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1. 功能 本成果針對(duì)全株玉米青貯制備過程中pH需要快速降低以減少營養(yǎng)物質(zhì)損失、開窖后抑制二次發(fā)酵保證青貯品質(zhì)，青玉米秸青貯保藏保鮮提高利用率，干玉米秸稈木質(zhì)纖維素降解以提高營養(yǎng)物質(zhì)利用率等的技術(shù)問題，分別開展研究。通過微生物技術(shù)篩選適宜全株玉米青貯、玉米秸稈的菌株，確立最佳發(fā)酵工藝參數(shù)；通過實(shí)驗(yàn)室手段篩選全株玉米及秸稈發(fā)酵用菌酶復(fù)合組方；以動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)際效果，最終達(dá)到改善全株玉米及秸稈發(fā)酵后產(chǎn)品品質(zhì)，提高粗飼料利用率，促進(jìn)奶牛和肉羊生產(chǎn)性能的目標(biāo)。 2. 性能 成果包括以下各部分：(1)揭示全株玉米發(fā)酵過程中各關(guān)鍵因素對(duì)飼用品質(zhì)的影響。發(fā)現(xiàn)風(fēng)干處理和發(fā)酵處理使得玉米秸稈中菌群構(gòu)成及豐度差異顯著；明確全株玉米收割后須在48h內(nèi)完成青貯。(2)探明不同微生物菌種對(duì)全株玉米及秸稈飼用品質(zhì)的影響，確立高效微生物接種劑劑型，及其與復(fù)合酶組合效果。證實(shí)了植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、戊糖片球菌、布氏乳桿菌均能有效改變?nèi)暧衩浊噘A的發(fā)酵過程，但作用機(jī)制不同；確定了全株玉米青貯中微生物接種劑的組合為植物乳桿菌+戊糖片球菌，或植物乳桿菌+布氏乳桿菌，添加量各自為0.5~1×10^6 CFU/g，且配合纖維酶制劑使用效果更好；而布氏乳桿菌1×10^6 CFU/g +復(fù)合酶制劑（每克含纖維素酶2420 IU、木聚糖酶2000 IU、β-葡聚糖1750 IU、果膠酶75 IU）組合，能夠明顯提高玉米青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，改善pH值、真菌數(shù)量和揮發(fā)性脂肪酸含量；黃孢原毛平革菌、黃孢原毛平革菌+黑曲霉、黃孢原毛平革菌+木霉處理的秸稈，其葉片細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞；纖維素酶+木聚糖酶+β-葡聚糖酶+植物乳桿菌+布氏乳桿菌=1+1+1+3+3的菌酶復(fù)合制劑可有效破除玉米秸稈的木質(zhì)素-纖維素-半纖維素復(fù)合體結(jié)構(gòu)，提高秸稈的可利用率。(3)建立微生物接種劑生產(chǎn)工藝，形成全株玉米及秸稈4種菌酶聯(lián)用接種劑工業(yè)化生產(chǎn)工藝及中試產(chǎn)品，開發(fā)了含乳酸菌和纖維素酶類的玉米青貯專用添加劑；含真菌和纖維素酶類的秸稈菌酶復(fù)合劑；含植物乳桿菌、布氏乳桿菌、纖維素酶類的秸稈青貯菌酶復(fù)合劑；含木質(zhì)化纖維素酶類的秸稈型復(fù)合酶制劑。 4. 用途 本成果為提高全株玉米及秸稈飼用質(zhì)量提供了實(shí)際應(yīng)用技術(shù)，提高農(nóng)作物秸稈利用率。

1. 明確玉米秸稈青貯過程中微生物菌群的變化規(guī)律。 發(fā)現(xiàn)對(duì)玉米秸稈進(jìn)行青貯要優(yōu)于風(fēng)干處理。風(fēng)干處理后，玉米秸稈中不利于養(yǎng)殖動(dòng)物的變形菌門、γ-變形菌綱、腸桿菌目，腸桿菌科細(xì)菌顯著增加；而玉米秸稈青貯發(fā)酵后，其含量顯著降低。 2. 研制出全株玉米青貯接種劑。 發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、戊糖片球菌改變?nèi)暧衩浊噘A發(fā)酵進(jìn)程的作用差異。篩選了布氏乳桿菌在抑制青貯二次發(fā)酵時(shí)的推薦添加量為1×10^6 CFU/gFM。確定了全株玉米青貯中微生物接種劑的組合為植物乳桿菌+戊糖片球菌，或植物乳桿菌+布氏乳桿菌，添加量各自為0.5~1×10^6 CFU/g，與纖維酶類聯(lián)用效果更好。 3. 研發(fā)出玉米秸稈菌酶復(fù)合制劑。 