發(fā)酵玉米芯飼料的制作及對肉牛生產(chǎn)性能的影響

趙凱強(qiáng)，高燕程，車育彥，李延翠，張 華，宋麗麗，陳秀梅，陳國順

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)研究所，成都 611134；3.永登寰宇種植養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社，甘肅 永登 730300）

我國是玉米種植大國，玉米（全株）年產(chǎn)約1.5 億t。玉米芯是玉米穗脫粒處理后的穗軸，穗軸大約占玉米穗的20%～30%。每年都有大量的玉米芯產(chǎn)生，玉米芯營養(yǎng)比較豐富，主要由纖維素和木質(zhì)素組成，目前這些玉米芯只有少部分被開發(fā)利用[1-4]。發(fā)酵會提高玉米芯的營養(yǎng)價(jià)值，改善玉米芯的飼用性，目前我國對玉米芯的開發(fā)利用較少，對玉米芯營養(yǎng)價(jià)值的認(rèn)知程度也較低[5-7]。有些研究者進(jìn)行過一些玉米芯開發(fā)利用的嘗試，如J.T.Cunha 等[8]發(fā)現(xiàn)釀酒酵母可以降低玉米芯中的木質(zhì)素，張振偉等[7]發(fā)現(xiàn)可以通過發(fā)酵處理將玉米芯應(yīng)用于畜牧業(yè)。開發(fā)利用玉米芯不僅能解決粗飼料短缺的問題，更能推動(dòng)節(jié)糧型畜牧業(yè)的發(fā)展[4]。本試驗(yàn)通過研究發(fā)酵玉米芯對肉牛生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益的影響，旨在探討玉米芯作為肉牛日糧的飼料原料是否可行，從而為玉米芯的開發(fā)利用提供理論依據(jù)，并且推動(dòng)節(jié)糧型畜牧業(yè)的發(fā)展，避免人畜爭糧的情況。

1 材料與方法

1.1 發(fā)酵玉米芯的制備

發(fā)酵菌液由100 g 復(fù)合微生物菌種（用放線菌、乳酸菌、光合細(xì)菌、酵母菌等幾十種有益菌經(jīng)特殊工藝研制而成）與250 L 水充分溶解制得。中藥由10 份淫羊藿、23 份黃芪、17 份黃芩、17 份甘草、13 份鎖陽和20 份構(gòu)樹葉粉碎后經(jīng)20～40 目篩混勻制得，要求粉末水分含量≤14.0%。玉米芯發(fā)酵的配方見表1。

表1 玉米芯發(fā)酵的配方 %

1.2 肉牛飼養(yǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇健康無疾病的18月齡西雜公牛（西門塔爾牛與本地黃牛的雜交公牛）16頭，隨機(jī)分為4組（對照組和試驗(yàn)Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組），每組4 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭牛。其中對照組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組分別在基礎(chǔ)日糧基礎(chǔ)上添加5%、10%和15%的發(fā)酵玉米芯進(jìn)行飼喂，預(yù)試期7 d，正試期30 d。

1.3 試驗(yàn)飼糧組成

試驗(yàn)飼糧參照我國《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T 815—2004）配制，精粗比5∶5，試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平

1.4 肉牛飼養(yǎng)管理

采用拴系法對試驗(yàn)牛統(tǒng)一進(jìn)行飼養(yǎng)管理。在預(yù)試期對試驗(yàn)牛飼喂適量小蘇打和伊維菌素，進(jìn)行健胃、驅(qū)蟲。試驗(yàn)期分別于每天8:00和17:00進(jìn)行飼喂，次日早晨填料前收集并記錄剩料量。10 d為1個(gè)周期，每周期晨飼前連續(xù)3 d進(jìn)行空腹稱重，并記錄初始體重和末重。

1.5 指標(biāo)測定

1.5.1 玉米芯發(fā)酵前后的營養(yǎng)成分測定

粗蛋白的測定參照《飼料中粗蛋白測定方法》（GB/T 6432—1994），粗脂肪的測定參照《飼料中粗脂肪的測定》（GB/T 6433—2006），粗灰分的測定參照（GB/T 6438—2007），中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的測定采用范式（Van Soest）洗滌纖維分析法，鈣的測定參照《飼料中鈣的測定》（GB/T 6436—2002），磷的測定參照《飼料中總磷的測定 分光光度法》（GB/T 6437—2002）進(jìn)行。

1.5.2 肉牛生產(chǎn)性能的測定及經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

于試驗(yàn)開始前空腹測定肉牛初始體重，每天晨飼前收集剩料并記錄數(shù)據(jù)，一個(gè)周期內(nèi)連續(xù)3 d空腹稱量體重，結(jié)束時(shí)稱量末重。

平均日采食量=總采食量/試驗(yàn)天數(shù)

