沼液预处理玉米秸秆与牛粪混合厌氧消化产气性能的研究
牛粪高效厌氧发酵技术
牛粪高效厌氧发酵技术关正军;毕兰平;李文哲;刘爽;曹亮【摘要】为提高牛粪厌氧发酵的产气效率,采用牛粪发酵前固液分离和分离液中添加猪粪进行混合发酵两种方法.结果表明,对牛粪进行发酵前固液分离,降低了物料的粘度,利于微生物的传质.在牛粪分离液与稀牛粪的对比发酵试验中,分离液较稀牛粪产气量提高32.68％,甲烷产率也有较大幅度提高.牛粪分离料液和猪粪按一定比例混合可获得较好的产气效果,在试验中总固体(TS)质量分数为10.49％的混合料液产气过程稳定,产气周期相对较短,累计产气量最大为59.8L,比TS质量分数为8.00％猪粪组提高了26.24％,比TS质量分数为8.54％混合料液组提高了43.51％.研究表明牛粪分离液与猪粪混合TS质量分数为10.49％时,可以取得较好的产气效果.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2013(044)004【总页数】5页(P123-126,151)【关键词】牛粪;固液分离;厌氧发酵;猪粪;混合发酵【作者】关正军;毕兰平;李文哲;刘爽;曹亮【作者单位】东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S216.4引言随着我国畜牧业生产向集约化、规模化发展，畜禽粪尿的处理成为亟待解决的难题，如果处理不当，就会造成严重的环境问题如恶臭和渗滤液的产生［1］。
厌氧发酵被认为是环境友好型的处理技术，它能够将有机固体废弃物诸如畜禽粪便、食品废弃物、市政垃圾转化为可再生能源——沼气［2］。
在畜禽养殖粪便中，牛粪所占比例较大，约为70%，但与其他粪便相比，牛粪产气率不高［3～4］。
为了提高牛粪发酵的综合利用效率，关正军等开展了鲜牛粪加水固液分离，对分离液进行发酵试验研究［5～6］。
岩淵和則等开展了对牛粪进行直接固液分离，用分离液进行发酵的试验，结果表明分离液可以大幅度提高产气效率［7］。
机械论文：好氧堆肥发酵装置机械设计及过程曝气控制的试验研究
机械论文：好氧堆肥发酵装置机械设计及过程曝气控制的试验研究本文是一篇机械论文，本文基于神经网络对堆肥期间堆肥时长、原料质量与曝气量、C/N 之间的参数关系展开研究。
根据堆肥的特性对多点好氧堆肥试验装置进行了设计，设计了测控单元、好氧发酵单元、曝气单元，制定了性能测试试验、曝气关系试验。
对试验数据分析，利用BP 神经网络建立了曝气量、腐熟度预测模型。
1 绪论1.1 课题的背景及研究的意义1.1.1 课题来源本课题来自科技部“十三五”重点研发计划——“农业废弃物好氧发酵技术与智能控制设备研发”的子课题“高效智能型一体化好氧发酵过程及关键技术研究”（课题编号NO.2016YFD0800602）。
1.1.2 课题的研究背景及意义在人类对食物的日益需求，畜禽的养殖数量以及粮食的种植越来越多，因此所产生的废弃物也数量惊人。
据统计结果（2017 年），我国农业有机废弃物每年大约57 亿t，人类鲜粪尿8 亿t 左右，畜禽鲜粪尿38 亿t 左右，秸秆(风干)约10 亿t[1]。
畜禽粪便的自然排放会导致粪便中的高病原菌污染地表水和地下水，散发出恶臭味，对环境造成污染[2]。
大量的有机废弃物若不正确处理，将对生态环境有着极大的威胁，因此废弃物的处理问题十分严峻，堆肥是动物废弃物和植物废弃物的资源化利用的有效途径之一，我国好氧堆肥相关技术也在快速发展，合理处置农牧业有机废弃物也成为当下研究的热点。
（1）养殖业废弃物产生与现状当今人类餐桌以及生活的需要，畜禽的养殖产生大量的粪便，我国已然成为世界上畜禽粪便产出量最大的国家[3]。
畜禽粪便若不及时处理，随意堆放使粪便中的高病原细菌污染地表水和地下水，或产生有害气体释放到空气中，危害人类健康以及生存环境。
未经处理的粪便直接当做肥料施肥入田，因养分过高会造成烧根、烧苗、熏棵、死株等现象，使用发酵不彻底的粪便，可能会导致土壤温度较高，长时间会导致成片作物死亡，损失金钱、时间，贻误农时。
硝化细菌脱氨氮预处理对鸡粪和玉米秸秆混合厌氧发酵的影响
