徐生陽 吳 哲 玉 柱

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100193）

全混合日糧（Total Mixed Rations, TMR）是以不同生長發(fā)育和生產(chǎn)階段反芻動(dòng)物的營養(yǎng)需求為依據(jù)，按照一定的比例將精飼料、粗飼料、維生素、礦物質(zhì)等日糧原料用攪拌機(jī)混合均勻，制作成營養(yǎng)平衡的日糧[1]。TMR可以使得動(dòng)物每次采食到的都是營養(yǎng)均衡、比例適宜的飼料，對(duì)飼料適口性有著很大的改善，反芻動(dòng)物因挑食、采食不均而造成的營養(yǎng)不良的狀況有所減少，提高了飼料的轉(zhuǎn)化率和動(dòng)物的生產(chǎn)性能。因此TMR已成為大型奶牛養(yǎng)殖場的主要飼養(yǎng)技術(shù)，在我國得到了較為廣泛的應(yīng)用，但TMR也存在一些不足之處，由于TMR中含有一定量的水分且微生物活動(dòng)較為強(qiáng)烈，因此TMR非常容易變質(zhì)造成營養(yǎng)損失，所以在生產(chǎn)中要求現(xiàn)配現(xiàn)喂[2-3]，而且TMR的制作也需要大量專業(yè)的價(jià)格高昂的機(jī)器設(shè)備，需要較多的固定資本投入，這不利于TMR在規(guī)模較小養(yǎng)殖場的推廣。發(fā)酵全混合日糧不僅可以提高TMR的有氧穩(wěn)定性、利于長期儲(chǔ)存，而且還可以進(jìn)行商品化流通、便于推廣。

1 發(fā)酵全混合日糧的概念及研究現(xiàn)狀

發(fā)酵全混合日糧技術(shù)（Fermented Total Mixed Rations, FTMR），由日本率先開發(fā)[1]，其是將制作好的TMR使用拉伸膜裹包或袋狀青貯等技術(shù)進(jìn)行密封，創(chuàng)造出厭氧環(huán)境，進(jìn)行厭氧發(fā)酵，從而制作出的營養(yǎng)平衡、能夠長期貯存的日糧[2-4]。FTMR 是普通青貯發(fā)酵技術(shù)和全混合日糧技術(shù)的結(jié)合，具有如下優(yōu)點(diǎn)：①有氧穩(wěn)定性較好。普通的TMR在有氧暴露過程中容易變質(zhì)，而王勇等[5]的研究表明，以全株玉米為主的發(fā)酵TMR 在有氧暴露第9 d，其pH 值提升幅度不大，具有一定的有氧穩(wěn)定性。②飼料的利用率及營養(yǎng)價(jià)值較高。發(fā)酵TMR 技術(shù)可以通過發(fā)酵提高日糧的適口性，改善相關(guān)工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品原料的品質(zhì)及利用率，使得較多營養(yǎng)物質(zhì)得以保存。Kim 等[6]使用FTMR 飼喂公牛后發(fā)現(xiàn)，飼喂FTMR 的動(dòng)物的干物質(zhì)攝入量，平均體重和日增重更好，且具有更高的肉質(zhì)等級(jí)。Yang等[7]在用FTMR 飼喂綿羊時(shí)發(fā)現(xiàn)，與未發(fā)酵的TMR 相比，F(xiàn)TMR 提高了消化率，并降低了瘤胃中的甲烷排放量和能量損失，并且FTMR對(duì)甲烷排放的抑制作用可以促進(jìn)瘤胃中乳酸向丙酸的轉(zhuǎn)化。③可以擴(kuò)大飼料來源，開發(fā)利用非常規(guī)飼料。在我國，塊根塊莖、甜菜渣、酒糟、豆渣等工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物大量存在。這些副產(chǎn)物有著較高的營養(yǎng)價(jià)值，如果不能被利用，不但會(huì)污染環(huán)境，而且也是極大的浪費(fèi)。而如果將這些副產(chǎn)物添加進(jìn)FTMR，經(jīng)過發(fā)酵后利用，則可以提高工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的利用率，擴(kuò)大飼料的來源。呂仁龍等[8-9]將5%稻殼加入以王草為主的FTMR中，發(fā)現(xiàn)添加稻殼提升FTMR的產(chǎn)品品質(zhì)和適口性，具有較好的增重效果；以20%的木薯莖葉作FTMR的原料可以有效提升蛋白質(zhì)利用。邱小燕等[10]研究發(fā)現(xiàn)，用40%秸稈替代FTMR 中四棱豆，發(fā)現(xiàn)可用于飼喂奶牛的生產(chǎn)實(shí)踐中。④機(jī)械參與程度較高，可以節(jié)約人力成本。在FTMR制作的整個(gè)過程中，攪拌、粉碎等過程有專門的TMR攪拌機(jī)，而打捆、裹包等過程有也專門的裹膜機(jī)器。整個(gè)過程中機(jī)械化程度較高，節(jié)約人力，且效率較高。⑤可長距離運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)商品化流通。FTMR可以通過打捆、裹包的過程將FTMR 制作成裹包，從而使得FTMR 可以長距離運(yùn)輸，商品化流轉(zhuǎn)，可以使得規(guī)模較小，負(fù)擔(dān)不起耗資巨大的配套機(jī)械的畜牧場使用品質(zhì)優(yōu)良的FTMR，利于FTMR技術(shù)的進(jìn)一步推廣[10-12]。

