牧草作为畜牧业发展的关键生产资料,其产量和质量是影响畜牧业发展的重要因素。我国作为牧草资源大国,拥有3.99亿hm2天然牧草,其中,3.34亿hm2优质牧草以天然草原的形式集中于北方,而南方地区的牧草以草山、草坡形式呈现[1]。相较于北方草原,我国南方属热带和亚热带地区,地形地貌等地理条件造成优质牧草资源相对缺乏,影响了我国畜牧业可持续发展。因此,缓解南方牧草缺乏的现状和平衡区域饲草资源利用差异,发掘南方优质饲草资源和研发加工保存应用技术显得尤为重要,并对区域牧草资源利用和畜牧业协调发展具有重要意义。
狼尾草属(Pennisetum)牧草广泛分布于热带和亚热带地区,其作为优质牧草,不仅具备适应性广、产量高、病虫害少、根系发达等特征[2],还含有丰富的营养物质,干物质(dry matter,DM)基础下的粗蛋白质(crude protein,CP)含量可达11%~13%,显著高于常见的禾本科牧草[3]。此外,较高的水溶性碳水化合物(water-soluble carbohydrates,WSC)含量也有利于动物能量需求和生长。但狼尾草属牧草存在矿物质含量较低、粗纤维(crude fiber,CF)和水分含量相对较高等特点,影响动物尤其是反刍动物的消化吸收效率[4]。青贮是提高狼尾草属牧草营养利用率和适口性的重要途径,在无氧环境中利用微生物的发酵作用,将植物中的复杂有机物质,如纤维素、半纤维素和WSC等转化为动物更容易吸收的有机酸,这一过程不仅可以降低其纤维含量,提高适口性和消化率,还能通过发酵生成一些有利于消化的物质,使其更有利于动物摄食和吸收。有研究表明,狼尾草属牧草具有产量高、长势快的特性[5],但其产草高峰期均在5—10月,除鲜饲之外,如何保存狼尾草属牧草使其在冬、春季节能够满足家畜营养需要,是南方畜牧生产中亟需解决的问题之一。因此,对狼尾草属牧草进行青贮处理,不仅能够有效保存牧草的营养成分,提高饲料的消化率和动物的生产性能,还能够缓解南方牧草资源短缺,促进我国草业和畜牧业协同发展。
1 狼尾草属牧草主要品种及特性
表1 主要的狼尾草属牧草种类及特性Table 1 Species and characteristics of main Pennisetum grasses |
| 项目Items | 特性Characteristic |
|---|---|
| 珍珠粟 Pennisetum glaucum | 一年生旱作物,耐旱性强,适合干旱半干旱地区, 常用于饲料、粮食和绿肥生产 |
| 美洲狼尾草 Pennisetum americanum | 杂交品种,生物量高,耐旱,耐涝,抗病虫害能力强, 适用于青贮饲料和干草料生产 |
| 杂交狼尾草 Pennisetum americanum× Pennisetum purpureum | 禾本科多年生,无性繁殖,抗旱,耐湿,耐寒, 根部发达,生物产量高 |
| 王草 Pennisetum purpureum K.Scbumacb×Pennisetum typhoideum Rich | 杂交多年生,叶片宽,鲜草产量高,适应性强,抗逆性好, 适合温暖湿润环境,显著杂种优势 |
| 矮象草 Pennisetum purpureum | 多年生,耐高温,分蘖再生能力强,适宜刈割 |
| 紫象草 Pennisetum purpureum cv.‘purple’ | 多年生,抗寒,高产,含糖量高,适口性好,抗倒伏,耐低温, 耐肥耐湿,适应性强,含花青素 |
| 长序狼尾草 Pennisetum polystachion | 多年生,分蘖力强,抗旱耐贫瘠,适合热带、亚热带地区 水土保持和草地生态建设 |
| 中型狼尾草 Pennisetum alopecuroides | 多年生,南方常见,抗寒性较好,主要用于草坪绿化和 生态恢复,也可作为饲料草 |
