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全株玉米青贮制作与质量检测

来源:宁夏三农呼叫中心 发布时间:2017-09-13 

  张巧娥教授宁夏大学

  2017年9月7日

  玉米青贮是奶牛重要的粗饲料来源,也是发展我国奶业的支撑。而全株玉米青贮(whole corn silage)更以营养价值高、保存效果好等优点,在奶牛生产中大量使用,通过提高玉米青贮质量和利用效率,减少奶牛日粮玉米使用量、合理控制豆粕添加量是降低生产成本的有效措施之一。据研究分析:玉米青贮淀粉含量提高10个百分点(18%提高至28%),每头成母牛可以减少玉米使用量1.7 kg/d,节省饲料成本2.6元/d。

  一、全株玉米青贮的特点

  品质较好的全株玉米青贮,以65%~70%含水量为宜。

  谷物占总干物质的40%~45%,淀粉平均含量占干物质的28%,消化率为80%~98%(淀粉的消化率由谷物成熟度、谷粒大小和胚乳特性决定),产奶净能值在5.5~6.2 MJ/kg。

  秸秆占总干物质的50%~55%,其中叶子占干物质的15%,茎秆占干物质的20%~25%,玉米穗和包叶占干物质的20%;

  中性洗涤纤维(NDF)平均含量占干物质的45%,消化率为40%~70%(NDF的消化率由品种、气候条件、收获时成熟度、刈割高度、NDF含量和青贮的发酵质量等决定)。

  二、全株玉米青贮的关键控制点

  1、品种的选择

  选种标准:全株产量、谷物产量、青贮品质、抗倒伏和抗虫等。其中,单位面积产量和青贮品质是两个重要的指标。

  部分专用青贮品种虽然单产和消化率较高,但果穗发育较差,籽粒产量较低,营养物质(淀粉)含量偏低。

  粮饲兼用型青贮玉米果穗较发达、籽粒产量较高,营养物质含量高;成熟期茎叶青绿,消化率亦较高,

  目前国内用作青贮玉米的品种主要有:京科青贮516、雅玉青贮8号、登海青贮3930等。

  2、收获与贮藏

  适宜水分含量

  全株玉米青贮收获的最佳水分含量为65%~70%(1/3乳线至3/4乳线)。根据全株玉米青贮品种的成熟期和种植时间,来确定收割的最佳时期。恰当的收割时间:玉米乳线为2/3时。如果低于2/3,干物质和总产量都会比较低。

  玉米青贮的理想干物质水平是35%(不同地区间可能会有一定差异,但可以作为概括性的评价指标)。如果青贮玉米过湿(干物质低于30%),会造成整体产量下降、影响发酵、丁酸产量增加,对奶牛来说适口性非常差;同时还会造成干物质损失。如果青贮玉米过干又会影响压实效果,造成氧气残留过多,增加霉菌生长的风险。要获得合适的干物质,必须在恰当的时机收割。

  适宜留茬高度

  留茬过低会夹带泥土,泥土中含有大量的梭菌属等腐败菌,易造成青贮腐败; 

  留茬过高使全株玉米青贮产量降低,影响经济效益,对耕种也会有影响。

  合理的留茬多控制在15~20 cm。

  如果全株玉米是喂给泌乳牛的,割茬高度要适当高一些,45.7-47.5 cm,有利于提高全株玉米青贮的营养价值,提高饲料效率和产奶量;

  留茬较高时,干物质水平也会上升,所以留茬较高时收割宜早不宜迟;

  提高割茬高度时,青贮的硝酸盐水平会下降,当出现干旱时要考虑到这一点;

  如果玉米植株已经很干了,那么留茬高度可以降低15 cm;

  留茬较高时,田间残余的植株也会比较多,注意翻耕时间适当延后,确保霉菌不会在残株上生长。

  适宜切割长度

  全株玉米青贮切割的合适长度为:2.0~3.0 cm。目前我国青贮切割机械的切割长度多为1.5 cm和3.0 cm两个规格,如果改为1.5 cm,则可降低干物质损失率5.53%,一年制作3000吨青贮的中型奶牛养殖场(小区)每年可减少青贮损失166吨;同时应根据玉米青贮的DM含量来确定切割长度。