2 發(fā)酵全混合日糧中的配方

發(fā)酵全混合日糧的配方是依據(jù)反芻動(dòng)物的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)而制定的，理論上來說只要滿足飼喂對(duì)象在特定時(shí)期的營養(yǎng)需要，具體配方的內(nèi)容可以是非常多樣的，這也是發(fā)酵全混合日糧可以擴(kuò)大飼料來源，開發(fā)利用非常規(guī)飼料的理論基礎(chǔ)。丁良[13]使用不同比例的酒糟替代FTMR 中的箭筈豌豆，發(fā)現(xiàn)酒糟30% FW(Fresh weight，鮮重)、箭筈豌豆15%FW、燕麥15%FW、青稞秸稈10%FW 和精料30%FW 比例的效果最佳。在開發(fā)利用稻殼資源的過程中[8]，以干物質(zhì)為基礎(chǔ)時(shí)，王草50%、稻殼5%、玉米25%、麩皮11%、豆粕7%、食鹽0.5%、碳酸鈣0.3%、小蘇打0.2%、預(yù)混料1%比例FTMR的適口性和增重效果最好。呂仁龍等[9]研究指出，以干物質(zhì)為基礎(chǔ)時(shí)，王草40%、木薯莖葉20%、玉米26%、麩皮5%、豆粕6%、食鹽1%、碳酸鈣0.6%、小蘇打0.4%、預(yù)混料1%比例FTMR的飼養(yǎng)效率和蛋白質(zhì)利用較高。在飼用油菜替代全混合日糧中全株玉米青貯的研究中發(fā)現(xiàn)[14]，以干物質(zhì)為基礎(chǔ)時(shí)，飼用油菜49.5%、稻草15.4%、菌渣19.8%、玉米10.5%、豆粕3.3%、磷酸氫鈣0.3%、預(yù)混料1.2%比例的FTMR 在湖羊的屠宰率和胴體瘦肉率方面與飼喂青貯玉米TMR組沒有顯著差異。

3 發(fā)酵全混合日糧中的添加劑種類及作用

3.1 微生物添加劑

3.1.1 乳酸菌及復(fù)合乳酸菌制劑

大量研究表明，添加乳酸菌對(duì)青貯飼料的保存及防止霉菌污染具有顯著作用。丁良等[15]對(duì)西藏啤酒糟全混合日糧青貯的研究表明，添加布氏乳桿菌（Lactobacillus buchneri）降低了霉菌和酵母菌數(shù)量，對(duì)啤酒糟TMR有氧穩(wěn)定性有積極的改善效果。崔彥召[16]的研究表明，乳酸菌可以改善感官評(píng)定效果，對(duì)FTMR的發(fā)酵指標(biāo)影響顯著，對(duì)FTMR 營養(yǎng)成分無顯著影響，但對(duì)粗蛋白影響較大，而且添加乳酸菌后能夠顯著降低FTMR 中霉菌毒素含量，提高了FTMR 的安全性。郭盼盼等[17]認(rèn)為添加乳酸菌和糖蜜的全混合發(fā)酵日糧的發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)于單獨(dú)添加乳酸菌，因此建議在生產(chǎn)過程中添加0.5%乳酸菌和5%糖蜜較為適宜。劉帥[18]研究發(fā)現(xiàn)鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus GG, LGG）有效降低了發(fā)酵全混合日糧在發(fā)酵過程中三種常見霉菌毒素玉米赤霉烯酮（ZEN）、黃曲霉毒素（AFB1）和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（DON）的濃度，提高了發(fā)酵全混合日糧常規(guī)營養(yǎng)價(jià)值，迅速降低了pH值，提高了發(fā)酵品質(zhì)，增加了瘤胃有效降解率。尹曉燕等[19]向FTMR中加入了由鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）和屎腸球菌（Enterococcus faecium）組成的復(fù)合乳酸菌制劑，發(fā)現(xiàn)其能夠提高FTMR的發(fā)酵品質(zhì)，減少發(fā)酵過程中的營養(yǎng)損失，且對(duì)霉菌有抑制作用。