| 台湾象草 Pennisetum purpureum cv. Taiwan | 高产,粗蛋白质含量较高,耐热耐湿,适合热带、 亚热带地区,广泛用于家畜青饲料和草料加工 |
| 毛象草 Pennisetum purpureum cv. Hairless | 低毛型象草,茎叶无毛,提高牲畜的采食适口性,减少采食时对 口腔的刺激,适用于鲜草或青贮饲喂 |
表2 国内主要推广利用的狼尾草属牧草品种及特性Table 2 Varieties and characteristics of main Pennisetum grasses promoted and utilized domestically |
| 项目Items | 特性Characteristic |
|---|---|
| 闽牧1号狼尾草 Pennisetum purpureum cv. Minmu No.1 | 高产,耐湿热,适应性广,品质优,适合饲料生产 |
| 闽牧6号狼尾草 Pennisetum purpureum cv. Minmu No.6 | 高产,优质,抗逆性强,适合饲料加工 |
| 宁牧26-2美洲狼尾草 Pennisetum americanum cv. Ningmu 26-2 | 耐旱性强,产量高,适应北方气候,适合饲草料生产 |
| 华南1号狼尾草 Pennisetum purpureum cv. Huanan No.1 | 适应性强,抗逆性强,适合南方潮湿地区种植,广泛用于青贮饲料 |
| 德宏象草 Pennisetum purpureum cv. Dehong | 耐湿热,适应性广,产量高,品质好,适合热带山地及丘陵地区种植 |
| 甘蔗象草 Pennisetum purpureum cv. Ganzhe | 含糖量高,适于青贮饲料和能源开发,生物量大 |
| 杂交象草 Pennisetum glaucum×Pennisetum purpureum | 由珍珠粟与象草杂交育成,抗逆性强,产量高 |
2 狼尾草属牧草营养价值
狼尾草属牧草因其丰富的营养成分和适应性强的特点,在畜牧业中得到广泛的关注和应用,是反刍动物的重要粗饲料来源之一。丁迪云等[10]通过对7个不同品种的狼尾草进行田间种植和营养成分分析时发现,其CP含量为4.44%~8.01%,粗脂肪(ether extract,EE)含量为1.03%~1.82%,CF含量为26.77%~33.68%,钙(calcium,Ca)和磷(phosphorus,P)含量最高分别为0.37%和0.21%。田静等[11]通过对4种狼尾草属牧草(摩特矮象草、台湾象草、杂交象草和紫象草)的营养成分测定发现,摩特矮象草的CP含量能达到19.35%,CF含量为29.05%,中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)含量为65.04%,酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量为37.92%。姚娜等[12]在广西南宁对4种南方高产象草(桂闽引象草、矮象草、紫象草和台湾象草)进行研究发现,综合利用价值最高的象草品种为桂闽引象草,其CP含量最高能达到10.20%,CF含量为38.30%,显著低于其他3个品种,具有较好的适口性。以上研究表明,狼尾草属牧草是反刍动物优质的粗饲料,不仅能够促进动物机体的生长发育,还可通过影响氮的代谢过程,提高瘤胃微生物活性并促进其繁殖,从而提高了饲料的利用效率[13]。此外,狼尾草属牧草的高纤维含量对于反刍动物的瘤胃健康也至关重要。充足的纤维能够促进瘤胃的正常运转,帮助维持瘤胃pH稳定,减少瘤胃酸中毒的发生风险,从而提高消化效率。
