发酵全混合日粮青贮技术研究进展

徐生阳 吴 哲 玉 柱

（中国农业大学草业科学与技术学院，北京100193）

全混合日粮（Total Mixed Rations, TMR）是以不同生长发育和生产阶段反刍动物的营养需求为依据，按照一定的比例将精饲料、粗饲料、维生素、矿物质等日粮原料用搅拌机混合均匀，制作成营养平衡的日粮[1]。TMR可以使得动物每次采食到的都是营养均衡、比例适宜的饲料，对饲料适口性有着很大的改善，反刍动物因挑食、采食不均而造成的营养不良的状况有所减少，提高了饲料的转化率和动物的生产性能。因此TMR已成为大型奶牛养殖场的主要饲养技术，在我国得到了较为广泛的应用，但TMR也存在一些不足之处，由于TMR中含有一定量的水分且微生物活动较为强烈，因此TMR非常容易变质造成营养损失，所以在生产中要求现配现喂[2-3]，而且TMR的制作也需要大量专业的价格高昂的机器设备，需要较多的固定资本投入，这不利于TMR在规模较小养殖场的推广。发酵全混合日粮不仅可以提高TMR的有氧稳定性、利于长期储存，而且还可以进行商品化流通、便于推广。

1 发酵全混合日粮的概念及研究现状

发酵全混合日粮技术（Fermented Total Mixed Rations, FTMR），由日本率先开发[1]，其是将制作好的TMR使用拉伸膜裹包或袋状青贮等技术进行密封，创造出厌氧环境，进行厌氧发酵，从而制作出的营养平衡、能够长期贮存的日粮[2-4]。FTMR 是普通青贮发酵技术和全混合日粮技术的结合，具有如下优点：①有氧稳定性较好。普通的TMR在有氧暴露过程中容易变质，而王勇等[5]的研究表明，以全株玉米为主的发酵TMR 在有氧暴露第9 d，其pH 值提升幅度不大，具有一定的有氧稳定性。②饲料的利用率及营养价值较高。发酵TMR 技术可以通过发酵提高日粮的适口性，改善相关工农业副产品原料的品质及利用率，使得较多营养物质得以保存。Kim 等[6]使用FTMR 饲喂公牛后发现，饲喂FTMR 的动物的干物质摄入量，平均体重和日增重更好，且具有更高的肉质等级。Yang等[7]在用FTMR 饲喂绵羊时发现，与未发酵的TMR 相比，FTMR 提高了消化率，并降低了瘤胃中的甲烷排放量和能量损失，并且FTMR对甲烷排放的抑制作用可以促进瘤胃中乳酸向丙酸的转化。③可以扩大饲料来源，开发利用非常规饲料。在我国，块根块茎、甜菜渣、酒糟、豆渣等工农业副产物大量存在。这些副产物有着较高的营养价值，如果不能被利用，不但会污染环境，而且也是极大的浪费。而如果将这些副产物添加进FTMR，经过发酵后利用，则可以提高工农业副产物的利用率，扩大饲料的来源。吕仁龙等[8-9]将5%稻壳加入以王草为主的FTMR中，发现添加稻壳提升FTMR的产品品质和适口性，具有较好的增重效果；以20%的木薯茎叶作FTMR的原料可以有效提升蛋白质利用。邱小燕等[10]研究发现，用40%秸秆替代FTMR 中四棱豆，发现可用于饲喂奶牛的生产实践中。④机械参与程度较高，可以节约人力成本。在FTMR制作的整个过程中，搅拌、粉碎等过程有专门的TMR搅拌机，而打捆、裹包等过程有也专门的裹膜机器。整个过程中机械化程度较高，节约人力，且效率较高。⑤可长距离运输，实现商品化流通。FTMR可以通过打捆、裹包的过程将FTMR 制作成裹包，从而使得FTMR 可以长距离运输，商品化流转，可以使得规模较小，负担不起耗资巨大的配套机械的畜牧场使用品质优良的FTMR，利于FTMR技术的进一步推广[10-12]。

