馬 天,格根圖,賈玉山,王志軍,范美超,李俊峰,袁 寧
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼草栽培、加工與高效利用重點實驗室/草地資源教育部重點實驗室,呼和浩特010018)
苜蓿(Medicago)屬植物是我國種植范圍較廣、種植歷史較長的優(yōu)良豆科牧草之一,其飼用價值高、營養(yǎng)品質(zhì)好、產(chǎn)量高,被廣泛地生產(chǎn)加工利用。苜蓿干草成品的形式有很多種,如草捆、草粉、草塊、草磚、草顆粒等。草捆是目前應(yīng)用最為廣泛的一種方式,但在實際生產(chǎn)中存在很多的問題,如遇到雨天不能及時收割而錯過生育期,或在晾曬期間遇陰雨天氣需及時摟草時大量葉片脫落等,均會影響苜蓿干草的品質(zhì)。為提供苜蓿干草生產(chǎn)的理論依據(jù),從苜蓿的刈割、翻曬、打捆到貯藏等環(huán)節(jié)對其研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
在最適刈割期收割苜蓿并進(jìn)行調(diào)制,不僅能夠最大限度保存苜蓿的營養(yǎng)品質(zhì),而且在產(chǎn)量上也能得到一定保證。張曉娜[1]的研究表明,苜蓿最佳刈割時間為現(xiàn)蕾期,這一時期的苜蓿不僅產(chǎn)量高、飼用價值較好、粗蛋白質(zhì)含量較高,而且粗纖維含量較低,在該時期刈割飼喂價值最高。賈玉山等[2]的研究表明,青島地區(qū)苜蓿的最佳刈割時間是從現(xiàn)蕾期到開花初期,這時苜蓿粗蛋白質(zhì)含量較高。常春等[3]的研究表明,最合適的刈割期是初花期,此時苜蓿的產(chǎn)量和各營養(yǎng)成分含量均較高,這與賈玉山的研究結(jié)果相吻合。韓春燕等[4]的研究表明,在初花期刈割苜蓿干草莖葉比變化較小,葉損失少,可獲得高質(zhì)量的干草。李菲菲等[5]的研究表明,同一刈割期苜蓿第1茬的營養(yǎng)品質(zhì)較其他茬次要好;同一茬次不同刈割期,現(xiàn)蕾期的苜蓿營養(yǎng)價值較好。早刈割的苜蓿較幼嫩,營養(yǎng)品質(zhì)高,適口性好,并且有利于植株再生,其干草和青貯的營養(yǎng)品質(zhì)也較晚刈割的好。尹強等[6]的研究表明,在寧夏北部平原地區(qū)適宜的刈割期為初花期,刈割次數(shù)為4次;青島地區(qū)適宜的刈割期為現(xiàn)蕾~初花期,刈割次數(shù)為5次。Joann F.S.Lamb等[7]的研究表明,苜蓿在不同收獲期,不同生長季及不同產(chǎn)地的葉粗蛋白質(zhì)有明顯差異。總體研究表明,在現(xiàn)蕾~初花期刈割苜蓿營養(yǎng)價值較高。
刈割頻次是指在每年植株的生長期內(nèi)進(jìn)行割草的次數(shù)。苜蓿的刈割頻次主要受地區(qū)、氣候等因素的影響,往往產(chǎn)量和刈割頻次有著直接關(guān)系。不同品種的苜蓿生育期、耐刈性、再生性、產(chǎn)量以及營養(yǎng)價值都存在明顯差異,導(dǎo)致在同樣刈割頻次下飼草產(chǎn)量、品質(zhì)具有很大差異[8]。張靜等[9]的研究表明,在青海地區(qū)不同刈割頻次下草產(chǎn)量差異顯著,一茬最高,二茬最低;粗蛋白質(zhì)、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量都隨刈割期順序變化呈下降趨勢。耿慧等[10]的研究表明,在苜蓿收獲第一年刈割2次、翌年刈割3次,此收獲方式的產(chǎn)量最高,是較為合理的刈割方式。戚志強等[11]的研究表明,連續(xù)高頻刈割后延長收獲間隔能夠恢復(fù)苜蓿莖密度和其再生能力,但無法達(dá)到適宜刈割頻次的水平。李娜等[12]的研究表明,多次刈割可提高苜蓿地上部分的生長速率,累積部分地上生物量。
劉鳳鳳[13]的研究表明,現(xiàn)蕾期刈割留茬高度為3cm可提高苜蓿產(chǎn)量與品質(zhì)。尹強[6]的研究表明,苜蓿適宜的刈割留茬高度為5~6cm,末次刈割為7~8cm。劉鷹昊等[14]的研究表明,苜蓿最適留茬高度為5~6cm,最適刈割期為初花期,刈割茬次為3次。盧強等[15]的研究表明,苜蓿留茬高度為5~8cm時其RFV和草產(chǎn)量較高,隨著留茬高度的下降粗蛋白質(zhì)含量隨之下降,產(chǎn)量增加,莖葉比逐步增大。
