《Tropical Animal Health and Production》：Fermentation quality, microbial dynamics, and rumen degradability of total mixed ration silages containing Manihot sp’ foliage
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針對半干旱地區飼料季節性短缺及木薯科植物青貯品質不佳的問題，本研究探討了以Pornun?a（Manihot sp.）為纖維源的全混合日糧（TMR）青貯。通過設置不同粗料與精料比例（F:C），系統評估了其發酵特性、損失、微生物種群及瘤胃降解性。研究結果顯示，50:50配比的TMR青貯在干物質回收率、有機酸產量（特別是乳酸和乙酸）以及干物質（DM）和中性洗滌纖維（NDF）的有效降解率方面表現最佳，而單一Pornun?a青貯（100:0）則發酵品質較差。該研究表明，優化F:C比例是提升Pornun?a TMR青貯品質的關鍵，為半干旱地區開發可持續飼料資源提供了重要依據。
在廣袤的半干旱地區，小型反芻動物養殖是支撐當地社會經濟的重要活動。然而，這些地區的畜牧業常年面臨著一個棘手的難題：飼料供應的季節性短缺。原生牧場的產量隨季節波動，往往無法滿足動物全年的營養需求，導致牲畜生長性能低下。為了破解這一困局，尋找和培育能夠適應干旱環境、產量穩定的飼料作物變得至關重要。Pornun?a（Manihot sp.），作為一種木薯（Manihot esculenta）和野生木薯（Manihot pseudoglaziovii）的自然雜交種，以其出色的耐旱性、高葉片保有量、較高的粗蛋白含量和營養價值，成為半干旱地區極具潛力的飼草資源。將其制作成青貯飼料，不僅能延長飼料保存時間，應對旱季飼料匱乏，還能有效滅活植物中含有的氰苷，避免動物中毒，可謂一舉兩得。
然而，事情并非一帆風順。像Pornun?a這類大戟科植物，自身存在不利于青貯的特性：含水量高、粗蛋白含量高（>150 g/kg干物質），這導致其緩沖能力強，在青貯過程中會延緩pH值下降，增加營養損失，影響最終青貯品質。那么，如何揚長避短，充分發揮Pornun?a的飼用潛力呢？近年來，全混合日糧（Total Mixed Ration, TMR）青貯技術作為一種飼料保存策略受到關注。這種技術將粗飼料和精飼料按配方混合后一同青貯，可以利用不同原料間的互補性，改善發酵環境，尤其適用于緩沖能力強、干物質和可溶性碳水化合物含量低的原料。那么，將Pornun?a以TMR的形式進行青貯，效果會如何？不同的粗精料比例又會怎樣影響其發酵過程、營養保存以及對反芻動物的可利用性呢？為了回答這些問題，來自巴西皮奧伊聯邦大學等機構的研究團隊開展了一項系統研究，相關成果發表在《Tropical Animal Health and Production》期刊上。
為了評估不同粗精料比例對Pornun?a TMR青貯品質的影響，研究人員設計了五種處理：TMR青貯的粗料與精料比例（F:C）分別為50:50、60:40、70:30、80:20和100:0（以干物質為基礎），其中100:0為純Pornun?a青貯作為對照。精料部分基于玉米粉和豆粕配制，所有日糧為等蛋白設計。研究采用完全隨機設計，每個處理5個重復。青貯在實驗性PVC管青貯窖中進行。研究主要從以下幾個方面展開：1) 發酵過程與損失：在不同發酵時間點（1, 15, 30, 60, 90天）測定pH值、氨態氮（NH3-N）濃度，并在90天時全面評估發酵特性（pH、NH3-N、有機酸、緩沖容量）、氣體損失（GL）、滲出液損失（EL）和干物質回收率（DMR）。2) 微生物種群：在青貯90天后，計數乳酸菌（LAB）、酵母菌、霉菌和腸桿菌（ENT）的數量。3) 有氧穩定性：將青貯料暴露在空氣中96小時，監測其溫度和pH變化，評估其抗有氧變質能力。4) 化學組成：分析青貯料的干物質（DM）、粗蛋白（CP）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）等營養成分。5) 瘤胃降解特性：通過瘤胃瘺管綿羊進行原位尼龍袋試驗，測定干物質和NDF的降解參數，包括快速降解部分（a）、潛在降解部分（b）、降解速率（c）以及在不同外流速率（kp）下的有效降解率（ED）。
