青贮饲料添加剂甲酸的应用

青贮饲料添加剂甲酸的应用

青贮原料因植物种类、生长阶段和化学成分等不同，青贮难易程度也有不同。对于难青贮的植物原料（碳水化合物含量低、水分含量高、缓冲度高等）一般可以采用半干青贮、混合青贮或添加剂青贮。添加甲（蚁）酸青贮是目前国外广泛使用的一种加酸青贮方法。挪威近70的青贮添加甲酸，英国自1968年后亦广泛采用，其用量是每吨青贮原料加85甲酸2.85千克，美国用量为每吨青贮原料加90甲酸4.53千克。当然，甲酸的用量随其浓度、青贮难易程度和青贮目的不同亦有所不同，其添加量一般为青贮原料重量的0.3～0.5，或2～

4ml/kg。

1 甲酸青贮的原理

甲酸在有机酸中属于强酸，并具有较强的还原能力，是炼焦的副产物。添加甲酸比添加H2SO4、HCl等无机酸的效果好，因为无机酸只有酸化效果，而甲酸不但能降低青贮料的pH 值，而且还可以抑制植物呼吸和不良微生物（梭状芽孢杆菌、芽孢杆菌和某些革兰氏阴性菌）发酵。此外，甲酸在青贮料和瘤胃消化过程中，能分解成对家畜无毒的CO2和CH4，甲酸本身也可被吸收利用。加甲酸制成的青贮料，颜色鲜绿，具香味，品质高，蛋白质分解损失仅0.3～0.5，而在一般青贮中则达1.1～1.3。苜蓿、三叶草加甲酸青贮结果，粗纤维减少5.2～6.4,，且减少的这部分粗纤维水解变成低聚糖，可为动物吸收利用，而一般青贮粗纤维仅减少1.1～1.3。另外，加甲酸青贮可以使青贮料的胡萝卜素、维生素C、钙、磷等营养物质的损失比一般青贮少。

2 甲酸对青贮过程的影响

2.1 甲酸对pH的影响尽管甲酸在脂肪酸系列中其酸性最强，但比AIV法中使用的无机酸要弱的多。要把作物的pH降至4.0以下，一般不大量使用甲酸。添加甲酸在青贮初期可使pH迅速下降，但对青贮料的最终pH值则影响不一。甲酸对pH的改变程度同样受诸多因素的影响。Carpintero等（1979）添加85甲酸4ml/kg对牧草进行青贮，结果使乳酸菌（LAB）数量下降一半，青贮料pH略微升高。Henderson等（1989）添加甲酸（5ml/kg）青贮牧草，结果LAB下降55，pH从

3.70增加到3.91。 Berry等（1978a）研究了甲酸对可溶性碳水化合物（water soluble carbohydrates, WSC）含量低的青贮原料的典型影响。在

此项研究中，他们用低（1.5ml/kg）、中（3.0ml/kg）、高（6.0ml/kg）三个水平的85甲酸处理苜蓿青贮。结果pH都比对照组低，但随着甲酸浓度增加，pH从5.35降低到4.20，呈下降趋势。甲酸对WSC含量高的青贮原料的影响可以用Carpintero等（1979a）所做的研究来加以说明。他们用6个不同水平（分别为0、0.4、1.0、2.0、4.1、7.7ml/kg）的85甲酸处理黑麦草-三叶草青贮，50天后其pH分别为3.87、3.77、3.67、3.81、3.88和3.80，pH呈先降后升的趋势，最高水平甲酸（7.7ml/kg）青贮料50天的pH值超过了最初的pH值（3.50）。对于缓冲性较高的作物，比如豆科牧草，要想把pH降至理想水平，需酸量更大。Lancaster和Brunsuick（1980）建议苜蓿适宜的使用水平为5~6ml/kg。

2.2 甲酸对微生物区系的影响甲酸的抗菌作用与其他脂肪酸一样，是由于两种作用所至，一是氢离子浓度的作用，二是非游离酸对细菌的选择作用（Woolford，1984）。在同类脂肪酸系列中，氢离子浓度作用随分子量的增加而减少，但抗菌效果却增加，这种性质至少可上升到C12酸。Woolford（1975）经过测定指出甲酸在pH值为4时抑制细菌生长的效果最好。Mann也用坡度电极板技术测定了甲酸的抗菌活性，他发现在4.5ml/kg的甲酸水平中，白联珠菌（Leuconostoc）小球菌属（Pediococcus）和链球菌（Streptococcus）中的选定菌株全部被抑制，而乳酸杆菌（L.buchneri L.casei和L.plantarum）则未完全被抑制。此外，枯草杆菌（Bacillus subtilis）、短小芽孢杆菌（B.pumilis）以及短杆菌（B.brevis）的杆菌菌株也能够在4.5ml/kg的甲酸中生长。Carpintero等（1979）分别添加85甲酸

