玉米秸稈為主TMR發酵飼料的發酵品質和粒度評價

瑪里蘭?畢克塔依爾+劉克正+艾比布拉?伊馬木

摘要：本試驗以玉米秸稈為主，添加各種附加料，充分攪拌混合，含水率調至50%左右，裝入50 kg 塑料袋，調制TMR發酵飼料，在常溫下密封保存1個月（處理1）和3個月（處理2），取樣分析其感官指標、發酵品質、營養成分以及粒度分布。結果表明，處理1和處理2發酵飼料感官評定為優良；處理1和處理2發酵飼料的含水量分別54.66%和53.80%，處理間無顯著差異（P>0.05）；處理2乙酸和總酸含量顯著高于處理1，pH值顯著低于處理1（P<0.05）；處理2粗蛋白（CP）含量顯著降低（P<0.05），但中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量在處理間無顯著差異；處理1和處理2經PSPS篩分后第一層發酵飼料顆粒度間無顯著性差異（P>0.05），第二層、第三層篩網和底層上的飼料顆粒比例均存在顯著性差異（P<0.05）。可見，玉米秸稈為主袋裝發酵TMR飼料的發酵品質好，營養成分及粒度分布合理，可供1～3月保存使用。

關鍵詞：玉米秸稈；TMR發酵飼料；營養成分；顆粒度

中圖分類號：S816.6文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）02-0151-05

我國是世界上農作物秸稈生產量最大的國家之一，每年的可再生秸稈理論資源量為8.4 億噸，可收集資源量約為7 億噸。其中，玉米秸稈資源量最大，約為2.43 億噸，占秸稈可收集資源量的34.7%[1，2]。玉米是新疆主要的農作物之一，種植面積達8.56×105 hm2，主要分布在伊犁、塔城、昌吉等區域[3]。秸稈是一種非常規飼料資源，其共同特點是質地粗硬、適口性差、消化率低、營養價值不高，很難被家畜消化利用，造成資源的巨大浪費[4]。秸稈飼料化就是以秸稈經過青貯、氨化、微貯等物理、化學和生物技術處理，提高其營養價值、養分含量及適口性后用于飼養畜禽，通過養畜過腹還田的一種科學方法。

TMR是根據反芻動物（牛、羊等）的營養需求，把揉碎的粗飼料、精料和各種添加劑進行充分混合而得到的營養平衡的全混合日糧[5，6]，通過微生物厭氧發酵可使飼料變得柔軟且蓬松，顯著改善適口性，同時可提高貯藏性[7]。前報[8]總結了復合菌、尿素和食鹽同時添加玉米秸稈為主TMR發酵飼料的效果最佳，其貯藏性、適口性和飼料價值均高于單一添加。氨化可以提高玉米秸稈粗蛋白含量，并使秸稈中的纖維結構改變，提高秸稈飼料的利用率[9]。玉米秸稈經生物發酵后，可以顯著增加營養成分，延長貯存保質期[10]。本研究以玉米秸稈為主，添加各種附加料調制TMR發酵飼料，科學評價貯藏時間對發酵品質、營養成分以及粒度分布的影響，為更有效地利用玉米秸稈資源提供科學依據。

1材料與方法

1.1材料

本試驗所用收獲后的玉米秸稈、小麥秸稈、甜菜渣、葡萄籽皮渣、玉米渣頭、小麥渣頭等均取自新疆伊犁益生生物科技有限公司。

1.2發酵飼料調制

分別取粉碎的玉米秸稈50%、小麥秸稈20%、甜菜渣5%、葡萄渣5%、玉米渣頭10%、小麥渣頭10%，利用飼料攪拌機混勻，將混合物的水分含量調至45%～55%，拌勻后裝入50 kg 塑料袋調制TMR發酵飼料，在常溫下密封保存1個月（處理1）和3個月（處理2）后開袋供分析。

1.3取樣及處理方法

打開塑料袋，將各處理發酵飼料充分混合均勻，首先對其表面及內部飼料進行感官鑒定；再從發酵飼料中至少選5點取樣，每點取樣量200 g以上，總量不少于1 kg，用四分法將原始樣品縮至500 g，風干后粉碎至40目，再用四分法縮至250 g，對發酵品質、營養成分及顆粒度進行測定評價。

1.4測定指標及方法

1.4.1感官評價采用德國農業協會（Deutsche Lan Dwirtschafts Gesellschaft）評分法，根據氣味、質地、色澤 3 項進行評分，然后再按得分劃分為優良（16～20分）、尚可（10～15分）、中等（5～9分）、腐敗（0～4分） 4 個等級進行感觀評價[11]。

指標評分標準得分氣味有芳香果味或明顯的面包香味14有微弱的丁酸臭味，或較輕的酸味，芳香味弱10丁酸味頗重，或有刺鼻的焦糊臭或霉味4有較強的丁酸臭味或氨味，或幾乎無酸味2質地莖葉結構保持良好4莖葉結構保持較差2莖葉結構保持極差，或有輕度的霉菌污染1莖葉腐爛或污染嚴重0色澤與原料相似，烘干后呈淡褐色2略有變色呈淡黃色或帶褐色1變色嚴重，墨綠色或褐色呈黃色，霉味較強0

1.4.2發酵品質測定稱取50 g，加入 100 mL蒸餾水，飛利浦榨汁機攪碎3 min，4層紗布過濾，每次不超過30 s，濾紙過濾，使用pH電極測試表對濾液進行pH測定，用高效液相色譜法對乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）等進行測定。水分含量采用烘干法測定。