2 发酵全混合日粮中的配方

发酵全混合日粮的配方是依据反刍动物的饲养标准而制定的，理论上来说只要满足饲喂对象在特定时期的营养需要，具体配方的内容可以是非常多样的，这也是发酵全混合日粮可以扩大饲料来源，开发利用非常规饲料的理论基础。丁良[13]使用不同比例的酒糟替代FTMR 中的箭筈豌豆，发现酒糟30% FW(Fresh weight，鲜重)、箭筈豌豆15%FW、燕麦15%FW、青稞秸秆10%FW 和精料30%FW 比例的效果最佳。在开发利用稻壳资源的过程中[8]，以干物质为基础时，王草50%、稻壳5%、玉米25%、麸皮11%、豆粕7%、食盐0.5%、碳酸钙0.3%、小苏打0.2%、预混料1%比例FTMR的适口性和增重效果最好。吕仁龙等[9]研究指出，以干物质为基础时，王草40%、木薯茎叶20%、玉米26%、麸皮5%、豆粕6%、食盐1%、碳酸钙0.6%、小苏打0.4%、预混料1%比例FTMR的饲养效率和蛋白质利用较高。在饲用油菜替代全混合日粮中全株玉米青贮的研究中发现[14]，以干物质为基础时，饲用油菜49.5%、稻草15.4%、菌渣19.8%、玉米10.5%、豆粕3.3%、磷酸氢钙0.3%、预混料1.2%比例的FTMR 在湖羊的屠宰率和胴体瘦肉率方面与饲喂青贮玉米TMR组没有显著差异。

3 发酵全混合日粮中的添加剂种类及作用

3.1 微生物添加剂

3.1.1 乳酸菌及复合乳酸菌制剂

大量研究表明，添加乳酸菌对青贮饲料的保存及防止霉菌污染具有显著作用。丁良等[15]对西藏啤酒糟全混合日粮青贮的研究表明，添加布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）降低了霉菌和酵母菌数量，对啤酒糟TMR有氧稳定性有积极的改善效果。崔彦召[16]的研究表明，乳酸菌可以改善感官评定效果，对FTMR的发酵指标影响显著，对FTMR 营养成分无显著影响，但对粗蛋白影响较大，而且添加乳酸菌后能够显著降低FTMR 中霉菌毒素含量，提高了FTMR 的安全性。郭盼盼等[17]认为添加乳酸菌和糖蜜的全混合发酵日粮的发酵品质优于单独添加乳酸菌，因此建议在生产过程中添加0.5%乳酸菌和5%糖蜜较为适宜。刘帅[18]研究发现鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus GG, LGG）有效降低了发酵全混合日粮在发酵过程中三种常见霉菌毒素玉米赤霉烯酮（ZEN）、黄曲霉毒素（AFB1）和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的浓度，提高了发酵全混合日粮常规营养价值，迅速降低了pH值，提高了发酵品质，增加了瘤胃有效降解率。尹晓燕等[19]向FTMR中加入了由鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和屎肠球菌（Enterococcus faecium）组成的复合乳酸菌制剂，发现其能够提高FTMR的发酵品质，减少发酵过程中的营养损失，且对霉菌有抑制作用。

3.1.2 复合益生菌

有报道指出，复合益生菌参与发酵时，每种益生菌从底物中各取所需，使发酵更为彻底[20]。张志国等[21]在向TMR 中加入复合益生菌[乳酸菌、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus.Frankland）、酵母菌（Yeast）、纤维分解菌）]，发现添加复合益生菌可以提高其有氧稳定性、延长贮存时间，降低pH 值，减少了氨态氮产生。杨文艳等[22]研究表明，添加混合益生菌（酿酒酵母、枯草芽孢杆菌）显著降低了氨态氮的产生，混合益生菌和酿酒酵母可以显著降低TMR中酸性洗涤木质素的含量。添加混合益生菌混合发酵秸秆型全混合日粮21 d，不但可以保证秸秆发酵饲料的安全性，而且营养价值较高又有一定的经济价值。

3.2 酶制剂

饲料酶制剂是通过特定生产工艺加工而成的含单一酶或混合酶的工业产品。饲料用酶多为水解系列酶，如蛋白酶、果胶酶、淀粉酶、纤维素酶、戊聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶和糖化淀粉酶等。经过试验，添加饲用酶制剂能补充动物体内酶源不足的情况，通过增加动物自身不能合成的酶，从而促进畜禽对养分的消化、吸收，提高饲料的利用率，促进生长。生产同样的动物产品，可以减少饲粮的投入，这显示了饲用酶制剂为节粮型饲料添加剂的特点[23]。陈光吉等[24]向FTMR 中添加外源纤维素酶(exogenous fibrolytic enzymes, EFE)，结果表明添加外源纤维素酶可促进FTMR 中纤维类物质的降解、有机酸的积累和自身纤维类物质的酶活力，抑制羧基肽酶活力和酸性蛋白酶活力，减少蛋白质的损失。