為了使刈割后的苜蓿能夠及時干燥,往往要選擇添加一些干草添加劑,以便在苜蓿干草收獲干燥的同時避免蟲霉雜菌的污染。國內(nèi)外學(xué)者通過大量試驗探討了不同類型的干燥方法,噴施干燥劑是其中方法之一,就是將堿金屬的鹽溶液噴灑到植株表面,從而破壞植株內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)而加速植株干燥。干燥劑種類復(fù)雜多樣,常見的干燥劑有K2CO3、Na2CO3、KOH、NaHCO3等。張曉娜等[16]的研究表明,噴灑2.5%的K2CO3溶液或噴灑2.5%的NaHCO3溶液并進(jìn)行壓扁處理,可以顯著增加粗蛋白質(zhì)含量和可消化物總量,有助于營養(yǎng)成分的保存。李偉軍等[17]的研究表明,僅添加干燥劑處理苜蓿時以3%的K2CO3效果最佳;壓扁苜蓿后使用2%NaHCO3作為干燥劑效果最好;壓扁后使用K2CO3或NaHCO3處理的苜蓿干燥效果優(yōu)于單處理的干燥效果。姚瑤[18]的研究表明,用3%濃度的K2CO3處理苜蓿具有最高的干燥速度,并能顯著縮短干燥時間。
苜蓿刈割后,需要在田間或者晾曬場進(jìn)行散草,使水分能夠快速散失。散草寬度以及草條厚度都需要特別注意。王坤龍等[19]的研究表明,在散草條件下進(jìn)行苜蓿干草調(diào)制較未散草效果好,干燥速度較快,葉片及營養(yǎng)成分保存效果最好,各調(diào)制處理苜蓿干草總體上消化特性較好。Ernesto Jahn B等[20]的研究表明,不同的日曬強度和散草寬度對苜蓿青貯干燥速率有明顯影響,行距越大干燥速率越快,遮陽水平越高干燥速率越低。將收割的牧草干燥4~6 h,使水分降到40%~50%,然后用摟草機摟成草條繼續(xù)晾曬,使水分降到35%~40%,再用集草機集成直徑為0.5~1m的草堆,讓草堆始終松散通風(fēng),直至完全干燥[21]。
刈割后的苜蓿通過翻曬加快干燥,是保證干草品質(zhì)的關(guān)鍵。含水量為40%進(jìn)行中度壓扁,是適宜的干草田間調(diào)制方式。在干燥過程中,苜蓿含水量總體上呈現(xiàn)先快后慢的降低趨勢,壓裂程度越大、翻曬次數(shù)越多,苜蓿水分散失速度越快。中度壓裂苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)的保存優(yōu)于未壓裂和重度壓裂的苜蓿,中度壓扁再翻曬1次為適宜的苜蓿干草田間調(diào)制方法[6,22~23]。趙金梅[24]在河西走廊進(jìn)行的苜蓿干草調(diào)制過程中發(fā)現(xiàn),該地區(qū)苜蓿刈割后晾曬28~32h并進(jìn)行翻曬作業(yè),可獲得品質(zhì)好、營養(yǎng)價值較高且能長期貯存的干草。Neres M.A.等[25]的研究表明,最有效保存干草營養(yǎng)價值的方法是初期在太陽下晾曬加上后期在通風(fēng)棚晾曬。
在田間自然晾曬調(diào)制苜蓿干草時,其含水量降到18%以下可以進(jìn)行安全貯藏[26]。水分過高會引起發(fā)霉發(fā)熱,導(dǎo)致苜蓿品質(zhì)下降甚至腐爛變質(zhì)。適宜的含水量不僅能夠保證家畜能得到適口性好的干草,而且還能夠使苜蓿干草安全貯藏。吳良鴻等[26]的研究表明,采用小捆型、高水分打捆貯藏干草,干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)含量都有所提高。劉香萍等[27]研究了不同含水量打捆草中真菌的變化,發(fā)現(xiàn)高水分草捆中的真菌數(shù)量顯著增加。王坤龍等[28]研究了不同含水量苜蓿的打捆質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)含水量高的干草將具有更高的產(chǎn)量和飼料價值,但其在貯藏時發(fā)霉變質(zhì)的風(fēng)險加大。史瑩華[29]指出,苜蓿中的水分通常低于15%草產(chǎn)品的質(zhì)量會更好。丁武蓉[30]研究了水分和復(fù)合添加劑對苜蓿干草貯藏品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)高水分的干草可以在早期很好地保留干草的營養(yǎng)價值,但是與低水分的干草相比后期的營養(yǎng)保存效果相對較低。Buckmaster等[31]的研究表明,高水分的干草在貯藏后體外干物質(zhì)消化率、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和粗蛋白質(zhì)表現(xiàn)都不是很好;貯藏后的品質(zhì)表明,在較低的水分打捆干草有一定好處。張曉娜等[32]的研究表明,由于苜蓿葉片干燥速度較莖稈快,高水分打捆能夠保存大量葉片,將其制成草捆時干草營養(yǎng)價值明顯提高。高彩霞等[33]的研究表明,在高水分打捆時草產(chǎn)量、干物質(zhì)以及粗蛋白質(zhì)含量都明顯高于低水分打捆時的干草。K.M.Wittenberg等[34]的研究結(jié)果表明,低水分打捆的干草要比中高水分下打捆的干草ADF、ADIN高出很多。Shan等[35]的研究結(jié)果表明,添加復(fù)合添加劑處理的高水分(27%)苜蓿干草經(jīng)60d貯藏后,其營養(yǎng)成分和體外消化率均有不同程度的提高。
