贾玉山， ， ， ， ，

(1. 内蒙古农业大学草原与资源环境学院，农业部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室， 内蒙古 呼和浩特010019；2. 内蒙古自治区农牧业科学院， 内蒙古 呼和浩特010000)

将天然牧草调制成干草贮藏利用是草原牧区沿袭几千年的传统生产习惯，也是目前草原牧区饲草利用的主要方式[1]。徐炜[2]通过对青藏高原牧区的天然牧草研究表明，将天然牧草调制成干草可解决家畜秋冬季日粮不足的问题。周娟娟等[3]研究发现，西藏地区调制干草的质量直接影响当地畜牧业的发展。但是，传统的干草调制技术会使天然牧草营养成分严重流失，饲草料饲用价值大大下降，同时还降低了牧草适口性及家畜的采食量，严重制约了牧区畜牧业的发展。Kevin等[4]的研究结果表明，禾本科牧草在枯黄期时，干草粗蛋白(crude protein,CP)含量下降明显；从抽穗期到成熟期，总纤维含量及中低消化性纤维含量显著增加，其中木质素含量增加40%，木质素含量的增加使牧草的消化率下降，显著降低了牧草的有效利用率。

近年来，降低天然牧草调制过程中营养物质的损失，提高干草的转化利用效率一直是相关管理部门及国内外研究学者探索的热点，也是当前亟待解决的问题[5]。随着饲草畜牧业的发展，在广大牧区得到重视的天然牧草青贮加工技术逐渐替代了传统干草加工调制技术[6-7]。天然牧草青贮可以缓解我国饲料紧缺的问题，改善饲草的适口性，提高饲草的消化利用率，保存饲草的营养价值，还可以延长饲草料的贮藏时间，提高家畜采食量[8-9]。天然牧草青贮饲料因气味芳香、柔嫩多汁、适口性好等特点，现已成为国内外奶牛养殖业必不可少的粗饲料之一，也是国内外畜牧产业链的一个重要环节[10-13]。目前，国内外对天然牧草青贮的研究主要集中在青贮技术、饲草品质及添加剂等方面。但对天然牧草青贮添加剂的种类、应用效果及应用机理的研究尚不明确，因此，系统的、深入的研究天然牧草青贮添加剂对促进青贮产业发展具有十分重要的意义。

1 天然牧草青贮添加剂的研究现状

天然牧草青贮后仍有65%～75%的含水量，经青贮调制的天然饲草料的汁液具有酸香味，很受家畜欢迎，既能增强家畜的食欲，还可提高牧草的适口性和消化率[14-16]。天然牧草调制成青贮饲料与天然牧草调制的干草相比，可使其营养成分损失降低15%～20%[17]。孙肖慧等[18]、李海等[19]发现，天然牧草经青贮调制后，其CP含量及可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrates,WSC)含量损失低，可较长时间贮存。目前，国外对天然牧草青贮添加剂的研究主要集中在两个方面：一是能够抑制青贮饲料中微生物活动的化学添加剂，如无机酸、有机酸等。二是能够提高青贮过程中乳酸菌附着数量的微生物添加剂，即在青贮过程中人为添加微生物剂(包括菌体、酶等)。美国、英国和德国等纷纷投入大量成本研究青贮添加剂，以期能够降低青贮成本，提高饲草青贮品质[20]。

我国在天然牧草青贮添加剂领域的研究还刚刚起步，国内对天然牧草青贮添加剂的研究集中在甲酸、乳酸菌、乙酸等对草甸草原及典型草原牧草青贮品质调控及其机理的研究上，旨在通过青贮添加剂补充青贮原料中天然乳酸菌的不足，从而有效改善天然牧草青贮饲料品质，改进天然牧草的贮藏和利用方式，提高牧草的供给水平，促进天然牧草青贮饲料良好发酵，提高青贮的成功率，解决青贮过程中的“三低”问题，进而解决国内春冬季饲料缺乏和营养不足，满足反刍动物的营养需要，缓解放牧与牧草生长季饲草供应不足之间的矛盾[21-23]。