刈割期对狼尾草属牧草营养成分具有显著影响,较短的刈割期(如45 d)显著提高CP含量,提高了牧草的营养价值。Onjai-uea等[14]测定发现,狼尾草属的紫象草在45 d刈割期时的CP含量高达10.40%,75 d刈割期时的CP含量则下降至5.20%;而随着刈割期的延长,紫象草的CF和ADF含量显著增加,其中,ADF含量从45 d刈割期时的43.98%上升至75 d刈割期时的47.86%。Botero-Londoño等[15]研究王草得出类似结果,即45 d刈割期时的CP含量为9.41%,而在90 d刈割期时的CP含量则降至6.53%;NDF含量则从30 d刈割期时的48.79%增加至90 d刈割期时的72.99%。Ishrath等[16]对纳皮尔草的研究得出,刈割期从45 d增加到75 d,CP含量从10.56%降低至7.61%,造成这一结果可能的原因是植株生长过程中茎叶比例增加,使得纤维含量增加,从而出现CP含量降低的现象。综上所述,在实际生产中,应选择较短的刈割期(如45 d),可以提供更高的营养价值和更好的消化性以及适口性,而较长的刈割期(如75或90 d)虽然可以增加牧草的总产量,但会显著降低其营养成分含量。
3 狼尾草属牧草青贮方式
3.1 常规单一青贮
常规单一青贮是指在不添加外源发酵剂或化学添加剂的情况下,利用自然界微生物与植物自身糖类的自然发酵过程。该法操作简单,成本低廉,但对环境条件敏感。尤其在湿热条件下,易出现腐败和霉变,导致CP含量降低、EE含量增加,从而影响饲料的适口性和消化率。Kaewpila等[17]通过对纳皮尔草青贮30 d后的营养成分进行分析发现,添加尿素组的CP含量显著高于自然青贮组,而在NDF和ADF含量上,2组之间差异不显著。这表明由于发酵时间较短且未添加纤维素酶等纤维降解剂,纤维成分的降解效果有限,影响了发酵效率和营养品质的提升。桂干北等[18]对象草进行青贮试验,结果显示与常规单一青贮相比,添加纤维素酶、乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)和底物的组中DM含量提高了18.4%,CP含量提高了16.5%,WSC含量提高了98.2%,乳酸(lactic acid,LA)含量提高了105.5%;同时,NDF含量降低了12.7%,ADF含量降低了12.9%。由此可见,象草在自然青贮过程中营养物质流失较大,难以维持高质量的营养成分。
3.2 青贮添加剂
在青贮过程中,适当使用添加剂可以有效改善青贮质量,调控微生物群落,提高饲料的营养价值和保存稳定性。根据其作用机制,青贮添加剂主要可分为2类:发酵促进剂(如LAB、酶制剂、糖蜜等)和发酵抑制剂[如丙酸(propionic acid,PA)、甲酸(formic acid,FA)、柠檬酸等]。发酵促进剂通过加速LAB生长、优化发酵环境,提升青贮品质;而发酵抑制剂则通过抑制有害微生物生长,防止饲料腐败和霉变,延长青贮饲料的保存期。以下分别讨论这2类添加剂的作用机理及其应用效果。
3.2.1 发酵促进剂
发酵促进剂通常由LAB、酶制剂和糖类添加剂等组成。这些成分协同作用,加速青贮中的发酵过程,促使LAB迅速生成LA,降低pH,从而抑制有害微生物的生长。此外,酶制剂能够分解纤维素,释放更多可发酵糖,提高饲料的营养价值和消化率。糖类添加剂为LAB提供发酵底物,提高青贮饲料的适口性和保存质量。
何玮等[19]研究表明,杂交狼尾草青贮中添加乳杆菌能显著提升青贮品质,尤其是布氏乳杆菌能够增加青贮饲料中乙酸(acetic acid,AA)和PA含量,有效防止霉变。Wang等[20]进一步研究指出,布氏乳杆菌和乳酸乳杆菌联合使用不仅提高了青贮饲料中AA和PA含量,还有效降低了pH,加速发酵过程,改善了青贮品质,这一结论与高龙等[21]研究结果一致。此外,李珏等[22]研究发现,使用布氏乳杆菌与枯草芽孢杆菌联合发酵的杂交狼尾草青贮中,PA含量显著提高至5.57 g/kg DM,氨态氮/总氮降低至2.69%,有效改善了发酵品质和有氧稳定性。