青貯飼料的質量評價

冀紅芹，孟令楠，于 明，楊榮芳，溫 萍，曲 強，瞿健萍，孫亞波

（遼寧農業職業技術學院，遼寧營口115009）

青貯飼料是青綠飼料在厭氧環境下通過微生物發酵作用，調制獲得的具有酸香味、可以長期保存的1種多汁性飼料。比將青綠飼料干燥制成青干草或直接利用農作物秸稈，青貯飼料不僅適口性好，還可以將青綠飼料中的營養物質更好地保存下來。農戶種植青貯玉米比普通玉米每公頃多收入3 000 元左右[1]。全株青貯玉米在合理的精料配合下，最大用量可達粗飼料的100%[2]。同等種植面積（6 670 m2）的青貯玉米和玉米籽實飼喂奶牛時，奶牛的產奶量青貯玉米組比玉米籽實組的產奶量高893.5 kg[3]，飼料成本在牛奶的生產成本中占60%~70%[4]。由此可見，增加優質青貯飼料在日糧中所占的比例，可以減少價格高昂的優質青干草的用量，達到降低飼料成本的目的；還可以提高產奶量，增加養殖收益。

在養殖中如果使用腐敗變質的青貯也會對動物生產和健康造成負面影響。Whitlock 等[5]研究表明，變質青貯玉米飼喂育肉牛，采食量從每日8.0 kg降至6.7 kg，干物質和中性洗滌纖維消化率分別降低6.6%和11.3%。將霉變青貯飼料飼喂山羊，青貯飼料中霉菌的含量與其日采食量呈顯著負相關[6]。

優質青貯飼料對反芻動物的生產具有提質增效的作用，而劣質青貯飼料會對動物健康產生不良影響。因此，調制好的青貯飼料在使用之前需要對其進行質量評價。目前對青貯飼料的評價方式主要有感官鑒定、化學成分分析以及微生物檢測等。

1 感官鑒定

感官鑒定法是用于評價青貯飼料質量最直接的方法，國內外對青貯飼料的感官鑒定主要有3個評價指標：顏色、氣味和質地。

1.1 顏色

青貯飼料的顏色越接近于原本植株的顏色，質量越好；劣質的青貯飼料顏色呈黑褐色。當制作青貯飼料壓實度不夠時，青貯容器中存留大量氧氣，在青貯過程中好氧微生物發酵產熱，過高的溫度會導致發生美拉德反應。蛋白質在高溫條件下與糖結合生成一種褐色的物質。美拉德反應會使青貯飼料中的蛋白質和糖類的生物利用率降低，并造成青貯飼料中的能量損失[7]。所以，調制青貯飼料時，飼料應充分切碎，快速包裝，盡快密封，以便除去飼料中的空氣，并防止空氣進入飼料中。

1.2 氣味

氣味可用于評估青貯飼料的質量。微生物發酵產生的終產物中有許多揮發性物質，會產生各種不同的氣味。大多數青貯飼料會有輕微的乙酸味道。在發酵結束時乙酸的濃度僅次于乳酸，相比乳酸，乙酸的揮發性很強。另外，某些青貯飼料中會有乙醇的味道。乙醇是青貯過程中產生的一種重要的產物，主要由酵母菌發酵而來，是青貯飼料中最重要的揮發性有機物之一[8]。此外，乙醇可能與青貯飼料中的酸發生反應，生成酯類，增加青貯飼料的果香味。所以，優質的青貯飼料帶著酸香味，有時也會帶有果香；劣質青貯飼料的味道刺鼻。青貯飼料中的泥土氣味是芽孢桿菌生長的標志，梭狀芽孢桿菌（如孢子梭狀芽孢桿菌）可發酵蛋白質，使其轉化為氨和生物胺。大量的蛋白質分解會產生臭味、魚腥味、氨水味。另外，如果在微生物發酵過程中產生大量的丁酸，青貯飼料會有腐臭的味道。

1.3 質地

優質的青貯飼料質地松軟、莖葉分明。通過梭狀芽孢桿菌發酵的劣質青貯飼料通常有黏稠的橄欖綠色外觀。這種青貯飼料的能量含量低、可溶性蛋白質含量較高，適口性差，影響采食量[9]。被霉菌污染的青貯飼料會產生霉味，并且會有明顯的霉變，在青貯飼料上長出菌絲等。霉變青貯飼料不能飼喂動物，霉菌產生的次級代謝產物——霉菌毒素，會影響動物的生產和繁殖[10]。通過觀察顏色，辨別氣味和質地，可以將青貯飼料分成不同的等級，德國農業協會青貯質量感官評分標準，將青貯飼料的感官品質以分數的形式表現出來，青貯飼料的感官評定標準見表1。