平均日增重=（末重-初重）/試驗(yàn)天數(shù)

料重比=總的采食量/（末重-初重）

增重收入=試驗(yàn)期增重×肉牛毛重價(jià)格

增重收益=增重收入-增重支出

1.6 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2016 軟件進(jìn)行初步整理后，用SPSS 23.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P＜0.05 為差異顯著，P≥0.05為差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米芯發(fā)酵前后常規(guī)營養(yǎng)成分的比較

玉米芯發(fā)酵前后營養(yǎng)成分變化情況見表3。發(fā)酵后玉米芯的粗蛋白提高了82.38%（P＜0.05）；鈣、磷變化差異不顯著（P＞0.05），但是有提高趨勢。粗脂肪、粗灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維均極顯著下降（P＜0.05），具體來看，與發(fā)酵前相比，粗脂肪下降了33.54%，粗灰分下降了38.98%，中性洗滌纖維下降了25.34%，酸性洗滌纖維下降了30.01%。

表3 玉米芯發(fā)酵前后常規(guī)營養(yǎng)成分比較 %

2.2 發(fā)酵玉米芯對肉牛生產(chǎn)性能的影響

試驗(yàn)肉牛生產(chǎn)性能測定結(jié)果見表4。

由表4可知，與對照組相比，試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅲ組的平均日增重差異不顯著（P＞0.05），但是有提升的趨勢，試驗(yàn)Ⅱ組的平均日增重提高8.57%（P＜0.05）；與對照組相比，各試驗(yàn)組平均日采食量均顯著提高（P＜0.05），試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組分別提高了7.50%、14.30%和18.89%；試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組料重比相比對照組差異不顯著（P＞0.05），有上升的趨勢，試驗(yàn)Ⅲ組的料重比顯著提高了11.49%（P＜0.05）。

表4 試驗(yàn)肉牛生產(chǎn)性能測定結(jié)果

2.3 發(fā)酵玉米芯對肉牛經(jīng)濟(jì)效益的影響

試驗(yàn)牛經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算結(jié)果見表5。

由表5可知，與對照組相比，各試驗(yàn)組經(jīng)濟(jì)效益均提高。試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組每千克牛肉增重利潤與對照組相比分別提高了9.89%、14.51%和7.05%。試驗(yàn)Ⅱ組每千克牛肉增重利潤最大，即用10%的發(fā)酵飼料代替部分精料添加到肉牛日糧中，應(yīng)用效果最好。

表5 試驗(yàn)肉牛經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算結(jié)果

3 討 論

3.1 玉米芯發(fā)酵前后營養(yǎng)成分比較

發(fā)酵飼料為粗飼料經(jīng)過微生物發(fā)酵后制成的飼料，發(fā)酵后的飼料不僅營養(yǎng)成分有所提高，適口性好，動(dòng)物對其的利用率也相應(yīng)提高。而發(fā)酵配方中添加中藥的目的一方面是由于中藥的抗菌效果可以抑制發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有害菌，另一方面，中藥本身具有抗菌抗炎功效，發(fā)酵后可增加發(fā)酵飼料的抗炎活性，從而生產(chǎn)出較優(yōu)質(zhì)的飼料。

玉米芯作為一種珍貴的可再生資源，營養(yǎng)豐富，主要由纖維素和木質(zhì)素組成。王雪等[5]以纖維素酶和釀酒酵母作為發(fā)酵材料對玉米芯進(jìn)行發(fā)酵處理，比對玉米芯發(fā)酵前后營養(yǎng)成分發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后的玉米芯粗蛋白含量明顯上升，與本試驗(yàn)結(jié)果一致，即發(fā)酵會提高玉米芯的粗蛋白含量，可能原因是發(fā)酵時(shí)微生物會發(fā)生固氮作用，使蛋白質(zhì)含量有所增加[9]。徐祗瑞等[10]在關(guān)于飼料發(fā)酵前后營養(yǎng)物質(zhì)含量變化分析的研究中發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后鈣、磷的變化不顯著，但是有提高趨勢，在本試驗(yàn)中，玉米芯發(fā)酵后鈣、磷變化差異不顯著，但是有提高的趨勢，這也與本試驗(yàn)結(jié)果一致。吳逸飛等[11]在關(guān)于微生物固態(tài)發(fā)酵對飼料營養(yǎng)特性的影響中發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后飼料中的粗脂肪含量顯著降低，林標(biāo)聲等[12]在玉米芯菌酶協(xié)同發(fā)酵飼料的制備工藝研究中發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后飼料中的粗灰分、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維顯著下降，與本試驗(yàn)中發(fā)酵后粗脂肪、粗灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維下降的結(jié)果相一致。綜上所述，發(fā)酵會顯著提高玉米芯中的粗蛋白含量，小幅度提高玉米芯中的鈣和磷的含量，降低玉米芯中的粗脂肪、粗灰分、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量。

