盤固草半乾青貯料之製作與貯存

摘要

        盤固草(Digitaria decumbens)為本省主要栽培之牧草,除利用於放牧、青割餵飼外,大部份均以製作乾草為主。由於本省氣候之影響,往往無法適時收割製作乾草,致使牧草老化品質不佳,故需調製青貯料或半乾青貯料利用,以供應草食家畜良好品質之芻料。本試驗之目的在於探討利用圓形打包機及膠膜捆包機製作盤固草半乾青貯料時,青貯圓包貯存時間長短、不同膠膜顏色捆包以及不同堆積存放方式對青貯料品質之影響。試驗結果如下:

        1. 高水分盤固草包以膠膜捆包調製半乾草貯料,貯存時間經過一個月後即已醱酵完成,品質中等;貯存3~4個月,品質益佳。貯存4個月之CP仍維持在7.2~9.6%,ADF為40.7~44.0%,NDF則為72.2~75.9%。一般貯存時間以3~5個月為宜,若能維持膠膜不破損,貯存一年仍可保持半乾青貯料品質,提供牛隻穩定的芻料來源。

        2. 盤固草割後經田間萎凋水分含量降至60%左右時,所調製之半乾青貯料品質較佳。

        3. 在本省氣候環境下,青貯草包放置於室外以黑色膠膜捆包者較不易破損,然草包醱酵溫度較白色膠膜捆包者高1.0~1.5℃,青貯料之ADF及NDF含量亦較高,乳酸含量較低。

        4. 青貯草包橫放時較直立存放者易變形,疊放三層者因下層受壓變形,致使上層者易滑落,排列非常不整齊,尤以橫放者為甚;室內存放可維持較長時間膠膜不破損,存放室外如再以塑膠布覆蓋亦可延長貯存時間。

        關鍵詞:盤固草、圓形草包、半乾青貯草、貯存。

緒言

        圓形打包機(round baler)在歐美及日本地區已使用很久且廣被利用(小泉武紀,1972;今泉七郎等,1984;Lechtenberg et al., 1974),因其結構較方形打包機簡單,故障率低,工作效能較優,且配合鏟裝機之使用可節省大量之人力勞力,因之此種大圓形打包機近幾年來亦為國內酪農引進使用。依歐美及日本使用之情況顯示,這種圓形打包機除了供一般乾草、稻麥桿等打包外,對於含水份高的牧草等亦可作業,打成大圓形草包後再以膠膜捆包或套袋調製成青貯草(silage)或半乾青貯草(haylage)貯存利用(小泉武紀,1972;Jiang et al., 1986)。

        本省酪農經營所使用的牧草之一為盤固草,目前全省種植面積已逾七千公頃(方,1992),盤固草於春夏生長旺盛,除利用於放牧、青割餵飼外,一般均以製作乾草為主。依盤固草的生長特性及本省氣候環境,每年應可收割3~4次(卜等,1992),然往往因氣候不能配合,無法適時收割製作乾草,致使牧草老化,品質降低,或因收割後田間乾燥期間遭受雨淋,無法製作優良品質的乾草;尤以本省北部地區由於長期綿綿陰雨之影響,製作乾草不易成功,一般均於梅雨結束(六月中、下旬)後始開始製作乾草,此時盤固草顯已老化而品質不佳,因此以圓形打包機與膠膜捆包機將高水分含量之盤固草調製成半乾青貯料貯存似為一合理之利用方式;如此將可適時收割利用第一期盤固草,維持良好品質並增加全年收割次數,提高年產量。

        本試驗乃一系列探討以前述方法製作之半乾青貯草包置於室外時間長短、不同膠膜顏色、以及不同堆積貯存方式對青貯料品質之影響,以供本省酪農利用此法製作盤固草半乾青貯料之參考。

材料與方法

Ⅰ、試驗材料:盤固草A254品系。

Ⅱ、試驗方法:

(1)不同貯存時間

        1. 於盤固草適割期以剪草機割草後置於田間,經萎凋半天至一天後,水分含量降低分別為63.6±1.9%及44.8±1.5%,以大圓形打包機打成圓形草包後再以膠膜捆包機捆紮PE膠膜二圈(共四層膠膜),半乾青貯草包置於室外水泥坪地。試驗設計為2×7複因子逢機完全區集設計,不同水分含量為一因子,不同貯存時間(0.5、1、2、3、4、5、6個月)為另一因子,計14處理,每處理二重複。

        2. 每處理於打包前取樣,於A.O.A.C.(1984)法測定其乾物率、粗蛋白質及中洗纖維含量等。草包插入溫度感應棒至草包中心,每天上午十時記錄其溫度,連續30天,以後每星期測定一次,持續測定六個月至全部試驗草包開啟完畢為止。

