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摘要：本试验以玉米秸秆为主，添加各种附加料，充分搅拌混合，含水率调至50%左右，装入50 kg 塑料袋，调制TMR发酵饲料，在常温下密封保存1个月（处理1）和3个月（处理2），取样分析其感官指标、发酵品质、营养成分以及粒度分布。结果表明，处理1和处理2发酵饲料感官评定为优良；处理1和处理2发酵饲料的含水量分别54.66%和53.80%，处理间无显著差异（P>0.05）；处理2乙酸和总酸含量显著高于处理1，pH值显著低于处理1（P<0.05）；处理2粗蛋白（CP）含量显著降低（P<0.05），但中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量在处理间无显著差异；处理1和处理2经PSPS筛分后第一层发酵饲料颗粒度间无显著性差异（P>0.05），第二层、第三层筛网和底层上的饲料颗粒比例均存在显著性差异（P<0.05）。可见，玉米秸秆为主袋装发酵TMR饲料的发酵品质好，营养成分及粒度分布合理，可供1～3月保存使用。
关键词：玉米秸秆；TMR发酵饲料；营养成分；颗粒度
中图分类号：S816.6文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）02-0151-05
我国是世界上农作物秸秆生产量最大的国家之一，每年的可再生秸秆理论资源量为8.4 亿吨，可收集资源量约为7 亿吨。其中，玉米秸秆资源量最大，约为2.43 亿吨，占秸秆可收集资源量的34.7%[1，2]。玉米是新疆主要的农作物之一，种植面积达8.56×105 hm2，主要分布在伊犁、塔城、昌吉等区域[3]。秸秆是一种非常规饲料资源，其共同特点是质地粗硬、适口性差、消化率低、营养价值不高，很难被家畜消化利用，造成资源的巨大浪费[4]。秸秆饲料化就是以秸秆经过青贮、氨化、微贮等物理、化学和生物技术处理，提高其营养价值、养分含量及适口性后用于饲养畜禽，通过养畜过腹还田的一种科学方法。
TMR是根据反刍动物（牛、羊等）的营养需求，把揉碎的粗饲料、精料和各种添加剂进行充分混合而得到的营养平衡的全混合日粮[5，6]，通过微生物厌氧发酵可使饲料變得柔软且蓬松，显著改善适口性，同时可提高贮藏性[7]。前报[8]总结了复合菌、尿素和食盐同时添加玉米秸秆为主TMR发酵饲料的效果最佳，其贮藏性、适口性和饲料价值均高于单一添加。氨化可以提高玉米秸秆粗蛋白含量，并使秸秆中的纤维结构改变，提高秸秆饲料的利用率[9]。玉米秸秆经生物发酵后，可以显著增加营养成分，延长贮存保质期[10]。本研究以玉米秸秆为主，添加各种附加料调制TMR发酵饲料，科学评价贮藏时间对发酵品质、营养成分以及粒度分布的影响，为更有效地利用玉米秸秆资源提供科学依据。
1材料与方法
1.1材料
本试验所用收获后的玉米秸秆、小麦秸秆、甜菜渣、葡萄籽皮渣、玉米渣头、小麦渣头等均取自新疆伊犁益生生物科技有限公司。
1.2发酵饲料调制
分别取粉碎的玉米秸秆50%、小麦秸秆20%、甜菜渣5%、葡萄渣5%、玉米渣头10%、小麦渣头10%，利用饲料搅拌机混匀，将混合物的水分含量调至45%～55%，拌匀后装入50 kg 塑料袋调制TMR发酵饲料，在常温下密封保存1个月（处理1）和3个月（处理2）后开袋供分析。
1.3取样及处理方法
打开塑料袋，将各处理发酵饲料充分混合均匀，首先对其表面及内部饲料进行感官鉴定；再从发酵饲料中至少选5点取样，每点取样量200 g以上，总量不少于1 kg，用四分法将原始样品缩至500 g，风干后粉碎至40目，再用四分法缩至250 g，对发酵品质、营养成分及颗粒度进行测定评价。
1.4测定指标及方法
1.4.1感官评价采用德国农业协会（Deutsche Lan Dwirtschafts Gesellschaft）评分法，根据气味、质地、色泽 3 项进行评分，然后再按得分划分为优良（16～20分）、尚可（10～15分）、中等（5～9分）、腐败（0～4分） 4 个等级进行感观评价[11]。
