青贮饲料在炎热和寒冷地区的利用

2018-05-14 08:39:49  来源: 草业头条

青贮饲料利用在生产上可分为原料生产、青贮调制、堆料保存和开封饲用四个阶段,各阶段都会影响到加工利用青贮饲料的效果。炎热的气候环境会强烈影响原料产量、丁酸发酵、乙醇发酵、有氧稳定性等青贮利用指标,而寒冷地区气候因素主要限制了原料产量。...

    青贮饲料利用在生产上可分为原料生产、青贮调制、堆料保存和开封饲用四个阶段,各阶段都会影响到加工利用青贮饲料的效果。炎热的气候环境会强烈影响原料产量、丁酸发酵、乙醇发酵、有氧稳定性等青贮利用指标,而寒冷地区气候因素主要限制了原料产量和微生物发酵。尽管所有非生物因素都会影响青贮饲料的品质,但环境温度是影响青贮饲料生产及利用率的一个重要因素。本文综述了炎热和寒冷条件下青贮生产的挑战和困难,并提出了相应对策以供参考。 
    青贮饲料制作是一种亘古有之的农业技术。20世纪40年代后,随着饲料采收机械化技术的成熟与推广,青贮研究和应用迅速增加。在北美和欧洲的温带地区,青贮饲料的制作已经很成熟,但在热带地区近期方才广泛流行。牧草种类、收获期、原料水分、收获和青贮方式、青贮饲料添加剂的使用、饲喂方法和饮食配方等均为生产中的可控因素,而炎热、寒冷地区与气候有关的不可控因素常会对青贮饲料的生产和利用产生不利影响,并可能影响到部分可控因素。本文总结了炎热和寒冷条件下青贮生产面临的挑战和困难,并讨论了相应策略。
1 炎热地区青贮制作
1.1 高温对青贮饲料产量和品质的影响
在青贮饲料中,营养成分和消化率是饲草价值的重要衡量标准,二者均受青贮发酵模式和品质的进一步影响。气候环境会对青贮饲料的产量和品质产生极大改变,极端情况下甚至可能超过收获时期对青贮的影响。高温条件下,青贮玉米中的纤维素、木质素和酸性洗涤不溶蛋白普遍增高,淀粉合成因合成酶活性下降而受抑制。同时,温度升高导致玉米青贮更多地表现出异型发酵的各类特性,对青贮有氧稳定性有一定的积极作用。
1.2 高温条件下好氧微生物对青贮的负面影响
好氧微生物发酵不仅会造成青贮饲料干物质和营养的损失,严重时还会导致青贮腐败变质,对家畜生长代谢和免疫力造成负面影响,甚至使饲料中的病原菌和毒素转移到牛奶等动物产品中,危害人类的健康。青贮制作时好氧微生物随即开始活动,在窖贮保存和饲喂阶段活动强度变得更加明显。炎热的环境会对覆盖青贮窖所用的塑料膜物理性能产生不利影响,降低薄膜的气密性、耐辐射性和耐高温性,使塑料膜更易透气。窖内温暖湿润的内环境更易造成腐败真菌增殖并加速青贮饲料变质。
1.3 防止青贮有氧变败
保证饲草原料适宜的破碎程度和含水量,匀速压实装填入窖,合理取料并选择专用的覆膜和添加剂等手段,均有利于防止有氧变败。重量和胎宽适宜的拖拉机压窖可以有效改善上层青贮的密度,应合理安排收获速率和压窖设备台数,以保证入窖的每层青贮至少进行一次全面碾压,并在窖壁附近多次碾压,防止窖壁周边局部位置密度过低。添加山梨酸钾或苯甲酸钠等化学添加剂可有效改善青贮有氧稳定性,布氏乳杆菌单独或与同型发酵乳酸菌混合添加也能提高青贮有氧稳定性。生产高品质的热带青贮饲料必须使用可以防降雨、紫外线和鸟类等破坏的高质量塑料膜,并在操作时使之与窖内青贮紧密接触。在开窖使用过程中青贮密度、环境温度、青贮饲料有氧稳定性和取料速率等因素决定了青贮饲料暴露于空气的持续时间,并影响青贮的干物质损失率。高投入的集约化青贮生产过程中,优良的设备、技术投入也更能避免青贮有氧变质,从而保证高质量热带青贮饲料的生产与加工。
2 寒冷地区青贮制作
2.1 寒冷的环境使多年生牧草含糖量增加