  青贮饲料的切割长度理论值为1.95 cm,籽粒破碎装置的滚轮空隙应该设置为2 mm。

  籽粒破碎的主要目的是破碎玉米粒,使淀粉能很容易地被瘤胃微生物利用,进而提高青贮饲料的淀粉消化率。

  将破碎的玉米粒送到粗饲料评价实验室可以进行籽粒破碎评分。主要方法是将籽粒过筛(4.75 mm),70%以上的破碎玉米粒能过筛就算合格。

  表明破碎度足够维持:

  良好的淀粉消化率

  进而提高产奶量。

  全株玉米青贮的最终切割长度应该在1.9-2.5 cm之间。太长不好压实;太短可能出现酸中毒症状,例如腹泻。

  压实及其他

  压实要尽快,尽量减少青贮与空气的接触时间,每层青贮的厚度应以15~20 cm为宜。高出窖墙50~100 cm时即可封窖。

  压窖机械要求自重大,一般采用宽轮胎四轮拖拉机,其压实的效果要好于链轨式拖拉机。

  用塑料薄膜(低渗透性、 耐撕裂、防紫外线)对青贮饲料进行覆盖,膜的链接处应至少重叠1.0 m,膜上用轮胎布满窖面压实。

  压实密度以不小于750 kg/m3

  压实密度

  要达到较为理想的压实密度。推荐的最低压实密度为240kg干物质/m3。

  密度越大青贮窖贮存的饲料越多;

  密度越大,窖内的空隙越小,可以降低进氧量,防止青贮饲料腐败,从而更好的保存青贮饲料;

  密度越大干物质损失越小

  最理想压实密度

  做成角度为30度的楔形。这样可以减少装填过程中青贮饲料暴露于空气的面积;

  均匀地压实每一层,每层厚度为15 cm;

  使用压实工具,例如“火车轮”或者“羊足碾”在压实前均匀地铺开青贮饲料干物质较高的青贮窖需要楔形更薄,压实更充分

  尽快装填青贮窖

  将饲料损失降到最低;

  减少人工投入和封窖成本;

  减少进氧,改善发酵;

  减少真菌生长以及青贮的腐败

  装填时,侧壁应使用塑料膜,装填完毕后可以展开覆盖青贮窖。

  避免雨水顺着侧壁流入窖内

  引起饲料腐败;

  避免氧气顺着水泥墙面渗入。

  使用公式:

  青贮压车/拖拉机重量(kg)/800=每小时压实青贮饲料的吨数,最理想的压实情况是每分钟压1-3吨玉米青贮;

  算出青贮运货车的容量,以及每小时运载次数。

  开窖时间

  开窖时机也要恰当,窖贮时间通常会维持几个月,或者直到pH值足够低才能开窖(约3.8),取决于发酵进程和玉米青贮本身的特性

  注意当发酵较差时有可能不能达到pH 3.8的目标值;

  要测定pH值,可以将10 g青贮饲料和90 ml水装入三明治袋中,用两掌温热几分钟,使用石蕊试纸测定pH值。注意石蕊试纸要附带pH标示说明书;如果开窖早,大量空气涌入,会影响发酵,引起饲料腐败,造成干物质和营养成分损失;

  如果玉米太干,且密封不好,发酵时间还会延长数周。

  正确管理青贮窖

  使用时结合全株玉米青贮的日耗用量,横截面的大小,确定取料的深度,每天取料的距离应超过1 m。注意取料面的整齐,以避免二次发酵。因青贮不同部位含水量和有机酸含量不一致(如底部青贮含水量高),抓取的青贮可混合后再与其他饲料原料混合,降低不同青贮质量带来的营养差异。

  每天根据用量取用;

  使用干净、锋利的抓斗或者取料机;

  取用时不要造成表面碎裂;

  每天截取整个表面的取料深度至少达到20-30cm;

  冬季每周暴露的表面不超过1-2m,夏季加倍。

  要实现这个目标,青贮窖不能太宽;

  尽快取用散落的青贮饲料。

  如果青贮窖有氧气进入,那么表层可以看到发霉或者饲料颜色变深。深色的青贮饲料含有丁酸,气味难闻,奶牛的嗅觉比人类灵敏得多,不会吃这种饲料。每次刮取青贮饲料后,应该及时挑出深色或发霉的部分。

