导读

全球农作物秸秆每年产量约为30 亿T，我国的农作物秸秆资源十分丰富，年产量将近6 亿T，是一种尚未完全开发的饲料资源。以玉米秸秆为例，玉米穗收获后，大部分秸秆焚烧还田或用作生活燃料，作为粗饲料利用的仅占很小一部分，造成了极大的资源浪费，并且也是我国北方地区秋季主要的环境污染源。玉米秸秆由细胞壁中的木质素和半纤维素相互交联并将纤维素镶嵌于内，以牢固的醚键或酯键连接；同时，木质素又包围着纤维素形成一种外围基质，致使微生物和酶对半纤维素、纤维素的降解受到限制，而且动物体内又缺乏降解木质素的酶，因此，严重影响了家畜对玉米秸秆的利用效果。如果将玉米秸秆黄贮并用纤维素酶（cellulase，CE）和乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）加以处理，既可降低秸秆的纤维组分含量，又可改善发酵品质，还有利于长期保存。笔者通过研究户外存放时间对玉米秸秆原料品质的影响，以及存放时间、乳酸菌和纤维素对玉米秸秆黄贮饲料发酵品质的影响，确定黄贮饲料的最佳加工时间以及适宜的添加剂种类，以期为玉米秸秆在家畜养殖中的科学应用提供依据。

1材料与方法

1.1 原料和添加剂

玉米秸秆： 选取玉米穗收获后和户外存放5 个月后的玉米秸秆。

添加剂：乳酸菌（LAB）和纤维素酶（CE）。

1.2 试验设计

黄贮饲料调制时间点为玉米穗收获后（T1）和秸秆户外存放5 个月后（T2）；每个时间点设置4 个处理组，分别为对照组（CK）、2.0 g/T乳酸菌（LAB）处理组、2.0 g/T 纤维素酶（CE）处理组和2.0 g/T 乳酸菌+2.0 g/T 纤维素酶（LAB+CE）处理组，同时将原料水分含量调至60%。将秸秆切断至1～2cm，与添加剂和适量水（调节水分含量用）混合均匀后，装入聚乙烯袋，并用真空包装机抽真空和封口，每个处理组重复3 次， 室温避光贮藏60 d 开封取样。

1.3 玉米秸秆黄贮原料化学成分测定

采用杨胜报道的方法测定黄贮原料的干物质（DM）和粗蛋白（CP）含量，采用Goering 等报道的方法测定中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）和酸性洗涤木质素（ADL）含量；采用Dubois 等报道的方法测定可溶性碳水化合物（WSC）含量，采用Playne等报道的方法测定缓冲能值（BC）。

1.4 玉米秸秆黄贮饲料发酵品质分析

开启黄贮袋后， 称取20 g 黄贮饲料鲜样， 加入180 mL 蒸馏水，搅拌均匀，用组织捣碎机搅碎1 min，先后用4层纱布和定性滤纸过滤， 滤出草渣得到浸出液，测定浸出液的pH 值。浸出液经3 500 g 离心后，取上清液冰冻保存； 融化后经0.22 μm 滤膜过滤，用高效液相色谱仪（KC2811 色谱柱；柱温50 ℃；流速1 mL/min；210 nm 波段紫外检测）测定乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）含量。上清液采用次氯酸钠比色法测定氨态氮含量。

1.5 玉米秸秆黄贮饲料化学成分测定

开启黄贮袋后随机取样， 黄贮饲料中DM、CP、NDF、ADF 和ADL 含量的测定方法与黄贮原料的各化学成分测定方法相同。

1.6 数据处理

采用SAS 软件中的GLM 程序对试验数据进行方差分析。

2结果与分析

2.1 不同调制时间对黄贮原料营养成分的影响

由表1 可知，收获玉米穗后的黄贮原料的DM、WSC和CP 含量以及BC 显著高于户外存放5 个月后的原料（P＜0.05），而NDF、ADF 和ADL 含量显著低于户外存放5 个月后的原料（P＜0.05）。

2.2 黄贮饲料发酵品质

由表2 可知， 收获玉米穗后调制的秸秆黄贮饲料的pH 值和AA 含量显著低于户外存放5 个月后调制的黄贮饲料（P＜0.05），LA 含量、LA/AA 和氨态氮占总氮量显著高于存放5 个月后调制的黄贮饲料（P＜0.05）。LAB+CE 处理组的pH 值显著低于其他处理组（P＜0.05），LAB 处理组和CE 处理组显著低于对照组（P＜0.05）；LAB+CE 处理组的LA 含量和LA/AA 显著高于其他处理组（P＜0.05），LAB 处理组和CE 处理组显著高于对照组（P＜0.05）；LAB+CE 处理组和LAB 处理组的AA 含量显著低于CE 处理组和对照组（P＜0.05）；LAB+CE 处理组的氨态氮占总氮量显著低于CE 处理组和对照组（P＜0.05）。所有处理组未检测到丙酸和丁酸。

由表2 可知， 玉米秸秆存放时间（T）、LAB 和CE 对玉米秸秆黄贮饲料的pH 值、LA 和AA 含量、LA/AA 有显著影响（P＜0.05）；T 和LAB 对氨态氮占总氮量有显著影响（P＜0.05）。T 和LAB 对pH 值、AA 含量和LA/AA 有显著的交互作用（P＜0.05）；T、LAB 和CE 对pH 值和LA 含量有显著的交互作用（P＜0.05）。