發(fā)現(xiàn)降解木質(zhì)纖維素的效果上，黃孢原毛平革菌+黑曲霉+青霉+木霉>黃孢原毛平革菌+木霉>黃孢原毛平革菌+青霉+木霉>黃孢原毛平革菌+黑曲霉+木霉>黃孢原毛平革菌+黑曲霉+青霉；菌種組合黃+黑+木+青、黃+木組合能夠有效改變玉米秸稈的顯微結(jié)構(gòu)，處理后的葉片結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，原有的光滑整齊的表面結(jié)構(gòu)被破壞，整體解體嚴(yán)重，葉片細(xì)胞輪廓解體，葉肉組織結(jié)構(gòu)無定型狀，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞。 纖維素酶+木聚糖酶+β-葡聚糖酶+植物乳桿菌+布氏乳桿菌=1+1+1+3+3的菌酶復(fù)合添加劑噴灑到秸稈中進(jìn)行發(fā)酵后，能夠有效破除玉米秸稈的木質(zhì)素-纖維素-半纖維素復(fù)合體結(jié)構(gòu)，改善秸稈品質(zhì)，提高營養(yǎng)物質(zhì)的保存量及反芻動(dòng)物瘤胃對(duì)秸稈營養(yǎng)物質(zhì)的降解率，從而提高秸稈的可利用率。 4. 建立技術(shù)產(chǎn)品中試生產(chǎn)線。 （1）乳酸菌發(fā)酵工藝。 從青貯飼料中篩選得到2株乳酸菌，分別為植物乳桿菌（GLP01），該菌株與Gen Bank中的Lactobacillus plantarum strain KLDS（登錄號(hào)：EU626013.1）相似度為98%；發(fā)酵乳桿菌（BLF01），與Gen Bank中的Lactobacillus fermentum strain 44197（登錄號(hào)：DQ779203.1）相似度為99%。培養(yǎng)GLP01的最適碳源是果糖，最佳氮源是酵母粉，最佳培養(yǎng)條件是起始pH 5.47、培養(yǎng)溫度35.3℃、接種量8.16%；培養(yǎng)BLF01的最適碳源是乳糖，最佳氮源是酵母粉，最佳培養(yǎng)條件是起始pH 6.5、培養(yǎng)溫度35℃、接種量1%。進(jìn)行了菌種擴(kuò)繁和中試生產(chǎn)。 （2）秸稈發(fā)酵生物制劑中試生產(chǎn)線。建成生物制劑中試生產(chǎn)車間。設(shè)備尺寸為4.0 m×1.0 m×1.5 m，產(chǎn)量每小時(shí)0.5~1.0噸，主機(jī)電機(jī)功率25 kw，所生產(chǎn)產(chǎn)品包括，秸稈飼料專用復(fù)合酶制劑，凈含量為1.0 kg；青貯專用菌酶復(fù)合制劑，凈含量為500 g，產(chǎn)品為粉狀，需稀釋使用。

成果項(xiàng)目形成的接種劑產(chǎn)品包括： （1）含乳酸片球菌、植物乳桿菌、戊糖片球菌、木聚糖酶、纖維二糖脫氫酶、纖維素酶、果膠酶等的玉米青貯專用添加劑； （2）含黃孢原毛平革菌、黑曲霉、青霉菌、綠色木霉、木聚糖酶、纖維素酶、果膠酶等的秸稈菌酶復(fù)合劑； （3）由植物乳桿菌、布氏乳桿菌、纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等配制而成的秸稈青黃貯菌酶復(fù)合劑； （4）含纖維素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、果膠酶、漆酶的秸稈型復(fù)合酶制劑。 將成果的微生物接種劑產(chǎn)品用于生產(chǎn)實(shí)際，以飼養(yǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證植物乳桿菌+戊糖片球菌+復(fù)合酶制劑、植物乳桿菌、布氏乳桿菌、布氏乳桿菌+復(fù)合纖維酶、復(fù)合酶制劑在奶牛或肉羊生產(chǎn)中的實(shí)際效果。結(jié)果顯示： （1）植物乳桿菌+戊糖片球菌+復(fù)合酶制劑可提高奶牛產(chǎn)奶量。 （2）植物乳桿菌、布氏乳桿菌處理后全株玉米青貯飼喂奶牛，可提高產(chǎn)奶量和乳脂率。 （3）布氏乳桿菌+復(fù)合纖維酶發(fā)酵玉米秸稈，可抑制全株玉米青貯暴露于空氣中24 h內(nèi)的二次發(fā)酵，保證肉羊的飼養(yǎng)效果。 （4）復(fù)合酶制劑處理玉米秸稈的肉羊飼養(yǎng)效果，纖維素酶+木聚糖酶+β-葡聚糖酶+果膠酶+漆酶組合，可提高肉羊干物質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維消化率約11%、10%、19%。 （5）該成果關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品在北京、河北、天津、內(nèi)蒙古、河南等地示范推廣，飼喂泌乳牛，可提高產(chǎn)奶量5%以上，乳脂率提高0.11個(gè)百分點(diǎn)，折算4%標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量提高0.95 kg/d；飼喂育肥羊，可提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率，促進(jìn)羔羊日增重達(dá)到173.01 g/d，比當(dāng)?shù)赝谕占Z飼喂的羔羊提高23.51%，降低料重比20.77%。