  如果全株玉米青贮入窖时干物质含量过低,可添加一定量的麦秸、大豆皮、干苹果渣、糠麸等干物质含量较高的饲料,这不仅能提高青贮原料干物质含量,还能提高其营养含量。此外,可在窖底凹处做数个面积0.5~1.0 m2,深度0.5 m左右的方形储水池,以减少渗出液损坏底层的青贮。

  3、青贮添加剂的使用

  为提高全株玉米青贮的品质,可适当添加青贮专用添加剂。青贮添加剂大致分为三类:发酵促进剂、保护剂和营养性添加剂。当前,乳酸菌等发酵促进剂和防止霉变的保护剂使用较为广泛,它能增加植物上附着的乳酸菌数量,改善全株玉米青贮的发酵质量,防止霉变,提高饲料品质。

  青贮发酵剂不能替代良好的青贮窖管理,只能作为进一步提高青贮品质的工具。选择青贮发酵剂时要多加注意,因为含有异型发酵菌的发酵剂可能对青贮品质和动物健康产生负面影响。

  良好的青贮窖管理,再加上同型发酵的发酵剂,理论上可以做出最顶级的玉米青贮。如果青贮窖管理不良,再加上植物乳杆菌发酵剂,那么青贮窖中出现的梭菌会消耗掉发酵剂产生的乳酸,造成pH值上升,从而降低青贮品质。实际生产中要避免同时使用同型发酵剂和异型发酵剂。

  青贮发酵剂的最低使用剂量为1,000,000 (或 1 x 10⁶) CFU/g 。如果发酵剂的微生物数量低于玉米青贮本身所含的天然微生物数量,发酵剂起不到效果。 

  青贮发酵剂应当在全株玉米切割的同时喷洒 ,以保证发酵剂分布均匀。

  三、全株玉米青贮品质评定  

  1 、感官评定

  对全株玉米青贮进行感官鉴定时可通过其颜色、用手抓起时的状态和气味等来进行评定。

  色泽

  优质的青贮饲料非常接近于作物原先的颜色。若青贮前作物为绿色,青贮后仍为绿色或黄绿色最佳。具有轻微的酸味和水果香味,在窖内压得紧密,用手拿起时松散柔软,略湿润,不粘手,茎叶保持原状,容易清晰辩认和分离。青贮器内原料发酵的温度是影响青贮饲料色泽的主要因素,温度越低,青贮饲料就越接近于原先的颜色。对于禾本科牧草,温度高于30 ℃ ,颜色变成深黄;当温度为 45 ~ 60 ℃ ,颜色近于棕色;超过 60 ℃ ,由于糖分焦化近乎黑色。一般来说,品质优良的青贮饲料颜色呈黄绿色或青绿色,中等的为黄褐色或暗绿色,劣等的为褐色或黑色。

  气味

  品质优良的青贮料具有轻微的酸味和水果香味。若有刺鼻的酸味,则醋酸较多,品质较次。腐烂腐败并有臭味的则为劣等,不宜喂家畜。总之,芳香而喜闻者为上等,而刺鼻者为中等,臭而难闻者为劣等。

  质地

  植物的茎叶等结构应当能清晰辩认,结构破坏及呈粘滑状态是青贮腐败的标志,粘度越大,表示腐败程度越高。优良的青贮饲料,在窖内压得非常紧实,但拿起时松散柔软,略湿润,不粘手,茎叶花保持原状,容易分离。中等青贮饲料茎叶部分保持原状,柔软,水分稍多。劣等的结成一团,腐烂发粘,分不清原有结构。

  2、实验室评定——采样

  青贮料取出要均匀,要沿着窖、塔中青贮料的整个表面呈均匀的层状取样,冬天取下一层的深度不得小于5-6厘米,温暖季节取下一层的深度不得小于8-10厘米。

  采样的部位要按如下规定:以窖、塔中物料表面中心为圆心,从圆心到距离窖塔壁30-50厘米处为半径,划一个平行的圆圈,然后在互相垂直的两直径与圆周相交的四个点及圆心上采样,也就是说,每一层一共是5个采样点。用锐利刀具切取约20厘米见方的青贮料样块,切忌随意取样。

  采样后应马上覆盖好,以免空气进入,造成腐败,冬季为了防止青贮料结块,应用草帘等轻便保暖物覆盖。

  干物质含量

  常用的水分检测方法有手工评估法和仪器测定法。

  手工评估法:用手挤压全株玉米青贮,

  水分含量≥80%时,水很易挤出,饲料成形;

