內(nèi)蒙古包頭地區(qū)玉米秸稈黃貯調(diào)制技術(shù)及其對育肥羊飼喂效果的研究

高福光，杜 華，蔚建峰，武文廣，王正元，李艷軍，董永鋼

（1.內(nèi)蒙古包頭市草原工作站，內(nèi)蒙古 包頭 014000；2.內(nèi)蒙古包頭市土右旗畜牧業(yè)技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古 土右旗014200；3.內(nèi)蒙古包頭市土右旗明沙鄉(xiāng)畜牧獸醫(yī)站，內(nèi)蒙古 土右旗 014100）

內(nèi)蒙古地區(qū)谷物及油料作物種植面積較大，每年產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈，是該地區(qū)發(fā)展奶牛和肉羊養(yǎng)殖重要的粗飼料資源。谷物秸稈以小麥和玉米二大類秸稈為主，其中玉米秸稈占主導(dǎo)地位。包頭地區(qū)玉米每年播種面積約9.33萬hm2，秸稈資源分布不均，其中，九原區(qū)、東河區(qū)、固陽縣、達茂旗秸稈產(chǎn)量較少，絕大多數(shù)得到就地利用；土右旗玉米年播種面積約6.80萬hm2，干秸稈產(chǎn)量大約50萬 t（折干，0.13 hm2玉米田產(chǎn) 1 t干秸稈）。包頭市草食家畜存欄量大約600萬羊單位，利用秸稈補充短缺的粗飼料以保證畜牧業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展尤為重要。目前，該地區(qū)的秸稈只有少量用于制作青貯、黃貯或直接飼喂牲畜。秸稈的主要成分是粗纖維以及少量的果膠，而粗蛋白比例較低，因此，質(zhì)地較硬，不宜咀嚼，如果直接飼喂家畜則會出現(xiàn)適口性較差的現(xiàn)象，從而影響家畜整體的采食量及對秸稈飼料的消化利用率［1］。當(dāng)前，農(nóng)作物秸稈資源利用率有限，在畜牧生產(chǎn)上的利用量僅占秸稈總量很少的一部分，除部分用作生活燃料外，大部分被就地粉碎、翻耕還田，或就地焚燒，嚴(yán)重地影響了生態(tài)環(huán)境［2］。鐘華平等［3］調(diào)查發(fā)現(xiàn)，農(nóng)作物秸稈直接飼喂家畜或經(jīng)加工處理后作為飼料的比例僅占30%左右。與此同時，秸稈由于含有15%的水分，長時間堆放還會發(fā)生霉變，家畜采食后會引起消化道疾病和黃曲霉中毒等問題。因此，秸稈飼用化的開發(fā)利用已迫在眉睫，而微生物黃貯技術(shù)的研究與應(yīng)用則極大地推進了秸稈飼用化的發(fā)展。秸稈經(jīng)黃貯發(fā)酵后可有效提高秸稈的適口性、消化利用率和家畜采食量，同時，降低秸稈的pH值還能達到長期保存的目的。目前，研究人員就如何降低秸稈粗纖維含量，提高營養(yǎng)價值和適口性做了大量研究工作［4-5］，提出了制作過程中添加微生物制劑，如乳酸菌、酵母菌、芽胞桿菌等，可有效加快秸稈pH值下降速度，顯著提高乳酸含量，使秸稈營養(yǎng)成分得到了明顯的改善［6-8］。

近年來，包頭市畜牧業(yè)產(chǎn)值比重逐步提高，畜牧業(yè)發(fā)展水平不斷提升，但同時也出現(xiàn)了一些新的制約該地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展的因素，例如：陰山以北的固陽縣、白云區(qū)、達茂旗和石拐區(qū)存在飼草料供給不能滿足養(yǎng)殖企業(yè)（戶）需求的問題。此外，陰山以南的土右旗、九原區(qū)、高新區(qū)和東河區(qū)等玉米和小麥秸稈主產(chǎn)區(qū)，出現(xiàn)季節(jié)性、地區(qū)性、結(jié)構(gòu)性過剩，大量秸稈得不到收集利用。為此，該研究旨在通過篩選市售黃貯發(fā)酵菌劑產(chǎn)品，選擇多組試驗條件組合對玉米秸稈黃貯條件進行優(yōu)化研究，確定制作黃貯的最優(yōu)參數(shù)，在該基礎(chǔ)上，將秸稈黃貯產(chǎn)品制成配方日糧，評定其對育肥羊的飼喂效果，以期為緩解該地區(qū)粗飼料資源缺乏現(xiàn)狀，提高玉米秸稈資源化利用效率提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)自然概況

