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導(dǎo)讀

全球農(nóng)作物秸稈每年產(chǎn)量約為30 億T，我國的農(nóng)作物秸稈資源十分豐富，年產(chǎn)量將近6 億T，是一種尚未完全開發(fā)的飼料資源。以玉米秸稈為例，玉米穗收獲后，大部分秸稈焚燒還田或用作生活燃料，作為粗飼料利用的僅占很小一部分，造成了極大的資源浪費，并且也是我國北方地區(qū)秋季主要的環(huán)境污染源。玉米秸稈由細胞壁中的木質(zhì)素和半纖維素相互交聯(lián)并將纖維素鑲嵌于內(nèi)，以牢固的醚鍵或酯鍵連接；同時，木質(zhì)素又包圍著纖維素形成一種外圍基質(zhì)，致使微生物和酶對半纖維素、纖維素的降解受到限制，而且動物體內(nèi)又缺乏降解木質(zhì)素的酶，因此，嚴重影響了家畜對玉米秸稈的利用效果。如果將玉米秸稈黃貯并用纖維素酶（cellulase，CE）和乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）加以處理，既可降低秸稈的纖維組分含量，又可改善發(fā)酵品質(zhì)，還有利于長期保存。筆者通過研究戶外存放時間對玉米秸稈原料品質(zhì)的影響，以及存放時間、乳酸菌和纖維素對玉米秸稈黃貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響，確定黃貯飼料的最佳加工時間以及適宜的添加劑種類，以期為玉米秸稈在家畜養(yǎng)殖中的科學(xué)應(yīng)用提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1 原料和添加劑

玉米秸稈： 選取玉米穗收獲后和戶外存放5 個月后的玉米秸稈。

添加劑：乳酸菌（LAB）和纖維素酶（CE）。

1.2 試驗設(shè)計

黃貯飼料調(diào)制時間點為玉米穗收獲后（T1）和秸稈戶外存放5 個月后（T2）；每個時間點設(shè)置4 個處理組，分別為對照組（CK）、2.0 g/T乳酸菌（LAB）處理組、2.0 g/T 纖維素酶（CE）處理組和2.0 g/T 乳酸菌+2.0 g/T 纖維素酶（LAB+CE）處理組，同時將原料水分含量調(diào)至60%。將秸稈切斷至1～2cm，與添加劑和適量水（調(diào)節(jié)水分含量用）混合均勻后，裝入聚乙烯袋，并用真空包裝機抽真空和封口，每個處理組重復(fù)3 次， 室溫避光貯藏60 d 開封取樣。

1.3 玉米秸稈黃貯原料化學(xué)成分測定

采用楊勝報道的方法測定黃貯原料的干物質(zhì)（DM）和粗蛋白（CP）含量，采用Goering 等報道的方法測定中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）和酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）含量；采用Dubois 等報道的方法測定可溶性碳水化合物（WSC）含量，采用Playne等報道的方法測定緩沖能值（BC）。

1.4 玉米秸稈黃貯飼料發(fā)酵品質(zhì)分析

開啟黃貯袋后， 稱取20 g 黃貯飼料鮮樣， 加入180 mL 蒸餾水，攪拌均勻，用組織搗碎機攪碎1 min，先后用4層紗布和定性濾紙過濾， 濾出草渣得到浸出液，測定浸出液的pH 值。浸出液經(jīng)3 500 g 離心后，取上清液冰凍保存； 融化后經(jīng)0.22 μm 濾膜過濾，用高效液相色譜儀（KC2811 色譜柱；柱溫50 ℃；流速1 mL/min；210 nm 波段紫外檢測）測定乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）含量。上清液采用次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮含量。

1.5 玉米秸稈黃貯飼料化學(xué)成分測定

開啟黃貯袋后隨機取樣， 黃貯飼料中DM、CP、NDF、ADF 和ADL 含量的測定方法與黃貯原料的各化學(xué)成分測定方法相同。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 軟件中的GLM 程序?qū)υ囼灁?shù)據(jù)進行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1 不同調(diào)制時間對黃貯原料營養(yǎng)成分的影響

