■時(shí) 鈺 胡 江 石斌剛 祁有鵬 張雪萍 王向彥 蘭麗娟 劉 秀

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅省草食動(dòng)物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070）

優(yōu)質(zhì)粗飼料是發(fā)展牛羊規(guī)?；B(yǎng)殖的基礎(chǔ)，據(jù)估計(jì)，粗飼料（風(fēng)干）一般占牛羊全部日糧組成的60%～70%，對(duì)提高反芻家畜采食量和營(yíng)養(yǎng)水平有重要作用，也是提高養(yǎng)殖效益的關(guān)鍵[1]。農(nóng)作物秸稈作為糧食生產(chǎn)的主要副產(chǎn)品，產(chǎn)量大、種類多且分布廣，是重要的可開(kāi)發(fā)利用的生物質(zhì)資源，也是牛羊等家畜重要的粗飼料來(lái)源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)作物種植面積常年保持在1.6億hm2左右[2]，每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量近10億噸，約占世界農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量的25%，居世界第一位[3]。每年秸稈飼料化利用率在24%左右[4]。秸稈資源飼料化利用是有效緩解我國(guó)糧食安全的重要舉措[5]，秸稈含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，每利用4 t秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相當(dāng)于節(jié)約1 t糧食，可為畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)保障。

目前，秸稈飼料化研究主要集中在玉米、小麥、水稻及高粱秸稈等加工處理及利用方面[6]，對(duì)其他農(nóng)作物秸稈飼料化利用鮮有報(bào)道。藜麥?zhǔn)且荒晟荼局参?，在我?guó)甘肅及青海等省部分地區(qū)種植面積較大，甘肅省總種植面積約1 500 hm2。相對(duì)于其他農(nóng)作物，藜麥秸稈具有粗蛋白（crude protein，CP）、粗脂肪（ether extract，EE）含量較高的營(yíng)養(yǎng)特性。相關(guān)研究報(bào)道藜麥秸稈CP 7.2%、EE1.7%、木質(zhì)素18%[7-8]。藜麥秸稈中較高的木質(zhì)素含量使其飼料化利用難度較大[9]。有研究表明，藜麥秸稈通過(guò)合理的加工調(diào)制后，可以作為粗飼料飼喂牛羊。王正文等[10]研究報(bào)道，精料∶藜麥秸稈∶高粱秸稈=30∶40∶30時(shí)具有較大飼喂價(jià)值。郝生燕等[11]報(bào)道，日糧中添加16%藜麥秸稈時(shí)，可顯著增加羔羊平均日增重、有機(jī)物消化率、氮消化率和存留率。郝懷志等[12]研究表明，肉牛育肥期使用藜麥秸稈替代20%全株玉米青貯，可以提高干物質(zhì)消化率。

秸稈飼料化加工方式有物理、化學(xué)及微生物處理等多種，其中粉碎制粒是秸稈重要的物理加工方法。秸稈顆粒具有容重大、體積小、包裝方便、保質(zhì)期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可有效解決秸稈的運(yùn)輸和貯存問(wèn)題[13]。在制粒過(guò)程中，高溫的過(guò)程使原料淀粉糊化，高壓使原料之間擠壓黏合，使得顆粒料密度增加、飼料成型。經(jīng)過(guò)制粒后產(chǎn)品減少了分級(jí)現(xiàn)象，改善了動(dòng)物的挑食情況,避免了飼料的過(guò)度浪費(fèi)[14-15]。秸稈顆粒的適口性好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較原料有較大提高，制粒使飼料中的淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性以及纖維素和脂肪結(jié)構(gòu)形式變化，提高營(yíng)養(yǎng)成分消化率[16]。刁其玉等[17]報(bào)道，秸稈等粗飼料經(jīng)過(guò)制粒，飼料中干物質(zhì)（dry matter，DM）、CP、中性洗滌纖維（neutral detergent fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（acid detergent fibe，ADF）及EE消化率提升。

本試驗(yàn)以藜麥秸稈為主要研究對(duì)象，測(cè)定分析不同比例藜麥秸稈與燕麥草混合制粒前后營(yíng)養(yǎng)成分變化，以及復(fù)合秸稈顆粒的成型參數(shù)，為藜麥秸稈飼料化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