        3. 二種不同水分處理之草包分別貯存0.5、1、2、3、4、5、6個月後開啟,分別取樣評定其色澤,並分析其粗蛋白質、酸洗纖維、中洗纖維含量,測定pH值,及乙酸、丁酸、乳酸含量(李,1985),依其比率以Flieg氏評分法評定青貯料品質(Jone and Key,1976)。

(2)不同膠膜顏色

        1. 於盤固草收割適期以剪草機剪草後置於田間,經適度萎凋(水分含量降低為55~61%),以大圓形打包機打包後,分別以黑色及白色膠膜捆紮製作青貯草包,存放於室外水泥坪。試驗設計為2×5複因子逢機完全區集設計,白色與黑色膠膜為一因子,不同貯存時間(存放4、6、8、10及12個月)為另一因子,計10處理,每處理三重複,共製作30個草包;其中擬存放4個月之草包膠膜捆紮2圈(共4層膜),6及8個月者捆紮3圈(6層膜),貯存10及12個月者捆紮4圈(8層膜),以保持長期貯存草包不致破損而影響試驗結果。

        2. 每處理草包插入溫度感應棒至圓形草包中心,每日測定其溫度變化,連續測定一個月。

        3. 青貯草包貯存室外4、6、8、10、12個月後開啟草包,分別取樣評定其色澤、外觀有無發霉,分析其粗蛋白質、中洗纖維、酸洗纖維含量,測定pH值及乙酸、丁酸、乳酸含量,以Flieg氏評分點評定青貯料品質。

(3)不同堆積方式

        1. 利用圓形打包機將割後萎凋半天(水分含量降低至58±4%左右)後之盤固草打包,並以膠膜捆包後分室內、室外、橫放、直放、單層、三層之2×2×2複因子設計存放草包,每處理三重複。

        2. 經三個月貯存後開啟草包,分別取樣分析乾物率、粗蛋白質、酸洗纖維含量及試管乾物質消化率,測定pH值、乙酸、丁酸及乳酸含量,依其比率以Fleig氏評分點評定青貯料品質。

結果與討論

        以大圓形打包機進行高水分牧草打包後,再以膠膜裹緊,使其進行嫌氣醱酵以調製半乾青貯料。本試驗於不同年度分別以不同貯存時間、不同膠膜顏色及不同堆積方式探討其對半乾青貯料品質之影響,結果如下:

Ⅰ、貯存時間長短對半乾青貯料品質之影響

        高水分盤固草打成大圓形草包後隨即以膠膜裹緊,草包內即進行無氧醱酵,溫度急劇上升,水分含量較低者(44.8%)草包溫度最高達37℃,一週後即漸下降,二週後平均溫度隨外界氣溫改變而降至31~28℃,三個月後即趨穩定,平均溫度保持在29.5±2.1℃間。水分含量較高者(63.6%)溫度變化較不規則,但亦與前者具有相同的趨勢,貯存一星期後溫度亦下降,而於三個月後趨於穩定(圖1)。

97年3期p99.GIF (6128 bytes)

        由於青貯草包放置室外,日久後青貯草包PE膠膜經風吹、日曬、雨淋而漸腐朽破損,致使空氣進入而造成青貯草局部腐敗,貯存時間越久,膠膜破損越嚴重,因此膠膜品質之好壞亦為影響青貯成功與否之重要因素。本試驗所使用之膠膜係由國外(瑞典)進口,青貯草包放置室外約五、六個月後,經自然環境下部份草包膠膜已現破損,因此青貯草包於存放0.5、1、2、3、4、5個月後分別開封取樣,分析半乾青貯料之pH值、乙酸(Acetic acid)、丁酸(Butyric acid)及乳酸(Lactic acid)含量,依Flieg's point法評定其品質結果如表1。pH值隨貯存時間越久而降低,青貯材料水分含量較高者(63.6%)較水分含量較低者(44.8%)pH值低,由表1知盤固草以膠膜捆包調製半乾青貯料貯存時間經過一個月後即已醱酵完成,品質中等,貯存3~4個月,其Fleig氏評分點可達72,品質益佳,存放5個月後評分點略見下降,可能由於部份草包因膠膜破損而致發霉,品質變差,然其評分點仍在40以上,仍為中等品質之青貯料;而青貯料水分含量為63.6%者較水分含量44.8%者評分點高。盧(1990)以不同水分含量之盤固草製作青貯料結果亦指出水分含量62%時青貯品質較佳,故調製盤固草半乾青貯料前應使割後盤固草適度萎凋,使水分降至60%左右,以提高其青貯料品質。水分含量過高,乾物損失率大,若青貯前過分萎凋使水分含量過低,亦會抑制醱酵作用,影響青貯品質。Uchida and Kitamura(1987)的試驗亦指出,青貯前適度的萎凋可提高Fleig氏評分點。

