全株玉米青贮生产与品质评定关键技术.pdf

1、全株玉米青贮生产与品质评定关键技术 高成本玉米时代牛场技术与管理策略之一 曹志军 1,2 郭勇庆 1,2 李胜利 1,2 杨敦启 1,2 姚 琨 1,2 都 文 1,2 毕研亮1,2 黄文明 1,2 （ 1. 中国农业大学动物科技学院 , 北京 100193;2. 国家奶牛产业技术体系， 北京 100193） 编者按： 2012 年全球气候变化异常。作为玉米主产国和出口国的美国预计将 比 2011 年 减产 13%以上 （ USDA， 2012 年 8 月）， 尽管夏秋 发生在 东北地区 玉米主产区的 “ 玉米 粘虫 ” 和 “ 台风倒伏 ” 对玉米 产量 创 新高有影响 。但 总体而言， 我

2、国华北、 中原以及西北地区夏季和秋季的风调雨顺和 玉米种植面积增加 ， 2012 年我国秋粮预计获得大丰收， 玉米有望增产 ，可以缓冲 部 分美国 进口 玉米 的影响，同时也为大量储备青贮奠定了基础。 目前， 国内肉、蛋、奶畜产品生产对玉米的依赖程度逐年增加， 国内市场优质玉米供应偏紧 ， 美国玉米和大豆 的减产无疑将支撑现货价格维持高位 ，并导致玉米 和豆粕 期货价格上扬 。在这种情况下，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

3、少玉米使用量 1.7 kg/d，节省饲料成本 2.6 元 /d。 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，得以在奶牛生产中大量使用，所以奶牛养殖者应对 全株玉米青贮 的营养特性及影响其产量和品质的 关键控制点进行充分认识，这是提高奶牛生产性能的关键 之一 。 1 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

4、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）。 2 生产全株玉米青贮的关键控制点 要生产品质优良的全株玉米青贮，必须严格选择品种、注重 播种和田间管理、收获和贮藏等关键点 （篇幅原因，重点阐述品种、收获和贮藏） 。 2.1 品种的选择 全株玉米青贮的选种标准主要包括以下几方面：全株产量、谷物产量、青贮

5、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比较重要的指标。因此，我们应该选择单产高，营养物质含量和消化率皆高的品种。地区和气候不同，栽培的全株玉米青贮品种不同， 可根据当地的气候、养殖特点和相应全株玉米青贮产量来决定种植品种。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，同时可根据市场玉米籽粒价格和青贮玉米价格权衡经济效益后进行收割。截至 2008 年，国家农作物品种审定委员会审定登记的专用青贮玉米品种有 25 个。目前国内用作青贮玉米的品

6、种主要有：京科青贮 516、雅玉青贮 8 号、登海青贮 3930 等（资料来源：国家牧草产业技术体系 2010 年 简报 ，具体种植区域可咨询奶牛或牧草体系 ）。 2.2 收获与贮藏 2.2.1 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。可记录全株玉米青贮的抽丝期，一般抽丝后 42 47 d其籽粒乳熟度能达到 50%（ 1/2 乳线期，部分玉米籽实出现凹坑），此时水分含量每天平均下降 0.5%。但这只是一种估测方法，最好采用实测法：在准备做全株玉米青贮的大田里一行中随机选取约 3

7、5棵，全株粉碎后用微波炉或 烘干炉来进行实际测定 。 1/4 乳线期 1/3 乳线期 3/4 乳线期 生理成熟期 图 1 玉米生长期 2.2.2 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；另外，全株玉米青贮根部粗纤维含量过高 ， 奶牛不易消化，采食量 降低 。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，同时也取决于地面平整情况和全株玉米青贮干物质含量。 图 2 适宜留茬高度 2.2.3 适宜 切割长度 全株玉米青贮切割过长和过短均存在不利影响。全株玉米青贮切割的合适长度为： 0.95 1.9

8、 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）每年可减少青贮无形损失 166 吨 ；同时应根据玉米青贮的 DM 含量来确定切割长度， DM 含量小时，应适当增加切割长度。目前，北京三元等大型养牛企业逐步采用克拉斯等大型自走式玉米青贮收割机械，该机械收割的玉米青贮切割长度较短（ 1.0 cm 左右），同时对玉米 籽实进行了破碎，能促进青贮的发酵效果，但收割机械价格昂贵。 表 1 玉米青贮切割及籽粒破碎推荐标准 干物质含量 （ %） 切割长度 （ m

9、m） 籽粒破碎（ mm） 分级筛上层比例（ %） 27 17 N 17 28 31 11 2 15 32 35 09 1 10 36 05 1 8 （ 资料来源： 曹志军整理 ， 2012； 齐齐哈尔等试验站提供部分数据 ） 2.2.4 压实及 其他 全株玉米青贮 应做到及时收割、运输和入窖。根据养殖规模，可采用先收割再运输到青贮窖时粉碎，也可采用大型玉米青贮专业收割机。 全株玉 米青贮 入窖和压实应同步进行。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

