曾 輝 ，邱玉朗 ，李 林 ，陳 群 *

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 136100；2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林公主嶺 130118）

由于草原退化、土地資源緊缺和人畜爭(zhēng)糧等問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，節(jié)糧型畜牧業(yè)將是我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，合理利用秸稈資源，提高秸稈的飼用價(jià)值，是解決我國(guó)飼料不足及促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展的重要途徑[1]。玉米秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等組成，粗纖維含量高達(dá)35%～50%，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低，質(zhì)地粗硬，粗蛋白質(zhì)（CP）品質(zhì)差、含量低，影響家畜的采食量和消化率，對(duì)秸稈進(jìn)行微貯是解決上述問(wèn)題的重要手段。

秸稈微貯是在適宜的厭氧環(huán)境下，向秸稈中接種單一菌種或多種菌種的菌劑或混合菌制劑與酶制劑，通過(guò)有益微生物的繁殖與發(fā)酵以及有益微生物和酶的共同作用，使有益微生物在秸桿發(fā)酵過(guò)程中處于優(yōu)勢(shì)地位，而有害雜菌受到抑制，使質(zhì)地粗硬的黃干秸稈變成柔軟多汁、濕潤(rùn)膨松、酸香適口的優(yōu)質(zhì)牛羊粗飼料[2]。添加乳酸菌可以提高秸稈微貯的乳酸菌，添加酶制劑可以更有效地分解玉米秸稈細(xì)胞壁特殊的纖維素-半纖維素-木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，更有效地將細(xì)胞內(nèi)容物釋放出來(lái)，提高對(duì)秸稈纖維的降解能力，增加可溶性糖含量，為乳酸菌等生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)底物，進(jìn)而提高秸稈飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本研究旨在分析單一酶制劑及混合使用酶制劑與乳酸菌對(duì)微貯玉米秸稈的品質(zhì)和瘤胃降解率的影響，為提高秸稈飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與利用率提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 微貯原料 玉米秸稈為種植于吉林省公主嶺市（吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧科學(xué)分院）的完熟期玉米收獲籽實(shí)后自然晾干的干黃玉米秸稈，含水量約33%，粉碎秸稈長(zhǎng)度為2～3 cm備用，玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。

表1 玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)成分含量（干物質(zhì)基礎(chǔ)） %

1.2 乳酸菌和酶制劑 乳酸菌購(gòu)自河南樂(lè)貝豐生物科技有限公司，活菌數(shù)≥1×1010CFU/g；酶制劑為纖維素酶（≥15萬(wàn)U/g）、β-葡聚糖酶（≥5萬(wàn)U/g）、木聚糖酶（≥20萬(wàn)U/g）、果膠酶（≥3萬(wàn)U/g），粉末狀，袋裝，購(gòu)自山東蘇柯漢生物工程股份有限公司，常溫貯存。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)試驗(yàn)，設(shè)置對(duì)照組、纖維素酶組、復(fù)合酶組、乳酸菌+復(fù)合酶組4個(gè)處理組，每組3個(gè)重復(fù)。對(duì)照組添加5%的硫酸氨，纖維素酶組添加5 g纖維素酶和5%的硫酸氨，復(fù)合酶組分別添加0.15 g纖維素酶、0.15 gβ-葡聚糖酶、0.1 g木聚糖酶、0.1 g果膠酶、5%硫酸氨，乳酸菌+復(fù)合酶組分別添加0.5 g乳酸菌、5%硫酸氨和復(fù)合酶。將各處理組所需用量的微貯劑分別溶于40 mL蒸餾水中，充分?jǐn)噭颉＞苿┙M加入少許葡萄糖，室溫下放置2 h用于菌種復(fù)活。將所需的水和溶解的微貯劑混勻，噴灑在秸稈上，一層一層噴灑，一邊噴灑一邊用手拌勻，直到水分調(diào)節(jié)至70%，對(duì)照組添加等體積水，保證不能出現(xiàn)無(wú)效夾干層，標(biāo)準(zhǔn)為手抓成團(tuán)而指縫不漏水，攪拌均勻[3]。每組均勻噴灑至1 kg含水60%原料中，等分成3份，裝入聚乙烯袋（20 cm×30 cm）中，每袋約330 g，然后用真空包裝機(jī)（型號(hào)WP300）抽真空封口，室溫發(fā)酵30 d后開(kāi)封取樣，于-20 保存，待檢測(cè)。