Chen等[23]指出,LAB在青贮过程中通过发酵WSC生成大量LA,显著提高青贮质量。植物表生LAB在发酵中作用显著,相比外源LAB,表生LAB在提升青贮发酵品质方面更为有效。Wei等[24]的研究进一步证明,表生LAB在青贮发酵中的效果优于外源LAB。接种表生LAB显著提高青贮的发酵效率和质量,尤其在高pH条件下,植物乳杆菌和戊糖乳杆菌的快速生长有效控制了发酵初期过程,抑制了不良微生物的生长。Ávila等[25]研究发现,异型发酵LAB在提高象草青贮的有氧稳定性方面表现优异。与同型发酵LAB相比,青贮有氧稳定性增加了30%~50%,这是由于其生成较高水平的AA,有效抑制了霉菌和酵母菌的生长。同型发酵LAB则在减少DM损失方面表现更佳,与异型发酵LAB相比,DM损失减少5%~10%。在快速发酵和减少营养流失方面,同型菌优于异型菌;异型菌(如布氏乳杆菌)则通过增加AA和PA含量,延长有氧稳定性。综上所述,LAB及其组合能显著提升青贮的发酵品质和有氧稳定性。合理组合菌株可优化青贮的发酵效率和营养保存,提升饲料整体品质。
狼尾草属牧草属于禾本科植物,纤维含量较高,由于纤维难以在动物消化系统中完全分解,导致其营养价值未能充分发挥。通过使用纤维素酶可有效降低纤维含量,提高饲草的利用率和适口性,从而提升饲养效益。武齐丰等[26]在杂交象草青贮中添加纤维素酶,显著降低了纤维素含量;60 d青贮后,纤维素酶组的NDF含量较无添加组减少了80 g/kg,ADF含量减少了65 g/kg,WSC含量增加了15.45 g/kg。黄小云等[27]在狼尾草和圆叶决明混合青贮中加入纤维素酶,显著降低了青贮饲料中NDF和ADF含量,提高了WSC含量,并在发酵过程中显著提高了LA含量。上述结论得到Li等[28]的验证。丁浩等[29]进一步研究发现,混合添加纤维素酶和木聚糖酶能够显著降低青贮饲料中NDF和ADF含量,同时提高体外DM消化率和产气率;其中,混合添加组的体外DM消化率达到61.30%,表现出优于单一酶添加组的效果。Zhao等[30]进一步研究发现,将纤维素酶与淀粉联合使用,不仅有效降低了纳皮尔草的CP、NDF和ADF含量,还显著提升了WSC和LA含量,并改善了LA/AA比例,显著提高了青贮饲料的发酵质量。
底物浓度,尤其是WSC含量,对青贮品质至关重要。WSC为LAB提供发酵底物,影响LA生成和pH下降速度,进而决定青贮饲料的发酵效果和保存质量。充足的WSC可促进LA快速生成,提升发酵效率和饲料营养价值。因此,调控WSC含量是优化青贮品质的关键手段。蒋媛媛等[31]研究发现,添加糖蜜显著改善了王草青贮的发酵品质,使青贮饲料的pH降至3.95,LA含量提高至5.39 g/kg,同时AA和丁酸(butyric acid,BA)含量显著降低,表现出较好的发酵效果;此外,糖蜜的添加使DM含量提升至240.2 g/kg DM,ADF和NDF含量分别降低至365.6和502.6 g/kg DM,显著增强了青贮饲料的营养价值和适口性。这一结论在Eslabra等[32]对象草青贮和Ramzan等[33]对苏丹草青贮的研究中得到印证。李莉等[34]进一步发现,在象草青贮中添加糖蜜显著提高了厚壁菌门、乳杆菌门和魏斯氏菌门的相对丰度,促进了LA生成,加速了发酵过程,有效抑制了有害微生物的生长。冼振宇等[35]在杂交狼尾草青贮中添加2%葡萄糖和2%苹果酸,结果表明,相比单独添加,混合添加表现出显著优势,包括pH降低至3.42,有效抑制不良发酵;CP含量显著提高至5.12%,提升了营养价值;同时,NDF和ADF含量显著降低,改善了饲料的消化性;此外,氨态氮含量维持在较低水平,防止蛋白质过度分解。这些结果表明,混合添加更有助于提升青贮饲料的发酵品质和营养价值。糖蜜和葡萄糖在青贮中可促进发酵,为有益菌提供充足底物,促进LA快速生成,并显著降低pH。这不仅抑制了有害微生物的生长,还大幅减少了BA等不良发酵物质的生成,从而降低了青贮失败的风险。此外,糖蜜和葡萄糖的添加通过快速降低pH和减少不良发酵,提高了青贮饲料的有氧稳定性,延长了保存期,并提升了发酵品质。