表1. 水分含量及貯存時間對盤固草半乾青貯料pH值、

揮發性脂肪酸及Fleig氏評分點之影響

Ensiling

time

pH Acetic acid Butyric acid Lactic acid Flieg's score…
TA.. TB.. TA TB TA TB TA TB TA TB
Month ───────% of fresh weight───────
A

0.5

1

2

3

4

5

6.26

5.93

5.64

5.25

5.23

6.53

6.28

5.13

4.77

5.16

4.99

6.14

0.25

0.16

0.16

0.13

0.53

0.52

0.62

0.17

0.15

0.12

0.29

0.46

0.48

0.64

0.025

0.015

0.014

0.013

0.021

0.021

0.033

0.017

0.015

0.012

0.027

0.016

0.019

0.055

0.12

0.12

0.25

0.22

0.67

0.69

0.62

0.12

0.14

0.15

0.51

0.69

0.71

0.60

39

44

66

66

62

65

55

41

49

57

67

69

68

50

Immediate sampling before ensiling.

..TA:moisture content 44.8%, TB:moisture content 63.6%.

Flieg's point:0-21 bad, 21-40 poor, 41-60 fair, 61-80 good, 81-100 excellent.

        取樣分析不同貯存時間半乾青貯草之粗蛋白質(crude protein, CP)、酸洗纖維(acid detergent fiber,ADF)及中洗纖維(neutral detergent fiber, NDF),結果如表2所示,水份含量較高時,CP隨貯存時間而下降,水份含量降低時不同貯存時間之CP含量差異較不明顯,ADF之變化較不一致,一般而言,盤固草調製半乾青貯料後CP含量略降低,ADF及NDF則提高,貯存4個月之CP含量維持在7.8~9.1%,ADF為41.6~43.6%,NDF則為72.7~73.1%,尚為乳牛可接受的芻料。

表2. 水分含量及貯存時間對盤固草半乾青貯草粗蛋白質、

中洗纖維及酸洗纖維含量之影響

Ensiling

time

Dry matter

(DM)

Crude protein

(CP)

Neutral detergent

fiber(NDF)

Acid detergent

fiber(ADF)

TA.. TB.. TA TB TA TB TA TB
Month ────────────────%────────────────
A 54.7 36.4 9.1±0.3 10.2±0.4 72.3±0.8 68.3±1.2 39.3±1.2 39.5±1.6
0.5 8.9±0.8 8.3±0.6 73.7±0.9 74.0±1.0 47.1±0.4 43.3±0.3
1 54.2±1.1 29.0±2.4 8.3±0.5 9.1±0.4 74.5±0.4 74.3±1.6 42.6±0.2 44.4±0.9
2 55.9±1.2 31.9±1.8 8.5±0.7 8.4±0.1 74.2±0.5 74.2±1.8 40.2±0.2 42.5±0.5
3 51.9±2.0 27.5±2.3 8.3±0.3 8.6±0.7 73.3±0.7 73.6±0.6 45.9±2.0 44.6±0.9
4 52.6±1.1 29.5±1.7 7.8±0.5 9.1±0.5 72.7±0.4 73.1±1.0 41.6±0.6 43.6±0.4
5 57.3±4.0 34.4±0.8 7.1±0.9 8.7±0.8 74.4±1.2 74.1±0.9 45.6±0.7 49.9±0.8

As shown in Table 1.

..TA:Moisture content 44.8%, TB:Moisture content 63.3%。

Ⅱ、不同顏色膠膜及貯存時間對半乾青貯料品質之影響

        以膠膜捆包高水份盤固草包製作半乾青貯料,一般所見均以白色膠膜為多,而由歐洲、日本資料亦有以黑色膠膜捆包製作半乾青貯料(小泉武紀,1972;Jiang et al., 1986)。本試驗於1991年5月中旬收割盤固草,經萎凋半日使盤固草水分含量降為55~61%,打包後即分別以白色及黑色膠膜捆包,捆包後青貯草包置於牛舍旁室外水泥坪存放,貯存期間連續測定草包內溫度,結果如表3所示。膠膜捆包後草包溫度急劇上升,至第4~5天後即漸下降,二週後隨外界溫度改變而降至31~32℃,約20天後溫度變化即趨穩定,平均溫度保持在28~30℃,此種變化與圖1所示相同。惟一般而言,黑色膠膜不若白色者能反射紫外線,且較易吸熱,致黑色膠膜捆包之草包溫度平均比白色膠膜捆包者高約1.0~1.5℃。