（4ml/kg）和50硫酸（3ml/kg）将青贮料的pH降至相似水平，发现甲酸大大阻止了LAB（甲酸组为66g/kgDM，对照组为122，硫酸组为102 ）的活动，从而保存了大量的WSC（甲酸组为211g/kg，对照为12，硫酸组为64），这样可以为瘤胃微生物的生长多提供一些能量来源。酵母菌对甲酸具有特殊的耐受性，Henderson等（1972）发现用推荐水平的甲酸处理的青贮原料中，有大量这类生物体存在。青贮饲料内酵母的存在与活跃是我们所不希望的，在厌氧条件下酵母发酵糖类获得能量，并产生乙醇和使干物质减少。 Beck（1968）发现甲酸对梭状芽孢杆菌和肠道细菌有显著的抑制作用，但作用的强弱取决于所用酸的浓度，低浓度甲酸实际上反而会促进一些杂菌的生长。Chambelain和Quig（1987）指出在抑制肠杆菌方面，添加甲酸使pH降低，但不能使肠杆菌数量减少，而是乳酸菌的迅速生长使肠杆菌受到抑制，因为甲酸对肠杆菌的影响较乳酸菌小。他们指出，中等水平（3～4ml/kg）的甲酸可能会使乳酸菌受到的抑制大于肠杆菌，从而导致对发酵的不利影响；再略高的甲酸水平则使乳酸菌和肠杆菌都受到抑制。Henderson等（1972）对DM含量为360g/kg的多年生黑麦

草进行了研究，结果发现，甲酸（3.5g/kg）会减少微生物的总量，但对乳酸菌的活性影响不大。Jonsson（1990）用甲酸（4.0、8.0ml/kg）处理苜蓿（DM分别为25、35、40）大捆青贮，青贮中接种了梭菌和黄曲霉，120天后发现甲酸对梭菌数量没有影响，而对后者则有完全的抑制作用。甲酸还助长了镰刀菌属细菌的生长.

2.3 甲酸对青贮成分的影响甲酸对青贮料化学成分的影响随其施用水平、植物种类、生长阶段、DM和WSC含量以及青贮过程而不同。甲酸对WSC含量低的作物的典型影响可以用Berry等（1978b）的实验来加以说明。实验用低中高（分别为1.5、

3.0、6.0ml/kg）三个水平的甲酸处理用两种方法收获的苜蓿。在用链枷式收获的材料中，低甲酸处理实质上对阻止分解蛋白质的梭状芽孢杆菌无效，只有高水平甲酸才能有效保存。用精细切碎的材料，所有甲酸处理的青贮都保存的很好。甲酸组青贮料的DM和蛋白氮、乳酸含量升高，而乙酸、氨态氮含量降低。随着甲酸浓度的升高，乙酸和乳酸降低，WSC和蛋白氮增加。Phillp等(1990)加甲酸(

4.5ml/kg)于苜蓿青贮中，和对照组相比，乳酸含量略有下降，可溶性糖有所增加，其它成分并无多大变化。当把甲酸加到WSC含量丰富的作物中时，乳酸发酵占优势而使青贮储存良好，甲酸有限制乙酸、乳酸产生并保存WSC的作用。Carpintero等（1979b）用6个水平（0、0.4、1.0、。2.0、4.1、7.7ml/kg）的甲酸（85）处理DM含量为203g/kg的黑麦草-三叶草青贮。结果显示，最终WSC随甲酸水平的升高而升高，氨态氮、乙酸则反之，乳酸含量呈先升后降的趋势。另外，Carpintero等还发现，当用高水平（4.1、7.7ml/kg ）甲酸时，青贮料中WSC含量分别为211、250g/kgDM，超过了青贮原料最初的WSC（199g/kgDM）。据推断，原因可能是在贮存期间发生了多糖水解。Martinsson（1992）加甲酸于猫尾草中，结果甲酸组青贮料乳酸、乙酸和氨态氮均略低于对照组，但对其它成分影响不大。郭金双（1998）用85甲酸（0、2.5、4.0、

5.5mlkg-1）分别处理蜡熟期收割的全株大麦和全株玉米，结果玉米青贮的可溶性糖含量显著增加，乳酸、乙酸、氨态氮含量有所降低；大麦青贮的乳酸含量极显著降低，氨态氮、乙酸也降低，但不明显，可溶性糖有所增加。

3 甲酸青贮对家畜生产性能的影响

实验充分证实，添加甲酸青贮有利于提高青贮干物质的随意采食量和家畜生产性能。直接收割后添加甲酸青贮能提高有机物表观消化率7，而萎蔫青贮仅提高2。若考虑到能量消化率，甲酸处理提高不到2。Waldo（1978）经过大量实验后认为，由于发酵存在损失，使