冷季牧草的营养价值受到温度的影响,当牧草作物在较高纬度的寒冷条件下生长时,可获得较高的营养价值。糖分是受气候直接或间接影响的重要营养成分,非纤维性碳水化合物作为青贮过程中发酵底物的主要来源,包含可溶性碳水化合物和淀粉,它不仅影响饲料价值,还会影响青贮发酵潜力。因为饲草料在一天中光合作用积累的原因,在白天的较晚时间刈割可以获得较高的非纤维性碳水化合物。在秋季,延长刈割茬次之间的时间也可以显著增加非纤维性碳水化合物含量。另外,降低氮肥施用量会使高羊茅、鸭茅等一些冷季型牧草非纤维性碳水化合物含量升高,但同时导致粗蛋白含量下降。
2.2 寒冷地区玉米及其他作物青贮
寒冷地区生长季时间较短及低温环境是青贮玉米利用面临的重大挑战,杂交的短季玉米品种及全球气候变暖使这种情况有所改善。有报道称霜冻后可以提高玉米青贮的干物质和非纤维性碳水化合物含量,但同时会导致干物质的消化率下降。霜冻同时会导致青贮原料附着的乳酸菌等有益微生物减少,酵母菌和霉菌等有害微生物数量增多,容易造成青贮变败
2.3 寒冷环境对青贮保存条件的影响
寒冷环境条件下,昼夜温差导致青贮原料上形成露水,会对饲料青贮时碳水化合物、脂类和蛋白质含量产生负面影响。低温还会影响附生或添加的微生物的生物活性,减缓发酵速度并使发酵程度下降。
2.4 寒冷地区发展裹包青贮的制约因素及潜力
在温度较低的北方地区(如北欧等地),裹包青贮饲料已成为一种常用的牧草保藏方法。与制成干草相比,裹包青贮减少了干物质损失并提高了营养价值。晾晒萎蔫、施用添加剂、适宜的切碎长度及密度并增加裹包层数(6层以上更能防止物理破坏),均可改善青贮品质。优质的裹包青贮应在干物质含量较高时进行裹包,以提高其品质,并在打包时尽可能增大密度,以防止有氧发酵时间较长、消耗营养成分。
2.5 寒冷地区酸类添加剂对青贮饲料发酵的影响
在寒冷地区利用酸类添加剂可以在发酵初期迅速降低青贮饲料pH值,加速青贮发酵进程,阻止梭菌发酵,改善青贮品质和蛋白水解。甲酸对酵母和霉菌的抑制效果不佳,而丙酸、苯甲酸等抑制效果较好的酸类添加剂常被用于商业化添加剂的生产之中。同时有研究表明,不论在同型发酵或异型发酵青贮中,饲料干物质采食量均与青贮饲料中总酸浓度呈负相关。该机理尚不完全明确,有假说指出,可能是由于青贮饲料中产生的代谢终产物刺激牲畜肝脏产生饱腹感信号。总之,虽然微生物添加剂使用已经逐渐普及,但酸类添加剂仍在恶劣天气下有保障良好发酵品质的作用,并可以提高青贮饲料的摄入和营养价值。
4 结论
气候条件影响青贮饲料从田间生产和饲喂利用的各个阶段,所有的非生物因素都能影响青贮品质,但其中温度(高或低)是最主要的限制因素。虽然温度气候条件不能直接控制,但在炎热地区,提高机械化作业程度,也能尽可能地提高青贮品质。在寒冷地区,合理选择青贮饲草料品种和添加剂,也能同样起到提高青贮营养成分和饲喂品质的效果。 
文献来源:
Bernardes, T F;Daniel, J L P; Adesogan, A T; et al. Silage review: Unique challenges ofsilages made in hot and cold regions [J]. Journal of dairy science, 2018,101(5): 4001-4019. 

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本文来源:草业头条 责任编辑:叶定泽
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