2 化學成分分析

青貯飼料作為一種發酵型的飼料，在評價其化學成分時主要從常規營養成分和發酵產物兩方面進行分析。

2.1 常規營養成分

青貯飼料的常規營養成分指標主要有：水分（干物質）、粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維等，其含量會影響青貯飼料飼喂動物的效果。青貯飼料中的常規營養性指標主要是受其原料的營養成分影響，品種和栽培條件是影響青貯原料的常規營養成分的主要因素[11]。所以，在進行青貯調制前，選擇質量好的原料是最重要的一步。青貯玉米品質分級見表2。

表1 青貯飼料的感官評定標準（DLG）Tab.1 Sensory evaluation of silage（DLG）

表2 青貯玉米品質分級Tab.2 Grading of silage corn quality 單位：%

2.2 發酵產物

青貯發酵的品質直接影響青貯飼料的營養價值[12]，主要從pH值、有機酸和氨態氮幾個方面進行評價。目前，國內外對青貯飼料的評價方式也主要依據有機酸含量、比例，或者有機酸與氨態氮的含量及其比例幾個方面進行。德國的Flieg 評分法、日本的V-Score 評分體系以及國內1996年所制定的青貯飼料質量評定標準（試行），均是依據這幾項發酵指標進行評價[13]。

2.2.1 pH值

pH 值是進行青貯飼料品質評價的簡單有效的指標。微生物利用切碎原料進行發酵的過程中產生大量酸（主要是乳酸），使青貯飼料pH 值降低。低pH 值的環境可以降低微生物的活性，甚至殺死某些不耐酸的菌，使青貯飼料得以長期保存。一般pH 值下降到4.2 被認為是穩定青貯[14]。

Kung 等[15]研究發現，全株玉米和苜蓿在切碎后，二者的pH 值均在5.5~6 之間，但調制后青貯玉米的最終pH 值約為3.7~4.0；豆科牧草青貯的最終pH 值約為4.3~5.0。影響青貯飼料最終pH 值的因素很多，但與植物的乳酸濃度和緩沖能力關系最大。緩沖力越高，pH值下降越慢，發酵越慢，營養物質損失越多，青貯料品質越差。原料的緩沖力與粗蛋白質含量有關，二者之間成正比例關系[16]。青貯玉米的pH 值低于青貯豆科牧草，是因為具有較低的緩沖能力，玉米的緩沖能力為200~250 ME/kg，豆科牧草的緩沖能力為500~550 ME/kg[17]。豆科牧草青貯時，需要添加一些添加劑，以減少高緩沖能力對青貯效果的影響。按照原料不同，對青貯后的飼料進行pH 值劃分等級。劉建新等[18]認為，優質青貯紫云英和苜蓿的pH值為3.6~4.0，優質青貯紫云英和苜蓿的pH值為3.4~4.8。

2.2.2 有機酸

青貯飼料中主要有機酸包括乳酸、乙酸、丙酸和丁酸，其含量比例決定著青貯品質的優劣[19]。Flieg 評分法（見表3）就是針對青貯飼料中乳酸、乙酸和丁酸分別占總酸的比例分別賦分，再綜合計算對其進行評價，這也是目前應用最為廣泛的一種青貯飼料的評價方式之一[20]。

乳酸是青貯飼料中含量最高的酸，是青貯飼料乳酸菌等微生物正常發酵所得的最主要產物。乳酸比青貯飼料中發現的其他主要酸（乙酸、丙酸等）的酸性強10~12倍，是使青貯pH值降低的主要原因。同型乳酸菌利用可溶性糖類等進行發酵時，只產生乳酸這一種代謝產物。此時，青貯飼料的干物質和能量損失較少、品質較高[21]。但是，飼料作物的發酵過程非常復雜，涉及多種微生物，產生多種不同的代謝產物。正常發酵的青貯飼料中乳酸的濃度通常在2%~4%，含糖量較低或水分含量較高的飼料原料青貯后，乳酸的含量可能會更高。

乙酸是青貯飼料中含量第二高的酸，含量通常為1%~3%。反芻動物瘤胃可以直接吸收青貯飼料中的乙酸，用于提供能量、形成乳脂和體脂。乙酸含量通常與青貯原料中干物質的含量成反比。乙酸具有一定的抗真菌作用。青貯飼料中適宜的乙酸含量有利于青貯飼料的保存，可以降低有氧腐敗的程度，在一定程度上防止二次發酵[22]。使用布氏桿菌處理青貯飼料后，乙酸含量（3%~4%）中等偏高；青貯原料中水分含量過高時（>70%），腸桿菌、梭狀芽孢桿菌或異型發酵乳酸菌含量較多，可導致青貯飼料中的乙酸含量高達4%~6%[17]。

丙酸在質量好的青貯飼料中含量很低（<0.1%），甚至檢測不到。Huhtanen等[23]報道，青貯飼料中的乙酸和丙酸濃度與泌乳期奶牛的采食量呈負相關，可能是由于產生較多的乙酸和丙酸的青貯飼料質量較差。因為單獨在飼料中添加等量的乙酸和丙酸不會產生這樣的效果。

