——“饲草优质高效青贮关键技术与应用”项目获国家科学技术进步奖二等奖的背后（上）

青贮是一种重要的饲草加工贮藏技术。它是将新鲜收获或适度晾晒的饲草经过切碎或揉切的机械化预处理后，通过打捆裹膜、填窖覆膜等方式使之与外部空气隔绝，内部形成厌氧的小环境，促进以乳酸菌为主导的微生物发酵活动。所产生的以乳酸为主的有机酸使饲草pH值降低，抑制有害微生物活动，从而达到长期保存营养成分、抑制腐败变质的目的。其原理类似于制作一个不带汤水的大型泡菜罐头，因此人们也把裹包青贮形象地叫做“草罐头”。

2019年度，中国农业大学草业科学与技术学院杨富裕教授主持完成的“饲草优质高效青贮关键技术与应用”项目获得国家科学技术进步奖二等奖。

“草罐头”因何获大奖？日前，本报记者对杨富裕进行了专访。

青贮使饲草品质最大化

“青贮是饲草高质量保存和养分保全的最佳途径，是牧场周年均衡供应青绿饲料的重要保障，也是我国南方地区目前发展规模化饲草加工产业的唯一方法。”杨富裕说。

据杨富裕介绍，饲草原料收获后时间过长容易发生有害菌增殖，会导致营养物质分解损失。青贮原料含有一定水分，青贮工艺流程便捷，田间操作耗时较短，可大幅避免枝叶脱落。同时，通过乳酸菌发酵作用，饲草中大部分蛋白质、无氮浸出物等营养成分得以保存，乳酸菌所利用的一小部分也被代谢、转换成小分子物质，可以在家畜采食后被迅速吸收利用，最大化保全了饲草中的营养成分，改善了饲草产品品质。

季节性是我国传统饲草产业与畜牧业的一大特征。温润多雨与寒冷干燥的气候交替出现，饲草生长则会出现盛草期与枯草期，这导致传统畜牧生产常常“靠天吃饭”，难以稳定发展。

“现代畜牧业发展过程中，人工草场饲草生产的季节性波动与畜牧生产所需的周年均衡供应仍然是需要着力解决的最大矛盾。密闭性良好的青贮饲料，其内部微生物在发酵末期的活动已趋于稳定，饲料表观状态、水分含量、营养成分基本不会发生大的变化。密封好的青贮饲料保存时间可长达18个月甚至数年，这使得青贮饲料成为现代牧场周年均衡供应青绿饲料的重要保障。”杨富裕说。

我国大部分地区雨热同期，即降水丰沛的时期也是一年中温度较高的时期。伴随着适宜的高温与丰富的雨水，这段时期也正是饲草生长的好时节。但在这种天气下，断续的降水却会严重限制饲草生产过程中收贮工艺的选择。特别是我国南方，阴雨天多、雨季长，自然干燥的可行性近乎为零，人工干燥的机械、燃料费用使得饲草产品成本直线上升。这时，裹包青贮随时刈割、随时打包的工艺优越性便凸显出来。青贮成功地解决了饲草的及时收贮问题，既可以防止苜蓿等饲草在田间“徒长”“长老”，又可刺激刈后更新复壮、提高收割茬数及生物产量，也保证了饲草产品的质量安全。因此，青贮成为我国主要的饲草加工方式，特别是南方地区发展饲草加工产业的不二选择。

15年磨一剑：攻克三大难关

“饲草优质高效青贮关键技术与应用”项目实施初期，我国青贮产业面临三大问题：一是青贮营养损失大——全株玉米等高糖分原料干物质损失大，苜蓿等高蛋白高水分原料蛋白质降解多。二是青贮成功率低——我国北方地区存在低温发酵不充分，南方高温高湿地区霉变严重。三是青贮标准化生产技术体系不健全。

加强蛋白质降解、好氧变质抑制等青贮发酵理论研究，研发建立青贮标准化生产技术体系成为产业发展的迫切需求。

针对上述问题，项目历时15年，以饲草青贮发酵机理研究为突破点，攻克青贮发酵过程中优良菌株少、初期发酵慢、不良发酵多、有氧变质快等关键技术难题，自主创制青贮菌剂，建立青贮全产业链技术体系并推广应用，为现代草食畜牧业发展提供重要科技支撑。

杨富裕告诉记者，优质青贮生产是一个系统工程，饲草种类、栽培管理、收获时期、加工调制、贮藏等各环节均会影响青贮品质。青贮营养损失主要来源于有害微生物。例如，对于禾本科而言，饲草原料中碳水化合物含量较高，青贮初期有益的乳酸菌很容易主导发酵。但这也是一把“双刃剑”，如若在青贮料取用时管理不善，放任酵母菌、霉菌肆意生长，就会加速青贮饲料变质，造成巨大的营养损失，甚至还会影响饲草产品安全与家畜安全。豆科饲草却是青贮成功率较低的代表。饲草原料水分含量较高、乳酸菌营养底物匮乏导致豆科饲草青贮初期pH值下降缓慢，常常诱发梭菌发酵。梭菌会将豆科饲草中蛋白质降解产生氨，糖和乳酸转化为丁酸和二氧化碳，这不仅降低蛋白质利用率，而且会导致青贮饲料发臭、pH值上升、营养成分大量损失，使青贮发酵难以成功。

此外，在项目实施初期，我国青贮产业不仅在技术工艺上被“卡脖子”，也在技术体系上“分台唱戏”。一线工人常常根据自身生产经验开展生产作业，青贮成功率、产品优质率稳定性差，技术的普适性及推广难度可想而知。

项目初期，杨富裕团队首先将目光锁定在青贮发酵及其开封使用期间的微生物群落演替规律上，同期开展了蛋白质降解动力学与有氧稳定性机制的相关研究，逐渐认清了“对手”的真实面貌——也就是上面所说的有害微生物。随着项目的开展，针对不同类别饲草青贮的生产特点，项目以“优质高效”为出发点与落脚点，着力探索工艺中的各技术环节：一方面，从饲草原料表面乳酸菌高效富集技术及高水分青贮技术入手，通过对生产工艺的改良，降低青贮产品的营养损失。另一方面，通过开展高效定向优选特色菌株技术，筛选优质菌株，形成青贮发酵微生物调控技术，有效抑制了青贮料开封使用期间的好氧变质（二次发酵），提高了青贮成功率。

通过技术攻关，项目在摸清了青贮各环节的科学原理后，将优化后的各环节工艺技术模块化，在生产实践中“因地制宜”、“因材施策”地配置成青贮生产技术体系，并积极制订了全株玉米、苜蓿等主推饲草原料、调制技术及质量分级等15个青贮标准，助力推进青贮生产技术体系标准化进程。