内蒙古包头地区玉米秸秆黄贮调制技术及其对育肥羊饲喂效果的研究

高福光，杜 华，蔚建峰，武文广，王正元，李艳军，董永钢

（1.内蒙古包头市草原工作站，内蒙古 包头 014000；2.内蒙古包头市土右旗畜牧业技术推广中心，内蒙古 土右旗014200；3.内蒙古包头市土右旗明沙乡畜牧兽医站，内蒙古 土右旗 014100）

内蒙古地区谷物及油料作物种植面积较大，每年产生大量的农作物秸秆，是该地区发展奶牛和肉羊养殖重要的粗饲料资源。谷物秸秆以小麦和玉米二大类秸秆为主，其中玉米秸秆占主导地位。包头地区玉米每年播种面积约9.33万hm2，秸秆资源分布不均，其中，九原区、东河区、固阳县、达茂旗秸秆产量较少，绝大多数得到就地利用；土右旗玉米年播种面积约6.80万hm2，干秸秆产量大约50万 t（折干，0.13 hm2玉米田产 1 t干秸秆）。包头市草食家畜存栏量大约600万羊单位，利用秸秆补充短缺的粗饲料以保证畜牧业的稳定持续发展尤为重要。目前，该地区的秸秆只有少量用于制作青贮、黄贮或直接饲喂牲畜。秸秆的主要成分是粗纤维以及少量的果胶，而粗蛋白比例较低，因此，质地较硬，不宜咀嚼，如果直接饲喂家畜则会出现适口性较差的现象，从而影响家畜整体的采食量及对秸秆饲料的消化利用率［1］。当前，农作物秸秆资源利用率有限，在畜牧生产上的利用量仅占秸秆总量很少的一部分，除部分用作生活燃料外，大部分被就地粉碎、翻耕还田，或就地焚烧，严重地影响了生态环境［2］。钟华平等［3］调查发现，农作物秸秆直接饲喂家畜或经加工处理后作为饲料的比例仅占30%左右。与此同时，秸秆由于含有15%的水分，长时间堆放还会发生霉变，家畜采食后会引起消化道疾病和黄曲霉中毒等问题。因此，秸秆饲用化的开发利用已迫在眉睫，而微生物黄贮技术的研究与应用则极大地推进了秸秆饲用化的发展。秸秆经黄贮发酵后可有效提高秸秆的适口性、消化利用率和家畜采食量，同时，降低秸秆的pH值还能达到长期保存的目的。目前，研究人员就如何降低秸秆粗纤维含量，提高营养价值和适口性做了大量研究工作［4-5］，提出了制作过程中添加微生物制剂，如乳酸菌、酵母菌、芽胞杆菌等，可有效加快秸秆pH值下降速度，显著提高乳酸含量，使秸秆营养成分得到了明显的改善［6-8］。

近年来，包头市畜牧业产值比重逐步提高，畜牧业发展水平不断提升，但同时也出现了一些新的制约该地区畜牧业发展的因素，例如：阴山以北的固阳县、白云区、达茂旗和石拐区存在饲草料供给不能满足养殖企业（户）需求的问题。此外，阴山以南的土右旗、九原区、高新区和东河区等玉米和小麦秸秆主产区，出现季节性、地区性、结构性过剩，大量秸秆得不到收集利用。为此，该研究旨在通过筛选市售黄贮发酵菌剂产品，选择多组试验条件组合对玉米秸秆黄贮条件进行优化研究，确定制作黄贮的最优参数，在该基础上，将秸秆黄贮产品制成配方日粮，评定其对育肥羊的饲喂效果，以期为缓解该地区粗饲料资源缺乏现状，提高玉米秸秆资源化利用效率提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区自然概况

试验地位于内蒙古包头市土右旗萨拉齐镇吴坝村，属典型大陆性半干旱季风气候。全年光照充足，降水少而集中，无霜期较短，日温差较大。年平均气温7.1℃，7月气温最高，平均22.8℃，1月最低，平均-11.0℃。年平均降雨量339.8 mm，降雨时间多集中在5—9月。