硝化细菌脱氨氮预处理对鸡粪和玉米秸秆混合厌氧发酵的影响翟佳宁;刘博林;车一一;董晓莹;王晓明;于美玲;周岩;邵丽杰;寇巍【摘要】在发酵温度为40℃,发酵底物TS含量分别为12％,16％和20％的条件下,将经过硝化细菌脱氨氮预处理的鸡粪以及未经预处理的鸡粪分别与玉米秸秆进行混合厌氧发酵,并研究发酵过程中沼气日产量、沼气累计产量、氨氮浓度、TS和VS 降解率等参数的变化规律.研究结果表明:在发酵过程的前15 d,当发酵底物的TS含量分别为12％,16％,20％时,经过预处理的试验组的沼气日产量平均值分别为593.1,550.9,355.1 mL/d,未经预处理的试验组的沼气日产量平均值分别为420.8,379.2,433.4 mL/d;与未经预处理的试验组相比,经过预处理的试验组的累积沼气产量更高;在整个发酵过程中,各试验组的氨氮浓度均呈现出逐渐上升的变化趋势;脱氨氮预处理能够提高发酵前物料的挥发性脂肪酸浓度;当发酵底物的TS含量分别为12％,16％和20％时,相比于未经预处理的试验组,经过预处理的试验组的TS降解率分别提高了1.9％,7.9％和17.4％,VS降解率分别提高了2.2％,3.3％和28.4％,纤维素降解率分别提高了1.1％,4.6％和26.0％,半纤维素降解率分别提高了0.1％,1.3％和25.5％.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2019(037)006【总页数】7页(P796-802)【关键词】鸡粪;秸秆;硝化细菌;预处理;厌氧发酵【作者】翟佳宁;刘博林;车一一;董晓莹;王晓明;于美玲;周岩;邵丽杰;寇巍【作者单位】沈阳航空航天大学能源与环境学院, 辽宁沈阳 110136;辽宁省能源研究所有限公司, 辽宁营口115003;中国人民解放军空军工程大学信息与导航学院, 陕西西安 710077;沈阳农业大学工程学院,辽宁沈阳 110866;辽宁省能源研究所有限公司, 辽宁营口115003;辽宁省能源研究所有限公司, 辽宁营口115003;辽宁省能源研究所有限公司, 辽宁营口115003;沈阳航空航天大学能源与环境学院, 辽宁沈阳 110136;辽宁省能源研究所有限公司, 辽宁营口115003;辽宁省能源研究所有限公司, 辽宁营口115003;辽宁省能源研究所有限公司, 辽宁营口115003【正文语种】中文【中图分类】TK6;S216.40 引言我国是一个养殖大国，随着养殖业规模化和集约化地发展，每年产生了大量的畜禽粪便。
沼气工艺
2．纤维素的成分分析(1)Van Soest法原理：Van Soest 法在国内又称范式法，它是将样品经中性洗涤剂煮沸处理，不溶解的残渣为中性洗涤纤维，主要为细胞壁成分，其中包括半纤维素、纤维素、酸不溶木质素和硅酸盐。
样品经酸性洗涤剂处理，剩余的残渣为酸性洗涤纤维，其中包括纤维素、酸不溶木质素和硅酸盐，中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维的差值即为半纤维素含量。
酸性洗涤纤维经72%硫酸处理后的残渣为酸不溶木质素和硅酸盐，从酸性洗纤维值中减去72%硫酸处理后的残渣为样品的纤维素含量。
将72%硫酸处理后的残渣先干燥，再灰化，在灰化过程中逸出的部分为酸性洗涤木质素的含量。
Van Soest法中性洗涤纤维测定步骤准确称取 1.000g 样品（通过40 目筛）置于直筒烧杯中，加入100ml 中性洗涤剂和数滴十氢化萘及0.5g 无水亚硫酸钠。
将烧杯套上冷凝装置于电炉上，在5~10min 内煮沸，并持续保持微沸60min。
煮沸完毕后，取下直筒烧杯，将烧杯中溶液倒入安装在抽滤瓶上已知重量的玻璃坩埚中进行过滤，将烧杯中的残渣全部移入，并用沸水冲洗玻璃坩埚与残渣，直到洗至滤液呈中性为止。
用20ml 丙酮冲洗二次，抽滤。
将玻璃坩埚置于105℃烘箱中烘2h 后，在干燥器中冷却30 min 称重，直称至恒重。
酸性洗涤纤维测定准确称取1.000g 样品（通过40 目筛）置于直筒烧杯中，加入100 ml 酸性洗涤剂和数滴十氢化萘及0.5g 无水亚硫酸钠。
将烧杯套上冷凝装置于电炉上，在5~10min 内煮沸，并持续保持微沸60min。
趁热用已知重量的玻璃坩埚抽滤，并用沸水反复冲洗玻璃坩埚及残渣至滤液呈中性为止。
用少量丙酮冲洗残渣至抽下的丙酮液呈无色为止，并抽净丙酮。
将玻璃坩埚置于105℃烘箱中烘2h 后，在干燥器中冷却30 min 称重，直称至恒重。
酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA）测定将酸性洗涤纤维加入5ml 72%硫酸中，在20℃消化3h 后过滤，并冲洗至中性。
生物质废弃物厌氧发酵的研究进展
生物质废弃物厌氧发酵的研究进展摘要：生物质废弃物是现在进行环境保护工作过程中所需要重点进行处理的废弃物，如果不能够妥善处理，则会导致十分严重的后果，文章分析相关研究进展。
关键字：生物质；废弃物处理；厌氧发酵1前言生物质包含了全体的动物植物微生物，相比较于传统的活化石而言有着更好的可再生性，能够用做资源。
在用作资源的过程中需要经过厌氧发酵的过程，文章就此进行分析。
2厌氧发酵在生物质发酵的应用厌氧发酵技术是生物质废弃物实现资源化利用的有效途径之一。
生物质厌氧发酵是在厌氧细菌的同化作用下，有效地把生物质中的有机质转化，最后生成具有经济价值的甲烷及部分二氧化碳，即可作为燃烧及发电使用，且沼渣可以作为动物饲料或土地肥料，沼液还可以作为农作物的营养液。
