发酵玉米芯饲料的制作及对肉牛生产性能的影响

赵凯强，高燕程，车育彦，李延翠，张 华，宋丽丽，陈秀梅，陈国顺

（1.甘肃农业大学动物科学技术学院，兰州 730070；2.四川农业大学动物营养研究所，成都 611134；3.永登寰宇种植养殖农民专业合作社，甘肃 永登 730300）

我国是玉米种植大国，玉米（全株）年产约1.5 亿t。玉米芯是玉米穗脱粒处理后的穗轴，穗轴大约占玉米穗的20%～30%。每年都有大量的玉米芯产生，玉米芯营养比较丰富，主要由纤维素和木质素组成，目前这些玉米芯只有少部分被开发利用[1-4]。发酵会提高玉米芯的营养价值，改善玉米芯的饲用性，目前我国对玉米芯的开发利用较少，对玉米芯营养价值的认知程度也较低[5-7]。有些研究者进行过一些玉米芯开发利用的尝试，如J.T.Cunha 等[8]发现酿酒酵母可以降低玉米芯中的木质素，张振伟等[7]发现可以通过发酵处理将玉米芯应用于畜牧业。开发利用玉米芯不仅能解决粗饲料短缺的问题，更能推动节粮型畜牧业的发展[4]。本试验通过研究发酵玉米芯对肉牛生产性能和经济效益的影响，旨在探讨玉米芯作为肉牛日粮的饲料原料是否可行，从而为玉米芯的开发利用提供理论依据，并且推动节粮型畜牧业的发展，避免人畜争粮的情况。

1 材料与方法

1.1 发酵玉米芯的制备

发酵菌液由100 g 复合微生物菌种（用放线菌、乳酸菌、光合细菌、酵母菌等几十种有益菌经特殊工艺研制而成）与250 L 水充分溶解制得。中药由10 份淫羊藿、23 份黄芪、17 份黄芩、17 份甘草、13 份锁阳和20 份构树叶粉碎后经20～40 目筛混匀制得，要求粉末水分含量≤14.0%。玉米芯发酵的配方见表1。

表1 玉米芯发酵的配方 %

1.2 肉牛饲养试验设计

选择健康无疾病的18月龄西杂公牛（西门塔尔牛与本地黄牛的杂交公牛）16头，随机分为4组（对照组和试验Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组），每组4 个重复，每个重复1头牛。其中对照组饲喂基础日粮，试验Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组分别在基础日粮基础上添加5%、10%和15%的发酵玉米芯进行饲喂，预试期7 d，正试期30 d。

1.3 试验饲粮组成

试验饲粮参照我国《肉牛饲养标准》（NY/T 815—2004）配制，精粗比5∶5，试验饲粮组成及营养水平见表2。

表2 试验饲粮组成及营养水平

1.4 肉牛饲养管理

采用拴系法对试验牛统一进行饲养管理。在预试期对试验牛饲喂适量小苏打和伊维菌素，进行健胃、驱虫。试验期分别于每天8:00和17:00进行饲喂，次日早晨填料前收集并记录剩料量。10 d为1个周期，每周期晨饲前连续3 d进行空腹称重，并记录初始体重和末重。

1.5 指标测定

1.5.1 玉米芯发酵前后的营养成分测定

粗蛋白的测定参照《饲料中粗蛋白测定方法》（GB/T 6432—1994），粗脂肪的测定参照《饲料中粗脂肪的测定》（GB/T 6433—2006），粗灰分的测定参照（GB/T 6438—2007），中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的测定采用范式（Van Soest）洗涤纤维分析法，钙的测定参照《饲料中钙的测定》（GB/T 6436—2002），磷的测定参照《饲料中总磷的测定 分光光度法》（GB/T 6437—2002）进行。

1.5.2 肉牛生产性能的测定及经济效益计算

于试验开始前空腹测定肉牛初始体重，每天晨饲前收集剩料并记录数据，一个周期内连续3 d空腹称量体重，结束时称量末重。

平均日采食量=总采食量/试验天数

平均日增重=（末重-初重）/试验天数

料重比=总的采食量/（末重-初重）

增重收入=试验期增重×肉牛毛重价格

增重收益=增重收入-增重支出

1.6 数据分析

数据经Excel 2016 软件进行初步整理后，用SPSS 23.0软件进行单因素方差分析，结果用“平均值±标准差”表示，以P＜0.05 为差异显著，P≥0.05为差异不显著。

2 结果与分析

2.1 玉米芯发酵前后常规营养成分的比较

玉米芯发酵前后营养成分变化情况见表3。发酵后玉米芯的粗蛋白提高了82.38%（P＜0.05）；钙、磷变化差异不显著（P＞0.05），但是有提高趋势。粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维均极显著下降（P＜0.05），具体来看，与发酵前相比，粗脂肪下降了33.54%，粗灰分下降了38.98%，中性洗涤纤维下降了25.34%，酸性洗涤纤维下降了30.01%。

表3 玉米芯发酵前后常规营养成分比较 %

2.2 发酵玉米芯对肉牛生产性能的影响

试验肉牛生产性能测定结果见表4。

由表4可知，与对照组相比，试验Ⅰ组和试验Ⅲ组的平均日增重差异不显著（P＞0.05），但是有提升的趋势，试验Ⅱ组的平均日增重提高8.57%（P＜0.05）；与对照组相比，各试验组平均日采食量均显著提高（P＜0.05），试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组分别提高了7.50%、14.30%和18.89%；试验Ⅰ组、试验Ⅱ组料重比相比对照组差异不显著（P＞0.05），有上升的趋势，试验Ⅲ组的料重比显著提高了11.49%（P＜0.05）。

