饲料青贮剂的应用及发展

王红利 张立陕西理工学院化学与环境科学学院

秸秆是农作物收割后遗留的副产物，大部分地区将其焚烧，致使这部分资源不能得到很好的利用，再加上青贮技术及青贮剂的限制，秸秆饲料的在饲料上的应用一直受阻。秸秆饲料有很好的饲用效果，其交接饲用期基本上接近冬季，大量的秸秆如果不经过进一步的加工处理就无法在漫长的冬春季节保证畜牧业的健康发展。晒干或经过干燥的秸秆中一部分营养成分容易流失，而且适口性也变差，因此有人探究将新鲜的秸秆直接贮存起来以供饲料短缺时期备用，为了避免秸秆营养成分流失和秸秆的适口性在长期贮存过程中变差，于是青贮技术及饲料青贮剂应运而生。饲养试验证明，喂青贮饲料的奶牛与喂干饲料奶牛相比，产奶量可提高10%~20%，且奶质较好，直接增加奶农的经济效益。秸秆饲料良好的贮存效果要靠青贮剂来实现，青贮剂的正确选择是保证青贮饲料饲用效果及营养成分的主要因素，本文综述了饲料青贮剂的作用机理、分类及使用时应注意的问题，并针对生物青贮剂与化学青贮剂的应用进行比较，探讨了各种饲料青贮剂的优势及不足，并展望了青贮饲料的发展趋势。

1青贮剂作用机理

青贮是以新鲜的秸秆青绿饲料为原料，利用植物表面自然附生的乳酸菌在密闭条件下，通过厌氧发酵，将植物的可溶性碳水化合物转化为乳酸、乙酸等有机酸的过程，有机酸生成的同时导致饲料pH减小，抑制腐败微生物菌群的生长繁殖，从而达到保持作物营养特性的目的。

传统的青贮是依靠自然存在于植物上的微生物对饲料进行发酵而实现的，但是效果并不是很好。由于自然存在于植物上的微生物数量是有限的，不能保证其能将青贮饲料中大量的碳水化合物全部转化为有机酸，再加上在长期的密闭高湿环境下，大量的细菌滋生。为了提高青贮效果，通常使用青贮剂来保证乳酸菌在发酵中占绝对优势，以便于良好的青贮。

饲料青贮剂主要通过两条途径来实现良好的青贮效果，一方面青贮剂可抑制有害微生物活动，减少营养成分损失，还可防止青贮原料霉变、腐败，提高青贮营养价值。另一方面添加青贮剂后秸秆饲料中的乳酸菌数目增多，它们利用饲料中的糖分和水分，迅速生长繁殖，进行无氧酵解，生成大量乳酸，使饲料酸化，抑制微生物菌群对秸秆饲料的侵蚀，从而保证青贮原料养分不受损失，达到保存秸秆饲料的目的。添加青贮剂后的饲料相比不添加青贮剂的饲料保存时间更长，在正常的饲用期间不会发生营养成分流失及适口性变化。

2青贮剂的分类及应用

饲料青贮剂主要包括生物青贮剂和化学青贮剂两大类，其中生物青贮剂由于其独特的优势近年来应用比较广泛，而且由于其较高的安全性能及良好的青贮效果已经得到了众多饲料企业的重视，各种青贮技术也在此基础上不断革新。化学青贮剂青贮效率上要较生物青贮剂高，但是安全性能没有生物青贮剂好，生物青贮剂的使用条件比化学青贮剂苛刻，因此在实际应用时可以结合两者的优点来更好地实现青贮效果。

2.1化学青贮剂

化学青贮剂能降低代谢能和蛋白质的损失，对生产优质青贮饲料具有很大促进作用，化学青贮剂可迅速降低青贮饲料的pH值、抑制酪酸菌的繁殖（加酸）或增加乳酸发酵底物（加糖）而形成良好的发酵环境。

2.1.1酸类青贮剂

饲料中所用的化学青贮剂通常为有机酸和无机酸，甲酸、甲醛和丙酸是最常用的有机酸类化学青贮剂。甲酸具有很强的还原性，将其添加到青贮饲料中可提高可溶性碳水化合物和粗蛋白质的含量，改善发酵品质；Zhang（2002）在研究甲酸对全株玉米青贮饲料营养价值的影响时指出甲醛是很好的青贮发酵抑制剂，可有效抑制腐败菌活动，保护蛋白质品质。试验得到的甲醛的最佳添加剂量在0.6~4.4%。

万江虹（2008）等采用单因子设计研究不同水平甲酸、甲醛及甲酸与甲醛混合处理对甘蔗尾捆裹青贮品质的影响。结果表明：单独添加甲酸、甲醛或两者以不同比例混合添加均使青贮料的蛋白质含量显著降低（P<0.05），粗纤维含量下降，而无氮浸出物含量增加，其中甲酸与甲醛以3︰1比例添加时，无论外观品质还是综合营养成分均较单独加甲酸或甲醛效果好。