3.2.2 发酵抑制剂
发酵抑制剂用于抑制不良微生物的生长,控制青贮发酵过程。常见发酵抑制剂包括FA、AA、PA和柠檬酸。这些抑制剂通过降低pH、抑制霉菌和酵母菌等有害微生物,减少不良发酵产物的生成,提高青贮饲料的保存质量和稳定性。
Desta等[36]研究表明,在象草青贮中添加FA可通过抑制微生物生长和直接酸化青贮物改善青贮品质。FA的添加使青贮pH保持较低水平,增强了其有氧稳定性。FA还通过酸解结构性碳水化合物,增加了葡萄糖和果糖的释放,有助于提高可利用糖分含量。周燚等[37]研究发现,添加PA能改善杂交狼尾草青贮的发酵品质和营养价值,其中以0.5% PA添加组的效果最佳;该组DM含量为239.50 g/kg,CP含量为122.96 g/kg,LA含量达到17.18 g/kg DM,pH降至3.49,显著提升了青贮饲料的发酵质量。此外,PA的添加有效抑制了有氧暴露后的酵母菌和好氧菌数量,显著提高了青贮的有氧稳定性。PA还通过优化微生物群落结构,降低乳杆菌属和魏斯氏菌属的相对丰度,提高代尔夫特菌属的相对丰度,进一步增强了发酵品质和微生物稳定性。Feng等[38]在此基础上将PA和植物乳杆菌混合添加在杂交狼尾草青贮,发现在60 d青贮过程中,PA和植物乳杆菌混合添加能有效改善杂交狼尾草的发酵品质;在60 d青贮过程中,PA和植物乳杆菌混合添加组的DM含量增加至239.50 g/kg,CP含量提高至122.96 g/kg,WSC含量达到23.80 g/kg,pH降低至3.49,氨态氮/总氮降至7.10 g/kg。这些结果表明,PA与植物乳杆菌混合添加不仅提高了青贮饲料的营养价值,还改善了发酵环境,增强了青贮饲料的稳定性和保存效果。同时Mugabe等[39]探讨了己酸与植物乳杆菌混合添加对象草青贮品质的影响,结果表明,混合添加组WSC含量最高,达31.9 g/kg;有氧稳定时间超过168 h,显著高于单独使用己酸的97 h。Zi等[40]研究发现,柠檬酸与LAB的混合添加显著提升了王草青贮的发酵品质,使pH降至3.95,LA含量增至63.7 g/kg,PA和氨态氮含量分别降至0.45和23.2 g/kg。这些结果表明,柠檬酸和LAB的联合使用有效促进了发酵进程,提升了青贮的营养品质。此结论在Tao等[41]对象草青贮中加入柠檬酸渣试验中得到验证。以上结果表明,复合添加剂比单一添加剂在提升青贮饲料营养价值和发酵品质方面更具效果。
3.3 混合青贮
不同种类牧草的混合青贮是提升青贮饲料营养价值的有效方法。将狼尾草属牧草与豆科牧草按适宜比例混合青贮,能够有效提高氮利用率和DM消化率。刘俊锋等[42]研究发现,在40∶60的比例下将紫花苜蓿与杂交狼尾草混合青贮效果最佳;此比例下的青贮饲料pH(4.803)最低,LA含量(9.553 g/kg)最高,提升了发酵效果;CP含量达13.15%,显著高于单独青贮杂交狼尾草组,而NDF和ADF含量分别降至52.567%和38.400%,提高了饲料的适口性和消化率。李珏等[22]在此基础上发现,在杂交狼尾草与紫花苜蓿混合青贮中添加益生菌添加剂不但提高了LA和CP含量,还使氨态氮/总氮比对照组降低了35.5%,NDF含量减少了7.18%。这表明益生菌在促进青贮发酵和保留饲料营养方面具有明显优势。韩建成等[43]将王草与柱花草混合青贮时发现,随着柱花草比例的增加,DM和CP含量显著提高,尤其是30%柱花草与70%王草的组合表现最佳,CP含量达到133.90 g/kg,发酵品质稳定,pH降至3.6以下,LA/AA比值大于2.6,BA含量最低,表现出优质的青贮发酵效果。