表4 试验肉牛生产性能测定结果

2.3 发酵玉米芯对肉牛经济效益的影响

试验牛经济效益计算结果见表5。

由表5可知，与对照组相比，各试验组经济效益均提高。试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组每千克牛肉增重利润与对照组相比分别提高了9.89%、14.51%和7.05%。试验Ⅱ组每千克牛肉增重利润最大，即用10%的发酵饲料代替部分精料添加到肉牛日粮中，应用效果最好。

表5 试验肉牛经济效益计算结果

3 讨 论

3.1 玉米芯发酵前后营养成分比较

发酵饲料为粗饲料经过微生物发酵后制成的饲料，发酵后的饲料不仅营养成分有所提高，适口性好，动物对其的利用率也相应提高。而发酵配方中添加中药的目的一方面是由于中药的抗菌效果可以抑制发酵过程中产生的有害菌，另一方面，中药本身具有抗菌抗炎功效，发酵后可增加发酵饲料的抗炎活性，从而生产出较优质的饲料。

玉米芯作为一种珍贵的可再生资源，营养丰富，主要由纤维素和木质素组成。王雪等[5]以纤维素酶和酿酒酵母作为发酵材料对玉米芯进行发酵处理，比对玉米芯发酵前后营养成分发现，发酵后的玉米芯粗蛋白含量明显上升，与本试验结果一致，即发酵会提高玉米芯的粗蛋白含量，可能原因是发酵时微生物会发生固氮作用，使蛋白质含量有所增加[9]。徐祗瑞等[10]在关于饲料发酵前后营养物质含量变化分析的研究中发现，发酵后钙、磷的变化不显著，但是有提高趋势，在本试验中，玉米芯发酵后钙、磷变化差异不显著，但是有提高的趋势，这也与本试验结果一致。吴逸飞等[11]在关于微生物固态发酵对饲料营养特性的影响中发现，发酵后饲料中的粗脂肪含量显著降低，林标声等[12]在玉米芯菌酶协同发酵饲料的制备工艺研究中发现，发酵后饲料中的粗灰分、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维显著下降，与本试验中发酵后粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维下降的结果相一致。综上所述，发酵会显著提高玉米芯中的粗蛋白含量，小幅度提高玉米芯中的钙和磷的含量，降低玉米芯中的粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量。

3.2 发酵玉米芯对肉牛生产性能的影响

孙铎[13]和李元新等[14]研究发现，用发酵饲料代替部分精饲料可以提高肉牛的平均日增重。刘瑞玲等[15]的研究中发现添加不同的发酵饲料到肉牛的日粮中会不同程度地提高肉牛的采食量，与本试验结果一致，提高肉牛采食量，从而提高生产性能。而Zhang C.等[16]发现在羊的饲料中添加发酵饲料会使饲料转化率降低，即料重比会提高，同样Lin B.S.等[17]的研究中发现，育肥猪的日粮中添加发酵饲料后，饲料转化率降低，但A.Torres-Pitarch 等[18]发现向饲料中添加部分发酵饲料，会提高育肥猪的生长性能。可能原因是不同物种对于玉米芯的消化吸收能力和对纤维素、木质素的利用程度有关，牛相比羊和猪，其消化道功能较强，对于玉米芯有更强的利用吸收能力。

鉴于本试验中肉牛日粮中添加发酵玉米芯后，肉牛的平均日增重、平均日采食量增加及10%添加（试验Ⅱ组）料重比差异不显著的情况，表明发酵玉米芯可以提高育肥牛的生产性能。同时基于对玉米芯资源的开发利用及推动节能型畜牧业的考虑，综合本试验结果认为添加10%发酵玉米芯是最佳方案。

3.3 发酵玉米芯对肉牛经济效益的影响

马君峰[6]分别用1‰、1.5‰、2‰的复合酶对玉米芯进行发酵处理，与常规日粮饲喂育肥肉牛进行对比，经过6 d的饲喂试验，结果表明玉米芯添加1.5‰的复合酶调制时肉牛育肥效果最佳，日增重比对照组的1.018 kg 增加36.7%以上，达到1.392 kg，差异极显著。说明在肉牛日粮中添加发酵玉米芯会提高肉牛的经济效益，利用酶的生物催化分解功能对产量大、成本低、营养丰富但适口性差、难以消化吸收的玉米芯进行发酵处理，有助于反刍动物的消化、吸收，从而促进反刍动物的生长。王奕丁等[19]将60 只发育正常和体质量相近的6 周龄供试鸭随机分为4 组，对照组饲喂常规日粮，试验1～3 组分别用5%、10%和20%的发酵玉米芯替代常规日粮，预试期3 d，正试期40 d，结果表明发酵玉米芯以10%的比例替代常规日粮可显著降低其料肉比与增重成本，提高肉鸭的经济效益。王鹏等[20]发现向育肥猪日粮中添加发酵饲料后会减少育肥猪的饲料成本，提高育肥猪的经济效益。本试验在基础日粮中添加发酵玉米芯后，相比对照组，肉牛的经济效益会得到明显的提升，其中发酵玉米芯添加比例为10%时，经济效益提升最大，与对照组相比，提升了14.51%。其主要原因是玉米芯来源广泛，发酵玉米芯成本较低，而且发酵后对于玉米芯的利用率会提高，从而减少浪费，使得在肉牛日粮中添加发酵玉米芯后饲料的成本会降低。

4 结 论

（1）发酵会提高玉米芯的粗蛋白含量，降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量，发酵后其粗蛋白含量提高了82.38%。

（2）肉牛日粮中添加发酵玉米芯会提高肉牛的平均日增重，其中发酵玉米芯添加比例为10%时，提升效果最好，平均日增重与对照组相比提高了8.57%。且能够提高肉牛饲养的经济效益，增重收益提升了14.51%。