玉米青贮、黄贮研究进展及展望
李鸿 蒋志成 冯定明 周茂林
摘 要 随着物质生活水平日益提高,人们对肉类食品需求量不断增加,寻求优质饲料成为促进畜牧业发展的关键举措。玉米籽粒和秸秆营养丰富,总能量与牧草相似,经厌氧发酵后可形成优质饲料,满足畜牧业的日粮需求。主要介绍玉米青贮、黄贮概念及特征,综述其养分、饲喂效果及经济效益研究进展,探讨其发展应用前景。
关键词 玉米;青贮;黄贮;饲喂效果;经济效益
中图分类号:S513文献标志码:CDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.01.019
我国玉米秸秆年产量7亿多吨,占全国秸秆产量的一半以上[1]。近年来,中央一号文件多次提到“粮改饲”政策,重点是调整玉米种植结构,大力发展可满足肉牛、肉羊、奶牛等草食畜牧业需求的青贮玉米。随着物质生活水平日益提高,人们对肉、蛋、奶等高营养食品的需求逐渐增加,促进了畜禽养殖业的发展,相应饲料需求量不断增大,而玉米作为最佳饲料,其发展备受关注[2]。玉米秸秆可作为反刍动物的“粗饲料”,但其粗蛋白含量低、纤维素含量高,直接饲喂的适口性差、消化利用率低。将玉米秸秆青贮或黄贮后可提高粗蛋白含量,降低纤维素含量,改善适口性[3]。本文主要介绍玉米青贮、黄贮概念,分析其养分和经济效益差异,探讨其发展应用前景,以期为“粮改饲”政策落实提供理论支撑。
1 概念及特征
玉米青贮是指在玉米乳熟末期至蜡熟初期,距地面15 cm左右,收获连同玉米穗在内的整株植株,切碎至长2~3 cm,放入密闭无氧环境,利用秸秆上附着的乳酸菌进行厌氧发酵45 d以上,最终获得一种营养丰富、适口性好、易保存、易消化的优质粗饲料的过程[4-5]。玉米黄贮主要有两种方式:1)一种是在玉米乳熟期至蜡熟期,植株下部叶片枯黄,中部叶片开始变黄,上部叶片仍绿(各占1/3),玉米籽粒含水率降至20%~25%,秸秆含水率降到50%~65%时,收获包括玉米果穗在内的整株玉米,切碎至长2~3 cm,在厌氧条件下,秸秆自身附着的乳酸菌利用秸秆内部的糖分和汁液进行乳酸发酵,制成粗饲料,饲喂以牛羊为主的草食家畜[6];2)另一种是目前国内研究较多的方式,即在玉米成熟期,先收获玉米果穗,再收获玉米茎叶,经切碎加工贮藏发酵,调制成饲料[2],此时玉米秸秆含水量、可溶性碳水化合物含量低,纤维化、木质化程度高,因此制作过程中需添加适量水分和发酵剂[7]。
无论是玉米青贮发酵还是玉米黄贮发酵,发酵后饲料中有机酸、蛋白质含量增加,纤维素、半纤维素、木质素含量降低,更利于牛羊消化吸收,均具有适口性良好、采食量和消化率增加、动物增重加快、无毒无害等特点[6]。不同的是,玉米青贮受玉米生育期的影响,是把新鲜的青绿饲料切碎,大多直接利用秸秆中的水分和乳酸菌进行厌氧发酵;而玉米黄贮不受时间限制,全年都可以发酵,但由于自身水分和乳酸菌含量较低,在发酵过程中,大多会调节水分和添加发酵剂,从而保证饲料发酵品质。
2 饲料饲喂效果
全株玉米青贮与玉米秸秆黄贮相比,含有较高的粗蛋白、粗脂肪、干物质、维生素等营养,而玉米秸秆黄贮较全株青贮玉米含有更高的粗纤维。用全株青贮玉米饲喂奶牛相较于只用干玉米秸秆或黄贮秸秆饲喂,平均每天每头奶牛多产牛奶约10 kg,且品质大大提高;如果单独投喂全株青贮玉米,容易造成奶牛膘情高,引发酮病,同时造成奶牛受胎率降低,淘汰率增加;如果每天的青贮饲料、黄贮饲料投喂比例为9∶10,膘情可以得到控制[8]。叶云鹏等的研究结果与徐文豪一致,饲喂青贮玉米对提高奶牛产奶量具有良好的效果,饲喂青贮玉米的奶牛所产牛奶较黄贮玉米饲喂组的干物质、脂肪、蛋白质含量均有所增加,但差异不大[9]。全株玉米青贮相对于玉米秸秆黄贮,可显著提高奶牛的平均日产奶量、乳蛋白含量及奶牛平均日采食粗料量、平均日产奶量、乳蛋白率、乳脂率和乳糖率,差异显著[10]。在肉牛方面,刘哲认为青贮玉米秸秆较黄贮玉米秸秆的营养价值更高,饲喂90 d后,青贮饲料组的犊牛体重较黄贮饲料组增加了19.04%,且差异达显著水平;牛肉中含水量、粗蛋白、粗脂肪和Cu含量显著高于黄贮饲料组,分别高出3.73%、7.48%、16.95%和32.65%,但两种饲料组的犊牛体尺发育无明显差异[11]。
