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我国全棉籽和棉籽粕产量巨大,可用作饲料原料直接提供蛋白,是极具潜力的反刍动物饲料原料。但其存在蛋白品质差,含有游离棉酚等问题,实际生产利用受到限制。微生物固态发酵可以改善饲料的营养价值,降低抗营养因子含量,但不同发酵方式的成本及效果差异较大。因此,本试验以全棉籽和棉籽粕为底物进行固态发酵,比较不同菌株发酵效果、生料与熟料发酵效果,优化全棉籽和棉籽粕的发酵条件参数,通过体外产气法评价发酵效果。本试验分三个部分:试验一发酵菌株与发酵方式的筛选优化使用课题组前期分离培养保种的芽孢杆菌Cohnella xylanilytica strain T5,Paenibacillus sp.strain F4,Bacillus velezensis T11分别对全棉籽和棉籽粕进行单菌固态发酵。测定各菌株的生长曲线,得到各菌株种子液最佳培养时间。将全棉籽或棉籽粕、玉米面及麦麸按8:1:1的比例均匀混合作为对照组,分别设不灭菌发酵组（生料）和灭菌发酵组（熟料）,灭菌条件为121℃灭菌30min,发酵条件为发酵温度39℃,发酵时间3d,种子液添加量20%,料水比1:0.8。以CP含量和CP增加率为评价指标,选出发酵效果较优的发酵方式和菌株,每个处理三个重复。结果表明:（1）芽孢杆菌T5、芽孢杆菌T11和芽孢杆菌F4种子液的最佳培养时间分别是14h、16h和18h,此培养时间下的菌落数分别约为2.48×10~7cfu/m L、2.03×10~7cfu/m L和1.35×10~7cfu/m L。（2）用芽孢杆菌T5、T11和F4发酵全棉籽和棉籽粕,显著提高CP含量（P＜0.05）。灭菌后对照组的CP含量显著降低（P＜0.05）。与对照组相比,不灭菌发酵全棉籽粗蛋白分别增加了14.99%、14.71%和6.74%（P＜0.05）,灭菌发酵粗蛋白分别增加了6.4%、7.97%和3.62%（P＜0.05）;与对照组相比,不灭菌发酵棉籽粕CP分别增加9.00%、11.28%和6.46%（P＜0.05）,灭菌发酵CP分别增加了2.39%、3.50%和3.34%（P＜0.05）。未灭菌条件下发酵全棉籽和棉籽粕CP增加率显著高于灭菌条件下CP增加率（P＜0.05）,芽孢杆菌T5、T11发酵全棉籽和棉籽粕CP增加率显著高于F4（P＜0.05）。因此,选用芽孢杆菌T5和T11固态生料发酵全棉籽和棉籽粕。试验二全棉籽及棉籽粕固态发酵的条件优化使用芽孢杆菌T5和T11生料发酵全棉籽和棉籽粕,首先进行单因素试验,以CP增加率作为效应指标,依次筛选温度、时间、料水比和种子液添加量四个发酵条件,结合回归分析确定各条件参数最适值,并比较全棉籽和棉籽粕的发酵效果,然后在单因素试验基础上对发酵效果较好的原料进行正交试验确定其最佳发酵条件,比较最适发酵条件下发酵组和对照组的营养成分变化。结果表明:（1）根据单因素试验结果,各条件参数均显著影响发酵全棉籽和棉籽粕的CP含量（P＜0.05）,全棉籽发酵后,粗蛋白增加率最高达17.29%,棉籽粕发酵后,粗蛋白增加率最高为12.08%。与棉籽粕相比,芽孢杆菌T5和T11对全棉籽增蛋白效果较好,因此对全棉籽进行正交试验进一步优化发酵条件。（2）根据正交试验结果,芽孢杆菌T5发酵全棉籽影响因素大小依次为料水比、发酵时间、种子液添加量和发酵温度,适宜发酵条件为发酵温度33℃,时间5d,接种量为25%,料水比1:0.8。芽孢杆菌T11发酵全棉籽影响因素大小依次为发酵时间、料水比、发酵温度、种子液添加量,适宜发酵条件为发酵温度42℃,发酵时间6d,接种量为20%,料水比1:0.6。（3）适宜条件下发酵全棉籽,芽孢杆菌T5发酵组和芽孢杆菌T11发酵组的CP比对照组分别增加了18.92%和20.52%（P＜0.05）,TP分别增加了11.46%和11.17%（P＜0.05）。芽孢杆菌T5发酵组和芽孢杆菌T11发酵组的CF从24.96%分别降低到23.97%和22.95%（P＜0.05）。芽孢杆菌T5发酵组的必需氨基酸和总氨基酸含量增加了11.20%和3.57%（P＜0.05）,芽孢杆菌T11发酵组的必需氨基酸和总氨基酸含量增加了14.72%和7.23%（P＜0.05）。芽孢杆菌T5发酵组和芽孢杆菌T11发酵组游离棉酚降解率分别为26.08%和56.45%（P＜0.05）,脱氧雪腐镰刀菌烯醇分别降低15.38%和23.08%（P＜0.05）。（4）扫描电镜结果显示,对照组全棉籽结构完整,芽孢杆菌T5发酵组和芽孢杆菌T11发酵组的全棉籽表明不平整,出现大量孔洞,纤维结构被破坏,整体结构较松散。试验三体外产气评定固态发酵棉籽瘤胃发酵特性将试验二最佳条件下全棉籽发酵产物和对照组作为发酵底物,进行48 h体外发酵试验,每个处理设4个重复。试验期间记录3、6、9、12、24、48 h时发酵管刻度读数,并在每个时间点收集发酵液用于瘤胃发酵特性分析,结果表明:（1）芽孢杆菌T5发酵组的潜在产气量显著高于芽孢杆菌T11发酵组,产气速率显著低于芽孢杆菌T11发酵组（P＜0.05）。（2）芽孢杆菌T5和T11发酵组的NH3-N显著高于对照组（P＜0.05）,但MCP差异不显著。（3）芽孢杆菌T5发酵组和芽孢杆菌T11发酵组总挥发性脂肪酸、乙酸和丁酸浓度显著高于对照组（P＜0.05）。综上所述,芽孢杆菌T5和T11发酵全棉籽和棉籽粕增蛋白效果优于芽孢杆菌F4,生料发酵的增蛋白效果优于熟料发酵,并且全棉籽的发酵效果更好。芽孢杆菌T5和芽孢杆菌T11固态生料发酵全棉籽,可提高蛋白含量,增加总氨基酸和必需氨基酸含量,降低纤维含量,降低游离棉酚和脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量,有效改善全棉籽营养价值。体外产气法发现经芽孢杆菌发酵后的全棉籽可促进瘤胃发酵。因此,可用芽孢杆菌T5和T11固态发酵全棉籽改善其营养品质,提高利用价值。