3.3 酸制剂

乙酸和丙酸是青贮发酵过程中的产物，许多研究认为乙酸和丙酸可以通过抑制酵母菌等有害微生物，减少其对乳酸、水溶性碳水化合物和粗蛋白的降解，从而提高青贮饲料开窖运输和饲喂过程中的营养损失，提高有氧稳定性[25]。陈雷等[26]研究发现，FTMR 中添加丙酸不仅抑制了梭菌等有害微生物的活性，减少了对水溶性碳水化合物和蛋白质等营养成分的降解，从而减少了丁酸和氨态氮的生成，也对乳酸菌产生了一定的抑制作用，但发酵品质仍属良好，添加丙酸大大提高了发酵TMR 的有氧稳定性，可使发酵TMR 良好保存12 d以上。添加乙酸的结果与丙酸类似[27]，添加乙酸提高了FTMR 饲料的有氧稳定性、pH 值、好氧性微生物和酵母菌数量在整个有氧暴露的过程始终维持在较低水平，使得FTMR饲料良好地保存12 d以上。丙酸与乳酸菌接种剂且一起使用时[28]，尽管它们降低了TMR 青贮饲料的乳酸产量，但它们改善了TMR青贮饲料的有氧稳定性和体外营养消化率。

3.4 化学添加剂

霉菌和酵母菌是青贮饲料中主要存在的真菌，而真菌对于生产优质青贮饲料是十分不利的。霉菌可以分解糖、乳酸、纤维素和其他细胞壁成分，是导致青贮饲料变质的主要微生物。而酵母菌以糖为底物发酵生成乙醇和二氧化碳，造成糖分和干物质的损失，还可以利用乳酸导致青贮饲料的pH值升高，促进其他杂菌的生长。丁良对3种抗真菌化学添加剂（丙酸钙、双乙酸钠和山梨酸钾）的研究表明，在以箭菩豌豆、燕麦和青稞秸秆为主要粗饲料的FTMR 中，添加0.5%丙酸钙的剂量偏高，抑制好氧性微生物生长的同时，也抑制了乳酸菌活性，造成发酵品质略有下降。添加0.5%的双乙酸钠和0.1%山梨酸钾对FTMR 的品质均有一定的改善作用，且能提高FTMR 有氧稳定性。邱小燕等[29]的研究也表明，添加0.5%的双乙酸钠能提高秸秆TMR 青贮饲料有氧稳定性且不影响发酵品质。另外，Supapong等[30]在饲喂牛时发现，以新鲜木薯根为基础的FTMR中添加2%的硫，微生物粗蛋白和微生物蛋白的合成效率更高。

4 发酵全混合日粮中的加工与调控技术

4.1 含水量

含水量是青贮过程中十分重要的指标，含水量过低均会使发酵不充分，含水量过高则易导致饲料发霉变质。马晓宇等[31]的研究表明，新鲜稻草型FTMR发酵的适宜含水率为45%和50%，而也有研究表明[32]全株玉米FTMR的适宜含水率也为45%和50%。徐晓明等[33]研究也证明，在FTMR中，45%处理组和50%处理组ADF和NDF有效降解率高于55%处理组，45%含水率和50%含水率的FTMR对奶牛的营养价值优于55%含水率。

4.2 发酵时间

刘岩等的研究表明，TMR经裹包发酵处理7 d后表现出良好的发酵品质，同时具有较高的有氧稳定性[34]。张广宁等[35]研究表明，FTMR 随发酵时间的延长提高了DM、CP和NDF的瘤胃降解率，发酵15、30 d的FTMR 各营养成分的瘤胃降解性较好，但FTMR 的瘤胃未降解蛋白(RUP)小肠消化率随发酵时间的延长开始逐渐降低，7 d 之后降低最为明显。但也有研究表明对于新鲜稻草发酵全混合日粮而言[31]，发酵时间不少于30 d。对全株玉米发酵全混合日粮来说[32]，发酵时间以大于40 d为宜。

5 小结

发酵全混合日粮的配方组成多种多样，因此在开发利用非常规饲料、拓展饲料资源方面有着巨大的潜力。而成功地发酵全混合日粮受多种因素影响，不同的配方需要不同的调制方式和添加剂进行配合才能得到优质的发酵全混合日粮。因此在生产实践过程中，我们必须要具体问题具体分析。通过结合具体的配方，辅之以适宜的添加剂和调制工艺，来制作出优良、有特色的发酵全混合日粮。