2.3 黄贮饲料营养成分

由表3 可知， 收获玉米穗后调制的秸秆黄贮饲料的WSC 和CP 含量显著高于存放5 个月后调制的黄贮饲料（P＜0.05），而NDF、ADF 和ADL 含量显著低于存放5 个月后调制的黄贮饲料（P＜0.05）。CE 处理组的WSC 含量显著高于其他处理组（P＜0.05），LAB+CE 处理组和对照组显著高于LAB 处理组（P＜0.05）；LAB+CE 处理组的CP 含量显著高于CE 处理组（P＜0.05）；LAB+CE 处理组和CE 处理组的NDF 和ADF 含量显著低于LAB 处理组和对照组（P＜0.05）。

由表3 可知，T 对玉米秸秆黄贮饲料的WSC、CP、NDF、ADF 和ADL 含量有显著影响（P＜0.05），LAB 对WSC 含量有显著影响（P＜0.05），CE 对WSC、NDF 和ADF 含量有显著影响（P＜0.05）。T 和LAB 对及T 和CE 对WSC 和NDF 含量有显著的交互作用（P＜0.05），LAB 和CE 对WSC 含量有显著交互作用（P＜0.05），T、LAB 和CE 对WSC 和CP 含量有显著交互作用（P＜0.05）。

3讨 论

收获玉米穗时， 秸秆原料的CP 含量较高（8.83%），和全株玉米青贮原料的CP 含量接近，属于优质粗饲料；WSC 含量高达11.23%，满足调制优质发酵饲料的需要（6%～7%）。秸秆在户外存放5 个月的过程中，在风吹和雨雪的作用下，玉米秸秆中的可溶性物质不断地流失，导致玉米秸秆原料中的WSC 和CP 含量分别降至6.04%和6.27%、NDF 含量升高至71.51%。CP 是BC 的主要决定因素，而户外存放5 个月后秸秆中的CP 含量显著降低，致使BC 降至87.64 mE/kg。另外，WSC 和BC是决定发酵饲料发酵品质的主要因素， 根据WSC与BC 的比值， 计算出调制优质发酵饲料干物质的最低要求（DMmin=450-80×WSC/BC）为44.16%；调制黄贮饲料时，将干物质含量调节至40%，没有达到上述最低要求， 所以对照组黄贮饲料的pH 值较高，未达到优质发酵饲料的要求（4.20）。但是，黄贮饲料发酵过程中干物质含量较高，可有效抑制各类微生物的增殖并限制微生物的活性，所以黄贮饲料中未检测到PA 和BA， 而氨态氮占总氮量低于5%；另外，存放过程中在风蚀和雨蚀的作用下，原料中的优质蛋白不断损失，而发酵饲料中氨态氮占总氮量与原料中CP 含量呈正相关，所以存放5个月后调制的秸秆黄贮饲料中氨态氮占总氮量显著低于收获籽实后调制的黄贮饲料，表明玉米穗收获后应尽快调制玉米秸秆黄贮饲料。

由于风蚀和雨蚀的作用，使原料中影响发酵品质的重要指标（WSC 和BC）发生了变化，导致不同存放时间玉米秸秆黄贮饲料的各项发酵品质指标存在明显差异，所以存放时间对发酵品质具有显著影响；同时，存放过程中，CP 和纤维组分等营养成分的含量也发生了不同程度的变化，使得存放时间对各营养成分含量也有显著影响。另外，大量研究表明， 添加LAB 和CE 可有效提高发酵饲料品质，促进厌氧发酵产生足够的LA，迅速降低pH 值，抑制有害微生物的增殖， 减少饲料营养物质的损失，使青贮饲料留存更多的营养物质。在该研究中，添加LAB 和CE 后，提高了LAB 等有益微生物的数量和活性，加快了发酵速度，使得发酵品质的各项指标得到明显改善，所以二者对秸秆黄贮饲料的发酵品质具有显著影响。另外，CE 可以降解发酵饲料的纤维素为WSC，从而改变纤维组分的含量，所以CE 对秸秆黄贮饲料的营养成分含量有显著影响。上述结果与在小麦秸秆黄贮饲料中添加LAB和CE 的研究结果相同。虽然添加CE 可显著改善玉米秸秆黄贮饲料的pH 值和LA 含量， 但添加LAB 后发酵品质的改善效果明显优于CE， 而不同存放时间原料中的WSC 含量基本能够满足调制优质发酵饲料的需求，表明秸秆原料中附着的LAB数量可能没有达到调制优质发酵饲料的要求，添加LAB 可以明显改善乳酸菌数量上的不足， 进而改善发酵品质， 使得存放时间和LAB 对秸秆黄贮饲料的发酵品质产生交互作用；同时，由于原料中发酵底物的充足，也限制了CE 的作用效果，使得存放时间和CE 以及LAB 和CE 对发酵品质未产生交互作用。

4结 论

长时间户外存放使玉米秸秆营养成分损失严重， 收获玉米穗后应尽快调制玉米秸秆黄贮饲料，并能够获得发酵品质较好的黄贮饲料。添加乳酸菌和纤维素酶可有效改善秸秆黄贮饲料的发酵品质；另外，乳酸菌的添加效果优于纤维素酶。

注：本文由生物饲料开发国家工程研究中心（BFC）小编整理发布，如有任何建议或意见及投稿等，请您加小编微信（13260429991）交流互动。

参考文献略