指标评分标准得分气味有芳香果味或明显的面包香味14有微弱的丁酸臭味，或较轻的酸味，芳香味弱10丁酸味颇重，或有刺鼻的焦糊臭或霉味4有较强的丁酸臭味或氨味，或几乎无酸味2质地茎叶结构保持良好4茎叶结构保持较差2茎叶结构保持极差，或有轻度的霉菌污染1茎叶腐烂或污染严重0色泽与原料相似，烘干后呈淡褐色2略有变色呈淡黄色或带褐色1变色严重，墨绿色或褐色呈黄色，霉味较强0
1.4.2发酵品质测定称取50 g，加入 100 mL蒸馏水，飞利浦榨汁机搅碎3 min，4层纱布过滤，每次不超过30 s，滤纸过滤，使用pH电极测试表对滤液进行pH测定，用高效液相色谱法对乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）等进行测定。水分含量采用烘干法测定。
1.4.3营养成分测定粗蛋白（CP）含量采用凯氏定氮法测定；中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量采用范氏（Van Soest）洗涤纤维分析法进行测定；粗灰分（Ash）采用高温碳化法测定；钙（Ca）采用高锰酸钾法测定；磷（P）采用钼酸铵法测定；硒（Se）采用氢化物原子荧光光谱法测定。
1.4.4颗粒度筛分试验中所收集的TMR发酵饲料鲜样打开用PSPS分析样品颗粒大小。测定方法如下：将三层筛子和底盘按孔径由大到小依次向下排列（共四层，筛网孔径分别为19、8、1.18 mm），取约200 g鲜样置于最上层筛（孔径19 mm）。筛子总共水平振荡40下（每个方向5次，共两组）[12]，振荡频率为1次砂或水平振荡距离大于17 cm。振荡过程中不允许出现垂直振动。各层筛分别称重、记录，然后在筛后称量各层筛体重量，记录，计算颗粒度。
如果天平量程不够，可以直接称量样品净重，操作时应快速称重，防止水分过量损失，产生误差。 1.5统计分析
数据采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0进行数据整理并进行统计分析。
2结果与分析
2.1感官评价
由表2可知，色泽上，处理1没有变色，呈黄绿色，处理2略有变色；气味上，均有芳香果味；质地上，柔软松散而不粘手，无霉菌污染。综合评分，处理1和处理2均大于16分，为1级（优良）。
3 讨论
TMR发酵是根据家畜的饲料配方，将各原料成分均匀混合而成的一种营养浓度均衡的日粮。TMR发酵饲料的发酵品质的感观评价主要包括质地、色泽及气味等。优质的发酵饲料质地柔软而不粘手，色泽淡褐色或黄绿色，气味无丁酸臭味，有芳香味或明显的面包香味；发酵质量较差时，质地发粘甚至结块，色泽呈棕色或黑色，则与发酵最初阶段产生过多热量有关，由于适宜霉菌生长而极易腐烂[13]；气味方面发出醋酸味或混合有酒精气味，由于热量产生较多而遭破坏的发酵可能有烟草或焦糖味[14]。本试验中，TMR发酵饲料处理1和处理2感官评价结果表明，气味各处理均有芳香果味；质地柔软松散而不粘手；色泽处理1没有变色，呈黄绿色，处理2略有变色，呈淡黄色，无霉菌污染，保存期延长至3个月，仍无质变现象，感官评定均为良，这与Muck[15]的研究结果较为一致。
pH值是生产中能够快速反映发酵品质的重要指标。随着存放时间延长，裹包TMR 的pH 值均逐渐降低，这是因为厌氧环境下微生物引起碳水化合物发酵产生较大量乳酸，使得发酵饲料pH 值出现降低[16]。发酵全混合日粮干物质含量较高时，pH值在4.5左右，亦能使其得到好的保存[17]。本试验TMR发酵饲料保存1个月pH值为4.70，保存期延长至3个月，使发酵饲料pH值降至4.33，说明各处理均达到优质发酵饲料的标准。
蛋白质是反刍家畜生长过程中需要的重要营养物质之一，是家畜日粮中不可缺少的营养物质。本试验结果表明，TMR发酵饲料保存期延长至3个月，粗蛋白含量较保存1个月低，因TMR青贮发酵过程中，一方面饲料中的蛋白质通过植物蛋白酶分解，另一方面，微生物也能明显分解饲料中的真蛋白[18]，使真蛋白变成非蛋白氮，貯藏时间延长粗蛋白含量呈降低趋势，这与前人[19-23]的研究结果一致。