荣辉（2012）通过不同对比实验研究了甲酸对象草青贮发酵品质的影响，发现与对照组相比，添加甲酸能够快速酸化青贮饲料，明显提高水溶性碳水化合物含量，且添加量越高效果越好。同时，研究还发现添加2.2mL/kg甲酸的处理在青贮后期酸化作用减弱，使象草的发酵品质变差，而添加4.4mL/kg以上甲酸能够有效保存象草品质。

甲酸用在青贮饲料中同时起到抑菌和青贮作用。纤维素酶与木聚糖酶在青贮过程中尤其在低品质原料中添加纤维水解酶可增加可发酵碳水化合物含量，改善青贮发酵特性以及提高动物生产性能王苏等（2013）结合两者的优点在多花黑麦草与白三叶混合青贮料中加入甲酸与纤维素酶和木聚糖酶的混合青贮剂获得了很好的青贮效果，甲酸酶或甲酸酶处理组显著增加青贮料中水溶性碳水化合物含量。

无机酸和有机酸的抑菌机理相同，添加后能使青贮饲料变软，易于压实，增加贮量，降低微生物的呼吸作用。但是目前无机酸在饲料青贮中的应用和报道均不多，在青贮饲料中的应用前景并不看好，一般均要和有机酸配合使用。

席兴军（2002）通过测定盐酸、己酸处理的玉米秸秆青贮饲料的pH值、含水率、有机酸含量及组成、干物质消失率、NDF（中性洗涤纤维）瘤胃降解率干物质回收率和青贮饲料化学成分，研究了盐酸、己酸的处理对玉米秸秆青贮饲料质量的影响。在玉米秸秆青贮饲料中添加盐酸，降低了青贮饲料中乳酸占总酸的比例和干物质回收率，并使青贮饲料的细胞壁物质含量显著增加，明显降低了玉米秸秆青贮饲料的质量；己酸的添加对青贮饲料质量无显著影响（P>0.05）；盐酸和己酸的共同处理，除了明显改善青贮饲料的色泽、气味和质地外，还可明显降低青贮饲料中低消化性纤维（OB），酸性洗涤纤维（ADF）和酸性洗涤木质素（ADL）的含量（P>0.05），显著提高了青贮饲料的营养价值。

2.1.2含氮化合物类青贮剂

含氮化合物作为饲料青贮剂可补充饲料氮源，保持原料中可溶性碳水化合物及小分子维生素及矿物质的含量。其中最常用的是尿素，可作为牛、羊反刍家畜的蛋白质饲料的代用品。用来代替天然蛋白质，在缺乏粗蛋白质的青贮饲料中添加尿素，可以提高青贮饲料中的粗蛋白质含量。作为含氮量高的化合物，尿素不仅价格低廉而且资源丰富，还可作为营养性添加剂，加入青贮料中，尿毒的稀释作用能降低青贮物质的分解和营养成分的流失，还兼有抑菌作用，在饲喂时期能增加好氧稳定性。其使用效果和经济效益已经在实践中得到了证实。

作为无毒的饲料青贮剂，一部分尿素可经禽畜部分经唾液和血液重新回到瘤胃再利用。但当瘤胃内产氨过快，超过了微生物利用速度与肝内转化能力，不仅使肝脏受到损伤，过量的氨还对中枢及外周神经系统还会造成伤害，因此准确把握尿素的添加量非常重要，当青贮原料的可溶性碳水化合物含量低时，尿素的添加量应相应减少。青贮原料粗蛋白达10%时，最好不用尿素。添加过量的尿素虽然能达到青贮效果，但尿素产生的氨会中和青贮料中的酸以至造成存贮的问题。此外，尿素还在一定程度上影响乳酸菌发酵。

李静（2009）等采用不同剂量（2、4、6和8g/kg）的尿素作为添加剂对原料进行青贮调制，分析青贮发酵品质和化学成分，探讨尿素对甜菜渣青贮饲料品质的影响。添加尿素后与对照相比，青贮料的pH有下降趋势，但处理组间差异不显著，乳酸和丁酸含量明显下降，氨态氮、粗蛋白及可溶性糖含量显著增加，4和6g/kg的添加量可有效抑制丁酸产生，改善效果明显。

