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我国是一个农业大国,据统计,每年产农作物秸秆约7亿吨,但因其细胞壁中含有木质素而很难作为工业原料及饲料。目前这些资源未得到合理的开发,除极少量用作饲料外,其余都被焚烧,这既是对天然资源的巨大浪费,又造成了环境的严重污染和一系列社会问题。因此,开发利用秸秆饲料是当今重要的研究课题。
本研究以小麦秸和玉米秸为主要材料,以本研究室从五龙鹅肠道分离的草酸青霉F<,67>(Penicillium oxalicum Currie & Thom),F<,1>,S<,22>,B<,2>等分解纤维素较强的菌株为发酵菌种,较为系统地研究了单一菌种发酵、不同组合的混合菌种发酵产物中粗蛋白(CP),粗纤维(CF),中性洗涤纤维(NDF)及酸性洗涤纤维(ADF)的含量变化,通过单因素试验和正交试验,考察了不同氮源对发酵产物CP、CF、NDF及ADF的影响,确定了固态发酵秸秆工艺的最适接种量、接种比例、料水比、料层厚度、发酵时间和发酵温度。并通过SDS-PAGE电泳技术分析发酵过程中蛋白质的含量变化及分子量等。
选取8月龄的健康鹅48只,随机分为8个组,每组6个重复。试验1组为对照组添加未发酵秸秆13.5%;2~8组为试验组添加的发酵秸秆含量分别为19.60%、23.00%、26.00%、30.00%、32.10%、35.00%、37.60%,使CF水平依次升高。采用全收粪法进行代谢试验,检测饲料和粪便中的CP、氨基酸(AA)、CF、钙(Ca)和磷(P)等多种营养成分,确定其消化率,以探讨发酵饲料的饲喂效果。
本试验主要获得如下研究结果:
1.通过单菌、混菌发酵试验,确定了秸秆发酵的最佳菌种组合为F<,67>+F<,1>+S<,22>+B<,2>,最佳接种比例为1:1:2:2,最佳接种量为10%。试验表明4个菌种在发酵过程中具有协同作用。
2.通过对秸秆发酵培养基中的氮源和辅料进行研究。结果表明,在秸秆发酵中,发酵培养基中最佳氮源及其添加量为尿素1.5%或硫酸铵2.0%。在固态发酵过程中,添加麸皮能够调节发酵底物的营养;另外,可作为一种很好的膨松剂,有助于发酵。本次试验结果表明,在发酵培养基中麸皮的最佳含量在10%。
3.在最佳菌种组合、接种比例、接种量和发酵底物的基础上,采用正交试验的方法,对最佳发酵条件开展了研究。结果表明,最佳发酵时间为72h,料水比1:3,料层厚度45cm,温度32℃。秸秆经发酵后,感官指标和理化成分均有较大提高,CP含量由5.18%提高到21.70%,提高了2倍多。NDF、ADF和CF含量分别由63.48%、44.36%、35.48%下降到50.22%、31.08%、18.07%,分别降低了20.89%、29.94%、49.07%。铜、铁、锌、锰等微量元素的含量提高,所测的17种氨基酸含量也有较大提高。
4.代谢试验结果表明,在代谢能(ME)和CP等营养成分摄入量一致的条件下,各试验组养分的消化率显著高于对照组(P<0.05或P<0.01)。与对照组相比,CF的消化率提高了9.77%~21.39%,NDF提高了8.77%~20.72%,ADF提高了11.10%~22.72%;净蛋白利用率(NPU)提高了7.68%~17.06%,粪便中氨态氮(NH<,3>-N)浓度除试验2组外,比对照组降低10.76mg/kg~29.38 mg/kg;除甘氨酸(GLY)偏低之外,各种氨基酸表观消化率(AAAD)均较高,试验组达到73.35%~92.55%,而对照组为60.89%~81.07%;Ca、P的表观消化率分别比对照组提高了5.09%~18.60%和11.10%~23.80%。