1.4.3營養成分測定粗蛋白（CP）含量采用凱氏定氮法測定；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量采用范氏（Van Soest）洗滌纖維分析法進行測定；粗灰分（Ash）采用高溫碳化法測定；鈣（Ca）采用高錳酸鉀法測定；磷（P）采用鉬酸銨法測定；硒（Se）采用氫化物原子熒光光譜法測定。

1.4.4顆粒度篩分試驗中所收集的TMR發酵飼料鮮樣打開用PSPS分析樣品顆粒大小。測定方法如下：將三層篩子和底盤按孔徑由大到小依次向下排列（共四層，篩網孔徑分別為19、8、1.18 mm），取約200 g鮮樣置于最上層篩（孔徑19 mm）。篩子總共水平振蕩40下（每個方向5次，共兩組）[12]，振蕩頻率為1次砂或水平振蕩距離大于17 cm。振蕩過程中不允許出現垂直振動。各層篩分別稱重、記錄，然后在篩后稱量各層篩體重量，記錄，計算顆粒度。

如果天平量程不夠，可以直接稱量樣品凈重，操作時應快速稱重，防止水分過量損失，產生誤差。

1.5統計分析

數據采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0進行數據整理并進行統計分析。

2結果與分析

2.1感官評價

由表2可知，色澤上，處理1沒有變色，呈黃綠色，處理2略有變色；氣味上，均有芳香果味；質地上，柔軟松散而不粘手，無霉菌污染。綜合評分，處理1和處理2均大于16分，為1級（優良）。

3 討論

TMR發酵是根據家畜的飼料配方，將各原料成分均勻混合而成的一種營養濃度均衡的日糧。TMR發酵飼料的發酵品質的感觀評價主要包括質地、色澤及氣味等。優質的發酵飼料質地柔軟而不粘手，色澤淡褐色或黃綠色，氣味無丁酸臭味，有芳香味或明顯的面包香味；發酵質量較差時，質地發粘甚至結塊，色澤呈棕色或黑色，則與發酵最初階段產生過多熱量有關，由于適宜霉菌生長而極易腐爛[13]；氣味方面發出醋酸味或混合有酒精氣味，由于熱量產生較多而遭破壞的發酵可能有煙草或焦糖味[14]。本試驗中，TMR發酵飼料處理1和處理2感官評價結果表明，氣味各處理均有芳香果味；質地柔軟松散而不粘手；色澤處理1沒有變色，呈黃綠色，處理2略有變色，呈淡黃色，無霉菌污染，保存期延長至3個月，仍無質變現象，感官評定均為良，這與Muck[15]的研究結果較為一致。

pH值是生產中能夠快速反映發酵品質的重要指標。隨著存放時間延長，裹包TMR 的pH 值均逐漸降低，這是因為厭氧環境下微生物引起碳水化合物發酵產生較大量乳酸，使得發酵飼料pH 值出現降低[16]。發酵全混合日糧干物質含量較高時，pH值在4.5左右，亦能使其得到好的保存[17]。本試驗TMR發酵飼料保存1個月pH值為4.70，保存期延長至3個月，使發酵飼料pH值降至4.33，說明各處理均達到優質發酵飼料的標準。

蛋白質是反芻家畜生長過程中需要的重要營養物質之一，是家畜日糧中不可缺少的營養物質。本試驗結果表明，TMR發酵飼料保存期延長至3個月，粗蛋白含量較保存1個月低，因TMR青貯發酵過程中，一方面飼料中的蛋白質通過植物蛋白酶分解，另一方面，微生物也能明顯分解飼料中的真蛋白[18]，使真蛋白變成非蛋白氮，貯藏時間延長粗蛋白含量呈降低趨勢，這與前人[19-23]的研究結果一致。

飼料長度（主要指粗飼料）對奶牛的采食量、瘤胃發酵、采食行為和生產性能的影響是當今奶牛研究的熱點之一，各國學者在確定TMR的合理長度方面做了大量工作[24]。對玉米青貯的篩分發現，在我國青貯的制作過程中飼料顆粒度普遍偏大，一般超過飼料標準粒度范圍（19 mm），使得停留在PSPS第一層篩網上的飼料比例偏大，不僅容易造成奶牛挑食，還容易在青貯制作過程中發生霉變[24]。本試驗使用PSPS顆粒度分級篩分析，處理1和處理2經PSPS篩分后第一層數據之間無顯著差異（P>0.05），第二層、第三層篩網和底盤上的飼料比例均存在顯著差異（P<0.05），處理1的顆粒度偏小，粒度分布合理，適合家畜。

4 結論

玉米秸稈為主TMR發酵飼料，保存1個月感官評價優，pH值達到優質飼料標準，營養價值高，粒度分布合理，該處理效果最佳，可供在生產上推廣使用。保存期延長至3個月，仍無質變現象，粗蛋白含量下降，營養成分和顆粒度合理，比保存1個月的效果偏低。

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收稿日期：2016-07-14

基金項目：國家自然科學基金項目（21177068）；中國農業科學院創新工程項目（2015-cxgc-xym，2016-cxgc-xym）

作者簡介：徐奕（1994-），女，天津市人，本科在讀，環境科學專業。

通訊作者：徐應明（1964-），男，研究員，主要從事農田土壤重金屬污染鈍化修復技術研究。E-mail：ymxu1999@126.com