1.4 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧 選用3頭年齡和體重相近的裝有永久性瘤胃瘺管的成年肉牛，單欄飼喂，對(duì)照組與試驗(yàn)組基礎(chǔ)日糧相同，日糧營(yíng)養(yǎng)水平為1.3倍維持需要，日糧粗精比為1:1，各處理組粗飼料為秸稈微貯飼料和粉碎的羊草（秸稈微貯飼料和羊草比例為1:1）。試驗(yàn)前統(tǒng)一進(jìn)行驅(qū)蟲(chóng)、防疫，定期進(jìn)行消毒，每天清掃牛舍1次。預(yù)試期7 d，每天08:00和17:00飼喂，先精后粗，自由飲水[4]。以對(duì)照組為例，每個(gè)瘤胃袋放入5 g烘干粉碎后的秸稈樣品，3頭瘤胃牛每頭放入3個(gè)瘤胃袋，其他3個(gè)處理組同對(duì)照組。 將樣品裝入瘤胃袋后于晨飼前同一時(shí)間點(diǎn)放入瘤胃內(nèi)，然后把尼龍繩固定在瘺管蓋上。放置72 h后快速取出對(duì)應(yīng)尼龍袋并快速用自來(lái)水沖洗，直至水澄清不混濁為止，然后將尼龍袋65烘至恒重，裝入密封袋中，待測(cè)其營(yíng)養(yǎng)成分的含量。

1.5 指標(biāo)評(píng)定

1.5.1 感官評(píng)定 微貯結(jié)束后，依據(jù)《青貯飼料評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（1996版）對(duì)玉米秸稈微貯飼料pH、水分、氣味、色澤和質(zhì)地等方面進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)[3]。

1.5.2 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分 取適量秸稈微貯飼料樣品，于65 烘箱中烘干，室溫回潮，測(cè)其初水分。烘干后的樣品經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎，過(guò)1 mm篩。NDF、ADF根據(jù)Van Soest 等[5]測(cè)定；干物質(zhì)（DM）采用常規(guī)方法[6]測(cè)定；CF和CP采用張麗英[7]的方法測(cè)定；可溶性碳水化合物（WSC）利用蒽酮-硫酸比色法[8]測(cè)定。

1.5.3 發(fā)酵品質(zhì) 開(kāi)啟真空袋后，準(zhǔn)確稱(chēng)取微貯飼料鮮樣20 g放入250 mL三角瓶中，加入180 mL蒸餾水浸泡30 min，用旋渦混合器攪拌30 s，先后過(guò)4層粗紗布和定量濾紙，取適量浸提液用酸度計(jì)（上海霄盛pHS-25型）測(cè)定其pH[9]。剩余浸提液放入10 mL離心管中，存放于4 冰箱中備用。乳酸及揮發(fā)性脂肪酸采用離子色譜法檢測(cè)，離子色譜柱：賽默飛AS11-HC 陰離子分析柱-高容量柱，4 mm ×250 mm；柱溫：30 ；流速：1 mL/min；進(jìn)樣體積：25 μL；淋洗液：KOH自動(dòng)淋洗液發(fā)生器。采用比色法測(cè)定氨態(tài)氮的含量[10]。

1.5.4 有氧穩(wěn)定性 以微貯飼料暴露于空氣中的溫度變化評(píng)價(jià)有氧穩(wěn)定性[11]。微貯發(fā)酵30 d后打開(kāi)真空袋，每個(gè)處理取1 kg放入廣口瓶中，置于實(shí)驗(yàn)室陰暗處，防止在陽(yáng)光下暴曬，用寬松塑料袋套在廣口瓶外面，用來(lái)減少水分損失和防止細(xì)菌交叉污染，將溫度計(jì)插入到微貯料中，使用材料前需紫外滅菌[12-13]。秸稈微貯飼料暴露于空氣中，其內(nèi)部溫度高于環(huán)境溫度2 所需要的時(shí)間為有氧穩(wěn)定性[10]。每6 h記錄1次溫度變化，直到微貯料溫度高于環(huán)境溫度2 ，即有氧穩(wěn)定性的時(shí)間。

1.5.5 瘤胃降解率 測(cè)定根據(jù)陶蓮等[11]的方法測(cè)定瘤胃降解率。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及相關(guān)分析，所有指標(biāo)均采用單因素Duncan's方法分析，P＜0.05表示差異顯著，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié) 果