表3 弗氏青貯飼料評分方案Tab.3 The Flieg evaluation of silage

發酵良好的青貯飼料中丁酸不得檢出。丁酸是一種具有腐臭酸味的有機酸，會導致青貯飼料適口性降低。丁酸的存在說明青貯飼料梭狀芽孢桿菌的代謝異常活躍，會分解青貯飼料中的可溶性糖類和蛋白質[21]，降低其干物質含量和營養價值。梭狀芽孢桿菌活躍的青貯飼料通常pH 值、乙酸、氨態氮和可溶性蛋白質濃度均較高，也具有較高的纖維和低消化率的傾向，因為青貯飼料中大部分易于消化的營養物質已經被梭狀芽孢桿菌降解[24]。另外，梭狀芽孢桿菌會分解青貯原料產生生物胺（如腐胺、尸胺、酪胺和組胺），飼料中過高含量的生物按會嚴重影響動物的生產性能[25]。然而，丁酸具有強烈的抗真菌特性，含有丁酸的青貯飼料具有很高的有氧穩定性。

青貯飼料中的乳酸含量越高，青貯飼料的干物質損失越少，青貯飼料的質量越好[26]。但是，近年來研究發現，青貯飼料中大量的乳酸可以作為底物，可以使微生物大量繁殖，從而導致青貯飼料的有氧腐敗。同時存在一定量的乙酸可以一定程度上抑制微生物的活性，提高青貯飼料的有氧穩定性[22]。因此，也可以將乳酸/乙酸的比例作為發酵的定性指標。優質青貯飼料中乳酸/乙酸的比例在2.5~3.0較好。青貯料中乙酸和丁酸的含量均能夠準確地評價青貯飼料的厭氧穩定階段和二次發酵階段的發酵品質[12]。乙酸含量代表青貯飼料有氧穩定性，丁酸則作為飼料品質優劣的評價指標。青貯飼料發酵品質評價體系見表4。

表4 青貯飼料發酵品質評價體系Tab.4 Evaluation system for the fermentation quality of silages

2.2.3 氨態氮

氨態氮是青貯飼料中以銨離子和氨等形式存在的含氮物質。優質青貯飼料氨態氮占總氮含量的比值越小，青貯飼料中粗蛋白和氨基酸分解程度越低，發酵品質越好。國內1996年所定的青貯飼料質量評定標準，將青貯飼料的有機酸和氨態氮含量分別進行得分點統計后，以綜合評分作為對青貯飼料品質的最終評價[27]。但是，青貯飼料中氨態氮的含量不僅與青貯發酵過程有關，還受不同種類牧草中化學成分含量的影響，青貯料中氨態氮含量不適宜用作評價所有牧草青貯發酵品質好壞的統一標準[12]。

目前，對于青貯飼料的評價多數從發酵品質入手。Tharangani 等[28]通過體外測定中性洗滌纖維、淀粉、粗蛋白、粗脂肪、氨態氮和乳酸含量，利用標準評分函數和加權分配法建立綜合玉米青貯品質指數（CSQI），并將其轉換為玉米青貯品質評分（CSQS，0~100），將青貯飼料分為5個質量等級：差、一般、平均、良好和優秀。這種評價方式綜合青貯飼料的營養指標和發酵指標，比單獨針對發酵指標和營養指標進行評價，更加合理。

3 微生物檢測

飼料青貯的過程實際上就是微生物發酵的過程，青貯過程中，微生物菌落的構成以及其豐度變化均會影響青貯飼料的品質[29]。與青貯飼料品質相關的微生物主要有片球菌、乳酸桿菌、酵母菌、大腸桿菌和梭菌等[30]。檢測青貯飼料中的微生物，可以一定程度上說明青貯飼料的品質。例如青貯飼料中酵母菌的存在會導致干物質損失。酵母會代謝產生乙醇，并且其數量與青貯飼料的有氧穩定性成反比[31]。另外，青貯飼料中的酵母菌含量過高，可能影響動物的采食量。梭菌在品質較差的青貯飼料中豐度較高，這類青貯飼料中丁酸及氨態氮含量通常較高，pH值在5~7之間，或者更高[32]。霉菌的生長代謝會降低青貯飼料的品質。霉菌利用青貯飼料中的有機物進行自身的繁殖，增大青貯飼料的干物質損失[33]。霉菌還會代謝產生霉菌毒素，威脅動物的健康。

4 結論

青貯飼料的感官評定方法快速、便捷、成本低，但是評價結果過于主觀，需要感官評價的技術人員具有豐富的經驗。利用化學分析法和微生物檢測法等對青貯飼料的營養成分、發酵指標以及微生物菌群等進行分析，檢測周期長、成本高，但判定結果更為準確，誤差相對較小。