合理的打捆密度能夠保證苜蓿干草的生產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn),將打捆密度設(shè)置在100~120kg/m3時干草貯存效果最好[36~38,40]。為使苜蓿干草可以在高水分情況下打捆而不被各種真菌微生物污染,在不增加貯藏?fù)p失的情況下可添加合適比例的防霉劑減少收獲損失,以保證乃至提高干草品質(zhì)。常見的防霉劑以丙酸鹽類為主,如丙酸鈣、丙酸鈉;也有將中草藥作為防霉劑的,但是往往成本較高,一般不予考慮。張穎超等[38]的研究表明,苜蓿在水分含量為30%~35%、密度為120kg/m3、間隔20cm堆放、兩臺鼓風(fēng)機每日鼓風(fēng)干燥3h的情況下,營養(yǎng)品質(zhì)保存較好。Al-Gaadi Khalid等[39]的研究表明,在正向割草、反向摟草、正向打捆時,苜蓿干草質(zhì)量最好,其干物質(zhì)損失最低,粗蛋白質(zhì)損失最低。成啟明等[40]對營養(yǎng)物質(zhì)、飼用價值和體外消化特性的研究分析指出,苜蓿干草在高水分(29%~31%)、中密度(100kg/m3)打捆,并添加2%的氧化鈣防霉劑,在貯藏過程中效果最好。丁武蓉等[41]在探索苜蓿高水分干草貯存技術(shù)時發(fā)現(xiàn),添加復(fù)合抗真菌劑可以有效抑制干草貯藏過程中粗蛋白質(zhì)的降解,減少干草中的非蛋白氮,達(dá)到有效保留干草粗蛋白質(zhì)的目的,并可以增加干草中可溶性糖和灰分的含量,減少中性洗滌纖維和酸洗滌纖維的含量。劉海英[42]研究了防霉劑對干草捆品質(zhì)和防霉效果的影響,發(fā)現(xiàn)給水分含量為20%、密度為100kg/m3的干草添加1%的CaO,其粗蛋白質(zhì)、粗纖維和粗脂肪含量明顯優(yōu)于對照組。賈玉山等[43]的研究確定,在苜蓿干草中復(fù)合天然防霉劑的最佳添加比例是1%CaO、0.3%陳皮和2%沸石粉。
合理的貯藏方式能夠最大限度的保留干草營養(yǎng),獲得較高的經(jīng)濟效益。一般而言,打捆后的干草在貯藏時分為棚內(nèi)貯藏和露天貯藏。棚內(nèi)貯藏時,草垛應(yīng)選擇在地勢高、平坦且不易積水的地方,同時垛底用干樹枝、秸稈或石子等墊高20cm以上。曹斌等[44]認(rèn)為,碼堆時草捆之間要留有通風(fēng)口,以便草捆能迅速散發(fā)水分;底層草捆最好不要同地面直接接觸,以免浸水引起霉變等。露天貯藏時,要做好防雨防潮防霉工作;上垛的干草含水量一定在15%以下,垛較大時為了避免垛過程中產(chǎn)生的熱量難以散發(fā),每隔50~60cm墊一層較硬的秸稈或樹枝,便于散熱[45]。草垛一般分為長形垛和圓形垛。對長形垛來說,一般垛底寬4m左右、垛肩寬4.5m左右,頂高6m左右,長度視貯草量而定,但不宜少于8m;而對于圓形垛來說,底部直徑為4m左右,頂高5.5m左右。堆垛先從四周開始,把邊緣先堆齊,然后再把中間填實,使得中間高于四周,逐層壓實緊密。堆完垛后,垛頂應(yīng)呈尖圓形,最后用稻草嚴(yán)密封蓋垛頂,防止雨水浸入[46]。
為了獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)苜蓿干草,應(yīng)在現(xiàn)蕾~初花期對苜蓿進(jìn)行刈割,留茬高度5cm左右,以刈割三次為宜。刈割后應(yīng)晾曬于田間或者晾曬場,可適量噴施干燥劑以便快速干燥,同時應(yīng)注意晾曬時的草條厚度及寬度,并及時翻曬。在含水量低于15%時進(jìn)行打捆,打捆密度可控制在100~120kg/m3,遇到陰雨天需要提前收獲時,可在打捆前適當(dāng)加入丙酸鈣等防霉劑,從而保證苜蓿草捆品質(zhì)。草捆草垛要貯藏在通風(fēng)良好的地方,做好防霉防潮工作,注意草捆堆垛時的距離。只有通過科學(xué)合理的方法進(jìn)行加工,才能獲得優(yōu)質(zhì)的苜蓿干草,從而最大限度地開發(fā)利用人工種植的飼草并避免資源浪費,以實現(xiàn)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。