青贮时添加食盐不仅可以促进乳酸发酵，而且还可以改善饲料的适口性，提高动物食欲。在青贮原料水分较低的情况下添加食盐，可提高原料内部细胞的渗透压，从而加快细胞液的渗出，促进乳酸发酵，提高青贮的成功率。据此薛祝林（2014）等通过实验比较了食盐对尿素青贮的辅助效果，高丹草单独青贮时，粗蛋白质含量低，且营养物质损失大，青贮效果不理想；添加尿素后，粗蛋白质含量较对照组极显著提升，酸性洗涤纤维含量下降，磷的含量有显著提升，添加食盐后，粗灰分、粗脂肪、钙的含量均有极显著的提高。在综合考虑所有指标的情况下筛选出复合青贮剂的适用范围，尿素0.5%~1%，食盐0.6%~0.8%。

尿素可提高青贮原料中的蛋白质含量，并保存青贮料的可溶性碳水化合物。臧艳运（2012）等以全株玉米作为研究材料，通过对其发酵品质和化学成分的分析，探讨了添加丙酸（0.3%）、尿素（0.5%）、丙酸（0.3%）+尿素（0.5%）对袋装全株玉米青贮品质的影响。结果表明全株玉米可以单独调制出良好的青贮料，添加丙酸可以降低青贮饲料的pH值、乙酸和氨态氮含量，并能显著提高全株玉米青贮乳酸含量；添加尿素能显著提高全株玉米的粗蛋白含量；添加丙酸+尿素可以进一步改善全株玉米青贮品质。

2.2生物青贮剂

生物青贮技术得到的青贮的饲料适口性好，保持了原有新鲜饲料的营养成分，利于禽畜采食，青贮过程中的乳酸不仅是良好的消化促进剂，饲料风味剂，还可以与很多矿物质作用生成乳酸盐，利于禽畜吸收，也不受环境及气候影响，再辅以生物酶制剂的细胞壁分解作用，增加可溶性碳水化合物量，为乳酸菌的繁殖发酵提供充分的底物，能够常年作为禽畜口粮。生物青贮剂主要包括乳酸菌剂及各种生物酶制剂。

2.2.1乳酸菌剂

乳酸菌在青贮饲料发酵过程中会代谢产生大量有机酸、细菌素及其它抑菌物质，可以有效抑制有害菌的生长，防止二次发酵。另外，乳酸菌对饲料中黄曲霉毒素具有降解和抑制作用，大大提高了青贮饲料的安全性。添加乳酸菌的青贮饲料中含有大量的活性乳酸菌、菌体蛋白、小肽、细菌素等，能强化奶牛的免疫系统，预防疾病的发生。长期饲喂乳酸菌青贮饲料还可改善养殖场菌相，使养殖场处在健康的益菌环境中，减少疾病的发生。
为促进秸秆资源的充分利用，满足家畜生产的需要，吴晓杰等（2005）采用不同品种的早籼稻为青贮原料，以乳酸菌制剂的不同添加水平：对照（添加）、水平1(乳酸菌0.001%)、0.023%）、、0.045%进行添加处理，将30cm×20cm的聚乙烯青贮袋抽真空，室温条件下青贮60d后开封并对青贮饲料进行品质评定。结果表明：乳酸菌制剂处理除对青贮饲料的干物质（DM）量和ADL含量无显著影响外（P>0.05），对其他指标均有显著影响（P<0.05）。粗蛋白含量随乳酸菌制剂添加量的增大而增大，其中0.045%添加组较对照组高8.41%；NDF和ADF含量随乳酸菌制剂添加量的增大而下降，0.045%添加组较对照组低10.92%和10.48%。添加乳酸菌制剂可使青贮饲料品质得到明显改善。青贮原料品种不同饲料品质存在差异，除乳酸含量外，原料品种对青贮饲料其他指标均有显著影响（P<0.05）。

目前，乳酸菌制剂在青贮研究中的应用越来越多，添加乳酸菌制剂对保障青贮初期发酵所需的乳酸菌数量，尽快尽早进入乳酸发酵优势是非常有效的，从而使pH值迅速下降，抑制腐败和致病微生物的活动以长期保存青饲料。同时蛋白水解作用受抑，导致青贮料中氨态氮浓度减少，乙酸和丁酸浓度降低，乳酸浓度增加。纤维素酶的加入能发酵纤维素分解产生戊糖，产生乳酸和少量乙酸，而无二氧化碳生成，有利于抑制腐败菌生长。另外，氨态氮不仅反映了青贮过程中蛋白质的分解程度，而且可能是影响青贮饲料氮在瘤胃中利用效率的重要因素。因此，pH值和氨态氮含量可作为评定青贮品质优劣的重要指标，贾娅敏（2013）等通过评价pH和氨态氮含量验证了动物乳杆菌与植物乳杆菌和纤维素酶混合使用的优良的青贮效果。