試驗地位于內(nèi)蒙古包頭市土右旗薩拉齊鎮(zhèn)吳壩村，屬典型大陸性半干旱季風(fēng)氣候。全年光照充足，降水少而集中，無霜期較短，日溫差較大。年平均氣溫7.1℃，7月氣溫最高，平均22.8℃，1月最低，平均-11.0℃。年平均降雨量339.8 mm，降雨時間多集中在5—9月。

1.2 試驗材料

通過實地走訪，調(diào)查該地區(qū)養(yǎng)殖企業(yè)和養(yǎng)殖大戶的黃貯發(fā)酵劑使用情況和市場上發(fā)酵劑的流通情況，經(jīng)過篩選，選擇液體和固體黃貯發(fā)酵菌劑產(chǎn)品，分別為：泰康菌素（液體）、EM如金菌粉劑（固體）和EM如金菌液（均由包頭市凱德商貿(mào)有限公司提供）。黃貯用秸稈選擇玉米秸稈。

飼喂效果測定選擇當(dāng)?shù)赜恃蝻暳?（作為對照）和黃貯秸稈配方日糧，選取小尾寒羊作為飼喂試驗用羊 （由土右旗鑫廣源農(nóng)牧業(yè)農(nóng)民專業(yè)合作社提供）。

1.3 試驗設(shè)計與處理

1.3.1黃貯發(fā)酵試驗設(shè)計：采用三因素三水平正交試驗設(shè)計對玉米秸稈進行實驗室小批量黃貯發(fā)酵，試驗設(shè)計方案見表 1。A1、A2、A3分別為泰康菌素秸稈發(fā)酵劑 （菌液）、EM如金菌粉劑秸稈發(fā)酵劑、EM如金菌液秸稈發(fā)酵劑，發(fā)酵菌劑在秸稈中的添加量為 3 mg/kg；B1、B2、B3代表不同的發(fā)酵周期，分別為 25、30、35 d；C1、C2、C3代表不同組合的黃貯添加輔料，分別為食鹽、玉米粉、麩皮；CK組（空白對照）用不添加任何菌劑和輔料的秸稈進行發(fā)酵處理。每個處理重復(fù)3次。

表1 黃貯發(fā)酵試驗設(shè)計方案

表2 精飼料營養(yǎng)成分指標(biāo)%

表3 黃貯日糧配方 %

1.3.2黃貯日糧配方設(shè)計：參照GB/T 20807—2006《綿羊用精飼料》標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)成分指標(biāo)，按照不低于指標(biāo)值且數(shù)值相近的原則，配制添加不同比例玉米黃貯秸稈的配方日糧。精飼料營養(yǎng)成分指標(biāo)及秸稈黃貯日糧配方見表2和表3。

1.3.3飼喂試驗設(shè)計：選擇6月齡體重相近的小尾寒羊60只，隨機分為3組，即試驗1組、試驗2組和對照組，每組20只羊。以正交試驗篩選出的最佳發(fā)酵條件調(diào)制玉米秸稈黃貯，然后配制含不同添加比例秸稈黃貯（20%、25%、30%、35%、40%）的配方日糧，測定各配方日糧的主要營養(yǎng)成分含量。選取2種含不同添加比例秸稈黃貯的配方日糧開展育肥羊飼喂效果試驗。試驗1組飼喂黃貯配方A日糧，試驗2組飼喂配方B日糧，對照組飼喂市售育肥飼料，飼喂周期為60 d，采取舍飼圈養(yǎng)自由采食方式。每日飼喂2次，8：00和18：00各1次，采用逐步增加飼喂量的方式，從0.8 kg逐漸增加至1.0 kg。

表4 黃貯發(fā)酵品質(zhì)感官評定標(biāo)準(zhǔn)

表5 黃貯發(fā)酵品質(zhì)評價定級標(biāo)準(zhǔn)

1.4 黃貯發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分測定方法

1.4.1發(fā)酵品質(zhì)測定方法［9］：主要從感官氣味、質(zhì)地、色澤方面來進行評定，具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表4，評價結(jié)果定級標(biāo)準(zhǔn)見表5。

1.4.2營養(yǎng)成分測定方法［10］

①粗蛋白：采用凱氏定氮法，即在有催化劑的條件下，用濃硫酸消化樣品，將有機氮轉(zhuǎn)變成無機銨鹽，然后在堿性條件下將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，后者隨水蒸氣蒸餾出來并被過量的硼酸液吸收，再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，計算出樣品中的含氮量。

②粗灰分：將供試品粉碎，使其能通過二號篩，混合均勻后，取供試品2～3 g，置于熾灼至恒重的坩堝中，稱定重量（精確至0.01 g），緩緩熾熱，注意避免燃燒，至完全碳化時，逐漸升高溫度至500～600℃，使其完全灰化并至恒重。