表3. 盤固草膠膜捆包調製半乾青貯草包30天之溫度變化(℃)

Day Plastic membrane Atmospheric temperature
White Black
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

35.7

37.6

38.8

35.5

34.6

34.2

33.8

33.4

32.3

31.8

31.6

32.1

31.9

31.3

30.8

29.4

29.9

29.3

28.7

29.1

28.8

28.2

27.6

27.3

26.2

26.9

27.3

27.4

27.7

27.9

35.2

37.8

39.2

36.4

35.3

35.1

34.3

34.7

33.6

32.5

31.9

31.5

32.3

32.1

31.3

30.5

30.1

30.7

29.9

30.8

30.2

30.1

29.2

28.4

27.3

27.4

28.2

28.1

28.5

28.3

28.8

29.8

29.0

28.8

32.0

30.2

30.4

30.0

30.0

30.4

28.4

29.0

30.0

29.0

31.1

28.2

30.4

30.4

29.6

30.0

30.2

30.2

30.4

28.6

28.6

29.8

30.4

30.4

30.2

30.3

        青貯草包存放室外4、6、8及12個月任由風吹、日曬、雨淋、經4個月後已見白色膠膜有部份剝損,黑色膠膜則仍完好,6個月後白色青貯草包膠膜已剝落一圈,8個月後剝落至內層,貯存10及12個月後則剝落更多;而黑色膠膜則僅見草包上層之膠膜些微破損,顯示黑色膠膜捆包者較不易受日曬風吹及雨淋等天候影響而破損。不同貯存時期草包開啟後,外觀上除了發現表層有2~5個不等,直徑約5~10 cm之白色霉菌菌落外,大致均呈極完整青貯草特性,金黃色而有濕亮感,而表層所出現之發霉現象為膠膜破孔造成,其發霉程度視存放時間長短而不同,一般僅止於表層。貯存越久(6個月以上)所見表層除出現白色霉菌菌落漸擴大外,發霉部位亦由表層深入5~10cm厚,然內部經開啟剖開後均未見發霉,甚至貯存12個月後之青貯草包亦無顯著發霉者。唯一可見不同者為以黑色膠膜捆包之青貯草包剝開膠膜時,向上面有一層焦黃甚至變黑情形者,略帶有焦糖味,牛隻亦喜食,可能為黑色膠膜捆包之草包上層因受日照吸熱導致草料焦黑。

        各處理草包依貯存時間開啟後,分別取樣分析pH、乙酸、丁酸及乳酸等有機酸含量,依Fleig's point法評定其品質,結果如表4。pH值白色膠膜與黑色膠膜間並無顯著差異,而隨貯存時間長短變化較大,打包前新鮮盤固草pH為6.2,經無氧醱酵製成青貯料貯存至第6個月時降至4.7~4.8,隨後又漸升高,貯存12個月升高至5.4~5.8,此可能由於貯存太久,膠膜已有些微破損,致使空氣或水分進入,導致雜菌生長,抑制了乳酸菌活性,乳酸含量降低,影響青貯品質。表4中由pH值與Fleig's score看出,pH值較低時,其評分點較高,亦即品質較佳;由前試驗結果亦知,當盤固草水分含量較高時,所調製之青貯料pH值較低,品質較佳。本試驗中以白色膠膜捆包之青貯料品質評分無論貯存時間長短均略優於以黑色膠膜捆包者,且貯存4~6個月者較貯存10~12個月者評分點高。惟白色膠膜雖較能反射紫外線,但較黑色膠膜易被氧化而朽爛,放置室外較易破損。

表4. 不同膠膜顏色及貯存時間對盤固草半乾青貯料pH值、

揮發性脂肪酸及Fleig氏評分點之影響

Ensiling

time

pH value Acetic acid Butyric acid Lactic acid Flieg's score
W.. B.. W B W B W B W B
Month ─────────% of fresh weight─────────
4

6

8

10

12

5.14

4.85

4.92

5.29

5.87

5.20

4.72

4.87

5.98

5.44

0.69

0.75

0.75

0.66

0.62

0.69

0.72

0.66

0.62

0.61

0.031

0.029

0.028

0.027

0.031

0.035

0.033

0.028

0.030

0.030

0.63

0.76

0.73

0.62

0.54

0.61

0.74

0.73

0.48

0.54

50

58

55

52

50

47

56

57

46

46

As shown in Table 1.