藜麥秸稈與燕麥草粉碎后，按不同比例混合制粒，即100%燕麥草（Ⅰ組）、20%藜麥秸稈+80%燕麥草（Ⅱ組）、40%藜麥秸稈+60%燕麥草（Ⅲ組）、60%藜麥秸稈+40%燕麥草（Ⅳ組）、80%藜麥秸稈+20%燕麥草（Ⅴ組）及100%藜麥秸稈（Ⅵ組）。測(cè)定藜麥秸稈與燕麥草混合物制粒前后的營(yíng)養(yǎng)成分，以及顆粒成型參數(shù)。

1.2 試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)

2021年7—9月在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)教學(xué)實(shí)訓(xùn)中心飼料加工間完成藜麥秸稈與燕麥草粉碎及顆粒加工，在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定混合物制粒前后營(yíng)養(yǎng)成分及顆粒成型參數(shù)。

1.3 試驗(yàn)材料及設(shè)備

1.3.1 試驗(yàn)材料

從天祝藏族自治縣金武牛羊養(yǎng)殖專業(yè)合作社采集當(dāng)?shù)氐霓见溄斩捄脱帑湶荩L(fēng)干）樣品各50 kg，粉碎（粉碎粒度8 mm）后用于混合并制作顆粒飼料。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)備及儀器

9FH-1000 型飼料混合機(jī)，洛陽(yáng)市鑫樂(lè)機(jī)械設(shè)備有限公司；SKJ-200 型飼料平模顆粒飼料機(jī)，山東宇龍機(jī)械有限公司；YHKC-2A顆粒飼料強(qiáng)度測(cè)定儀，泰州市銀河儀器廠；FOSS全自動(dòng)凱氏定氮儀，福斯中國(guó)（北京市海淀區(qū)中關(guān)村）。

1.4 顆粒飼料加工

粉碎后的藜麥秸稈及燕麥草，分別按100%燕麥草、20%藜麥秸稈+80%燕麥草、40%藜麥秸稈+60%燕麥草、60%藜麥秸稈+40%燕麥草、80%藜麥秸稈+20%燕麥草及100%藜麥秸稈比例混合?；旌衔锼?0%左右，制粒?？字睆? mm。

1.5 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.5.1 飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值測(cè)定

測(cè)定不同比例藜麥秸稈和燕麥草混合物制粒前后常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分，包括DM、CP、EE、Ca、P、NDF、ADF等。

DM 采用烘箱干燥法，參照GB/T 6435—2014 測(cè)定[18]；CP、EE、Ca、P 均參照《飼料分析及檢測(cè)技術(shù)》中相應(yīng)方法測(cè)定[19]；NDF 及ADF 參照Van Soest 方法測(cè)定[20]。

1.5.2 顆粒飼料成型參數(shù)測(cè)定

1.5.2.1 顆粒密度

顆粒密度參照SC/T 6012—2002《平模顆粒飼料壓制機(jī)試驗(yàn)方法》測(cè)定[21]。

式中：X——樣品密度（g/cm3）；

M——單個(gè)顆粒樣質(zhì)量（g）；

R——單個(gè)顆粒直徑（cm）；

H——單個(gè)顆粒長(zhǎng)度（cm）。

1.5.2.2 顆粒含粉率

將制粒后顆粒冷卻至室溫后，取約1 kg 樣品，將樣品4分法處理后取對(duì)角兩份，每份約200 g。將樣品過(guò)2.0 mm 篩，篩下物質(zhì)量與所取得樣品的質(zhì)量比就是其含粉率。

1.5.2.3 顆粒硬度

采用YHKC-2A 型顆粒飼料強(qiáng)度測(cè)定儀測(cè)定顆粒飼料硬度。選取每批顆粒飼料中大小和長(zhǎng)度基本一致的樣品20粒，分別依次放置于樣品盤中心位置，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄，顆粒破碎時(shí)，讀取峰值數(shù)據(jù)。