笔者综述现阶段利用生物质废弃物资源厌氧发酵的研究成果，以及利用预处理、不同生物质混合发酵和添加外源催化剂等手段来强化生物质厌氧发酵的进展。
农作物、油料作物、农业有机剩余物、林木和森林工业残余物等生物质资源通常都能提供能源。
一些生物质废弃物资源，如动物的排泄物、江河湖泊的沉积物、农副产品加工后的有机废物和废水、城市生活有机废水和有机垃圾等也可通过厌氧发酵等一些方式提供能源，依据来源的不同可将其分为：农业生物质资源、林业生物质资源、畜禽粪便、生活污水和工业有机废水、城市固体有机废弃物等几类。
不同生物质废弃物具有不同的厌氧发酵产气潜力。
玉米秸秆、麦秆、花生秧、菌渣和花卉秸秆等农业废弃物是较好的生物质资源。
刘亮等采用花生秧作为发酵底物进行厌氧发酵，产沼率达367．62mL•g－1TS（总固体含量）。
石勇等用小麦秸秆和红薯藤叶混合厌氧发酵，当碳氮比为25∶1时产气效果最佳，产气量为317．88mL•g－1TS。
程辉彩等用平菇菌糠作厌氧发酵，优化厌氧发酵条件后，产气率提高了103．7%。
姚利［23］等把鸡腿菇菌渣经过适当的处理可实现高效发酵产沼气，原料产气率可达133mL•g－1TS。
不同加工方式玉米秸秆型饲粮对肉牛生长性能、养分表观消化率、瘤胃发酵和菌群结构的影响
第31卷 第6期V o l .31 No .6草 地 学 报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2023年 6月J u n . 2023d o i :10.11733/j.i s s n .1007-0435.2023.06.034引用格式:徐均钊,王 琦,胡宗福,等.不同加工方式玉米秸秆型饲粮对肉牛生长性能㊁养分表观消化率㊁瘤胃发酵和菌群结构的影响[J ].草地学报,2023,31(6):1894-1901X UJ u n -z h a o ,WA N G Q i ,HUZ o n g -f u ,e t a l .E f f e c t s o fD i f f e r e n t P r o c e s s i n g M e t h o d s o f C o r nS t r a w -a s aB a s e dR a -t i o n s o nG r o w t hP e r f o r m a n c e ,A p p a r e n tN u t r i e n tD i g e s t i b i l i t y ,R u m e nF e r m e n t a t i o na n d M i c r o b i a lC o m p o s i t i o no f B e e fC a t t l e [J ].A c t aA gr e s t i aS i n i c a ,2023,31(6):1894-1901不同加工方式玉米秸秆型饲粮对肉牛生长性能㊁养分表观消化率㊁瘤胃发酵和菌群结构的影响徐均钊,王 琦,胡宗福,吴白乙拉,牛化欣*(内蒙古民族大学动物科技学院,内蒙古通辽028000)收稿日期:2022-12-16;修回日期:2023-02-23基金项目:内蒙古自治区关键技术攻关项目(2020G G 0108和2021G G 0035);内蒙古民族大学研究生科研创新项目(N M D S S 2144);内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划(N J Y T 22054);内蒙古民族大学博士启动基金(B S 635);内蒙古民族大学肉牛科技创新团队项目资助作者简介:徐均钊(1996-),男,汉族,内蒙古赤峰市人,硕士研究生,从事反刍动物营养与饲料利用,E -m a i l :x u ju n z h a o 1124@163.c o m ;*通信作者A u t h o r f o r c o r r e s po n d e n c e ,E -m a i l :n i u h x @i m u n .e d u .c n 摘要:为探究不同预处理玉米秸秆型全混合日粮(TM R )对肉牛生产性能和菌群结构的影响,本研究选取28头(350.23ʃ23.17)k g 西门塔尔杂交公牛,随机分为4组,每组7头,分别饲喂含揉丝秸秆(C o n t a i n i n g kn e a d e ds t r a w g r o u p ,J G 组)㊁膨化微贮秸秆(P u f f e ds t r a w g r o u p ,P H 组)㊁菌酶协同秸秆黄贮(S t r a w y e l l o ws i l a g e g r o u p ,H Z 组)和全株玉米青贮(W h o l e c o r n s i l a g e g r o u p ,Q Z 组)的TM R ,预试期10d ,正试期56d ㊂结果表明:较J