本发明属于饲料技术领域，具体涉及一种反刍家畜养殖用玉米秸秆的黄贮制备方法，它适用于肉牛、肉羊和奶牛的反刍家畜养殖饲料。
背景技术
玉米秸秆是我国北方收获玉米后最丰富的农作物副产物之一，由于其具有容积大，粗纤维含量高等特点，是反刍家畜重要的粗饲料资源之一，对维持动物肠道健康及提高泌乳反刍家畜乳脂率具有重要作用。但在实际生产中对玉米秸秆的利用大部分局限在简单粉碎后直接饲喂，或在田边地头晒干后付之一炬，带来很大的环境污染。将玉米秸秆进行黄贮后作为饲料不仅可提高玉米秸秆营养成分的有效利用和养殖效益，还具有减少环境污染的作用。
黄贮玉米秸秆是反刍家畜良好的粗饲料来源，有研究报道，在同等条件及饲养管理模式下,用黄贮玉米秸秆饲喂肉牛,比用黄秸秆直接饲喂肉牛,其日增重可增加300g，饲料利用率可达到95％。用黄贮玉米秸秆饲喂奶牛和肉牛，采食量可增加30％左右，采食速度可提高40％左右。目前，在玉米秸秆的黄贮过程中主要通过添加营养性添加剂(如玉米粉、玉米浆、酒糟等)、有益微生物菌剂(如乳酸菌、em制剂)或酶制剂(如纤维素酶，木聚糖酶，复合酶制剂等)等的方法提高玉米秸秆的黄贮品质。
有研究证实非离子表面活性剂可通过其疏水结构与微生物细胞膜作用，增强细菌细胞膜的流动性和渗透性，从而导致细胞内活性酶更易流向胞外。同时证实非离子表面活性剂能增强酶与底物之间的正相互作用。烷基多糖苷(apg)是一种典型的非离子表面活性剂，其具有良好的生物降解性和低毒性而广泛应用于食品加工和美容等行业。在秸秆黄贮过程通过添加nis以提高秸秆黄贮品质的研究还未见报道。因此，本发明拟通过黄贮试验及一系列体外发酵实验，确定玉米秸秆黄贮过程中烷基多糖苷与乳酸菌联合添加对玉米秸秆黄贮品质及体外发酵的影响，并确定烷基多糖苷与乳酸菌在黄贮中的适宜添加量，为提高玉米秸秆的饲料化利用提供科学依据。
技术实现要素：
本发明的目的是在于提供了一种玉米秸秆的黄贮方法，该方法主要特征是在玉米秸秆黄贮时通过联合添加玉米粉、非离子表面活性剂及乳酸菌，使玉米秸秆黄贮时的ph值迅速下降，达到了停止微生物活动，而且使黄贮玉米秸中丁酸和异丁酸的产量下降了62％～95％，黄贮后玉米秸干物质消化率提高了4.5％，最终达到了保存玉米秸秆营养物质，及提高黄贮品质及消化率的目的。该方法工艺简单，成本低廉，易于操作，提高黄贮玉米秸秆的黄贮品质。
为了解决上述问题，本发明采取以下技术措施：
一种反刍家畜养殖用玉米秸秆的黄贮制备方法(一种玉米秸秆的黄贮方法)，包括下列步骤：
(1)将乳酸菌(乳酸菌购自中国的台湾亚芯生物科技有限公司)含量为1×1012cfu/g的乳酸菌剂按照重量比为1:100的比例在15℃～35℃的自来水中活化1h～2h。将烷基干多糖苷(烷基干多糖苷购自上海国药集团化学试剂有限公司)按重量比为1:100的比例溶解在15℃～35℃的自来水中10～20min。
(2)将收获玉米棒子后的玉米秸秆粉碎至长度为3cm～5cm的小段，测定玉米秸秆的水分为56％～60％，然后按玉米秸秆与清水按重量比为200:30～200:50的比例，将清水均匀喷洒在玉米秸秆上。
(3)将步骤(2)得到的喷洒清水的玉米秸秆与玉米粉按重量比为100:1～100:3的比例混合均匀。
(4)将步骤(1)得到的乳酸菌和烷基干多糖苷分别按1×1010cfu/kg～2×1010cfu/kg和0.05g/kg～0.30g/kg的浓度均匀喷洒在步骤(3)获得的秸秆上，混合均匀，然后压实、密封进行发酵。