近十年来，伴随着我国现代畜牧业的迅速发展，牧草青贮也进一步得到推广，但由于缺乏对天然牧草青贮发酵的基础理论和机制的系统研究，导致在实际生产中天然牧草青贮添加剂不能充分发挥作用，使得青贮饲料开发利用率低，其应用也未形成产业化模式。WSC含量、乳酸菌数量及含水量是决定青贮发酵品质好坏的最关键因素，更是天然牧草青贮过程中保证青贮料品质好坏的关键点[8]。但由于天然草原植物群落组成复杂，鲜草WSC含量与乳酸菌数量少，水分含量低，造成了天然牧草的青贮调制较为困难，青贮饲料品质很难保证[24]。

2 天然牧草青贮添加剂种类及作用

2.1 纤维素酶添加剂

纤维素酶属于细胞壁降解酶的一种，在饲草青贮中应用广泛。据记载，十九世纪中叶，德国、法国等国家就开始在青贮饲料中添加纤维素酶来提高其营养价值及品质，纤维素酶在禾草青贮中的使用效果也已经在长期实践中得到广泛验证[25]。近年来，有学者发现，纤维素酶能够有效改善天然牧草青贮品质。在天然牧草青贮感观方面，添加纤维素酶的青贮饲料具有柔和的酸香味，整体呈青绿色或黄绿色，茎叶保持原状，结构表观紧实；在天然牧草青贮发酵品质方面，添加纤维素酶可以显著增加CP含量和WSC含量，提高青贮饲料的干物质保存率和消化率，降低酸性洗涤木质素、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)的含量[26]。然而，也有一部分研究表明，天然牧草青贮材料不同，纤维素酶的作用存在差异。张晓庆等[27]研究发现，在麻叶荨麻(Urticacannabina)青贮饲料中添加纤维素酶，显著降低了青贮pH值。向尖叶胡枝子(Lespedezadysaroides)、山竹岩黄芪(Hedysarumfruticosum)青贮饲料中添加纤维素酶，氨态氮含量、丁酸含量、ADF含量、NDF含量及pH值显著降低，粗脂肪(ether extract,EE)、粗灰分、CP含量及乳酸含量显著升高，并有较浓的醇香气味，发酵品质较优[28-29]。而侯美玲等[30]、Chen等[31]研究表明，在中间锦鸡儿(Caraganaintermedia)青贮中添加不同剂量的纤维素酶，对青贮发酵品质的作用微乎其微。Lin等[32]发现，华北驼绒藜(Ceratoidesarborescens)的发酵品质较差，且使用纤维素酶添加剂后对青贮品质无明显改善。

天然牧草中可溶性糖含量较低，纤维素酶可将饲草中的纤维素生成葡萄糖和麦芽糖，分解出WSC供乳酸菌发酵[33]。周天荣[34]在草甸草原青贮试验中通过添加纤维素酶显著提高了天然牧草青贮的营养物质含量。天然牧草中的NDF和ADF含量下降，可以加快发酵速度，缩短青贮周期[35-36]。王伟等[37]研究表明，添加纤维素酶后，呼伦贝尔草甸草原的青贮饲料品质得到有效改善，青贮饲料的pH值、NDF含量及氨态氮和总氮含量显著降低，而乳酸、CP、WSC含量显著升高，加快了青贮发酵速度。侯美玲等[38]研究了纤维素酶对草甸草原牧草青贮品质的影响，试验表明添加纤维素酶更利于青贮成功，并显著提高了青贮饲料中的营养物质含量。陈雷等[39]、Mao等[40]和候美玲等[38]研究发现，青贮过程中添加纤维素酶分解了细胞壁，使乳酸菌发酵时有足够的底物，从而有效地抑制了有害微生物的繁殖，促进了青贮的成功。

2.2 酸制剂

青贮酸制剂一般包括甲酸、丙酸及无机酸等。甲酸作为一种青贮添加剂在国内外被广泛使用，尤其在法国、英国、美国等国家，甲酸在青贮饲料中发挥着重要的作用[41-42]。甲酸不同于硫酸、盐酸等污染环境的强腐蚀性无机酸，它是强有机酸，具有较强的还原力，因此在青贮中添加甲酸主要是利用甲酸的强酸性，能够在青贮发酵初期迅速降低青贮料的pH值，为乳酸菌等有益菌的发酵提供良好的生存环境[25]。另外甲酸的强酸性还可以抑制植物呼吸和发酵过程中不良微生物的发酵作用，如：通过抑制梭菌和大肠杆菌等不良微生物的发酵作用，减少青贮饲料蛋白的分解，降低蛋白损失率，产生较少的氨态氮，较好的保存青贮原料的艳绿色等[25]。另外，甲酸的使用也使青贮料在感官评价方面得分较高，相比较常规青贮，添加甲酸的青贮饲料干物质的损失也较少。