前人研究表明,玉米青贮饲料的营养较黄贮更高,且奶牛和肉牛吸收利用效果更好,可能是因为在瘤胃中青贮玉米秸秆能更好地被微生物吸收利用。欧阳耀华证实了这一观点:青贮玉米秸秆干物质降解率、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率显著高于黄贮玉米秸秆[12]。一方面可能是因为玉米青贮时,植株叶片持绿性较好,水分含量适宜,此时植株的水分与外源添加水分不同,是经过光合作用等一系列生理作用进入细胞,与细胞结合的水分,属于细胞内水分。这部分水分在秸秆发酵过程中和饲料进入動物瘤胃消化吸收过程中起重要促进作用;另一方面,大多数青贮玉米是包括籽粒在内的全株玉米青贮,籽粒蛋白含量明显比秸秆高,而黄贮玉米大多是收获籽粒后,用快风干、枯黄的秸秆进行发酵贮存,此时蛋白含量低,有研究表明日粮中蛋白和能量的平衡有利于纤维素的分解利用[6,13],这可能也是青贮玉米吸收利用效果优于玉米秸秆黄贮的原因。
3 经济效益
徐文豪等调研结果表明,收获全株玉米青贮,每667 m2地农民总收益957元;收获玉米籽粒后,将玉米秸秆黄贮,每667 m2地总收益为910元,可见全株青贮玉米较黄贮玉米能获得更高的经济效益[8],与叶云鹏等的研究结果一致[9]。利用青贮玉米、黄贮玉米分别饲养羔羊,90 d后,全株玉米青贮喂养羔羊组较玉米秸秆黄贮组显著增重24.64%,增加毛盈利62.68元[14],尽管全株青贮玉米饲养成本高于黄贮玉米,但羊只生长速度加快、产出率高,使单位生产成本降低,从而效益增加。杂交肉牛育肥效果与羔羊效果一致,利用全株玉米青贮饲养肉牛,所获利润明显优于黄贮玉米[15]。
4 发展前景
全株玉米青贮和玉米秸秆黄贮,不仅可以增加农民收入,还能促进畜牧业发展,同时缓解秸秆焚烧带来的环境问题[8]。目前,全株玉米青贮普及程度远高于玉米黄贮,其原因主要包括:1)农户对玉米黄贮相关技术知识了解不够;2)传统观念认为玉米籽粒收获后,秸秆作燃料或直接还田是其主要利用方式;3)玉米秸秆枯黄后,易倒伏,机械收获难度增加,相比直接还田需要花费更多的人力、物力。尽管收获全株青贮玉米能带来比黄贮玉米更高的经济效益,但为了满足社会的多样化需求,收获籽粒玉米不应被玉米全株青贮完全替代。在籽粒收获后,将残留的秸秆进行加工,经微生物发酵,制成饲料是“变废为宝”的重要措施,而怎样提高黄贮玉米营养品质是未来的工作重点。在国家“粮改饲”大背景下,应合理规划青贮玉米、玉米秸秆黄贮量,普及玉米青贮、黃贮相关技术知识,大力推行全株玉米青贮和玉米黄贮两项技术,同时加强对青贮玉米优良品种的选育,促进黄贮玉米营养品质提高,最终实现农业结构调整、农牧民收入增加、畜牧业发展持续向前推进的目标。
全株玉米青贮、玉米秸秆黄贮,经乳酸菌厌氧发酵后,均能有效降低饲料中粗纤维含量和pH值,提高粗蛋白含量和饲料消化率,成为一种优质粗饲料。全株青贮玉米从营养价值、经济效益上看,优于黄贮玉米,但黄贮玉米在环境保护、提高资源利用率等方面也有重要积极作用。未来,选育优质青贮玉米品种与提高黄贮玉米营养品质两项工作并重。
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(责任编辑:易 婧)
收稿日期:2020-10-27
基金项目:重庆市农业发展资金项目“玉米果穗青贮营养评价及经济效益分析” (NKY-2020AC009)。
作者简介:李鸿(1990—),女,重庆人,硕士,研究实习员,主要从事玉米栽培技术研究及推广。E-mail:464451735@qq.com。
*为通信作者,E-mail:5155256982@qq.com。