G 和P H 组,Q Z 和H Z 组肉牛的平均日增重㊁干物质采食量㊁干物质消化率㊁酸性洗涤纤维消化率㊁瘤胃丙酸含量和普雷沃氏菌属_1(P r e v o t e l l a _1)相对丰度显著提高(P <0.05);而瘤胃球菌N K 4A 214群(R u m i n o c o c c a c e a e _NK 4A 214_g r o u p )的相对丰度显著降低(P <0.05)㊂普雷沃氏菌属_1与丙酸呈显著正相关(P <0.05),瘤胃球菌N K 4A 214群与乙酸和乙丙比(A /P )呈显著正相关(P <0.05)㊂因此,全株玉米青贮和菌酶协同玉米秸秆黄贮能显著提高秸秆的营养价值和表观消化率,有效改善瘤胃发酵和纤维素降解菌组成,提高肉牛的生产性能㊂关键词:玉米秸秆;青贮玉米;肉牛;生产性能;瘤胃微生物中图分类号:S 548 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2023)06-1894-08E f f e c t s o fD i f f e r e n t P r o c e s s i n g Me t h o d s o fC o r nS t r a w -a s aB a s e dR a t i o n s o n G r o w t hP e rf o r m a n c e ,A p p a r e n tN u t r i e n tD ig e s t i b i l i t y ,R u m e nF e r m e n t a t i o na n d M i c r o b i a l C o m po s i t i o no fB e e fC a t t l e X UJ u n -z h a o ,WA N G Q i ,HUZ o n g -f u ,WU B a i -yi l a ,N I U H u a -x i n *(C o l l e g e o fA n i m a l S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,I n n e rM o n g o l i aM i n z uU n i v e r s i t y ,T o n g l i a o ,I n n e rM o n go l i a 028000,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s s t u d y a i m s t o i n v e s t i ga t e t h e e f f e c t s o f v a r i o u s p r e t r e a t e d c o r ns t r a w -a s ab a s e d t o t a lm i x e d r a t i o n s (T M R )o n t h e p e r f o r m a nc e a nd r u me nm i c r o b i a lf l o r a s t r u c t u r e o f b e e f c a t t l e .T w e n t y -e i gh t S i m -m e n t a l c r o s s b r e d s t e e r s (350.23ʃ23.17k g )w e r e r a n d o m l y a s s i g n e d t o f o u r g r o u p s ,e a c h c o n t a i n i n g se v e n s t e e r s .T h e g r o u p sw e r ef e d T M Ra st h ec o n t a i n i ng k n e a d e ds t r a w (J G g r o u p ),t h e p u f f e ds t r a w (P H g r o u p ),t h e s t r a w y e l l o ws i l a g e (H Z g r o u p ),a n d t h ew h o l e c o r ns i l a g e (Q Z g r o u p )f o r a p r e t e s t p e r i o do f 10d a y s f o l l o w e db y a p o s i t i v e t e s t p e r i o do f 56d a y s .T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h ea v e r a g ed a i l y w e i gh t g a i n ,d r y m