吕仁龙等[44]在王草混合青贮发酵中提出了新的思路,将王草与真姬菇菌渣在高水分条件下进行混合青贮,发现在王草与菌渣比例为5∶5时,pH降低了18.15%,LA含量提高了213.16%,同时NDF含量降低了11.17%,表明纤维降解效果更好,具有改善发酵品质和DM消化率的作用;然而ADF含量有所增加,增加了17.27%,表明纤维降解中存在一定的限制,可能影响适口性或消化率。Chi等[45]探究桑叶与杂交狼尾草以1∶1的比例混合发酵,发现其NDF和ADF含量显著降低,CP含量从4.97 g/100 g DM增加到10.84 g/100 g DM,提升了118%;LA含量从40.71 g/kg DM增加到80.81 g/kg DM,提高了98.5%,提高了青贮品质。上述研究表明,混合青贮能够平衡不同牧草的营养成分和发酵特性,在发酵过程中更好地发挥互补作用,从而优化青贮的发酵品质和营养保留效果。
混合青贮是一种通过优化不同牧草间的协同发酵效应,显著提升饲料品质与营养价值的有效手段。合理的牧草组合可以最大限度发挥各类牧草的优势,提高青贮饲料的LA产量,降低pH,并减少氨态氮的生成,从而提高蛋白质的保存和饲料的适口性。然而,混合青贮的成功依赖于对混合比例、发酵条件和发酵过程的精确控制。通过科学管理混合青贮,不仅能为反刍动物提供高效的青贮饲料,还能提高生产效益,减少营养流失。
4 狼尾草属牧草青贮饲料在动物生产中的应用
4.1 单胃动物
青贮后的狼尾草属牧草对单胃动物具有显著益处。青贮过程中微生物降解了纤维,提升了适口性和能量利用率。对于单胃动物,青贮后的狼尾草属牧草不仅有助于改善肠道健康,通过提供可发酵纤维促进有益微生物繁殖,还能提供稳定的能量来源,提供易消化的小分子碳水化合物,提高饲料利用效率。Gao等[46]研究发现,在育肥猪饲粮中添加20%象草青贮后,与不添加象草青贮相比,第30天和第60天平均日增重(ADG)分别提高了33.9%和26.4%,屠宰重量增加了17.85%,背膘厚度减少了24.09%,瘦肉率提高了3.81%。这表明象草青贮提升了育肥猪生长性能和肉品质。另外,补充象草青贮还调节了育肥猪回肠和胃部的微生物群,增加了有益菌数量。Huang等[47]在怀孕后期母猪饲粮中添加5%和10%的象草青贮,结果发现,母猪的抗氧化能力和免疫功能均显著提高,妊娠100 d时,10%象草青贮组的总抗氧化能力(T-AOC)以及总超氧化物歧化酶活性(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性较对照组显著升高,分别为15.66、69.22和2.62 U/mL,MDA含量显著降低。黄志朝等[48]在桂科黑猪饲粮中添加20%发酵紫象草,显著提高了肉猪ADG,料重比降低了11.72%,瘦肉率显著提高,肉质鲜味氨基酸含量增加,肉的嫩度也得到了增强。周晓情等[49]研究10%发酵桂闽引象草对蛋鸡的影响时发现,青贮饲料添加组屠宰率和蛋重均显著高于对照组。黄志朝等[48]在金陵花鸡上也做了相似的试验,得到的结论有所不同,其在金陵花鸡饲粮中添加5%和8%的象草青贮,发现屠宰率、器官指数等屠宰指标均无显著差异,但可以显著提高鸡肉系水力及粗脂肪、肌苷酸、鲜味氨基酸、总氨基酸含量,改善鸡肉品质。吴娟子等[50]研究发现,将杂交狼尾草青贮鲜料制作兔全价颗粒饲料,可以降低草料干燥、草粉制作难度,节约能源和劳动力成本,且不受天气影响;在新西兰肉兔饲粮中添加12.5%杂交狼尾草青贮鲜料,对85日龄的新西兰肉兔生长性能无显著影响。
4.2 反刍动物
狼尾草属牧草纤维含量较高,经过青贮后,在微生物的作用下将大分子纤维降解成能被宿主吸收利用的小分子物质,并且青贮后,适口性、营养价值以及利用率有了明显提高,是反刍动物优质的饲料原料之一。