饲料长度（主要指粗饲料）对奶牛的采食量、瘤胃发酵、采食行为和生产性能的影响是当今奶牛研究的热点之一，各国学者在确定TMR的合理长度方面做了大量工作[24]。对玉米青贮的筛分发现，在我国青贮的制作过程中饲料颗粒度普遍偏大，一般超过饲料标准粒度范围（19 mm），使得停留在PSPS第一层筛网上的饲料比例偏大，不仅容易造成奶牛挑食，还容易在青贮制作过程中发生霉变[24]。本试验使用PSPS颗粒度分级筛分析，处理1和处理2经PSPS筛分后第一层数据之间无显著差异（P>0.05），第二层、第三层筛网和底盘上的饲料比例均存在显著差异（P<0.05），处理1的颗粒度偏小，粒度分布合理，适合家畜。
4 结论
玉米秸秆为主TMR发酵饲料，保存1个月感官评价优，pH值达到优质饲料标准，营养价值高，粒度分布合理，该处理效果最佳，可供在生产上推广使用。保存期延长至3个月，仍无质变现象，粗蛋白含量下降，营养成分和颗粒度合理，比保存1个月的效果偏低。
参考文献：
[1]Yuan X F， Li P P， Wang H， et al. Enhancing the anaerobic digestion of corn stalks using composite microbial pretreatment [J].J. Microbial. Biotechnology， 2011， 21（7）： 746-752.
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[17]邱小燕，原现军，郭刚.添加糖蜜和乙酸对西藏发酵全混合日粮青贮发酵品质及有氧稳定性影响[J].草业学报，2014，23（6）：111-118.
[18]吴彦奇，徐刚毅，韩延明.添加不同比例的氮硫对玉米秸青贮料营养价值的影响[J].草地学报，1995，3（2）：120-125.
[19]管武太， Ashbell G， Hen Y，等.微生物添加剂对青贮高粱发酵品质和稳定性的影响[J].中国农业科学，2002，35（11）：1401-1405.
[20]史占全，刘建新，张菁桦.添加酶制剂对青贮玉米秸发酵品质和化学成分的影响[J].浙江农业大学学报，l998，24（6）：653-657.
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[23]徐炜玲.粗饲料物理化学特性对瘤胃纤维降解和发酵参数的影响[D].北京：中国农业大学，2004.
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收稿日期：2016-07-14
基金项目：国家自然科学基金项目（21177068）；中国农业科学院创新工程项目（2015-cxgc-xym，2016-cxgc-xym）
作者简介：徐奕（1994-），女，天津市人，本科在读，环境科学专业。
通讯作者：徐应明（1964-），男，研究员，主要从事农田土壤重金属污染钝化修复技术研究。E-mail：ymxu1999@126.com
关键词：玉米秸秆；TMR发酵饲料；营养成分；颗粒度
中图分类号：S816.6文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）02-0151-05
我国是世界上农作物秸秆生产量最大的国家之一，每年的可再生秸秆理论资源量为8.4 亿吨，可收集资源量约为7 亿吨。其中，玉米秸秆资源量最大，约为2.43 亿吨，占秸秆可收集资源量的34.7%[1，2]。玉米是新疆主要的农作物之一，种植面积达8.56×105 hm2，主要分布在伊犁、塔城、昌吉等区域[3]。秸秆是一种非常规饲料资源，其共同特点是质地粗硬、适口性差、消化率低、营养价值不高，很难被家畜消化利用，造成资源的巨大浪费[4]。秸秆饲料化就是以秸秆经过青贮、氨化、微贮等物理、化学和生物技术处理，提高其营养价值、养分含量及适口性后用于饲养畜禽，通过养畜过腹还田的一种科学方法。