1.2 试验材料

通过实地走访，调查该地区养殖企业和养殖大户的黄贮发酵剂使用情况和市场上发酵剂的流通情况，经过筛选，选择液体和固体黄贮发酵菌剂产品，分别为：泰康菌素（液体）、EM如金菌粉剂（固体）和EM如金菌液（均由包头市凯德商贸有限公司提供）。黄贮用秸秆选择玉米秸秆。

饲喂效果测定选择当地育肥羊饲料 （作为对照）和黄贮秸秆配方日粮，选取小尾寒羊作为饲喂试验用羊 （由土右旗鑫广源农牧业农民专业合作社提供）。

1.3 试验设计与处理

1.3.1黄贮发酵试验设计：采用三因素三水平正交试验设计对玉米秸秆进行实验室小批量黄贮发酵，试验设计方案见表 1。A1、A2、A3分别为泰康菌素秸秆发酵剂 （菌液）、EM如金菌粉剂秸秆发酵剂、EM如金菌液秸秆发酵剂，发酵菌剂在秸秆中的添加量为 3 mg/kg；B1、B2、B3代表不同的发酵周期，分别为 25、30、35 d；C1、C2、C3代表不同组合的黄贮添加辅料，分别为食盐、玉米粉、麸皮；CK组（空白对照）用不添加任何菌剂和辅料的秸秆进行发酵处理。每个处理重复3次。

表1 黄贮发酵试验设计方案

表2 精饲料营养成分指标%

表3 黄贮日粮配方 %

1.3.2黄贮日粮配方设计：参照GB/T 20807—2006《绵羊用精饲料》标准营养成分指标，按照不低于指标值且数值相近的原则，配制添加不同比例玉米黄贮秸秆的配方日粮。精饲料营养成分指标及秸秆黄贮日粮配方见表2和表3。

1.3.3饲喂试验设计：选择6月龄体重相近的小尾寒羊60只，随机分为3组，即试验1组、试验2组和对照组，每组20只羊。以正交试验筛选出的最佳发酵条件调制玉米秸秆黄贮，然后配制含不同添加比例秸秆黄贮（20%、25%、30%、35%、40%）的配方日粮，测定各配方日粮的主要营养成分含量。选取2种含不同添加比例秸秆黄贮的配方日粮开展育肥羊饲喂效果试验。试验1组饲喂黄贮配方A日粮，试验2组饲喂配方B日粮，对照组饲喂市售育肥饲料，饲喂周期为60 d，采取舍饲圈养自由采食方式。每日饲喂2次，8：00和18：00各1次，采用逐步增加饲喂量的方式，从0.8 kg逐渐增加至1.0 kg。

表4 黄贮发酵品质感官评定标准

表5 黄贮发酵品质评价定级标准

1.4 黄贮发酵品质和营养成分测定方法

1.4.1发酵品质测定方法［9］：主要从感官气味、质地、色泽方面来进行评定，具体评价标准见表4，评价结果定级标准见表5。

1.4.2营养成分测定方法［10］

①粗蛋白：采用凯氏定氮法，即在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化样品，将有机氮转变成无机铵盐，然后在碱性条件下将铵盐转化为氨，后者随水蒸气蒸馏出来并被过量的硼酸液吸收，再以标准盐酸滴定，计算出样品中的含氮量。

②粗灰分：将供试品粉碎，使其能通过二号筛，混合均匀后，取供试品2～3 g，置于炽灼至恒重的坩埚中，称定重量（精确至0.01 g），缓缓炽热，注意避免燃烧，至完全碳化时，逐渐升高温度至500～600℃，使其完全灰化并至恒重。