3.1.2 復(fù)合益生菌

有報(bào)道指出，復(fù)合益生菌參與發(fā)酵時(shí)，每種益生菌從底物中各取所需，使發(fā)酵更為徹底[20]。張志國等[21]在向TMR 中加入復(fù)合益生菌[乳酸菌、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus.Frankland）、酵母菌（Yeast）、纖維分解菌）]，發(fā)現(xiàn)添加復(fù)合益生菌可以提高其有氧穩(wěn)定性、延長貯存時(shí)間，降低pH 值，減少了氨態(tài)氮產(chǎn)生。楊文艷等[22]研究表明，添加混合益生菌（釀酒酵母、枯草芽孢桿菌）顯著降低了氨態(tài)氮的產(chǎn)生，混合益生菌和釀酒酵母可以顯著降低TMR中酸性洗滌木質(zhì)素的含量。添加混合益生菌混合發(fā)酵秸稈型全混合日糧21 d，不但可以保證秸稈發(fā)酵飼料的安全性，而且營養(yǎng)價(jià)值較高又有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3.2 酶制劑

飼料酶制劑是通過特定生產(chǎn)工藝加工而成的含單一酶或混合酶的工業(yè)產(chǎn)品。飼料用酶多為水解系列酶，如蛋白酶、果膠酶、淀粉酶、纖維素酶、戊聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶和糖化淀粉酶等。經(jīng)過試驗(yàn)，添加飼用酶制劑能補(bǔ)充動(dòng)物體內(nèi)酶源不足的情況，通過增加動(dòng)物自身不能合成的酶，從而促進(jìn)畜禽對(duì)養(yǎng)分的消化、吸收，提高飼料的利用率，促進(jìn)生長。生產(chǎn)同樣的動(dòng)物產(chǎn)品，可以減少飼糧的投入，這顯示了飼用酶制劑為節(jié)糧型飼料添加劑的特點(diǎn)[23]。陳光吉等[24]向FTMR 中添加外源纖維素酶(exogenous fibrolytic enzymes, EFE)，結(jié)果表明添加外源纖維素酶可促進(jìn)FTMR 中纖維類物質(zhì)的降解、有機(jī)酸的積累和自身纖維類物質(zhì)的酶活力，抑制羧基肽酶活力和酸性蛋白酶活力，減少蛋白質(zhì)的損失。

3.3 酸制劑

乙酸和丙酸是青貯發(fā)酵過程中的產(chǎn)物，許多研究認(rèn)為乙酸和丙酸可以通過抑制酵母菌等有害微生物，減少其對(duì)乳酸、水溶性碳水化合物和粗蛋白的降解，從而提高青貯飼料開窖運(yùn)輸和飼喂過程中的營養(yǎng)損失，提高有氧穩(wěn)定性[25]。陳雷等[26]研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TMR 中添加丙酸不僅抑制了梭菌等有害微生物的活性，減少了對(duì)水溶性碳水化合物和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分的降解，從而減少了丁酸和氨態(tài)氮的生成，也對(duì)乳酸菌產(chǎn)生了一定的抑制作用，但發(fā)酵品質(zhì)仍屬良好，添加丙酸大大提高了發(fā)酵TMR 的有氧穩(wěn)定性，可使發(fā)酵TMR 良好保存12 d以上。添加乙酸的結(jié)果與丙酸類似[27]，添加乙酸提高了FTMR 飼料的有氧穩(wěn)定性、pH 值、好氧性微生物和酵母菌數(shù)量在整個(gè)有氧暴露的過程始終維持在較低水平，使得FTMR飼料良好地保存12 d以上。丙酸與乳酸菌接種劑且一起使用時(shí)[28]，盡管它們降低了TMR 青貯飼料的乳酸產(chǎn)量，但它們改善了TMR青貯飼料的有氧穩(wěn)定性和體外營養(yǎng)消化率。