  水分含量为75%~80%,水刚能挤出,饲料成形;

  水分含量为70%~75%时,只能少许挤出一点水(或无法挤出),但饲料成形;

  水分含量为65%~70%时,无法挤出水,饲料慢慢分开。

  适宜的青贮料结构松软(放开手后青贮能松散开来,不会形成块)、水分适宜(有手握紧时不会留青贮汁,握过青贮后手上很潮湿但不会有水珠)。

  微波炉测定法:首先称取微波炉使用安全且能容纳100~200 g 全株玉米青贮的容器重量,记录重量(a)。称100~200 g全株玉米青贮(b)(样品越大,测定越准确)在容器内,放置微波炉内;同时,用玻璃杯另放置200 mL水,用于吸收额外的能量、避免样品着火。把微波炉调到最大档的80%~90%,设置5 min,再次称重,并记录重量。重复以上烘干步骤,直到两次之间的重量相差在5g以内。把微波炉调到最大档的30%~40%,设置1 min,再次称重并记录重量,直到两次之间的重量相差在1 g以内,称重(c)。计算干物质含量:DM%=[(c-a)/(b-a)]×100。由于微波炉温度过高,饲料样品易着火,此时应立即关闭微波炉,拔掉电源插头,但在样品没有彻底烧完之前不要打开炉门。

  烘干炉测定法:

  将采集的每个全株玉米青贮样品用四分法缩减至约200 g左右,并盛放于托盘中称重置于105 ℃烘箱中快速烘干15 min,而后立即放到65 ℃烘箱中,烘干5~6 h(如果水分含量高,可延长时间)取出后在室内空气中冷却1 h,称重,即得风干试样。再将粉碎至40目的风干试样2 g装入已烘干的玻璃称量皿内,105 ℃烘箱中烘3 h,干燥器内冷却,至恒重(前后两次称重之差小于0.002 g),再计算干物质含量。

  pH和发酵产物

  当对全株玉米青贮进行感官评价、干物质测定后,怀疑其存在质量问题时,可进行pH和发酵产物测定。

pH是衡量全株玉米青贮品质好坏的重要指标。测量全株玉米青贮的pH简便易行,可采用酸度计和pH试纸测定(但青贮的绿色易使pH测定观察存在误差)。采样时应在全株玉米青贮窖上、中、下分三点取样取平均值,用手挤出数滴汁液进行测定或称取新鲜的青贮原料10 g于300 mL烧杯中,加90 mL去离子水搅拌浸提5 min后经4层纱布过滤,浸提液使用酸度计测定pH。

  优良全株玉米青贮的pH在4.2以下,超过4.2时说明全株玉米青贮发酵过程中腐败菌活性较强,造成异常发酵。有机酸中的乳酸、醋酸和酪酸的含量是评定青贮品质的可靠指标,优质的青贮料中含较多的乳酸,少量的醋酸,不含酪酸。

  青贮饲料的腐败鉴定

  如果青贮饲料腐败,其中含氮物质分解形成游离氨,检查游离氨的存在即可知青贮饲料腐败。

  氨态氮测定方法:按GB/T6432-94《饲料中粗蛋白的测定方法》规定执行。

  氨态氮含量:

  氨态氮主要来自全株玉米青贮发酵初期粗蛋白和其他一些含氮物经植物蛋白酶水解形成。氨态氮与总氮的比值反映了全株玉米青贮中蛋白质及氨基酸分解的程度,若比值在10%以下,则表明发酵过程良好。比值越大,说明粗蛋白分解越多,全株玉米青贮质量不佳。

  青贮饲料的污染鉴定

  污染常常是使青贮饲料变坏的原因之一,地下式青贮设备常常因为内壁未抹水泥、灰浆而渗入由其它地方来的污水,或利用家畜压紧捣固青贮饲料时,将粪便排于饲料内,因此,可根据氨、氯化物及硫酸盐的存在来判定青贮饲料的污染程度。氯化物及硫酸盐的检验方法如下:

  1、样品制备

  称取青贮料25克,剪碎装入250毫升的容量瓶中,加入一定容积的蒸馏水(浸透即可),仔细搅拌,再加入蒸馏水至标线,在20—25℃温度下放置一小时,在放置过程中经常搅拌振荡,然后过滤备用。