TMR是根据反刍动物（牛、羊等）的营养需求，把揉碎的粗饲料、精料和各种添加剂进行充分混合而得到的营养平衡的全混合日粮[5，6]，通过微生物厌氧发酵可使饲料變得柔软且蓬松，显著改善适口性，同时可提高贮藏性[7]。前报[8]总结了复合菌、尿素和食盐同时添加玉米秸秆为主TMR发酵饲料的效果最佳，其贮藏性、适口性和饲料价值均高于单一添加。氨化可以提高玉米秸秆粗蛋白含量，并使秸秆中的纤维结构改变，提高秸秆饲料的利用率[9]。玉米秸秆经生物发酵后，可以显著增加营养成分，延长贮存保质期[10]。本研究以玉米秸秆为主，添加各种附加料调制TMR发酵饲料，科学评价贮藏时间对发酵品质、营养成分以及粒度分布的影响，为更有效地利用玉米秸秆资源提供科学依据。
1材料与方法
1.1材料
本试验所用收获后的玉米秸秆、小麦秸秆、甜菜渣、葡萄籽皮渣、玉米渣头、小麦渣头等均取自新疆伊犁益生生物科技有限公司。
1.2发酵饲料调制
分别取粉碎的玉米秸秆50%、小麦秸秆20%、甜菜渣5%、葡萄渣5%、玉米渣头10%、小麦渣头10%，利用饲料搅拌机混匀，将混合物的水分含量调至45%～55%，拌匀后装入50 kg 塑料袋调制TMR发酵饲料，在常温下密封保存1个月（处理1）和3个月（处理2）后开袋供分析。
1.3取样及处理方法
打开塑料袋，将各处理发酵饲料充分混合均匀，首先对其表面及内部饲料进行感官鉴定；再从发酵饲料中至少选5点取样，每点取样量200 g以上，总量不少于1 kg，用四分法将原始样品缩至500 g，风干后粉碎至40目，再用四分法缩至250 g，对发酵品质、营养成分及颗粒度进行测定评价。
1.4测定指标及方法
1.4.1感官评价采用德国农业协会（Deutsche Lan Dwirtschafts Gesellschaft）评分法，根据气味、质地、色泽 3 项进行评分，然后再按得分划分为优良（16～20分）、尚可（10～15分）、中等（5～9分）、腐败（0～4分） 4 个等级进行感观评价[11]。
指标评分标准得分气味有芳香果味或明显的面包香味14有微弱的丁酸臭味，或较轻的酸味，芳香味弱10丁酸味颇重，或有刺鼻的焦糊臭或霉味4有较强的丁酸臭味或氨味，或几乎无酸味2质地茎叶结构保持良好4茎叶结构保持较差2茎叶结构保持极差，或有轻度的霉菌污染1茎叶腐烂或污染严重0色泽与原料相似，烘干后呈淡褐色2略有变色呈淡黄色或带褐色1变色严重，墨绿色或褐色呈黄色，霉味较强0
1.4.2发酵品质测定称取50 g，加入 100 mL蒸馏水，飞利浦榨汁机搅碎3 min，4层纱布过滤，每次不超过30 s，滤纸过滤，使用pH电极测试表对滤液进行pH测定，用高效液相色谱法对乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）等进行测定。水分含量采用烘干法测定。
1.4.3营养成分测定粗蛋白（CP）含量采用凯氏定氮法测定；中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量采用范氏（Van Soest）洗涤纤维分析法进行测定；粗灰分（Ash）采用高温碳化法测定；钙（Ca）采用高锰酸钾法测定；磷（P）采用钼酸铵法测定；硒（Se）采用氢化物原子荧光光谱法测定。
1.4.4颗粒度筛分试验中所收集的TMR发酵饲料鲜样打开用PSPS分析样品颗粒大小。测定方法如下：将三层筛子和底盘按孔径由大到小依次向下排列（共四层，筛网孔径分别为19、8、1.18 mm），取约200 g鲜样置于最上层筛（孔径19 mm）。筛子总共水平振荡40下（每个方向5次，共两组）[12]，振荡频率为1次砂或水平振荡距离大于17 cm。振荡过程中不允许出现垂直振动。各层筛分别称重、记录，然后在筛后称量各层筛体重量，记录，计算颗粒度。
如果天平量程不够，可以直接称量样品净重，操作时应快速称重，防止水分过量损失，产生误差。 1.5统计分析
数据采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0进行数据整理并进行统计分析。
2结果与分析
2.1感官评价
由表2可知，色泽上，处理1没有变色，呈黄绿色，处理2略有变色；气味上，均有芳香果味；质地上，柔软松散而不粘手，无霉菌污染。综合评分，处理1和处理2均大于16分，为1级（优良）。