(5)发酵30d～90d有明显酸香味时结束发酵，得到黄贮饲料。
(6)发酵结束后对黄贮玉米秸的外观进行评分，包括黄贮玉米秸秆的色泽、气味、结构、水分及总分值等。
表1添加乳酸菌(lacticacidbacterial,lab)及烷基多糖苷(alkylpolyglucoside,apg)处理后的黄贮玉米秸秆外观评分。
(7)将黄贮玉米秸秆在63℃～67℃烘干，烘干时间为24-36h，粉碎后过1mm筛，分析黄贮玉米秸秆的化学成分，包括粗蛋白、粗脂肪、总能量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、挥发性脂肪酸，以及氨态氮等。
表2添加乳酸菌(lacticacidbacterial,lab)及烷基多糖苷(alkylpolyglucoside,apg)处理后的黄贮玉米秸秆化学成分组成及挥发性脂肪酸含量。
(8)将烘干粉碎后的黄贮玉米秸秆进行体外发酵特征研究，分析干物质降解率、氨态氮产量及挥发性脂肪酸的产量与组成。
表3添加乳酸菌(lacticacidbacterial,lab)及烷基多糖苷(alkylpolyglucoside,apg)处理后的黄贮玉米秸秆体外发酵特性；
(9)根据黄贮玉米秸秆黄贮特性和体外发酵特性，评定出玉米秸秆黄贮时适宜黄贮添加剂种类，分别为玉米粉(添加量为100:1～100:3)，乳酸菌(添加量为1.0×1010cfu/kg～2×1010cfu/kg)和烷基多糖苷(添加量为0.10g/kg～0.20g/kg)。获得一种反刍家畜养殖饲料，该饲料尤其适用于肉牛、肉羊和奶牛的喂养。
制得的黄贮饲料是一种反刍家畜养殖饲料，该饲料尤其适用于肉牛、肉羊和奶牛的喂养。在反刍家畜饲料中的添加量为占日粮干物质的15％～30％。
上述步骤的技术措施中：最关键的步骤是步骤(2)、步骤(3)和步聚(4)，步骤(2)和步骤(3)解决了玉米秸黄贮时秸秆中水分与可溶性糖含量不足的问题，步骤(4)主要解决了玉米秸黄贮时起始乳酸菌不足易导致腐败发酵的技术难题。同时，添加烷基多糖苷可加快乳酸菌与可溶性淀粉的结合。通过在玉米秸秆时添加水分、玉米粉、乳酸菌和烷基多糖苷，达到加快乳酸菌发酵速度，防止腐败发酵，提高黄贮玉米秸营养品质的目的。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
上述玉米秸秆的黄贮方法中，喷洒清水可使收获玉米棒子后的玉米秸秆在黄贮时达到所需的水分要求，添加玉米粉可增加乳酸菌增殖时所需的碳营养要求，添加乳酸菌可提高黄贮初期乳酸菌数量，加快厌氧发酵和乳酸和生成。添加烷基多糖苷可通过其疏水结构与乳酸菌细胞膜的作用，增强乳酸菌细胞膜的流动性和渗透性，增强乳酸菌分泌乳酸消化酶的能力，增强酶与底物间的正相互作用。同时，烷基多糖苷可以作为乳化剂和渗透剂，促进乳酸菌在秸秆中均匀分散，以及更快接触玉米秸秆的内部结构，增强乳酸菌的作用效果和作用速度。本发明技术方法解决了黄贮过程在乳酸菌发酵时营养及数量不够，活性较低的问题，有助于提高黄贮品质。同时，本发明的黄贮技术方法具有操作步骤少，所用黄贮助剂简单，具有操作简便、节省劳力和成本，有利于玉米秸秆黄贮技术的推广和应用。
具体实施方式
实施例1：
一种反刍家畜养殖用玉米秸秆的黄贮制备方法，其步骤是：
(1)将乳酸菌含量为1×1012cfu/g的乳酸菌剂按照重量比为1:100的比例在20℃的自来水中活化1h。将烷基干多糖苷按重量比为1:100的比例溶解在20℃的自来水中10min。