3.2 發(fā)酵玉米芯對肉牛生產(chǎn)性能的影響

孫鐸[13]和李元新等[14]研究發(fā)現(xiàn)，用發(fā)酵飼料代替部分精飼料可以提高肉牛的平均日增重。劉瑞玲等[15]的研究中發(fā)現(xiàn)添加不同的發(fā)酵飼料到肉牛的日糧中會不同程度地提高肉牛的采食量，與本試驗(yàn)結(jié)果一致，提高肉牛采食量，從而提高生產(chǎn)性能。而Zhang C.等[16]發(fā)現(xiàn)在羊的飼料中添加發(fā)酵飼料會使飼料轉(zhuǎn)化率降低，即料重比會提高，同樣Lin B.S.等[17]的研究中發(fā)現(xiàn)，育肥豬的日糧中添加發(fā)酵飼料后，飼料轉(zhuǎn)化率降低，但A.Torres-Pitarch 等[18]發(fā)現(xiàn)向飼料中添加部分發(fā)酵飼料，會提高育肥豬的生長性能。可能原因是不同物種對于玉米芯的消化吸收能力和對纖維素、木質(zhì)素的利用程度有關(guān)，牛相比羊和豬，其消化道功能較強(qiáng)，對于玉米芯有更強(qiáng)的利用吸收能力。

鑒于本試驗(yàn)中肉牛日糧中添加發(fā)酵玉米芯后，肉牛的平均日增重、平均日采食量增加及10%添加（試驗(yàn)Ⅱ組）料重比差異不顯著的情況，表明發(fā)酵玉米芯可以提高育肥牛的生產(chǎn)性能。同時(shí)基于對玉米芯資源的開發(fā)利用及推動(dòng)節(jié)能型畜牧業(yè)的考慮，綜合本試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為添加10%發(fā)酵玉米芯是最佳方案。

3.3 發(fā)酵玉米芯對肉牛經(jīng)濟(jì)效益的影響

馬君峰[6]分別用1‰、1.5‰、2‰的復(fù)合酶對玉米芯進(jìn)行發(fā)酵處理，與常規(guī)日糧飼喂育肥肉牛進(jìn)行對比，經(jīng)過6 d的飼喂試驗(yàn)，結(jié)果表明玉米芯添加1.5‰的復(fù)合酶調(diào)制時(shí)肉牛育肥效果最佳，日增重比對照組的1.018 kg 增加36.7%以上，達(dá)到1.392 kg，差異極顯著。說明在肉牛日糧中添加發(fā)酵玉米芯會提高肉牛的經(jīng)濟(jì)效益，利用酶的生物催化分解功能對產(chǎn)量大、成本低、營養(yǎng)豐富但適口性差、難以消化吸收的玉米芯進(jìn)行發(fā)酵處理，有助于反芻動(dòng)物的消化、吸收，從而促進(jìn)反芻動(dòng)物的生長。王奕丁等[19]將60 只發(fā)育正常和體質(zhì)量相近的6 周齡供試鴨隨機(jī)分為4 組，對照組飼喂常規(guī)日糧，試驗(yàn)1～3 組分別用5%、10%和20%的發(fā)酵玉米芯替代常規(guī)日糧，預(yù)試期3 d，正試期40 d，結(jié)果表明發(fā)酵玉米芯以10%的比例替代常規(guī)日糧可顯著降低其料肉比與增重成本，提高肉鴨的經(jīng)濟(jì)效益。王鵬等[20]發(fā)現(xiàn)向育肥豬日糧中添加發(fā)酵飼料后會減少育肥豬的飼料成本，提高育肥豬的經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)在基礎(chǔ)日糧中添加發(fā)酵玉米芯后，相比對照組，肉牛的經(jīng)濟(jì)效益會得到明顯的提升，其中發(fā)酵玉米芯添加比例為10%時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益提升最大，與對照組相比，提升了14.51%。其主要原因是玉米芯來源廣泛，發(fā)酵玉米芯成本較低，而且發(fā)酵后對于玉米芯的利用率會提高，從而減少浪費(fèi)，使得在肉牛日糧中添加發(fā)酵玉米芯后飼料的成本會降低。

4 結(jié) 論

（1）發(fā)酵會提高玉米芯的粗蛋白含量，降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量，發(fā)酵后其粗蛋白含量提高了82.38%。

（2）肉牛日糧中添加發(fā)酵玉米芯會提高肉牛的平均日增重，其中發(fā)酵玉米芯添加比例為10%時(shí)，提升效果最好，平均日增重與對照組相比提高了8.57%。且能夠提高肉牛飼養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，增重收益提升了14.51%。