a t t e r i n t a k e ,d r y m a t t e r d i g e s t i b i l i t y ,a c i dd e t e r g e n t f i b e r d i g e s t i b i l i t y ,r u m e n p r o p i o n i c a c i d c o n -t e n t ,a n d r e l a t i v e a b u n d a n c e o f P r e v o t e l l a _1o f b e e f c a t t l e i n t h eQ Z a n dH Z g r o u p sw e r e s i g n i f i c a n t l y h i gh -e r (P <0.05)t h a n t h o s e i n t h e J Ga n dP H g r o u p .A d d i t i o n a l l y,t h e r e l a t i v e a b u n d a n c e o f R u m i n o c o c c a c e a e _NK 4A 214_g r o u p wa s s i g n i f i c a n t l y l o w e r (P <0.05)i n t h eH Za n dQ Z g r o u p s c o m p a r e d t o t h e J Ga n d P H g r o u p s .P r e v o t e l l a _1s h o w e d a s i g n i f i c a n t p o s i t i v e c o r r e l a t i o nw i t h p r o pi o n i c a c i d (P <0.05),a n d R u -Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第6期徐均钊等:不同加工方式玉米秸秆型饲粮对肉牛生长性能㊁养分表观消化率㊁瘤胃发酵和菌群结构的影响m i n o c o c c a c e a e_NK4A214_g r o u p e x h i b i t e da s i g n i f i c a n t p o s i t i v e c o r r e l a t i o nw i t ha c e t i c a c i da n dA/Pr a t i o (P<0.05).T h u s,w h o l ec o r ns i l a g ea n db a c t e r i a-e n z y m es y n e r g i s m y e l l o ws i l a g es i g n i f i c a n t l y i m p r o v e d t h en u t r i t i o n a l v a l u e a n d a p p a r e n t d i g e s t i b i l i t y o f s t o v e r,e f f e c t i v e l y e n h a n c e d r u m e n f e r m e n t a t i o na n dc e l-l u l o s e-d e g r a d i n g b a c t e r i a l c o m p o s i t i o n,a n du l t i m a t e l y l e d t ob e t t e r p r o d u c t i v e p e r f o r m a n c e i nb e e f c a t t l e. K e y w o r d s:C o r n s t r a w;C o r n s i l a g e;B e e f c a t t l e;P r o d u c t i o n p e r f o r m a n c e;R u m e nm i c r o b e s我国秸秆产量居世界首位,其中玉米秸秆最为丰富,年产量约3亿吨[1]㊂目前,玉米秸秆饲料化利用率不足20%,主要是干秸秆或初级加工揉丝直接投喂,青㊁黄贮占比较少,约为23%[2],尤其是生物高值化加工利用[3]㊂随着我国节粮型畜牧业的快速发展,饲草短缺已成为制约反刍动物生产因素之一㊂玉米秸秆是反刍动物的低质粗饲料,可通过适宜的技术加工作为反刍动物粗饲料㊂然而,玉米秸秆中含有50%~70%的结构性碳水化合物,主要由纤维素㊁半纤维素和木质素等组成,三者相互镶嵌,其中半纤维素与木质素氢键㊁共价键结合形成复杂的网状结构包裹着纤维素,严重影响玉米秸秆的有效利用[3,4]㊂还有干秸秆或揉丝秸秆适口性差㊁采食量低也是造成反刍动物利用率不高的主要因素㊂因此,利用饲料加工结合生物技术对玉米秸进行高值化处理是提高反刍动物饲料利用率的重要方式之一㊂玉米秸秆通过物理㊁化学㊁生物等不同加工处理方式,可提高反刍动物对其饲料转化率[5-8]㊂蒸汽爆破或湿法膨化微贮是玉米秸秆饲用高值化的一种物化预处理加工技术,可破坏本质纤维素结晶度和细胞壁复杂结构,降低聚合度㊁增加纤维素孔隙,提高秸秆饲料转化效率,作为肉牛的粗饲料改善瘤胃菌群结构,提高肉牛的消化能力和生产性能[5-7]㊂青(黄)贮是一种改善玉米秸秆适口性㊁提高消化率和保存营养价值常用的加工调制方法,G