成果由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所研發(fā)，在北京精準(zhǔn)動(dòng)物營養(yǎng)研究中心合作生產(chǎn)，執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/HDJZA 0015—2018。

本成果起始于2002年，開展研究約14年時(shí)間。首先對(duì)常用于玉米青貯中的乳酸菌進(jìn)行了研究，比較各自優(yōu)勢(shì)和作用效果，優(yōu)化出全株玉米青貯的微生物接種劑組合；就其木質(zhì)纖維素抗?fàn)I養(yǎng)作用，研究復(fù)合纖維酶最佳組合方案。針對(duì)玉米秸稈，提出以真菌破解其木質(zhì)纖維素空間結(jié)構(gòu)、以復(fù)合纖維酶促進(jìn)其消化降解的思路，開展了菌酶復(fù)合制劑的研究。通過理論研究，形成了全株玉米青貯和玉米秸稈各自的最佳菌酶復(fù)合制劑，建立了中試生產(chǎn)線，生產(chǎn)出產(chǎn)品，經(jīng)示范推廣，并取得了一手生產(chǎn)數(shù)據(jù)。項(xiàng)目整體在技術(shù)上有重大突破，在應(yīng)用上取得了良好效益。 本成果針對(duì)我國反芻動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)粗飼料資源開發(fā)利用中的實(shí)際問題，開展全株玉米及秸稈生物發(fā)酵技術(shù)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，推進(jìn)全株玉米及秸稈發(fā)酵處理技術(shù)向深度和廣度發(fā)展，為現(xiàn)代奶牛、肉羊等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供實(shí)用技術(shù)和產(chǎn)品，可操作性強(qiáng)。成果研發(fā)的技術(shù)經(jīng)過示范與推廣，深受養(yǎng)殖企業(yè)歡迎，可提高羔羊增重、奶牛產(chǎn)奶量，初步統(tǒng)計(jì)示范中產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1.09億元，同時(shí)可充分利用秸稈資源，減少環(huán)境污染問題，社會(huì)和生態(tài)效益顯著。本成果符合國家產(chǎn)業(yè)政策，推廣應(yīng)用前景廣闊。 我國優(yōu)質(zhì)粗飼料資源不足，農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)資料顯示，需求量在6.5億噸，而供應(yīng)量僅僅4.2億噸，缺口約2.3億噸。一方面，我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)過分依賴苜蓿草，國產(chǎn)產(chǎn)量無法滿足需求，導(dǎo)致進(jìn)口量自2009年以來連年直線上漲。另一方面，我國農(nóng)作物副產(chǎn)物資源十分豐富，年產(chǎn)量在7.52億噸，其中玉米秸稈達(dá)到2.7億噸。由于農(nóng)作物秸稈理化性質(zhì)的特殊性，其作為飼料有很多的限制性。秸稈質(zhì)地比較粗硬、適口性不好、營養(yǎng)價(jià)值較差、消化利用率比較低等，只有很少一部分能被用來飼養(yǎng)草食動(dòng)物。本成果研究的技術(shù)和產(chǎn)品能夠使秸稈作為飼料的利用率得到大幅度的提高，對(duì)于促進(jìn)我國秸稈飼料生產(chǎn)走上產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展道路至關(guān)重要，這將對(duì)解決糧食問題、各種資源短缺、環(huán)境污染等問題都有極為深遠(yuǎn)的意義。