③钙：称取试样2～5 g置于坩埚中 （精确至0.000 2 g），在电炉上小心碳化，再放入高温炉于550℃下灼烧3 h（或测定粗灰分后连续进行），在盛灰坩埚中加入盐酸溶液10 mL和浓硝酸数滴，小心煮沸，将该溶液转入100 mL容量瓶中，冷却至室温，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，用草酸铵定量沉淀，用高锰酸钾法间接测定钙含量。

④磷：采用分光光度法。将供试品中的有机物破坏，使磷元素游离出来，在酸性溶液中，用钒钼酸铵处理，生成黄色的络合物，在400 nm波长下进行比色测定。

1.4.3饲喂效果评价指标及测定方法

1.4.3.1增重及饲料转化情况

①日增重：分别于试验开始和结束时，测定实验羊只的体重，计算试验期间羊只的日增重。

②饲料转化率：根据羊只在试验期间的增重和采食量，计算羊只的饲料转化率。

1.4.3.2屠宰性能

①活体重：宰前24 h停食，保持安静的环境，保证充足的饮水，宰前8 h停水称重。

②胴体重：屠宰，放血，剥皮，去膝关节以下前肢、飞节以下后肢、头（由环枕关节处分割）、尾、内脏（不包括板油和内脏），剩余部分静置30 min后称重。

③眼肌面积：右半侧胴体从第12根肋骨后缘处将脊椎锯开，用利刃切开第12～13肋骨间，于第12肋骨后缘用硫酸纸描绘眼肌面积，重复2次。眼肌面积=眼肌高度×眼肌宽度×0.7。

④系水力：屠宰后1～2 h内，从倒数第3～4胸椎（第1、2腰椎）段背最长肌处切取厚度为1.5 cm、长7 cm的肌肉样品，平置在案板上，用直径为3.85 cm的圆形取样器（面积为9.9 cm2）取样，立即用分度值为0.001 g的天平称取肉样重量。将肉样上下各铺垫48层吸水较好的普通卫生纸 （或18层定性中速滤纸），再上下各用1块2 cm厚的塑料板，在35 kg的压力下保持5 min。解除压力后立即取出，除去卫生纸（或滤纸）后称取肉样重量。系水力=加压后肉重/加压前肉重×100%。

⑤屠宰率：屠宰率=（胴体重+内脏脂肪重）/宰前空腹活重×100%。

⑥大腿肌肉厚度：大腿体侧至股骨体中点的垂直距离。

⑦腰部肌肉厚度：第3腰椎体表至横突的垂直距离。

1.5 数据处理

采用SAS 9.0软件进行数据统计分析。采用单因素方差分析法（One-way ANOVA）检验不同黄贮发酵菌剂、发酵周期、发酵辅料对玉米秸秆黄贮发酵品质影响的差异显著性，以及不同黄贮秸秆配方日粮对小尾寒羊饲喂效果的差异显著性，采用LSD最少显著差异法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同黄贮发酵菌剂、发酵周期和发酵辅料对黄贮品质的影响

秸秆黄贮制作过程中添加黄贮发酵菌剂、发酵辅料以及控制黄贮的发酵周期可有效提高黄贮秸秆的品质，且pH值越低黄贮品质越好。研究发现，玉米秸秆黄贮中添加酶制剂可有效降低碳水化合物含量，提升黄贮发酵质量。玉米秸秆中添加不同发酵菌剂和发酵辅料并经过不同的发酵周期处理后，发现3个因素对秸秆黄贮pH值影响的顺序为：发酵辅料＞发酵菌剂＞发酵周期（见表6）。对照组发酵处理后品质相对较低，稍有腐臭、变色现象，发酵效果不理想。