由表1 可知，收獲玉米穗后的黃貯原料的DM、WSC和CP 含量以及BC 顯著高于戶外存放5 個月后的原料（P＜0.05），而NDF、ADF 和ADL 含量顯著低于戶外存放5 個月后的原料（P＜0.05）。

2.2 黃貯飼料發(fā)酵品質(zhì)

由表2 可知， 收獲玉米穗后調(diào)制的秸稈黃貯飼料的pH 值和AA 含量顯著低于戶外存放5 個月后調(diào)制的黃貯飼料（P＜0.05），LA 含量、LA/AA 和氨態(tài)氮占總氮量顯著高于存放5 個月后調(diào)制的黃貯飼料（P＜0.05）。LAB+CE 處理組的pH 值顯著低于其他處理組（P＜0.05），LAB 處理組和CE 處理組顯著低于對照組（P＜0.05）；LAB+CE 處理組的LA 含量和LA/AA 顯著高于其他處理組（P＜0.05），LAB 處理組和CE 處理組顯著高于對照組（P＜0.05）；LAB+CE 處理組和LAB 處理組的AA 含量顯著低于CE 處理組和對照組（P＜0.05）；LAB+CE 處理組的氨態(tài)氮占總氮量顯著低于CE 處理組和對照組（P＜0.05）。所有處理組未檢測到丙酸和丁酸。

由表2 可知， 玉米秸稈存放時間（T）、LAB 和CE 對玉米秸稈黃貯飼料的pH 值、LA 和AA 含量、LA/AA 有顯著影響（P＜0.05）；T 和LAB 對氨態(tài)氮占總氮量有顯著影響（P＜0.05）。T 和LAB 對pH 值、AA 含量和LA/AA 有顯著的交互作用（P＜0.05）；T、LAB 和CE 對pH 值和LA 含量有顯著的交互作用（P＜0.05）。

2.3 黃貯飼料營養(yǎng)成分

由表3 可知， 收獲玉米穗后調(diào)制的秸稈黃貯飼料的WSC 和CP 含量顯著高于存放5 個月后調(diào)制的黃貯飼料（P＜0.05），而NDF、ADF 和ADL 含量顯著低于存放5 個月后調(diào)制的黃貯飼料（P＜0.05）。CE 處理組的WSC 含量顯著高于其他處理組（P＜0.05），LAB+CE 處理組和對照組顯著高于LAB 處理組（P＜0.05）；LAB+CE 處理組的CP 含量顯著高于CE 處理組（P＜0.05）；LAB+CE 處理組和CE 處理組的NDF 和ADF 含量顯著低于LAB 處理組和對照組（P＜0.05）。

由表3 可知，T 對玉米秸稈黃貯飼料的WSC、CP、NDF、ADF 和ADL 含量有顯著影響（P＜0.05），LAB 對WSC 含量有顯著影響（P＜0.05），CE 對WSC、NDF 和ADF 含量有顯著影響（P＜0.05）。T 和LAB 對及T 和CE 對WSC 和NDF 含量有顯著的交互作用（P＜0.05），LAB 和CE 對WSC 含量有顯著交互作用（P＜0.05），T、LAB 和CE 對WSC 和CP 含量有顯著交互作用（P＜0.05）。