3.4 化學(xué)添加劑

霉菌和酵母菌是青貯飼料中主要存在的真菌，而真菌對(duì)于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)青貯飼料是十分不利的。霉菌可以分解糖、乳酸、纖維素和其他細(xì)胞壁成分，是導(dǎo)致青貯飼料變質(zhì)的主要微生物。而酵母菌以糖為底物發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳，造成糖分和干物質(zhì)的損失，還可以利用乳酸導(dǎo)致青貯飼料的pH值升高，促進(jìn)其他雜菌的生長。丁良對(duì)3種抗真菌化學(xué)添加劑（丙酸鈣、雙乙酸鈉和山梨酸鉀）的研究表明，在以箭菩豌豆、燕麥和青稞秸稈為主要粗飼料的FTMR 中，添加0.5%丙酸鈣的劑量偏高，抑制好氧性微生物生長的同時(shí)，也抑制了乳酸菌活性，造成發(fā)酵品質(zhì)略有下降。添加0.5%的雙乙酸鈉和0.1%山梨酸鉀對(duì)FTMR 的品質(zhì)均有一定的改善作用，且能提高FTMR 有氧穩(wěn)定性。邱小燕等[29]的研究也表明，添加0.5%的雙乙酸鈉能提高秸稈TMR 青貯飼料有氧穩(wěn)定性且不影響發(fā)酵品質(zhì)。另外，Supapong等[30]在飼喂牛時(shí)發(fā)現(xiàn)，以新鮮木薯根為基礎(chǔ)的FTMR中添加2%的硫，微生物粗蛋白和微生物蛋白的合成效率更高。

4 發(fā)酵全混合日糧中的加工與調(diào)控技術(shù)

4.1 含水量

含水量是青貯過程中十分重要的指標(biāo)，含水量過低均會(huì)使發(fā)酵不充分，含水量過高則易導(dǎo)致飼料發(fā)霉變質(zhì)。馬曉宇等[31]的研究表明，新鮮稻草型FTMR發(fā)酵的適宜含水率為45%和50%，而也有研究表明[32]全株玉米FTMR的適宜含水率也為45%和50%。徐曉明等[33]研究也證明，在FTMR中，45%處理組和50%處理組ADF和NDF有效降解率高于55%處理組，45%含水率和50%含水率的FTMR對(duì)奶牛的營養(yǎng)價(jià)值優(yōu)于55%含水率。

4.2 發(fā)酵時(shí)間

劉巖等的研究表明，TMR經(jīng)裹包發(fā)酵處理7 d后表現(xiàn)出良好的發(fā)酵品質(zhì)，同時(shí)具有較高的有氧穩(wěn)定性[34]。張廣寧等[35]研究表明，F(xiàn)TMR 隨發(fā)酵時(shí)間的延長提高了DM、CP和NDF的瘤胃降解率，發(fā)酵15、30 d的FTMR 各營養(yǎng)成分的瘤胃降解性較好，但FTMR 的瘤胃未降解蛋白(RUP)小腸消化率隨發(fā)酵時(shí)間的延長開始逐漸降低，7 d 之后降低最為明顯。但也有研究表明對(duì)于新鮮稻草發(fā)酵全混合日糧而言[31]，發(fā)酵時(shí)間不少于30 d。對(duì)全株玉米發(fā)酵全混合日糧來說[32]，發(fā)酵時(shí)間以大于40 d為宜。

5 小結(jié)

發(fā)酵全混合日糧的配方組成多種多樣，因此在開發(fā)利用非常規(guī)飼料、拓展飼料資源方面有著巨大的潛力。而成功地發(fā)酵全混合日糧受多種因素影響，不同的配方需要不同的調(diào)制方式和添加劑進(jìn)行配合才能得到優(yōu)質(zhì)的發(fā)酵全混合日糧。因此在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，我們必須要具體問題具體分析。通過結(jié)合具體的配方，輔之以適宜的添加劑和調(diào)制工藝，來制作出優(yōu)良、有特色的發(fā)酵全混合日糧。