通过对发酵菌剂、发酵周期和发酵辅料3个因素进行方差分析可知（见表6），在发酵菌剂水平下，K1、K2、K3水平间均存在显著差异（P＜0.05），根据pH值越低黄贮品质越好的判定原则，可以看出K2组合发酵效果最好，即固体EM如金菌剂发酵效果最好；在发酵周期水平下分析可知，K1、K2、K3水平间都存在显著差异 （P＜0.05），K2组合发酵效果最好，并且发酵最佳时间为B2；在发酵辅料水平下进行方差分析可知，K2、K3水平之间没有显著差异（P＞0.05），但是 K2、K3与 K1水平之间存在显著差异（P＜0.05）。由秸秆黄贮品质评分及等级评定结果可知（见表7），以A3B1C1因素组合调制的秸秆黄贮综合评分为20分，等级为优等，因此，综合分析可知：黄贮发酵条件最佳的组合为A3B1C1，即EM如金菌液秸秆发酵剂+发酵25 d+食盐。

2.2 黄贮秸秆配方日粮营养成分测定

利用最佳因素组合A3B1C1调制玉米秸秆黄贮。参照GB/T 20807—2006《绵羊用精饲料》标准营养成分指标，配制育肥羊基础饲料。将发酵好的黄贮秸秆按不同比例（20%、25%、30%、35%、40%）添加至基础日粮中，制成5种育肥羊饲料配方，分别检测5种配方的营养成分含量。由表8可知，5种配方日粮的水分、粗蛋白、钙、磷含量差异不显著（P＞0.05），配方1和配方2日粮的粗灰分含量显著低于配方 3、4、5 日粮（P＜0.05）。5 种配方日粮的粗蛋白含量差异不显著，故选择黄贮添加量最低的配方1和添加量最高的配方5开展育肥羊饲喂效果试验，即试验1组饲喂配方1日粮，试验2组饲喂配方5日粮，对照组饲喂市售育肥饲料。

表6 秸秆黄贮发酵菌剂、发酵周期和发酵辅料正交试验结果

表7 秸秆黄贮品质评分及等级评定结果

表8 5种配方日粮营养成分测定结果%

2.3 玉米黄贮秸秆配方日粮饲喂效果

2.3.1日增重及饲料转化率：由表9可知，试验期间3组羊只的日增重差异不显著（P＞0.05）。试验2组的饲料转化率显著高于对照组（P＜0.05），与试验1组相比差异不显著（P＞0.05）；试验1组的饲料转化率高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。

表9 各组羊只在试验期间的日增重及饲料转化率计算结果

2.3.2屠宰性能：由表10可知，试验1组和试验2组羊只的活体重和胴体重显著高于对照组 （P＜0.05），但 2 个试验组之间差异不显著（P＞0.05）；试验1组的屠宰率显著高于试验2组和对照组 （P＜0.05）；试验1组和试验2组的单块眼肌面积显著高于对照组（P＜0.05），但2个试验组之间差异不显著（P＞0.05）；3组羊只的大腿肌肉厚度、腰部肌肉厚度、系水力差异均不显著（P＞0.05）。

表10 各组羊只屠宰性能指标测定结果

3 讨论与结论

该研究通过开展市场调查，筛选出包头地区玉米秸秆黄贮调制常用的3种发酵菌剂。以发酵菌剂、发酵周期和发酵辅料作为影响秸秆黄贮调制的主要影响因素，利用正交试验确定了最佳发酵因素组合为EM如金菌液秸秆发酵剂+发酵25 d+食盐；以确定的最优发酵条件，制备了玉米秸秆黄贮饲料，将不同比例的秸秆黄贮添加至育肥羊基础日粮中，测定了不同黄贮添加比例的配方日粮的主要营养成分含量，在综合考虑配方日粮营养成分含量及添加比例的基础上，确定使用黄贮添加比例为20%和40%的配方日粮开展小尾寒羊饲喂效果试验。结果表明，饲喂玉米黄贮饲料的试验组育肥羊只，其在试验期间的日增重与饲喂市售育肥饲料的对照组羊只相同，且饲料转化率、活体重、胴体重高于对照组。综合考虑配方日粮的营养成分含量、饲喂效果以及饲喂成本因素，在基础饲料中添加40%的玉米黄贮秸秆对小尾寒羊的育肥效果最佳。