2.1 不同處理對(duì)玉米秸稈微貯飼料pH及感官指標(biāo)評(píng)分的影響 由表2可知，相對(duì)于對(duì)照組，試驗(yàn)組pH均降低，并且有酸甜酒香味道，感官品質(zhì)較好。除對(duì)照組秸稈微貯品質(zhì)綜合評(píng)分為良好外，試驗(yàn)組均為優(yōu)等，其中乳酸菌+復(fù)合酶組的得分最高為83，對(duì)照組最低為70。

2.2 不同處理對(duì)秸稈微貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分的影響 由表3可知，4組秸稈微貯飼料的DM、CP、EE含量差異不顯著（P＞0.05）。與對(duì)照組相比，纖維素酶組、復(fù)合酶組、復(fù)合酶+乳酸菌組的WSC含量分別顯著提高0.16%、0.38%、0.42%（P＜0.05），CF含量分別顯著降低8.19%、10.27%、12.92%（P＜0.05），NDF含量分別顯著降低12.89%、17.88%、19.45%（P＜0.05），ADF含量分別顯著降低8.76%、12.49%、13.79%（P＜0.05）。綜合來(lái)看，復(fù)合酶+乳酸菌組＞復(fù)合酶組＞纖維素酶組＞對(duì)照組。

2.3 不同處理對(duì)秸稈微貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響 由表4可以看出，與對(duì)照組相比，纖維素酶組、復(fù)合酶組、復(fù)合酶+乳酸菌組的pH分別降低0.17、0.26、0.35（P＜0.05），氨態(tài)氮/總氮分別顯著降低11.58%、16.84%、22.32%（P＜0.05），乳酸含量分別顯著增加7.44%、11.56%、18.36%（P＜0.05），乙酸含量分別顯著增加1.68%、2.04%、3.21%（P＜0.05）；各試驗(yàn)組丙酸和丁酸未檢出。綜合來(lái)看，復(fù)合酶+乳酸菌組＞復(fù)合酶組＞纖維素酶組＞對(duì)照組＞對(duì)照組。

表4 不同處理對(duì)秸稈微貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.4 不同處理對(duì)秸稈微貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響 對(duì)照組、纖維素酶組、復(fù)合酶組、復(fù)合酶+乳酸菌組的有氧穩(wěn)定性分別為96、102、108、132 h，各試驗(yàn)組的有氧穩(wěn)定時(shí)間均顯著提高（P＜0.05）。

2.5 不同秸稈微貯飼料對(duì)肉牛瘤胃72 h降解率的影響由表5可知，與對(duì)照組相比，纖維素酶組、復(fù)合酶組、復(fù)合酶+乳酸菌組的 DM瘤胃72 h降解率分別提高1.70%、2.57%、4.08%（P＜0.05），CP瘤胃72 h降解率分別顯著提高6.18%、8.64%、13.41%（P＜0.05），NDF瘤胃72 h降解率分別顯著提高2.25%、3.56%、4.51%（P＜0.05），ADF瘤胃72 h降解率分別顯著提高5.02%、8.46%、12.15%（P＜0.05）。相對(duì)于對(duì)照組、纖維素酶組和復(fù)合酶組，復(fù)合酶+乳酸菌組的DM、CP、NDF、ADF的瘤胃72 h降解率更好。

3 討 論

3.1 不同處理對(duì)玉米秸稈微貯飼料pH及感官指標(biāo)評(píng)分的影響 pH和感官指標(biāo)是評(píng)定玉米秸稈微貯飼料質(zhì)量的重要指標(biāo)[14]。通過(guò)合理、規(guī)范的微貯處理干黃秸稈，貯料pH在3.65～4.00，具有酸香味、亮黃色、蓬松完整不粘手，貯料品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)可以達(dá)到優(yōu)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加酶制劑和乳酸菌微貯玉米秸稈，能夠顯著降低微貯料的pH和改善玉米秸稈質(zhì)地、氣味、色澤等感官指標(biāo)，綜合評(píng)分得到提高，與王興剛[15]、席興軍等[16]的研究結(jié)果一致。以上說(shuō)明纖維素酶等酶制劑可以降解秸稈中的一部分纖維為單糖或雙糖，為微貯中添加的乳酸菌及附著在秸稈表面的菌群提供充足的營(yíng)養(yǎng)底物，乳酸菌大量生長(zhǎng)繁殖，在微貯料中形成優(yōu)勢(shì)菌群，抑制腐敗菌的活動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生乳酸、乙酸等揮發(fā)性脂肪酸，降低微貯料的pH，使微貯料具有酸甜芳香味道。