1.5.2.4 顆粒成型率

每批飼料混合原料制粒時(shí)，待顆粒機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，取任意3 min 內(nèi)顆粒樣品3 份，每份樣品用4 分法取其中對(duì)角的2 份，每份樣品稱重后過(guò)80 目篩，篩上顆粒與所取得樣品的質(zhì)量比就是其成型率。

式中：m——初篩后篩上顆粒質(zhì)量（g）；

M——顆粒樣品總質(zhì)量（g）。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 21.0 單因素方差分析或獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分析測(cè)定數(shù)據(jù)，顯著性水平為P＜0.05，用Duncan’s法多重比較，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 藜麥秸稈及燕麥草不同比例混合物制粒前后營(yíng)養(yǎng)成分變化（見(jiàn)表1）

由表1 可知，各組原料制粒后EE 顯著下降（P＜0.05），其中Ⅲ組制粒后顆粒EE極顯著低于制粒前原料（P＜0.01）；各組原料制粒后顆粒NDF 有下降趨勢(shì)，且Ⅱ組與Ⅲ組制粒后顆粒NDF 顯著低于制粒前原料（P＜0.05）。各組原料制粒后ADF、淀粉有下降趨勢(shì)，但無(wú)顯著差異（P＞0.05）；Ca、P 及CP 在制粒前后無(wú)明顯變化。

表1 藜麥秸稈、燕麥干草及其不同比例混合物制粒前后營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

表1（續(xù)） 藜麥秸稈、燕麥干草及其不同比例混合物制粒前后營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

2.2 藜麥秸稈及燕麥草不同比例混合物制粒后成型參數(shù)（見(jiàn)表2）

表2 藜麥秸稈、燕麥干草及其混合物顆粒成型參數(shù)

由表2 可知，顆粒硬度Ⅱ組和Ⅲ組較高，極顯著高于其他組（P＜0.01），且60%～100%藜麥秸稈組隨其比例增加而顆粒硬度極顯著下降（P＜0.01）；顆粒密度Ⅰ組最高，且顯著高于Ⅱ組和Ⅳ組（P＜0.05）。成型率以Ⅲ組最高，且Ⅲ組、Ⅳ組成型率極顯著高于Ⅰ組、Ⅴ組和Ⅵ組（P＜0.01）；含粉率以Ⅰ組最低，且Ⅰ組、Ⅲ組極顯著低于其他組（P＜0.01）。藜麥秸稈比例為40%時(shí)，顆粒成型質(zhì)量最好，之后成型質(zhì)量有下降趨勢(shì)，100%藜麥秸稈成型質(zhì)量最差。

3 討論

3.1 制粒對(duì)藜麥秸稈及燕麥草不同比例混合物營(yíng)養(yǎng)成分的影響

粗飼料中的纖維主要是一種不能被哺乳動(dòng)物消化酶消化的日糧組成成分，包括結(jié)構(gòu)性非多糖、與細(xì)胞壁結(jié)合的多糖（纖維素、半纖維素、果膠等）及木質(zhì)素[22]。研究結(jié)果表明，不同比例燕麥草及藜麥秸稈混合物制粒后，NDF、ADF 含量均呈下降趨勢(shì)，且Ⅱ組與Ⅲ組NDF顯著下降（P＜0.05）。這主要是在制粒過(guò)程中高溫、高壓、高剪切力的作用使纖維分子間化學(xué)鍵裂解，導(dǎo)致分子的極性發(fā)生變化所致[23]。張海亮等[24]研究表明，配方飼料制粒后NDF、ADF 含量均有下降；王洪才[25]報(bào)道，玉米秸稈與精料混合制粒后NDF、ADF含量均有下降，差異不顯著（P＞0.05）。以上研究結(jié)果均與本研究結(jié)果相似。粗飼料在制粒的過(guò)程中，顆粒機(jī)內(nèi)部高溫高壓環(huán)境及其從高壓強(qiáng)度降為正常壓力的過(guò)程中使物料中纖維分子化學(xué)鍵裂開(kāi)而使物料的外部結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，降低制粒后NDF、ADF含量[26]。