發酵過程中pH值的變化
研究發現，F:C比例和發酵時間對pH值有顯著的交互作用。所有青貯料的pH值在發酵初期（1天）最高，隨后下降。在整個發酵期間，所有青貯料的pH值最終都維持在4.05至4.44之間，處于優質青貯料的中等范圍（4.3-4.5）。其中，50:50青貯料在發酵第1天的pH值最高（4.82），而70:30和80:20青貯料在第1天的pH值最低。在發酵后期（15, 30, 60天），純Pornun?a青貯（100:0）的pH值顯著低于其他比例的青貯料。pH值隨發酵時間呈二次曲線變化，各處理均在發酵中后期達到最低點。
發酵特性、損失與干物質回收率
在發酵90天后，50:50和60:40青貯料的pH值顯著高于100:0青貯料。各處理間氨態氮濃度無顯著差異。在有機酸方面，50:50和60:40青貯料含有顯著更高的乳酸和丙酸濃度。所有青貯料的丙酸、乙酸和丁酸濃度均低于優質青貯料的推薦上限。就發酵損失而言，70:30青貯料的氣體損失最高，而80:20和100:0青貯料的滲出液損失最高。相反的，50:50青貯料的氣體和滲出液損失最低，從而獲得了最高的干物質回收率（916 g/kg）。
微生物種群
青貯90天后，在所有青貯料中均檢測到了乳酸菌，其中80:20和100:0青貯料中的計數最高。腸桿菌是第二豐富的微生物類群，在70:30和80:20青貯料中計數最高。純Pornun?a青貯（100:0）中未檢出霉菌，而60:40青貯料中未檢出酵母菌。
有氧穩定性
在96小時的有氧暴露期間，所有青貯料均未發生有氧穩定性崩潰（即溫度未超過環境溫度2°C以上）。不過，隨著暴露時間延長，青貯料溫度普遍升高，其中100:0青貯料在96小時時的溫度最高。青貯料的pH值在有氧暴露期間呈先降后升的二次曲線變化，最低點出現在約63小時。
化學組成
隨著青貯料中Pornun?a比例的增加，干物質含量下降。純Pornun?a青貯（100:0）的NDF、ADF、纖維素和酸性洗滌木質素（ADL）含量最高，而50:50青貯料則最低。非纖維性碳水化合物（NFC）和總可消化養分（TDN）含量則隨著精料比例增加而升高，50:50青貯料的NFC和TDN含量最高。
瘤胃原位降解特性
隨著青貯料中Pornun?a比例增加，干物質的快速降解部分（a）和有效降解率（ED）降低。50:50青貯料在干物質有效降解率方面表現最佳。對于NDF的降解，50:50青貯料在低、中、高外流速率下的有效降解率均較高或最高。而純Pornun?a青貯（100:0）的NDF有效降解率較低。
本研究系統評估了不同粗精料比例對含Pornun?a的TMR青貯料品質的影響，并得出以下核心結論：
首先，純Pornun?a青貯（100:0）發酵品質不佳。其高含水量和高纖維含量導致氣體和滲出液損失增加，干物質回收率降低，并且可能增加了酵母菌和腸桿菌的數量。盡管其pH值較低，但有機酸（尤其是乳酸）產量低，表明發酵不充分。
其次，添加精料顯著改善了Pornun?a青貯料的品質。特別是50:50的F:C比例表現最優。該比例的青貯料具有最高的干物質回收率，這主要得益于其較低的發酵損失。同時，較高精料比例（50:50和60:40）提供了更豐富的非纖維性碳水化合物，促進了乳酸和乙酸等有機酸的生產，創造了有利于保存的酸性環境。
第三，所有青貯料均顯示出良好的發酵特征和有氧穩定性。pH值和氨態氮濃度表明發酵過程是有效和受控的。所有處理的丙酸、乙酸和丁酸濃度均在優質青貯料的安全范圍內。更重要的是，在96小時的有氧暴露測試中，沒有一種青貯料發生有氧變質，這對于實際飼養中的取用和運輸非常重要。
第四，營養組成和瘤胃降解性與F:C比例密切相關。精料比例高的青貯料具有更高的非纖維性碳水化合物和總可消化養分含量，纖維含量更低。相應地，50:50青貯料的干物質和NDF在瘤胃中的有效降解率也最高，表明其對于反芻動物具有更高的營養價值和使用效率。
最后，研究證實了Pornun?a作為半干旱地區可持續飼料源的巨大潛力。盡管單一青貯存在局限，但通過與精料合理搭配制成TMR青貯，可以克服其發酵短板，最大限度地保存和提升其營養價值。這項研究為半干旱地區畜牧業提供了一種利用本地適應性強的高產飼草資源、制備優質儲備飼料的可行方案，對于增強當地飼料供應的穩定性、降低生產成本、促進畜牧業可持續發展具有重要意義。未來的研究可以進一步探索不同添加劑、其他粗飼料與Pornun?a的混合青貯，以及飼喂試驗，以全面評估其對反芻動物生產性能的影響。