③鈣：稱取試樣2～5 g置于坩堝中 （精確至0.000 2 g），在電爐上小心碳化，再放入高溫爐于550℃下灼燒3 h（或測定粗灰分后連續(xù)進行），在盛灰坩堝中加入鹽酸溶液10 mL和濃硝酸數(shù)滴，小心煮沸，將該溶液轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中，冷卻至室溫，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，用草酸銨定量沉淀，用高錳酸鉀法間接測定鈣含量。

④磷：采用分光光度法。將供試品中的有機物破壞，使磷元素游離出來，在酸性溶液中，用釩鉬酸銨處理，生成黃色的絡(luò)合物，在400 nm波長下進行比色測定。

1.4.3飼喂效果評價指標(biāo)及測定方法

1.4.3.1增重及飼料轉(zhuǎn)化情況

①日增重：分別于試驗開始和結(jié)束時，測定實驗羊只的體重，計算試驗期間羊只的日增重。

②飼料轉(zhuǎn)化率：根據(jù)羊只在試驗期間的增重和采食量，計算羊只的飼料轉(zhuǎn)化率。

1.4.3.2屠宰性能

①活體重：宰前24 h停食，保持安靜的環(huán)境，保證充足的飲水，宰前8 h停水稱重。

②胴體重：屠宰，放血，剝皮，去膝關(guān)節(jié)以下前肢、飛節(jié)以下后肢、頭（由環(huán)枕關(guān)節(jié)處分割）、尾、內(nèi)臟（不包括板油和內(nèi)臟），剩余部分靜置30 min后稱重。

③眼肌面積：右半側(cè)胴體從第12根肋骨后緣處將脊椎鋸開，用利刃切開第12～13肋骨間，于第12肋骨后緣用硫酸紙描繪眼肌面積，重復(fù)2次。眼肌面積=眼肌高度×眼肌寬度×0.7。

④系水力：屠宰后1～2 h內(nèi)，從倒數(shù)第3～4胸椎（第1、2腰椎）段背最長肌處切取厚度為1.5 cm、長7 cm的肌肉樣品，平置在案板上，用直徑為3.85 cm的圓形取樣器（面積為9.9 cm2）取樣，立即用分度值為0.001 g的天平稱取肉樣重量。將肉樣上下各鋪墊48層吸水較好的普通衛(wèi)生紙 （或18層定性中速濾紙），再上下各用1塊2 cm厚的塑料板，在35 kg的壓力下保持5 min。解除壓力后立即取出，除去衛(wèi)生紙（或濾紙）后稱取肉樣重量。系水力=加壓后肉重/加壓前肉重×100%。

⑤屠宰率：屠宰率=（胴體重+內(nèi)臟脂肪重）/宰前空腹活重×100%。

⑥大腿肌肉厚度：大腿體側(cè)至股骨體中點的垂直距離。

⑦腰部肌肉厚度：第3腰椎體表至橫突的垂直距離。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 9.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析法（One-way ANOVA）檢驗不同黃貯發(fā)酵菌劑、發(fā)酵周期、發(fā)酵輔料對玉米秸稈黃貯發(fā)酵品質(zhì)影響的差異顯著性，以及不同黃貯秸稈配方日糧對小尾寒羊飼喂效果的差異顯著性，采用LSD最少顯著差異法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同黃貯發(fā)酵菌劑、發(fā)酵周期和發(fā)酵輔料對黃貯品質(zhì)的影響

秸稈黃貯制作過程中添加黃貯發(fā)酵菌劑、發(fā)酵輔料以及控制黃貯的發(fā)酵周期可有效提高黃貯秸稈的品質(zhì)，且pH值越低黃貯品質(zhì)越好。研究發(fā)現(xiàn)，玉米秸稈黃貯中添加酶制劑可有效降低碳水化合物含量，提升黃貯發(fā)酵質(zhì)量。玉米秸稈中添加不同發(fā)酵菌劑和發(fā)酵輔料并經(jīng)過不同的發(fā)酵周期處理后，發(fā)現(xiàn)3個因素對秸稈黃貯pH值影響的順序為：發(fā)酵輔料＞發(fā)酵菌劑＞發(fā)酵周期（見表6）。對照組發(fā)酵處理后品質(zhì)相對較低，稍有腐臭、變色現(xiàn)象，發(fā)酵效果不理想。