(2)将收获玉米棒子后的玉米秸秆粉碎至长度为3cm的小段，测定玉米秸秆的水分为56％，然后按玉米秸秆与清水按重量比为200:30的比例，将清水均匀喷洒在玉米秸秆上。
(3)将步骤(2)得到的喷洒清水的玉米秸秆与玉米粉按重量比为100:1的比例混合均匀。
(4)将步骤(1)得到的乳酸菌和烷基干多糖苷分别按1×1010cfu/kg和0.10g/kg的浓度均匀喷洒在步骤(3)获得的秸秆上，混合均匀，然后压实、密封进行发酵。
(5)发酵30d有明显酸香味时结束发酵，得到黄贮饲料。
(6)发酵结束后对黄贮玉米秸的外观进行评分，包括黄贮玉米秸秆的色泽、气味、结构、水分，并计算总评分值等。
(7)将黄贮玉米秸秆在63℃～67℃烘干，烘干时间为24-36h，粉碎后过1mm筛，分析黄贮玉米秸秆的化学成分，包括粗蛋白、粗脂肪、总能量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、挥发性脂肪酸，以及氨态氮等。
(8)将烘干粉碎后的黄贮玉米秸秆进行体外发酵特征研究，分析干物质降解率、氨态氮产量及挥发性脂肪酸的产量与组成。
在上述实施例中，步骤(2)中，将清水喷洒到玉米秸秆上时，边喷洒边搅拌均匀，使秸秆含水率达到65％～70％。
实施例2：
一种反刍家畜养殖用玉米秸秆的黄贮制备方法，其步骤是：
(1)将乳酸菌含量为1×1012cfu/g的乳酸菌剂按照重量比为1:100的比例在30℃的自来水中活化1h。将烷基干多糖苷按重量比为1:100的比例溶解在30℃的自来水中10min。
(2)将收获玉米棒子后的玉米秸秆粉碎至长度为4cm的小段，测定玉米秸秆的水分为58％，然后按玉米秸秆与清水按重量比为200:40的比例，将清水均匀喷洒在玉米秸秆上。
(3)将步骤(2)得到的喷洒清水的玉米秸秆与玉米粉按重量比为100:1.5的比例混合均匀。
(4)将步骤(1)得到的乳酸菌和烷基干多糖苷分别按1×1010cfu/kg和0.2g/kg的浓度均匀喷洒在步骤(3)获得的秸秆上，混合均匀，然后压实、密封进行发酵。
(5)发酵45d有明显酸香味时结束发酵，得到黄贮饲料。
(6)发酵结束后对黄贮玉米秸的外观进行评分，包括黄贮玉米秸秆的色泽、气味、结构、水分，并计算总评分值等。
(7)将黄贮玉米秸秆在63℃～67℃烘干，烘干时间为24-36h，粉碎后过1mm筛，分析黄贮玉米秸秆的化学成分，包括粗蛋白、粗脂肪、总能量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、挥发性脂肪酸，以及氨态氮等。
(8)将烘干粉碎后的黄贮玉米秸秆进行体外发酵特征研究，分析干物质降解率、氨态氮产量及挥发性脂肪酸的产量与组成。
上述实施例中，提高了黄贮玉米秸的蛋白质含量和消化率，降低了黄贮玉米秸的ph值，有利于黄贮玉米秸的长时间保存。
实施例3：
一种反刍家畜养殖用玉米秸秆的黄贮制备方法，其步骤是：
(1)将乳酸菌含量为1×1012cfu/g的乳酸菌剂按照重量比为1:100的比例在30℃的自来水中活化2h。将烷基干多糖苷按重量比为1:100的比例溶解在30℃的自来水中10min。
(2)将收获玉米棒子后的玉米秸秆粉碎至长度为5cm的小段，测定玉米秸秆的水分为60％，然后按玉米秸秆与清水按重量比为200:50的比例，将清水均匀喷洒在玉米秸秆上。
