《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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针对半干旱地区饲料季节性短缺及木薯科植物青贮品质不佳的问题，本研究探讨了以Pornun?a（Manihot sp.）为纤维源的全混合日粮（TMR）青贮。通过设置不同粗料与精料比例（F:C），系统评估了其发酵特性、损失、微生物种群及瘤胃降解性。研究结果显示，50:50配比的TMR青贮在干物质回收率、有机酸产量（特别是乳酸和乙酸）以及干物质（DM）和中性洗涤纤维（NDF）的有效降解率方面表现最佳，而单一Pornun?a青贮（100:0）则发酵品质较差。该研究表明，优化F:C比例是提升Pornun?a TMR青贮品质的关键，为半干旱地区开发可持续饲料资源提供了重要依据。
在广袤的半干旱地区，小型反刍动物养殖是支撑当地社会经济的重要活动。然而，这些地区的畜牧业常年面临着一个棘手的难题：饲料供应的季节性短缺。原生牧场的产量随季节波动，往往无法满足动物全年的营养需求，导致牲畜生长性能低下。为了破解这一困局，寻找和培育能够适应干旱环境、产量稳定的饲料作物变得至关重要。Pornun?a（Manihot sp.），作为一种木薯（Manihot esculenta）和野生木薯（Manihot pseudoglaziovii）的自然杂交种，以其出色的耐旱性、高叶片保有量、较高的粗蛋白含量和营养价值，成为半干旱地区极具潜力的饲草资源。将其制作成青贮饲料，不仅能延长饲料保存时间，应对旱季饲料匮乏，还能有效灭活植物中含有的氰苷，避免动物中毒，可谓一举两得。
然而，事情并非一帆风顺。像Pornun?a这类大戟科植物，自身存在不利于青贮的特性：含水量高、粗蛋白含量高（>150 g/kg干物质），这导致其缓冲能力强，在青贮过程中会延缓pH值下降，增加营养损失，影响最终青贮品质。那么，如何扬长避短，充分发挥Pornun?a的饲用潜力呢？近年来，全混合日粮（Total Mixed Ration, TMR）青贮技术作为一种饲料保存策略受到关注。这种技术将粗饲料和精饲料按配方混合后一同青贮，可以利用不同原料间的互补性，改善发酵环境，尤其适用于缓冲能力强、干物质和可溶性碳水化合物含量低的原料。那么，将Pornun?a以TMR的形式进行青贮，效果会如何？不同的粗精料比例又会怎样影响其发酵过程、营养保存以及对反刍动物的可利用性呢？为了回答这些问题，来自巴西皮奥伊联邦大学等机构的研究团队开展了一项系统研究，相关成果发表在《Tropical Animal Health and Production》期刊上。
为了评估不同粗精料比例对Pornun?a TMR青贮品质的影响，研究人员设计了五种处理：TMR青贮的粗料与精料比例（F:C）分别为50:50、60:40、70:30、80:20和100:0（以干物质为基础），其中100:0为纯Pornun?a青贮作为对照。精料部分基于玉米粉和豆粕配制，所有日粮为等蛋白设计。研究采用完全随机设计，每个处理5个重复。青贮在实验性PVC管青贮窖中进行。研究主要从以下几个方面展开：1) 发酵过程与损失：在不同发酵时间点（1, 15, 30, 60, 90天）测定pH值、氨态氮（NH3-N）浓度，并在90天时全面评估发酵特性（pH、NH3-N、有机酸、缓冲容量）、气体损失（GL）、渗出液损失（EL）和干物质回收率（DMR）。2) 微生物种群：在青贮90天后，计数乳酸菌（LAB）、酵母菌、霉菌和肠杆菌（ENT）的数量。3) 有氧稳定性：将青贮料暴露在空气中96小时，监测其温度和pH变化，评估其抗有氧变质能力。4) 化学组成：分析青贮料的干物质（DM）、粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）等营养成分。5) 瘤胃降解特性：通过瘤胃瘘管绵羊进行原位尼龙袋试验，测定干物质和NDF的降解参数，包括快速降解部分（a）、潜在降解部分（b）、降解速率（c）以及在不同外流速率（kp）下的有效降解率（ED）。
发酵过程中pH值的变化