本研究中燕麥草、藜麥秸稈及其混合物制粒后CP有下降趨勢(shì)，導(dǎo)致這一研究結(jié)果的原因可能是制粒過(guò)程中的高溫高壓以及剪切力的作用導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子間一些化學(xué)鍵斷裂，蛋白質(zhì)分子變性從而導(dǎo)致制粒后CP含量下降。郭樹(shù)國(guó)等[27]研究表明，玉米在擠壓膨化后CP 含量具有下降趨勢(shì)，但差異不顯著（P＞0.05）；孫林等[28]報(bào)道，紫花苜蓿制粒后CP含量呈下降趨勢(shì)，但差異不顯著（P＞0.05）。以上報(bào)道與本研究結(jié)果類似。

本研究中燕麥草、藜麥秸稈及其混合物制粒后EE顯著下降（P＜0.05），推測(cè)與制粒工藝過(guò)程中的高溫高壓形成水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)過(guò)程加速不飽和脂肪酸的氧化分解，從而導(dǎo)致制粒后EE含量降低[29]。陳建寶[30]研究表明，隨著溫度的升高及高壓力的作用，麥麩的脂肪含量顯著下降（P＜0.05）。與甘振威等[31]在飼料膨化上的研究結(jié)果一致，以上研究結(jié)果與本研究結(jié)果類似。

3.2 藜麥秸稈及燕麥草不同比例混合物制粒的顆粒成型參數(shù)

評(píng)價(jià)顆粒飼料成型參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)主要包括含粉率、成型率和硬度等。含粉率指標(biāo)對(duì)減少飼料損耗具有實(shí)際意義；顆粒飼料硬度是飼料生產(chǎn)中的一個(gè)重要指標(biāo)，硬度過(guò)高不利于動(dòng)物采食，硬度過(guò)低時(shí)成型率過(guò)低[32]。研究結(jié)果表明，Ⅵ組顆粒的成型率和硬度均低于藜麥秸稈及燕麥草混合顆粒；Ⅲ組顆粒的硬度及成形率極顯著高于其他混合比例組（P＜0.01）；Ⅰ組顆粒的密度顯著高于其他混合比例組（P＜0.05），含粉率極顯著低于其他混合比例組（P＜0.01）。推測(cè)是藜麥秸稈本身密度較低，導(dǎo)致Ⅵ組顆粒的成型率、密度和硬度均低于藜麥秸稈及燕麥草混合顆粒，含粉率高于藜麥秸稈及燕麥草混合顆粒[33]。各梯度間制粒效果的差異也與不同梯度間淀粉及密度有關(guān)。

Zimonja等[34]通過(guò)對(duì)小麥和燕麥制粒后顆粒成型參數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，淀粉含量高的原料糊化度較高，產(chǎn)生黏結(jié)作用，可改善顆粒成型參數(shù)；Thomas等[35]報(bào)道，淀粉糊化后直鏈淀粉會(huì)迅速變成雙螺旋結(jié)構(gòu)并以氫鍵的形式相互聚集成半晶體狀態(tài)，可提高顆粒硬度及耐久度；孔露等[36]研究表明，當(dāng)加熱到一定程度時(shí)，淀粉結(jié)晶區(qū)會(huì)與水分子發(fā)生作用，從而產(chǎn)生糊化作用。本研究中不同比例藜麥秸稈與燕麥草混合顆粒硬度不同，可能與各梯度淀粉含量不同導(dǎo)致糊化作用程度不一致，從而出現(xiàn)硬度差異。本試驗(yàn)中各類飼料原料制粒條件相同，因此原料間混合梯度不同是引起顆粒成型參數(shù)差異的主要原因。

4 結(jié)論

①藜麥秸稈、燕麥草及其不同比例混合物制粒后，營(yíng)養(yǎng)成分中EE顯著下降，NDF、ADF、淀粉呈下降趨勢(shì)，Ca、P無(wú)明顯變化；

②藜麥秸稈比例為40%時(shí)顆粒成型質(zhì)量最好，之后隨藜麥秸稈混合比例升高而顆粒質(zhì)量下降，100%藜麥秸稈顆粒成型質(zhì)量最差；

③綜合評(píng)定制粒前后營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、顆粒質(zhì)量參數(shù)得出藜麥秸稈添加比例為40%時(shí)，其可飼喂價(jià)值較高。