为了筛选适合江苏地区青贮的稻秸和提高稻秸饲用价值的方法，王兴刚（2013）将江苏地区优质水稻品种南粳46、南粳5055、盐稻830及镇稻10号的秸秆作为青贮原料，分别进行添加乳酸菌、酶制剂和乳酸菌+酶制剂处理，系统的研究了不同品种稻秸及添加剂处理间发酵品质的差异，不同添加剂的优劣排名如下：乳酸菌+酶制剂>酶制剂>乳酸菌。通过对青贮不同时期的发酵品质研究发现，青贮初期，添加乳酸菌可在使pH值迅速下降，先于酶制剂与乳酸菌+酶制剂处理；青贮中期，各添加剂处理的青贮饲料发酵品质差异不显著；添加乳酸菌和酶制剂对于稻秸长期青贮保存效果最好。

2.2.1酶制剂

青贮用酶制剂主要为纤维素酶、木聚糖酶和半纤维素酶等。在青贮饲料中加入生物酶利于植物细胞壁的分解，增加可溶性碳水化合物量，为乳酸菌的繁殖发酵提供充分的底物，从而提高青贮的发酵品质。庄苏等（2009）比较了纤维素酶与木聚糖酶单独使用及复合使用的对象草的青贮效果，结果表明添加纤维素酶或木聚糖酶均能改善象草青贮品质，并以纤维素酶与木聚糖酶复合处理效果最好。

王富生等（2004）对微生物青贮剂在玉米秸秆黄贮中的作用进行研究，发现微生物青贮剂的使用能有效改善黄贮秸秆的品质和营养价值。为了进一步提高秸秆饲料消化率和营养价值，新的微贮技术、复合处理技术等应运而生，使用微贮添加剂可充分利用微生物发酵优势对秸秆等粗饲料进行处理。有实验表明稻草仅靠加酶处理尚难保证青贮质量，只有当酶制剂与麸皮联用时，才能有效改善青贮的发酵品质和养分消化率，为青贮提供了新的高效途径。

添加酶制剂的水稻秸青贮的品质，无论在青贮的感官评定和实验室评定上都要略逊色于添加乳酸菌的青贮品质，但是通过添加酶制剂对水稻秸的纤维品质有一定的改善作用。综合评价添加酶制剂对改善水稻秸的青贮品质起到积极的促进作用，但是由于稻草碳水化合物含量很低，加酶处理虽能在一定程度上促进乳酸发酵，改善其青贮发酵品质，但是单独加酶制剂青贮优势不是很明显，因此要合理复配使用酶制剂和乳酸菌制剂。

酶制剂和乳酸菌制剂的复合应用已经成为饲料青贮的较佳选择。研究表明，在整个青贮过程中无论是酶单独添加还是组合添加都显示较高的乙酸和总挥发性脂肪酸含量，最高的水溶性碳水化合物含量和最低的氨态氮、总氮，说明酶和乳酸菌制剂组合添加对改善青贮发酵品质有叠加效应，能够很好的改善青贮效果。但是研究也发现较高浓度的乳酸菌容易产生较多丁酸，不利于后期青贮，同时有些乳酸菌和酶制剂之间也存在一定的拮抗作用，而且浓度越高拮抗作用越强，因此在选择复合生物青贮剂的过程中要综合考虑各方面的影响因素以达到经济高效的青贮效果。

3展望

青贮剂作为饲料工业的重要组成部分，在现代饲料工业中发挥着不可替代的作用。目前，化学青贮剂使用较多的是酸类和含氮物质，其青贮效果较生物青贮剂要好，而且使用方便，成本低廉，因此很受养殖人士的青睐。随着近年来研究工作的不断深入，化学青贮剂极大地推动了青贮饲料的发展。但是，化学青贮剂也有一些缺点，比较突出的是化学物质残留周期长，可能通过食物链由家畜进入人体，造成人体内的潜在危害，应引起研究人员的注意。今后的研究工作一方面要研发残留周期短、对动物无毒无害的化学青贮剂；另一方面，加大化学青贮剂的推广应用工作，加大有效利用秸秆。需要注意的是，化学青贮剂将青贮饲料中的碳水化合物分解为乳酸等有机酸的能力不及生物青贮剂，禽畜在长期食用后容易在体内迅速发酵，产生大量酸性物质引起代谢性酸中毒，饲用时也应该合理搭配青贮饲料和其他干料，使禽畜体内酸性物质达到平衡。

随着生物科学技术的发展，生物青贮剂近年来获得快速发展。未来生物青贮剂的研究热点将由目前的单一型向复合型方向发展，同时，将现代基因工程、遗传工程技术引入饲料业，开发出更多新型的生物青贮剂；目前来看，要提高生物青贮效果，可以从复合使用生物青贮剂方面入手，生物青贮剂与化学青贮剂的结合应用也是一个不错的选择；饲料青贮剂的多功能化也将是未来的主要发展的方向。

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