Tahuk等[51]研究发现,饲喂象草青贮公山羊的屠宰率达36.07%,肌肉脂肪含量增至5.89%,显著高于饲喂天然草饲料的32.12%和3.76%,表明象草青贮在提高公山羊屠宰性能和肉品质方面具有显著效果。Onjai-Uea等[52]研究了100%紫象草青贮对奶山羊的影响,结果表明羊奶中含有较高的花青素含量,提高了羊奶的抗氧化能力;对血液生化指标测定发现,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)清除活性、T-AOC以及血浆酶[超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)]活性显著提高,表明紫象草青贮能够用作哺乳期奶山羊粗饲料。陈少梅等[53]将象草青贮饲喂努比亚山羊,发现提高了山羊采食量和ADG,并且改善了胃肠道环境,增加了肠道菌群丰富度和多样性。Soares等[54]研究3种不同基因型象草青贮对羊的营养摄入和瘤胃发酵的影响,结果表明不同基因型象草青贮在营养成分供应方面各具特色,Mott型象草青贮在CP与氮素供应方面表现优异,CP和氮摄入量分别为88.7和14.2 g/d,且显著降低了瘤胃pH,表明其能够有效改善瘤胃内的发酵环境,促进蛋白质的利用效率;Taiwan A型象草青贮的CP和氮摄入量略高于Mott型,分别达到89.8和14.4 g/d,进一步证明了其在提升蛋白质供给方面的潜力;相比之下,IRI-381型象草青贮在非纤维碳水化合物(non-fibrous carbohydrates,NFC)摄入方面显著优于其他基因型,其摄入量达到168.3 g/d,表明其在快速发酵碳水化合物的供给与能量提供方面更具优势。综上所述,矮型象草青贮(Mott型和Taiwan A型)在蛋白质摄入与瘤胃发酵环境改善方面表现出更明显的优势,适合用于提高反刍动物蛋白质摄入与消化利用效率,而高大型象草青贮(IRI-381型)由于其在NFC供给方面的突出表现,更适用于快速能量供给的饲养策略。
且象草青贮作为肉牛的主要粗饲料也具有显著的效果。Yammuen-Art等[55]发现,饲喂植物乳杆菌发酵的象草青贮显著提高了婆罗门牛的采食量和ADG。发酵象草组的采食量为3.28 kg/d,比对照组仅高5.21%;但ADG提高至792.7 g/d,较对照组的557.1 g/d显著增加了42.29%。Rabatseta等[56]研究表明,在非洲苏塞克斯公牛饲粮中添加300 g/kg象草青贮,对ADG和总增重无显著影响,但肌肉脂肪含量显著降低;若象草青贮添加量提高至600 g/kg,则ADG显著下降,胴体和肌肉质量有所降低;因此,建议公牛饲粮中象草青贮最大添加量不超过300 g/kg。彭丽娟等[57]以象草和甘蔗梢混合青贮作为水牛粗饲料,也得到了相似的结论,发现当象草和甘蔗梢混合青贮添加水平低于20%饲喂水牛时,可以改变其瘤胃中细菌相对丰度和微生物多样性;象草和甘蔗梢混合青贮达添加水平20%时,显著提高了水牛瘤胃放线菌门的相对丰度,并且提高了瘤胃BA和总挥发性脂肪酸含量。挥发性脂肪酸是瘤胃微生物增殖的主要碳源,可以给反刍动物提供可消化能。因此,适当的添加象草青贮有助于改善动物瘤胃微生物环境,促进消化。
5 展望
在未来的研究和生产实践中,应进一步优化狼尾草属牧草的草种选择与育种、发酵过程的精准控制与优化、专用发酵剂的地域适应性与选择、添加剂使用与比例优化、青贮工艺及储存方式、青贮储存设施的改进等,以充分发挥其营养潜力,并提升饲料利用效率。
5.1 草种选择与育种
狼尾草属牧草品种多样,特性各异,未来应重点关注草种的筛选与定向育种。特别是根据不同地区的气候条件,选择耐干旱、耐寒冷或高温高湿条件下表现优异的品种,确保牧草产量和营养价值。同时,建立牧草资源库,为不同区域和生产需求提供科学的育种指导,以实现更广泛的资源共享与优化配置。
5.2 发酵过程的精准控制与优化
狼尾草属牧草青贮过程中,发酵过程的精准控制仍然面临挑战。不同的发酵方式及微生物发酵剂在青贮过程中的应用具有复杂的协同效应,未来需进一步研究菌株与酶制剂的协同作用,特别是在发酵过程中微生物群落动态变化对青贮品质的影响。开发智能监控与调控系统,实时跟踪发酵条件(如pH、温度、湿度)并进行动态调节,以确保发酵过程稳定高效。