u o等[8]将玉米秸秆接种乳酸菌发酵,能有效提高玉米秸秆青贮发酵品质和纤维消化率㊂白大洋等[9]利用玉米秸秆黄贮作为西门塔尔杂交公牛的粗饲料,提高了肉牛的平均日增重,降低了料重比㊂孙雪丽等[10]发现以乳酸菌发酵的全株玉米青贮作为粗饲料能显著提高肉牛的日增重和经济效益㊂因此,玉米秸秆经过不同的预处理,其致密结构被破坏,木质素包裹的纤维素㊁半纤维素被释放,增加瘤胃微生物与秸秆粘附的表面积,并使纤维素酶高效水解纤维素和半纤维素成小分子糖类进而转化成有机酸,为反刍动物提供能量具有重要意义㊂本文利用物理㊁生物及其物理生物相结合的加工调制方式对玉米秸秆进行预处理,并分别以50%的(揉丝㊁膨化微贮㊁菌酶协同黄贮)玉米秸秆和全株玉米青贮为粗饲料配制肉牛全混合日粮(T M R),比较不同预处理玉米秸秆型T M R对肉牛生产性能㊁养分表观消化率及瘤胃发酵㊁微生物菌群的影响,为进一步寻找提高玉米秸秆高效利用的加工方式及对节粮增效的肉牛饲粮配制提供理论依据和实际生产参考㊂1材料与方法1.1试验材料揉丝玉米秸秆是由收割㊁揉丝㊁打捆一体机(中联9Y F-220S S方捆打捆机)收获加工而成;膨化微贮是先将揉丝粉碎的秸秆调制成50%水分,采用9P-250型秸秆膨化机(辽宁辽源市牧兴机械有限公司)通过挤压(温度约120ħ)瞬间喷出而膨化,然后用裹包机打包微贮60d,在仓库内保存;菌酶协同黄贮是将揉丝玉米秸秆(含水量50%)喷洒混合菌液和复合酶制剂,黄贮窖内压实㊁密封发酵60d后使用㊂全株玉米青贮是将蜡熟期刈割的全株玉米(长度1.0~2.0c m)喷洒混合菌液,青贮窖内压实㊁密封㊁发酵90d后使用㊂试验所用混合菌液(植物乳杆菌Z1-1+布氏乳杆菌B1-3,比例为1ʒ1),菌种购自北纳创联生物技术有限公司,添加量为1ˑ106 c f u㊃g-1鲜重(F r e s hw e i g h t,F W);纤维素酶(酶活力24000U㊃g-1)+木聚糖酶(酶活力40000 U㊃g-1)+果胶酶(酶活力10000U㊃g-1)+葡聚糖酶(酶活力50000U㊃g-1)以2ʒ1ʒ1ʒ1的比例混合制成复合酶制剂,购自北京挑战农业科技有限公司,添加量为0.5g㊃k g-1F W㊂1.2试验设计和饲养管理试验于2021年4 6月在内蒙古通辽市科左中旗蒙智源养殖合作社进行,10d的预饲期和56d的正式期㊂选用28头体重为(350.23ʃ23.57)k g,月龄相近㊁健康状况良好的西门塔尔杂交公牛,单因素试验设计,随机分为4组,每组7头㊂各组分别饲喂揉丝玉米秸秆(J G组)㊁膨化微贮玉米秸秆(P H 组)㊁菌酶协同玉米秸秆黄贮(H Z组)和全株玉米青贮(Q Z组)全混合日粮(T M R)㊂按照‘肉牛营养需要(第8次修订版)“[11]配制,精粗比为50ʒ50,5981Copyright©博看网. All Rights Reserved.草地学报第31卷T M R组成及营养水平见表1㊂试验牛均在单栏舍饲饲喂,饲养试验前所有牛进行驱虫㊁健胃和耳标标号,自由饮水㊂每天喂料2次(06:00和17:00),日剩料量控制在5%,并记录投喂量和剩余量㊂表1饲粮组成及营养水平(干物质基础)T a b l e1 C o m p o s i t i o na n dn u t r i e n t l e v e l s o f e x p e r i m e n t a l d i e t s(D M b a s i s)项目I t e m s J G组J G g r o u p P H组P H g r o u p H Z组H Z g r o u p Q Z组Q Z g r o u p原料I n g r e d i e n t s玉米秸秆C o r n s t r a w/%50.00膨化玉米秸秆P u f f e d c o r n s t r a w/%50.00玉米秸秆黄贮C o r ns t r a w y e l l o ws i l a g e/%50.00全株玉米青贮W h o l e c o r n s i l a g e/%50.00玉米破碎料M a i z e/%24.5024.5024.5021.50小麦麸W h e a t b r a n/%3.503.506.012.0豆粕S