3討 論

收獲玉米穗時， 秸稈原料的CP 含量較高（8.83%），和全株玉米青貯原料的CP 含量接近，屬于優(yōu)質(zhì)粗飼料；WSC 含量高達11.23%，滿足調(diào)制優(yōu)質(zhì)發(fā)酵飼料的需要（6%～7%）。秸稈在戶外存放5 個月的過程中，在風(fēng)吹和雨雪的作用下，玉米秸稈中的可溶性物質(zhì)不斷地流失，導(dǎo)致玉米秸稈原料中的WSC 和CP 含量分別降至6.04%和6.27%、NDF 含量升高至71.51%。CP 是BC 的主要決定因素，而戶外存放5 個月后秸稈中的CP 含量顯著降低，致使BC 降至87.64 mE/kg。另外，WSC 和BC是決定發(fā)酵飼料發(fā)酵品質(zhì)的主要因素， 根據(jù)WSC與BC 的比值， 計算出調(diào)制優(yōu)質(zhì)發(fā)酵飼料干物質(zhì)的最低要求（DMmin=450-80×WSC/BC）為44.16%；調(diào)制黃貯飼料時，將干物質(zhì)含量調(diào)節(jié)至40%，沒有達到上述最低要求， 所以對照組黃貯飼料的pH 值較高，未達到優(yōu)質(zhì)發(fā)酵飼料的要求（4.20）。但是，黃貯飼料發(fā)酵過程中干物質(zhì)含量較高，可有效抑制各類微生物的增殖并限制微生物的活性，所以黃貯飼料中未檢測到PA 和BA， 而氨態(tài)氮占總氮量低于5%；另外，存放過程中在風(fēng)蝕和雨蝕的作用下，原料中的優(yōu)質(zhì)蛋白不斷損失，而發(fā)酵飼料中氨態(tài)氮占總氮量與原料中CP 含量呈正相關(guān)，所以存放5個月后調(diào)制的秸稈黃貯飼料中氨態(tài)氮占總氮量顯著低于收獲籽實后調(diào)制的黃貯飼料，表明玉米穗收獲后應(yīng)盡快調(diào)制玉米秸稈黃貯飼料。

由于風(fēng)蝕和雨蝕的作用，使原料中影響發(fā)酵品質(zhì)的重要指標（WSC 和BC）發(fā)生了變化，導(dǎo)致不同存放時間玉米秸稈黃貯飼料的各項發(fā)酵品質(zhì)指標存在明顯差異，所以存放時間對發(fā)酵品質(zhì)具有顯著影響；同時，存放過程中，CP 和纖維組分等營養(yǎng)成分的含量也發(fā)生了不同程度的變化，使得存放時間對各營養(yǎng)成分含量也有顯著影響。另外，大量研究表明， 添加LAB 和CE 可有效提高發(fā)酵飼料品質(zhì)，促進厭氧發(fā)酵產(chǎn)生足夠的LA，迅速降低pH 值，抑制有害微生物的增殖， 減少飼料營養(yǎng)物質(zhì)的損失，使青貯飼料留存更多的營養(yǎng)物質(zhì)。在該研究中，添加LAB 和CE 后，提高了LAB 等有益微生物的數(shù)量和活性，加快了發(fā)酵速度，使得發(fā)酵品質(zhì)的各項指標得到明顯改善，所以二者對秸稈黃貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)具有顯著影響。另外，CE 可以降解發(fā)酵飼料的纖維素為WSC，從而改變纖維組分的含量，所以CE 對秸稈黃貯飼料的營養(yǎng)成分含量有顯著影響。上述結(jié)果與在小麥秸稈黃貯飼料中添加LAB和CE 的研究結(jié)果相同。雖然添加CE 可顯著改善玉米秸稈黃貯飼料的pH 值和LA 含量， 但添加LAB 后發(fā)酵品質(zhì)的改善效果明顯優(yōu)于CE， 而不同存放時間原料中的WSC 含量基本能夠滿足調(diào)制優(yōu)質(zhì)發(fā)酵飼料的需求，表明秸稈原料中附著的LAB數(shù)量可能沒有達到調(diào)制優(yōu)質(zhì)發(fā)酵飼料的要求，添加LAB 可以明顯改善乳酸菌數(shù)量上的不足， 進而改善發(fā)酵品質(zhì)， 使得存放時間和LAB 對秸稈黃貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)產(chǎn)生交互作用；同時，由于原料中發(fā)酵底物的充足，也限制了CE 的作用效果，使得存放時間和CE 以及LAB 和CE 對發(fā)酵品質(zhì)未產(chǎn)生交互作用。

4結(jié) 論

長時間戶外存放使玉米秸稈營養(yǎng)成分損失嚴重， 收獲玉米穗后應(yīng)盡快調(diào)制玉米秸稈黃貯飼料，并能夠獲得發(fā)酵品質(zhì)較好的黃貯飼料。添加乳酸菌和纖維素酶可有效改善秸稈黃貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)；另外，乳酸菌的添加效果優(yōu)于纖維素酶。

注：本文由生物飼料開發(fā)國家工程研究中心（BFC）小編整理發(fā)布，如有任何建議或意見及投稿等，請您加小編微信（13260429991）交流互動。

參考文獻略