甲酸对青贮发酵的有利作用在以往的研究中已被大量验证。顾雪莹等[43]、杨富裕等[44]的研究均表明，在白花草木樨(Meliotusalbus)青贮饲料中添加甲酸可以降低饲草的pH值和氨态氮含量。柠条(C.korshinskii)青贮中添加甲酸可显著降低其pH值和氨态氮含量[45]。添加甲酸和蔗糖可显著提高苇状羊茅(Festucaarundinacea)青贮料的发酵品质，提高其干物质保存率，并降低硝酸盐含量[46]。天然牧草在青贮发酵过程中易产生腐败菌及生成丁酸，而甲酸可起到发酵抑制的作用，同时显著增加了可溶性糖含量，显著降低了氨态氮含量，有利于提高青贮发酵品质和保存效果[47]。天然牧草青贮中添加甲酸，感官品质得到明显改善，pH值、氨态氮/总氮显著低于未添加组[40]。

丙酸添加剂是世界公认的一种经济实惠、安全有效的矿物质营养强化剂，它自身有效的抗氧菌和霉菌生长均有抑制作用，可抑制黄曲霉素、酵母菌和霉菌[48-49]。Omidi等[50]在天然牧草青贮饲料中添加不同剂量的丙酸后，发现所有处理中乳酸菌含量均显著增加，青贮饲料的pH值、氨态氮含量显著降低，表明丙酸可以促进青贮过程中乳酸菌的生成，有效的改善了天然牧草青贮发酵品质[51]。

2.3 乳酸菌剂

乳酸菌是影响青贮发酵的主要菌种，其种类繁多，通常附着于青贮原料表面，是有利于青贮发酵的有益微生物[52-54]。当青贮原料天然乳酸菌不足时，可以通过乳酸菌添加剂扩大其群体数量[55]。乳酸菌制剂能够在发酵初期为青贮饲料提供充足的乳酸菌种，保证发酵时所需的大量乳酸菌，加速青贮料进入乳酸发酵阶段，快速降低pH值，减少梭菌、腐败菌等有害微生物的滋生，降低蛋白质的损耗，对于生产优质青贮饲料意义重大[39]。张红梅[56]、邵新庆[57]、玉柱[58]、肖燕子[24]及刘晗璐[59]等研究表明，乳酸菌能够有效降低内蒙古半干旱山地草原天然混合牧草青贮的pH值，氨态氮含量以及ADF含量，使天然牧草青贮的发酵品质提高。李军训等[60]研究表明，在青贮前期加入乳酸菌剂能加快发酵速度、降低青贮饲料中的pH值，有效抑制丙酸、丁酸的生成，改善了天然牧草青贮发酵品质。侯美玲等[38]研究发现，天然牧草青贮过程中添加乳酸菌添加剂，即保证了良好的发酵品质，又保存了天然牧草中的营养价值，综合甲酸、乳酸菌、乙酸3种添加剂对青贮饲料中微生物的组成和营养成分的影响，添加乳酸菌可得到饲用品质更优的天然牧草。进一步的研究表明，乳酸菌和纤维素酶混合添加不仅提高了青贮饲料中CP和WSC的利用率，还改善了青贮饲料的发酵品质和营养品质，其中，乳酸菌添加剂起到更大的作用[61-62]。王伟等[37]在试验中发现，添加乳酸菌的天然牧草青贮饲料，CP含量和WSC含量显著提高。

2.4 无机盐及其他添加剂

无机盐添加剂，如Siloguard添加剂，其主要成分为亚硫酸钠等无机盐，可以在青贮过程中快速减少青贮容器内的氧气含量，使其尽快达到厌氧条件，抑制酵母菌和霉菌等好氧微生物的生长，延缓青贮饲料的二次发酵，减少好氧腐败，提升青贮饲料的品质及有氧稳定性[63]。阮文潇[64]通过对天然牧草添加蒙药材添加剂及蒙药材与乳酸菌混合添加剂的研究表明，其青贮品质均好于添加乳酸菌的效果。但因其药材成本高，尚不适用于实际生产。