o y b e a nm e a l/%11.0011.008.505.50向日葵饼S u n f l o w e r c a k e/%8.008.008.008.00磷酸氢钙C a H P O4/%0.250.250.250.25小苏打N a H C O3/%0.350.350.350.35食盐N a C l/%0.500.500.500.50石粉C a C O3/%0.750.750.750.75预混料P r e m i x1)/%0.500.500.500.50尿素U r e a/%0.650.650.650.65合计T o t a l/%100.00100.00100.00100.00营养水平N u t r i e n t l e v e l s综合净能C o m p r e h e n s i v e n e t e n e r g y/M J㊃k g-16.766.756.796.85粗蛋白质C r u d e p r o t e i n/%13.7513.1812.9813.05中性洗涤纤维N D F/%40.0139.7839.4132.37酸性洗涤纤维A D F/%24.7221.5921.415.28粗灰分C r u d e a s h/%9.559.5110.0510.32注:每千克预混料提供:维生素A150000I U,维生素D320000I U,维生素E3000I U,铁3200m g,锰1500m g,锌2000m g,铜650m g,碘35m g,硒10m g,钴10m g㊂依据我国‘肉牛饲养标准“(N Y/T815-2004)和饲料总能量计算综合净能量,其他营养水平为实测值N o t e:I no n ek i l o g r a m p r e m i x,i tw a s p r o v i d e d t h e f o l l o w i n g:V A150000I U,V D320000I U,V E3000I U,F e3200m g,M n1500m g,Z n 2000m g,C u650m g,I35m g,S e10m g,C o10m g.T h e c o m p r e h e n s i v e n e t e n e r g y w a s c a l c u l a t e d a c c o r d i n g t o t h e f e e d i n g s t a n d a r d o f b e e f c a t-t l e(N Y/T815-2004)a n d t h e t o t a l e n e r g y o f f e e d.O t h e r n u t r i t i o n a l l e v e l sw e r em e a s u r e do n e s i n t h i s e x p e r i m e n t1.3样品采集与指标测定1.3.1高值化秸秆营养成分和肉牛生长性能将不同加工方式调制的玉米秸秆分别随机采集3份用于测定常规营养成分㊂干物质(D r y m a t t e r,D M)含量采用105ħ烘干法测定[12],粗蛋白(C r u d e p r o-t e i n,C P)含量采用凯氏定氮法测定[13],粗灰分(C r u d e a s h,A s h)含量在马弗炉550ħ下灼烧4h测定[12],中性洗涤纤维(N e u t r a ld e t e r g e n tf i b e r, N D F)和酸性洗涤纤维(A c i dd e t e r g e n t f i b e r,A D F)含量采用V a nS o e s t方法利用滤袋技术测定[14]㊂每天定时称量和记录每头牛T M R的饲喂量和剩余量,依据T M R干物质含量,计算平均日干物质采食量(A v e r a g ed r y m a t t e r i n t a k e,A D F I);试验第1d 和56d晨饲前称量空腹试验牛的体重,计算平均日增重(A v e r a g ed a i l yg a i n,A D G);根据A D M I和A D G计算料重比(F e e d t o g a i n,F/G)㊂1.3.2营养物质表观消化率于正式期的第54~ 56d,进行为期3d的消化试验,采用盐酸不溶灰分法测定养分表观消化率,每天收集2次粪便各取约1k g,混匀后称取200g,加入40m L浓度为10%的H2S O4固氮,置于密封袋-20ħ保存,连续收集3d 并混匀编号备用㊂试验结束后,将饲粮和粪便于65ħ烘干48h,自然条件下回潮24h后称重,计算初水分,然后粉碎经1.0m m网筛过滤后测定粪便和饲料的D M,C P,A s h,N D F和A D F含量㊂利用粪样和饲料中的盐酸不溶灰分(A I A)做内源指示剂计算营养物质表观消化率㊂计算公式如下:营养物质表观消化率(%)=(a/c)-(b/d)a/cˑ100%式中:a为饲料中某养分含量(%);b为粪样中该养分含量(%);c为饲料中A I A的含量(%);d为粪样中A I A的含量(%)㊂1.3.3瘤胃液的采集与测定正式期第56d,从每个处理组中随机选取5头牛,晨饲前采用胃管式采样器(G C Y Q-1-A,武汉市科立博器材有限公司)采集瘤胃液,先抽取约300m L并舍弃,再抽取6981Copyright©博看网. All Rights Reserved.