研究发现，F:C比例和发酵时间对pH值有显著的交互作用。所有青贮料的pH值在发酵初期（1天）最高，随后下降。在整个发酵期间，所有青贮料的pH值最终都维持在4.05至4.44之间，处于优质青贮料的中等范围（4.3-4.5）。其中，50:50青贮料在发酵第1天的pH值最高（4.82），而70:30和80:20青贮料在第1天的pH值最低。在发酵后期（15, 30, 60天），纯Pornun?a青贮（100:0）的pH值显著低于其他比例的青贮料。pH值随发酵时间呈二次曲线变化，各处理均在发酵中后期达到最低点。
发酵特性、损失与干物质回收率
在发酵90天后，50:50和60:40青贮料的pH值显著高于100:0青贮料。各处理间氨态氮浓度无显著差异。在有机酸方面，50:50和60:40青贮料含有显著更高的乳酸和丙酸浓度。所有青贮料的丙酸、乙酸和丁酸浓度均低于优质青贮料的推荐上限。就发酵损失而言，70:30青贮料的气体损失最高，而80:20和100:0青贮料的渗出液损失最高。相反的，50:50青贮料的气体和渗出液损失最低，从而获得了最高的干物质回收率（916 g/kg）。
微生物种群
青贮90天后，在所有青贮料中均检测到了乳酸菌，其中80:20和100:0青贮料中的计数最高。肠杆菌是第二丰富的微生物类群，在70:30和80:20青贮料中计数最高。纯Pornun?a青贮（100:0）中未检出霉菌，而60:40青贮料中未检出酵母菌。
有氧稳定性
在96小时的有氧暴露期间，所有青贮料均未发生有氧稳定性崩溃（即温度未超过环境温度2°C以上）。不过，随着暴露时间延长，青贮料温度普遍升高，其中100:0青贮料在96小时时的温度最高。青贮料的pH值在有氧暴露期间呈先降后升的二次曲线变化，最低点出现在约63小时。
化学组成
随着青贮料中Pornun?a比例的增加，干物质含量下降。纯Pornun?a青贮（100:0）的NDF、ADF、纤维素和酸性洗涤木质素（ADL）含量最高，而50:50青贮料则最低。非纤维性碳水化合物（NFC）和总可消化养分（TDN）含量则随着精料比例增加而升高，50:50青贮料的NFC和TDN含量最高。
瘤胃原位降解特性
随着青贮料中Pornun?a比例增加，干物质的快速降解部分（a）和有效降解率（ED）降低。50:50青贮料在干物质有效降解率方面表现最佳。对于NDF的降解，50:50青贮料在低、中、高外流速率下的有效降解率均较高或最高。而纯Pornun?a青贮（100:0）的NDF有效降解率较低。
本研究系统评估了不同粗精料比例对含Pornun?a的TMR青贮料品质的影响，并得出以下核心结论：
首先，纯Pornun?a青贮（100:0）发酵品质不佳。其高含水量和高纤维含量导致气体和渗出液损失增加，干物质回收率降低，并且可能增加了酵母菌和肠杆菌的数量。尽管其pH值较低，但有机酸（尤其是乳酸）产量低，表明发酵不充分。
其次，添加精料显著改善了Pornun?a青贮料的品质。特别是50:50的F:C比例表现最优。该比例的青贮料具有最高的干物质回收率，这主要得益于其较低的发酵损失。同时，较高精料比例（50:50和60:40）提供了更丰富的非纤维性碳水化合物，促进了乳酸和乙酸等有机酸的生产，创造了有利于保存的酸性环境。
第三，所有青贮料均显示出良好的发酵特征和有氧稳定性。pH值和氨态氮浓度表明发酵过程是有效和受控的。所有处理的丙酸、乙酸和丁酸浓度均在优质青贮料的安全范围内。更重要的是，在96小时的有氧暴露测试中，没有一种青贮料发生有氧变质，这对于实际饲养中的取用和运输非常重要。
第四，营养组成和瘤胃降解性与F:C比例密切相关。精料比例高的青贮料具有更高的非纤维性碳水化合物和总可消化养分含量，纤维含量更低。相应地，50:50青贮料的干物质和NDF在瘤胃中的有效降解率也最高，表明其对于反刍动物具有更高的营养价值和使用效率。
最后，研究证实了Pornun?a作为半干旱地区可持续饲料源的巨大潜力。尽管单一青贮存在局限，但通过与精料合理搭配制成TMR青贮，可以克服其发酵短板，最大限度地保存和提升其营养价值。这项研究为半干旱地区畜牧业提供了一种利用本地适应性强的高产饲草资源、制备优质储备饲料的可行方案，对于增强当地饲料供应的稳定性、降低生产成本、促进畜牧业可持续发展具有重要意义。未来的研究可以进一步探索不同添加剂、其他粗饲料与Pornun?a的混合青贮，以及饲喂试验，以全面评估其对反刍动物生产性能的影响。