3 讨论
TMR发酵是根据家畜的饲料配方，将各原料成分均匀混合而成的一种营养浓度均衡的日粮。TMR发酵饲料的发酵品质的感观评价主要包括质地、色泽及气味等。优质的发酵饲料质地柔软而不粘手，色泽淡褐色或黄绿色，气味无丁酸臭味，有芳香味或明显的面包香味；发酵质量较差时，质地发粘甚至结块，色泽呈棕色或黑色，则与发酵最初阶段产生过多热量有关，由于适宜霉菌生长而极易腐烂[13]；气味方面发出醋酸味或混合有酒精气味，由于热量产生较多而遭破坏的发酵可能有烟草或焦糖味[14]。本试验中，TMR发酵饲料处理1和处理2感官评价结果表明，气味各处理均有芳香果味；质地柔软松散而不粘手；色泽处理1没有变色，呈黄绿色，处理2略有变色，呈淡黄色，无霉菌污染，保存期延长至3个月，仍无质变现象，感官评定均为良，这与Muck[15]的研究结果较为一致。
pH值是生产中能够快速反映发酵品质的重要指标。随着存放时间延长，裹包TMR 的pH 值均逐渐降低，这是因为厌氧环境下微生物引起碳水化合物发酵产生较大量乳酸，使得发酵饲料pH 值出现降低[16]。发酵全混合日粮干物质含量较高时，pH值在4.5左右，亦能使其得到好的保存[17]。本试验TMR发酵饲料保存1个月pH值为4.70，保存期延长至3个月，使发酵饲料pH值降至4.33，说明各处理均达到优质发酵饲料的标准。
蛋白质是反刍家畜生长过程中需要的重要营养物质之一，是家畜日粮中不可缺少的营养物质。本试验结果表明，TMR发酵饲料保存期延长至3个月，粗蛋白含量较保存1个月低，因TMR青贮发酵过程中，一方面饲料中的蛋白质通过植物蛋白酶分解，另一方面，微生物也能明显分解饲料中的真蛋白[18]，使真蛋白变成非蛋白氮，貯藏时间延长粗蛋白含量呈降低趋势，这与前人[19-23]的研究结果一致。
饲料长度（主要指粗饲料）对奶牛的采食量、瘤胃发酵、采食行为和生产性能的影响是当今奶牛研究的热点之一，各国学者在确定TMR的合理长度方面做了大量工作[24]。对玉米青贮的筛分发现，在我国青贮的制作过程中饲料颗粒度普遍偏大，一般超过饲料标准粒度范围（19 mm），使得停留在PSPS第一层筛网上的饲料比例偏大，不仅容易造成奶牛挑食，还容易在青贮制作过程中发生霉变[24]。本试验使用PSPS颗粒度分级筛分析，处理1和处理2经PSPS筛分后第一层数据之间无显著差异（P>0.05），第二层、第三层筛网和底盘上的饲料比例均存在显著差异（P<0.05），处理1的颗粒度偏小，粒度分布合理，适合家畜。
4 结论
玉米秸秆为主TMR发酵饲料，保存1个月感官评价优，pH值达到优质饲料标准，营养价值高，粒度分布合理，该处理效果最佳，可供在生产上推广使用。保存期延长至3个月，仍无质变现象，粗蛋白含量下降，营养成分和颗粒度合理，比保存1个月的效果偏低。
参考文献：
[1]Yuan X F， Li P P， Wang H， et al. Enhancing the anaerobic digestion of corn stalks using composite microbial pretreatment [J].J. Microbial. Biotechnology， 2011， 21（7）： 746-752.
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[18]吴彦奇，徐刚毅，韩延明.添加不同比例的氮硫对玉米秸青贮料营养价值的影响[J].草地学报，1995，3（2）：120-125.
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收稿日期：2016-07-14
基金项目：国家自然科学基金项目（21177068）；中国农业科学院创新工程项目（2015-cxgc-xym，2016-cxgc-xym）
作者简介：徐奕（1994-），女，天津市人，本科在读，环境科学专业。
通讯作者：徐应明（1964-），男，研究员，主要从事农田土壤重金属污染钝化修复技术研究。E-mail：ymxu1999@126.com