..W:white plastic membrane, B:black plastic membrane.

        測試各處理半乾青貯草之粗蛋白質(CP)、酸洗纖維(ADF)及中洗纖維(NDF)含量結果如表5,盤固草調製半乾青貯料後,ADF及NDF含量隨貯存時間越長有逐漸增加之趨勢,於貯存8個月後之處理達最高,隨後又稍降低,黑色與白色膠膜捆包間差異並不顯著,一般而言,黑色膠膜捆包者,稍高於白色膠膜捆包者。乾物率則隨貯存時間加長而顯著提高,是否由於貯存期間水分散失有待進一步求證。

表5. 膠膜顏色及貯存時間對盤固草半乾青貯料化學成分之影響

Ensiling

time

DM CP ADF NDF
W.. B.. W B W B W B
Month ────────────%────────────
A 41.7±1.2 6.3±1.7 41.3±1.1 75.9±0.9
4 42.3±1.0 40.7±1.3 6.1±2.5 8.2±0.32 43.4±1.0 44.6±1.0 70.3±1.3 71.7±1.7
6 42.0±0.4 40.6±4.9 7.9±0.9 8.6±0.8 42.8±1.3 43.4±2.2 72.0±0.3 72.3±1.1
8 42.2±8.9 34.2±2.9 8.7±0.4 9.8±0.6 45.8±2.3 45.8±0.9 74.4±1.3 74.7±1.7
10 52.3±4.6 53.3±1.8 8.7±0.9 9.8±0.9 42.6±1.8 44.2±0.8 73.9±2.2 74.5±1.1
12 57.3±8.1 57.9±5.6 9.2±1.0 9.3±0.8 41.1±0.6 43.5±1.7 72.7±0.7 73.5±2.3

As shown in Table 1.

..W:white plastic membrane, B:black plastic membrane.

Ⅲ、不同堆積及貯存方式對半乾青貯料品質之影響

        本試驗分室內及室外,橫放及直放,單層存放及三層疊放,探討不同處理樣品之化學成分及有機酸含量變化,以及推積貯存時草包之外形變化情形。表6為青貯草包不同存放及堆積方式對青貯料之粗蛋白質、酸洗纖維含量及試管乾物質消化率之影響。CP含量以室內存放者優於室外存放,ADF則以室外橫放較低,其餘成分雖亦有差異,但並不顯著。表7為分析各處理青貯料之pH值、乙酸、丁酸及乳酸等有機酸含量,依Fleig氏評分法評定其品質,無論草包存放室內或室外,橫放或直立,以及放置一層或疊放三層之處理間均極相近,並無顯差異。惟青貯草包長久存放室外易受日曬、風吹、雨淋而使膠膜破損,影響品質;存放室內雖可維持較長時間膠膜不破損,但草包放置室內底層易被老鼠噬咬破損。草包橫放時,於貯存第一個月即因底部草包變形致使草包疊放三層者易滑落,排列非常不整齊,草包直立且疊放三層,下層草包略見傾斜,貯放一層雖不易變形但較佔空間。

表6. 盤固草半乾青貯草包不同貯存場所及堆積方式對青貯料化學成分之變化

Treatmemt DM CP ADF IVDMD
                             ─────────────%───────────── 
A

B

38.9..

40.9a

5.6a

4.6b

44.1a

42.2b

42.5a

40.9a

C

D

42.2a

37.6b

4.9a

5.2a

41.7b

44.3a

41.8a

41.6a

E

F

39.7a

37.1a

5.1a

5.3a

43.4a

42.5a

41.3a

42.5a

A:stored indoor, B:stored outdoor, C:lying horizontally, D:stood erectly, E:stored 1 story, F:piled up 3 stories.

..Means within the same item and the same column with different letters are significantly different(P<0.05).

表7. 盤固草半乾青貯草包不同堆積及貯存方式對

青貯料有機酸含量及Fleig氏評分點之影響

Treatment pH Acetic acid Butyric acid Lactic acid Fleig's score..
  ─────────% of fresh weight─────────
A

B

4.80

3.78

0.53

0.54

0.025

0.026

0.62

0.67

60

61

C

D

4.71

4.87

0.52

0.55

0.025

0.026

0.64

0.64

61

59

E

F

4.87

4.59

0.56

0.50

0.026

0.024

0.62

0.65

58

61

As shown in Table 6.

..As shown in Table 1.

        (畜產研究(28)3, 1995)

飼料營養雜誌(p.96∼106)─卜瑞雄、九七年三期