表2 各組玉米秸稈微貯飼料pH及感官指標(biāo)評(píng)分

表3 不同處理對(duì)秸稈微貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分的影響（干物質(zhì)基礎(chǔ)） %

表5 不同秸稈微貯飼料對(duì)瘤胃降解率的影響 %

3.2 不同處理對(duì)秸稈微貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分的影響 本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加酶制劑、乳酸菌進(jìn)行微貯能夠增加干黃玉米秸稈DM 和CP含量；各處理組的CF、NDF、ADF含量顯著降低，WSC含量顯著增加，與王玉榮[17]的研究結(jié)果一致。說(shuō)明添加乳酸菌可以提高秸稈微貯飼料中的乳酸菌，添加酶制劑可以更加有效地分解玉米秸稈細(xì)胞壁特殊的纖維素-半纖維素-木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，將細(xì)胞內(nèi)容物釋放出來(lái)，提高對(duì)秸稈纖維素的降解能力，增加秸稈可溶性糖含量，為乳酸菌等生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)底物，進(jìn)而提高秸稈飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

3.3 不同處理對(duì)秸稈微貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響 本試驗(yàn)表明，秸稈經(jīng)過(guò)酶制劑、乳酸菌微貯后，pH和氨態(tài)氮/總氮顯著降低，乳酸和乙酸含量顯著增加，未檢出丙酸和丁酸，與李興龍[18]研究者結(jié)果一致。說(shuō)明在發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌等有益菌成為貯料中的優(yōu)勢(shì)菌群，隨著微貯時(shí)間的延長(zhǎng)，有益菌大量生長(zhǎng)繁殖，在貯料中形成優(yōu)勢(shì)菌群，抑制腐敗菌的活動(dòng)，不斷發(fā)酵，乳酸和乙酸含量顯著提高，pH和氨態(tài)氮/總氮降低，秸稈發(fā)酵品質(zhì)得到改善。

3.4 不同處理對(duì)秸稈微貯飼料有氧穩(wěn)定性的影響 本試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)照組、纖維素酶組、復(fù)合酶組、復(fù)合酶+乳酸菌組的有氧穩(wěn)定性分別為96、102、108、132 h，各試驗(yàn)組的有氧穩(wěn)定時(shí)間均顯著提高。說(shuō)明剛剛開(kāi)袋后微貯飼料pH較低，抑制酵母菌及腐敗菌的活動(dòng)，隨著暴露于空氣中時(shí)間的延長(zhǎng)，酵母菌及腐敗菌的活動(dòng)增加，乳酸及乙酸等有機(jī)酸不斷分解，腐敗菌也在不斷分解蛋白質(zhì)，微貯飼料的pH上升，直到微貯飼料溫度高于環(huán)境溫度2 ，貯料徹底腐敗，與呂文龍等[19]、邱小燕等[20]的結(jié)果一致。

3.5 不同秸稈微貯飼料的瘤胃72 h降解率 有研究報(bào)道，用纖維素酶、β-葡聚糖酶等處理小麥秸稈飼喂牲畜，能夠提高秸稈纖維組分的瘤胃降解率[21]，與本試驗(yàn)復(fù)合酶的研究結(jié)果一致。與對(duì)照組、纖維素酶組和復(fù)合酶組相比，復(fù)合酶+乳酸菌組的DM、CP、NDF、ADF的72 h瘤胃降解效果最佳，與王玉榮[17]的研究結(jié)果一致。秸稈微貯飼料瘤胃降解率提高的主要原因是高活性復(fù)合酶制劑能夠打破秸稈細(xì)胞壁，降解秸稈部分纖維組分，提高了纖維素的比表面積及潤(rùn)脹性，降低了細(xì)胞壁對(duì)瘤胃微生物的抗性，飼料與消化酶的接觸面積得到提高，從而提高NDF和ADF的瘤胃降解率，更易被牛消化利用，提高秸稈飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，乳酸菌和酶制劑混合微貯干黃玉米秸稈的效果最佳。微貯秸稈顯著改善了秸稈飼料的適口性，具有酸甜酒香味道，其特殊的纖維素-半纖維素-木質(zhì)素細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)被破解，部分轉(zhuǎn)化為單糖或雙糖，秸稈纖維含量降低，提高了肉牛瘤胃對(duì)秸稈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解率，較大程度改善了玉米秸稈飼料的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，提高了秸稈飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與利用率，對(duì)畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要意義。