10、要好于链轨式拖拉机。可应用黑白塑料布薄膜对青贮饲料进行覆盖，白面向上，黑面朝下，两片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为宜。在封窖后，定期检查，要做好青贮窖的管理工作，避免覆盖膜的破损和积水。一般封窖后的 1 2 周应对青贮窖边的轮胎进行调整，尽量减少青 贮与窖墙之间的缝隙。一般封窖后 35 40 d可开窖使用。 图 3 青贮窖 密封压紧 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

11、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。 图 4 整齐的 取料面 （ 降低二次发酵概率 ） 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。 2.3 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

12、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。 3 全株玉米青贮品质评定 全株玉米青贮的品质受其贮存时水分含 量、发酵质量等多种因素影响，可通过感官评定和试验室评定来综合评定 。 3.1 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。一般来说，品质优良的全株玉米青贮颜色呈黄绿色或青绿色，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。 图 5 感官评定青贮 品质 表 2 现场青贮品质鉴定 项目 品 质 要 求 优 中 劣 色 黄绿、青绿近原色 黄褐、暗

13、褐 黑色、墨绿 香 芳香、酒酸味 有刺鼻酸味、香味淡 刺鼻臭味、霉味 味 酸味浓 酸味中 酸味淡 手感 湿润松散 发湿 发粘、滴水 结构 茎、叶、茬保持原状 柔软、水分较多 腐烂成块，无结构 pH 值 4.2 4.2-4.5 4.6 （ 资料来源： 奶牛标准化养殖技术图册， 2011） 3.2 实验室评定 3.2.1 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，当水分含量 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 60

14、% 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 ）。 图 6 手工评估法 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

15、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

16、 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。 3.2.2 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

17、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

18、 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 -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。 图 7 pH 测定仪 图 8 有机酸测定 仪 表 3 青贮的有机酸含量评定 等级 pH 乳酸（ %） 乙酸（ %） 丁酸（ %） 游离 结合 游离 结合 良好 4.0 4.2 1.2 1.5 0.7 0.8 0.1 0.15 - - 中等 4.6 4.8 0.5 0.6 0.4 0.

19、5 0.2 0.3 - 0.1 0.2 低劣 5.5 6.0 0.1 0.2 0.1 0.15 0.05 0.1 0.2 0.3 0.8 1.0 （ 资料来源： 奶牛标准化养殖技术图册， 2011） 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。 3.3.3 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

20、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。 图 9 玉米青贮温度 测定 3.4.4 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，可在科研院校或有相关测定设备的机构进行测定。 表 4 全株玉米青贮主要营养成分推荐值 （

21、 %） 项 目 含水量 籽实比例 淀粉 NDF NDFD 产奶净能（ MJ/kg） 推荐值 65 70 40 45 28 45 55 50 60 5.5 6.2 （ 资料来源： 曹志军整理， 2012） 3.4.5 卫生指标 卫生指标主要测定 硝酸盐和霉菌毒素含量 。 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。 表 5 玉米植株各部分硝酸盐含量 植株部位 硝态氮（ NO3-N）的含量（ ppm） 叶片 64 穗 17

22、茎杆上 1/3 处 153 茎杆中 1/3 处 803 茎杆下 1/3 处 5524 整个植株 978 （ 资料来源： UW Extension 数据库 ） 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。 表 6 青贮中不同种类霉菌毒素含量的最大允许值 霉菌毒素 日粮干物质 中 的 限量 值 黄曲霉毒素 20 ppb 呕吐毒素（ DON） 6 ppm T-2 毒素 100 ppb 玉米烯酮 300 ppb （ 资料来源： UI Extensi

23、on 数据库 ） 4 结 语 随着我国规模化牛场的发展，用全株玉米青贮来解决奶牛饲养中饲草资源不足和品质较差的问题势在必行。因此，掌握正确的种植、收割、贮藏和使用等技术是提高全株玉米青贮产量和合理开发利用作为饲料资源的关键。通过提高玉米青贮质量，尤其是提高淀粉含量可以减少玉米用量。如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。 表 7 玉米青贮淀粉含量与饲料成本的关系 项 目 玉米青贮 使用量 20% （基准） 25% 30% 35% 减少玉米 使 用量（ kg） 玉米青贮干物质（ %） 20 25 30 35 玉米青贮淀粉（ %） 18 23 28 30 玉米青贮成本（元 /吨湿重） 330 350 390 430 玉米减少用量（ kg） - 0.8 1.7 2.5 节省 饲料成本（元 /d） 玉米价格 2.4 - 1.3 2.6 3.4 （ 元 /kg） 2.6 - 1.5 2.9 3.9 2.8 - 1.6 3.3 4.4 计算依据：奶牛 (单产 30 kg/d)饲喂 25 kg/d（湿重） 全株玉米青贮，玉米减少 量计算以 20%干物质全株玉米青贮为基准 。