(3)将步骤(2)得到的喷洒清水的玉米秸秆与玉米粉按重量比为100:2的比例混合均匀。
(4)将步骤(1)得到的乳酸菌和烷基干多糖苷分别按2×1010cfu/kg和0.1g/kg的浓度均匀喷洒在步骤(3)获得的秸秆上，混合均匀，然后压实、密封进行发酵。
(5)发酵60d有明显酸香味时结束发酵，得到黄贮饲料。
(6)发酵结束后对黄贮玉米秸的外观进行评分，包括黄贮玉米秸秆的色泽、气味、结构、水分，并计算总评分值等。
(7)将黄贮玉米秸秆在63℃～67℃烘干，烘干时间为24-36h，粉碎后过1mm筛，分析黄贮玉米秸秆的化学成分，包括粗蛋白、粗脂肪、总能量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、挥发性脂肪酸，以及氨态氮等。
(8)将烘干粉碎后的黄贮玉米秸秆进行体外发酵特征研究，分析干物质降解率、氨态氮产量及挥发性脂肪酸的产量与组成。
未黄贮组：
(1)将收获玉米棒子后的玉米秸秆粉碎至长度为4cm的小段。
(2)将玉米秸秆在63℃～67℃烘干，烘干时间为24-36h，粉碎后过1mm筛，分析玉米秸秆的化学成分，包括粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维。
空白对照组：
(1)将收获玉米棒子后的玉米秸秆粉碎至长度为4cm的小段，测定玉米秸秆的水分为60％，然后按玉米秸秆与清水按重量比为200:50的比例，将清水均匀喷洒在玉米秸秆上，使玉米秸秆的含水量达到65％～75％。
(2)将喷洒清水的玉米秸秆与玉米粉按重量比为100:1的比例混合均匀。
(3)将(2)获得的秸秆上，混合均匀，然后压实、密封进行发酵。
(4)发酵90d时结束发酵，得到黄贮饲料。
(6)发酵结束后对黄贮玉米秸的外观进行评分，包括黄贮玉米秸秆的色泽、气味、结构、水分，并计算总评分值等。
(7)将黄贮玉米秸秆在63℃～67℃烘干，烘干时间为24-36h，粉碎后过1mm筛，分析黄贮玉米秸秆的化学成分，包括粗蛋白、粗脂肪、总能量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、挥发性脂肪酸，以及氨态氮等。
(8)将烘干粉碎后的黄贮玉米秸秆进行体外发酵特征研究，分析干物质降解率、氨态氮产量及挥发性脂肪酸的产量与组成。
试验结果
空白对照组为目前普遍使用的玉米秸秆黄贮方法之一，将实施例1－3制得的黄贮饲料和空白对照组的黄贮饲料进行比较，经检测评价分析，得出如下数据。请见下表：
由上述表可知，实施例1－3与未黄贮处理相比，实施例1－3的粗蛋白和粗脂肪含量明显增加，同时，干物质消化率也明显提高。实施例1－3与空白对照组相比，实施例1－3的外观综合评分显著高于空白对照组，外观总评分值高10到12分、粗蛋白含量明显增加，黄贮料中乳酸含量也明显高于空白对照组，总挥发性脂肪酸和乙酸含量也显著高于对照组。此外，实施例1－3黄贮料的ph值也显著低于空白组，且处于黄贮料ph值最优范围。实施例1－3黄贮料的干物质消化率也高于空白对照组。而实施例1－3的黄贮料中不利于黄贮饲料保存的有机酸，如丁酸显著低于对照组，在实施例1－3未检测到异丁酸。说明本发明黄贮工艺可以有效提高玉米秸秆黄贮饲料的黄贮品质以及其消化利用率，减少不利于黄贮品质及其保存的有机酸的生成。利用本发明得到的玉米秸秆黄贮饲料具有较好的适口性，本方法生产工艺简单、节省劳力和成本，易于推广应用。