通過對發(fā)酵菌劑、發(fā)酵周期和發(fā)酵輔料3個因素進行方差分析可知（見表6），在發(fā)酵菌劑水平下，K1、K2、K3水平間均存在顯著差異（P＜0.05），根據(jù)pH值越低黃貯品質(zhì)越好的判定原則，可以看出K2組合發(fā)酵效果最好，即固體EM如金菌劑發(fā)酵效果最好；在發(fā)酵周期水平下分析可知，K1、K2、K3水平間都存在顯著差異 （P＜0.05），K2組合發(fā)酵效果最好，并且發(fā)酵最佳時間為B2；在發(fā)酵輔料水平下進行方差分析可知，K2、K3水平之間沒有顯著差異（P＞0.05），但是 K2、K3與 K1水平之間存在顯著差異（P＜0.05）。由秸稈黃貯品質(zhì)評分及等級評定結(jié)果可知（見表7），以A3B1C1因素組合調(diào)制的秸稈黃貯綜合評分為20分，等級為優(yōu)等，因此，綜合分析可知：黃貯發(fā)酵條件最佳的組合為A3B1C1，即EM如金菌液秸稈發(fā)酵劑+發(fā)酵25 d+食鹽。

2.2 黃貯秸稈配方日糧營養(yǎng)成分測定

利用最佳因素組合A3B1C1調(diào)制玉米秸稈黃貯。參照GB/T 20807—2006《綿羊用精飼料》標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)成分指標(biāo)，配制育肥羊基礎(chǔ)飼料。將發(fā)酵好的黃貯秸稈按不同比例（20%、25%、30%、35%、40%）添加至基礎(chǔ)日糧中，制成5種育肥羊飼料配方，分別檢測5種配方的營養(yǎng)成分含量。由表8可知，5種配方日糧的水分、粗蛋白、鈣、磷含量差異不顯著（P＞0.05），配方1和配方2日糧的粗灰分含量顯著低于配方 3、4、5 日糧（P＜0.05）。5 種配方日糧的粗蛋白含量差異不顯著，故選擇黃貯添加量最低的配方1和添加量最高的配方5開展育肥羊飼喂效果試驗，即試驗1組飼喂配方1日糧，試驗2組飼喂配方5日糧，對照組飼喂市售育肥飼料。

表6 秸稈黃貯發(fā)酵菌劑、發(fā)酵周期和發(fā)酵輔料正交試驗結(jié)果

表7 秸稈黃貯品質(zhì)評分及等級評定結(jié)果

表8 5種配方日糧營養(yǎng)成分測定結(jié)果%

2.3 玉米黃貯秸稈配方日糧飼喂效果

2.3.1日增重及飼料轉(zhuǎn)化率：由表9可知，試驗期間3組羊只的日增重差異不顯著（P＞0.05）。試驗2組的飼料轉(zhuǎn)化率顯著高于對照組（P＜0.05），與試驗1組相比差異不顯著（P＞0.05）；試驗1組的飼料轉(zhuǎn)化率高于對照組，但差異不顯著（P＞0.05）。

表9 各組羊只在試驗期間的日增重及飼料轉(zhuǎn)化率計算結(jié)果

2.3.2屠宰性能：由表10可知，試驗1組和試驗2組羊只的活體重和胴體重顯著高于對照組 （P＜0.05），但 2 個試驗組之間差異不顯著（P＞0.05）；試驗1組的屠宰率顯著高于試驗2組和對照組 （P＜0.05）；試驗1組和試驗2組的單塊眼肌面積顯著高于對照組（P＜0.05），但2個試驗組之間差異不顯著（P＞0.05）；3組羊只的大腿肌肉厚度、腰部肌肉厚度、系水力差異均不顯著（P＞0.05）。

表10 各組羊只屠宰性能指標(biāo)測定結(jié)果

3 討論與結(jié)論

該研究通過開展市場調(diào)查，篩選出包頭地區(qū)玉米秸稈黃貯調(diào)制常用的3種發(fā)酵菌劑。以發(fā)酵菌劑、發(fā)酵周期和發(fā)酵輔料作為影響秸稈黃貯調(diào)制的主要影響因素，利用正交試驗確定了最佳發(fā)酵因素組合為EM如金菌液秸稈發(fā)酵劑+發(fā)酵25 d+食鹽；以確定的最優(yōu)發(fā)酵條件，制備了玉米秸稈黃貯飼料，將不同比例的秸稈黃貯添加至育肥羊基礎(chǔ)日糧中，測定了不同黃貯添加比例的配方日糧的主要營養(yǎng)成分含量，在綜合考慮配方日糧營養(yǎng)成分含量及添加比例的基礎(chǔ)上，確定使用黃貯添加比例為20%和40%的配方日糧開展小尾寒羊飼喂效果試驗。結(jié)果表明，飼喂玉米黃貯飼料的試驗組育肥羊只，其在試驗期間的日增重與飼喂市售育肥飼料的對照組羊只相同，且飼料轉(zhuǎn)化率、活體重、胴體重高于對照組。綜合考慮配方日糧的營養(yǎng)成分含量、飼喂效果以及飼喂成本因素，在基礎(chǔ)飼料中添加40%的玉米黃貯秸稈對小尾寒羊的育肥效果最佳。