甲醛也是常用的青贮添加剂，能改善青贮品质。Waldo[65]研究表明，加入甲醛能降低青贮饲草的pH值。Sangines等[66]也指出，加入甲醛可显著降低天然牧草青贮的pH值，增加WSC含量。

3 问题与展望

天然牧草青贮添加剂是青贮研究领域的新军，国内外研究较少。传统方法调制天然牧草在技术上的局限性，使得草原地区畜牧业多年来一直受到季节性饲草发展不平衡和年度间饲草发展不平衡的困扰，这严重制约了草原地区畜牧业的可持续发展。而天然牧草青贮能够有效的避免牧草的营养物质流失，保存鲜汁嫩叶，改善饲草的适口性，提高家畜采食量和消化率，有助于解决饲草发展不平衡，促进绿色畜牧业健康发展[38]。尽管在青贮饲料中加入添加剂可有效改善青贮发酵品质，提高饲草的适口性，延长饲草的贮备时间，但对于水分、CP含量及WSC含量相对较少的牧草，其青贮添加剂在其发展过程中的应用仍然存在一定问题。

3.1 天然牧草青贮添加剂的推广应用少

天然牧草青贮添加剂不仅能够有效的改善天然牧草青贮饲料的品质、降低青贮成本，还能够为畜牧业可持续发展提供保障。目前，天然牧草青贮添加剂的应用较少，天然牧草青贮的宣传和推广工作仍有待加强。积极推广天然牧草青贮添加剂的应用技术，提高天然牧草青贮品质，进而提高生产效率和经济效益势在必行。深入研究天然牧草青贮调制技术和机理，更加广泛的应用青贮添加剂，丰富天然牧草青贮添加剂种类，能够为提供优质草饲料奠定基础[67]。

3.2 天然牧草青贮专用添加剂的研究

天然牧草群落组成复杂，乳酸菌附着数量少且繁殖缓慢，有害菌容易滋生，青贮原料水分含量低，WSC含量少，属于调制难度较大的原料。目前，国内关于天然牧草青贮添加剂的研究仅为纤维素酶、乳酸菌及酸等一些常规青贮添加剂，缺少有效的天然牧草青贮专用添加剂[63]。此外，由于一些添加剂的成本较高，不适宜应用在天然牧草青贮实际生产过程中，因此，开发低成本，高回报的青贮添加剂，成为了天然牧草青贮产业的迫切需要。根据天然牧草青贮特性研制专用的添加剂，优化天然牧草青贮添加剂性能，控制生产成本成为今后天然牧草青贮产业发展的关键因素。在实际生产中，研究可用的专用添加剂种类及如何选取添加剂，如何扩大天然牧草青贮添加剂的适应性还有待探讨，对天然牧草青贮专用添加剂的进一步研究将成为未来天然牧草青贮研究的重要内容。

3.3 天然牧草青贮混合添加剂的研究

目前，乳酸菌等常用的青贮添加剂能够改善青贮品质，使天然牧草青贮添加剂的发酵品质达到优等水平，但仍有不足与缺陷。将添加剂混合使用能补足单一添加剂的不足与缺陷，使天然牧草青贮发酵品质达到更优的水平，进一步改善天然牧草青贮特性，提高天然牧草青贮利用效率，延长饲草贮备时间，解决牧区畜牧业春冬季饲料营养不足的问题，保证畜牧业健康发展。因此，混合添加剂为今后天然牧草青贮添加剂研制的重要方向。

4 总结

天然牧草青贮添加剂的应用受很多因素影响，不同草地类型、不同牧草种类甚至相同的草地类型下不同的植物群落构成，其青贮添加剂的响应效果都存在很大差异。因此在生产中，青贮添加剂的效益和特点可能无法得到充分发挥，不能通过现有的研究成果来判断添加剂在天然牧草青贮中的适用性。只有通过结合天然牧草青贮原料，对天草牧草青贮添加剂进行更深层次的研究，筛选出添加剂的合适剂量才能够更好的开发利用天然牧草青贮饲料，优化天然牧草青贮调制工艺，才能为天然牧草青贮的调制与应用提供理论依据，促进我国天然牧草青贮饲料产业的综合发展。