5.3 专用发酵剂的地域适应性与选择
针对不同地区气候和狼尾草属牧草的纤维含量高、矿物质含量低等特性,开发专用发酵剂尤为关键。耐高温、抗湿的LAB适用于南方高温高湿环境,可有效降低pH、提高LA含量并抑制霉菌生长;北方干冷地区则应选择耐低温菌株,并添加糖蜜等发酵底物以加速发酵。相比于其他牧草青贮,狼尾草属牧草更适合使用复合酶制剂以降解纤维,提高可发酵糖含量,改善适口性和消化率。此外,添加有机酸复合发酵剂能有效抑制不良微生物生长,提升发酵品质和保存期。因此,未来应重点针对区域气候特点和牧草特性,筛选抗逆性强的菌株,优化专用发酵剂配方,为提高狼尾草属牧草青贮效果提供科学依据。
5.4 添加剂使用与比例优化
由于不同狼尾草属牧草的发酵特性和营养成分存在差异,合理选择添加剂的种类及优化使用量和配比对于提高青贮效果至关重要。未来应通过大量试验数据的积累与分析,建立针对不同草种及其组合的添加剂使用标准化文库,为混合青贮提供科学依据。在此基础上,通过优化添加剂比例,确保在不同牧草组合条件下,实现最优的发酵品质、营养价值和长期保存效果。
5.5 青贮储存设施的改进
针对狼尾草属牧草青贮的高纤维和水分含量的特点,储存过程中更容易因开封暴露而引发二次发酵和腐败问题。因此,除了常见的青贮窖和青贮池外,应结合其特性提出更具针对性的储存改进措施。首先,在青贮过程中添加抗腐败制剂能有效抑制不良微生物的增殖,降低腐败风险。其次,开发真空密封储存技术或采用多层覆盖膜技术,可显著减少氧气渗入,延长青贮饲料的保存期和使用时间。此外,对于南方高温高湿地区,由于青贮饲料更易受环境影响,建议采用小型密封桶或袋装青贮形式,便于分批取用,减少二次发酵。相比于其他草种青贮,狼尾草属牧草由于含糖量适中且纤维较多,更需重视密封性和抗腐败性,以保证其青贮饲料的营养稳定性和长期保存效果。
5.6 未来发展方向
未来,狼尾草属牧草青贮技术的发展应围绕品种筛选、专用发酵剂开发及储存技术优化等方面展开,以适应不同区域的气候条件和畜牧业需求。在全球气候变化背景下,优选耐高温、抗湿、抗逆性强的狼尾草属牧草品种,并通过定向育种提升其适应性与营养价值,是保障青贮效果的基础。同时,应重点研发针对狼尾草属牧草特性的专用LAB及复合发酵剂,特别是在热带和亚热带地区,开发耐高温、耐湿菌种,以解决高温环境下发酵不稳定的问题。此外,结合不同地区环境条件,优化青贮储存设施与密封技术,推广真空密封、小型桶装或袋装青贮形式,以减少二次发酵,提高青贮饲料保存期和使用效率。
针对现代畜牧业对饲料品质和安全性的高要求,未来还需加强发酵过程的智能化监控,通过实时跟踪发酵参数,实现精确控制,确保青贮饲料品质的稳定性。综上所述,狼尾草属牧草青贮技术的不断优化与推广,不仅能提高饲料利用率、降低饲养成本,还将为我国畜牧业的绿色可持续发展提供重要支撑,具有广阔的发展前景。
6 小结
狼尾草属牧草以高产、抗逆性强、适口性良好等特点,已广泛应用于饲草生产和青贮加工。其营养特性包括适中的CP含量,较高的WSC含量,以及丰富的CF、NDF和ADF含量,能有效为反刍动物提供能量和结构性碳水化合物。然而,其矿物质含量偏低,且高纤维成分可能影响单胃动物的消化吸收,因此在饲喂时需搭配其他饲料或进行加工处理。根据不同动物的生理特点,狼尾草属牧草可采用不同的利用方式:1)反刍动物适合以青贮或鲜草饲喂的形式提供长期饲料来源;2)单胃动物因其纤维消化能力有限,建议采取打浆、颗粒饲料或发酵处理后饲喂,以提高消化利用率;3)水禽可在饲粮中适量添加青贮饲料,以补充CF来源,同时搭配富含能量和蛋白质的饲料,以满足生长需求。
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