮颜色例外。

品质优良的青贮饲料，在窖内压得紧密，但拿在手上却较松散，质地柔软而略带湿润，植物的茎叶和花瓣仍保持原来状态，甚至可清楚地看出茎叶上的叶脉和绒毛。品质低劣的青贮饲料，茎叶结构不能保持原状，多粘结成团，手感粘滑或干粗硬。品质中等的介于上述两者之间。青贮饲料感官评定标准等级颜色酸味气味质地优等绿色或黄绿色浓芳香酸味柔软湿润、茎叶结构良好良好绿色较浓芳香略带酒精味柔软水分稍多或稍少中等褐色或墨绿色中等浓郁酒精味稍干或稍粘、结构变形低劣黑色或褐色淡刺鼻腐臭味干燥或粘结成块

（二）实验室鉴定法通过在实验室测定青贮饲料的酸度、有机酸含量及氨态氮含量等指标来鉴定。测定酸度最简单的办法是用pH试纸直接沾青贮饲料的浸液测定，也可用pH计测定。一般标准为优良青贮饲料的pH3.8-4.2；中等的pH4.6-5.2；低劣的pH5.4-6.0，甚至更高。但是pH值不是青贮饲料品质鉴定的准确指标，因为丁菌发酵也会降低pH值，要综合其他指标才能作出准确判定。

一、青贮饲料的品质鉴定(续)有机酸含量的测定是分析青贮饲料中乳酸、乙酸和丁酸的含量。优良的青贮饲料中有机酸约占鲜重的2-5％，其中乳酸占1／2－1／3，乙酸占1／3，不含丁酸。品质低劣的青贮饲料含有丁酸，具恶臭味。测定青贮饲料中氨态氮的含量可以评价青贮饲料蛋白质品质的优劣。正常青贮饲料中的蛋白质只分解至氨基酸，氨的存在则表示有腐败现象。氨态氮的含量越高，青贮饲料的品质就越差。青贮饲料的营养价值随青贮原料种类、青贮方法与技术的不同而异。同原料植物相比较，青贮饲料的一些成分含量发生了变化：(1)易消化碳水化合物含量减少，可溶性糖被植物细胞呼吸和微生物发酵耗用，所剩无几，但淀粉等多糖损失较少，纤维素和木质素在一般青贮时不被分解，因而相对增加。碳水化合物发酵后转化成乳酸及少量挥发性脂肪酸，使其含量增加；(2)粗蛋白质方面干物质中总含氮量变化不大，但青贮饲料中真蛋白态氮比例下降，而非蛋白态氮（主要是氨基酸）比例增加，菌体蛋白的增量很小；二、饲料青贮前后的化学成分变化(3)矿物质经青贮后有所损失，其损失量与青贮过程中的汁液流出多少有密切关系。高水分青贮时损失钙、磷、镁等矿物元素有时可高达20％以上，而半干青贮几乎无损失；(4)青贮可以保留饲料原料中大部分胡萝卜素，在添加酸或防腐剂的青贮中保存更多，另外微生物发酵还可能产生少量B族维生素。上述变化通常在饲料概略养分分析结果中很难反应出来(见下表)。

当青贮发酵时，乳酸为主的发酵干物质损耗不超过5%，而丁酸型发酵的干物质损耗在20%以上。此外，丁酸发酵还引起蛋白质降解。所以，为了保证青贮饲料的质量，应实现乳酸为主的发酵而抑制丁酸发酵。化学成分概略养分青刈黑麦草青贮黑麦草青刈黑麦草青贮黑麦草真蛋白态氮2.660.91有机物89.888.3非蛋白氮0.342.08粗蛋白18.718.7可溶性糖9.52.0粗脂肪3.54.8果聚糖5.60.1