  2、氯化物的测定

  取上述的过滤液5毫升,加5滴浓硝酸酸化,然后加3%的硝酸银溶液10滴,如果出现白色凝乳状沉淀,就证明有氯化物的存在,说明青贮料已被氯化物污染。

  3、硫酸盐的测定

  取滤液5毫升,加5滴1:3的盐酸溶液进行酸化,再加入10%的氯化钡溶液10滴,如果出现白色混浊,就证明青贮料已被硫酸盐污染。

  有机酸含量:

  全株玉米青贮的pH是主要是由青贮饲料中有机酸含量决定的,主要指乳酸、乙酸、丙酸和丁酸,可采用液相色谱法测定。优良的全株玉米青贮,乳酸所占比例应超过总挥发性脂肪酸(TVFA)的60%,含有少量乙酸(小于TVFA的20%)和丙酸(小于TVFA的10%)。过量的乙酸、丙酸、丁酸和乙醇说明发酵品质较差。

  乙酸和乙醇含量较高通常说明酵母菌活跃。

  丁酸含量应小于TVFA的1%,它是腐败菌(如梭菌)分解蛋白质、葡萄糖和乳酸而生成的产物;另外,梭菌分解活动的同时,能产生有毒的胺类和氨基化合物,使青贮饲料具有恶臭,可降低奶牛采食量;另外,丁酸还可作为酮体前体物,经瘤胃壁吸收后能转变为β-羟丁酸,加重奶牛酮病。因此,丁酸含量的高低反映着青贮饲料品质的好坏,丁酸含量越多,青贮品质越差。

  温度

  全株玉米青贮装入窖中后细胞仍在呼吸,将碳水化合物氧化生成二氧化碳和水,同时放出热能。随着细胞呼吸的进行,窖内温度不断升高,一般以30 ℃以下为宜,但压得不紧,封顶不严,细胞会继续呼吸,就会发热,同时霉菌繁殖,温度就会继续上升,到60 ℃左右会使青贮腐败变质。在试验中可采用有线温热电极来全程测定青贮窖内温度;在生产中可用堆肥温度计插入青贮窖表面下18~24 cm来进行测量。

  营养成分

  青贮营养成分主要是测定全株玉米青贮的粗蛋白、泌乳净能、淀粉、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素等营养物质含量。全株玉米青贮的营养成分含量与品种、收获期和保存方法密切相关,应作为评价其品质的一项重要内容 。

  卫生指标

  卫生指标主要测定硝酸盐和霉菌毒素含量。

  硝酸盐含量 

  在干物质基础上,玉米青贮料中硝态氮(NO3-N)的含量如果超过1000 ppm或0.10%(含氮量超过4500 ppm或0.45%),就需要使用其他饲料对其进行稀释。控制好留茬高度,可以显著降低硝态氮含量。

  霉菌毒素含量

  较高的湿度和不严格密封的条件下往往会导致青贮发酵初期出现霉菌,并产生霉菌毒素。霉菌毒素是有害成分,对奶牛的健康有很多不利影响,包括对肝脏、肾脏和生殖器官造成损伤,破坏免疫系统,抑制瘤胃微生物的生长等。

  制作青贮的健康及安全小提示:

  穿防滑鞋/靴;

  不要爬上青贮窖取料侧的顶端;

  驾车时确保执行安全停止准则,及时踩刹车,并拉上手闸。挂到空档,关闭引擎,取走钥匙;

  加卸装置时检查传动轴尺寸和长度。勤清理、勤上油,做好维护;

  驾驶时注意头顶的电缆(距离地面的最低高度为5.2m和5.8m);

  如果不小心触到上方的电缆,坐在车里不要动,电话寻求帮助。如果需要逃离车厢,尽量远离车辆,并且不能同时接触车体和地面,不要站到车辆后面等待救援;

  驾驶拖拉机时注意检查盲点;

  记住:拖拉机会翻车和掉头,因此在水沟旁边和高低不平的路面驾驶时要特别注意;

  在青贮窖边工作时,要注意青贮窖有崩塌的可能,如果青贮窖看起来不稳那就不要接近,即便是开着拖拉机。青贮窖崩塌时可以埋掉拖拉机,困住其中的工作人员。