第6期徐均钊等:不同加工方式玉米秸秆型饲粮对肉牛生长性能㊁养分表观消化率㊁瘤胃发酵和菌群结构的影响150m L ,4层纱布过滤后分装,立即测定p H ,剩余瘤胃液样品分装至5个15m L 离心管中液氮保存,用于测定瘤胃发酵参数和菌群㊂瘤胃发酵参数测定:瘤胃液p H 采用便携式p H计(雷磁P H S -3C 精密p H 计,上海精密科学器有限公司)测定,使用气相色谱仪(T P -2060,北京北分天普仪器技术有限公司)测定瘤胃液挥发性脂肪酸(V F A )浓度,配置Φ6m m ˑ2m 石英玻璃填充柱(固定相15%F F A P ,担体80~100目C h r o m o s o r b ),柱温150ħ,进样口温度220ħ;进样量1μL ;F I D 检测器温度280ħ;载气为高纯N 2,流量30m L ㊃m i n -1,压力200k P a ;燃气为H 2,流量30m L ㊃m i n -1;助燃气为空气,流量300m L ㊃m i n -1㊂瘤胃细菌多样性高通量测序:瘤胃液中细菌总D N A 的提取使用H i P u r e S o i l D N A 提取试剂盒(美吉生物,广州)操作㊂用带有b a r c o d e 的特异引物扩增16s r D N A V 3~V 4区㊂使用2%琼脂糖凝胶评估扩增产物质量,并从中提取扩增产物,使用A x y P r e p D N A 提取试剂盒(A P -G X -250,A x y ge n -B i o s c i e n c e s ,U n i o n C i t y,C A ,U n i t e d S t a t e s )进行纯化后,将纯化的扩增产物等比例混合,在I l l u m i n a 平台(广州基迪奥,中国)上进行双端测序(P E 250)㊂首先用F A S T P 对测序原始数据进行过滤,以获得c l e a nr e a d s ㊂使用F L A S H (版本1.2.11)将c l e a nr e a d s 合并为t a g ㊂将原始t a g 用QI I M E (1.9.1版)流程过滤,嵌合体序列用U C H I M E (8.1版)算法去除,得到有效序列㊂使用U P A R S E (版本9.2.64)将有效序列聚类成ȡ97%相似性的可操作分类单元(O T U )㊂使用K r o n a (版本2.6)显示每个物种分类的丰度统计数据㊂物种的P e a r s o n 相关分析使用p s yc h 包(版本1.8.4)计算㊂1.4 数据统计与分析试验数据用E x c e l2020初步整理后,利用S P S S26.0软件对数据进行单因素方差分析,采用L S D 进行多重比较,P <0.05表示差异显著,结果以平均值ʃ标准差表示㊂2 结果与分析2.1 不同加工方式玉米秸秆营养成分及其T M R对肉牛生长性能的影响由表2可知,全株玉米青贮的营养价值显著高于其它3组(P <0.05)㊂玉米秸秆黄贮的C P 含量显著高于揉丝秸秆和膨化微贮秸秆(P <0.05),且N D F 和A D F 含量显著低于揉丝秸秆(P <0.05)㊂由表3可知,Q Z 组的末重㊁干物质采食量㊁平均日增重均显著高于J G 和P H 组(P <0.05),同时,H Z 组的干物质采食量也显著高于J G 和P H 组(P <0.05)㊂此外,Q Z 和H Z 组的料重比显著低于J G 组(P <0.05)㊂表2 不同加工方式玉米秸秆营养成分(风干基础)T a b l e 2 N u t r i t i o n a l c o m p o s i t i o no f c o r n s t r a wf r o md i f f e r e n t p r o c e s s i n g m e t h o d s (a i r d r y ma t t e rb a s i s )项目I t e m s 揉丝秸秆K n e a d e dw i r e s t r a w膨化秸秆P u f f e d s t r a w黄贮秸秆S t a l ks i l a ge 青贮玉米S i l a ge c o r n P 值P -v a l u e干物质D M /%88.86ʃ1.50a47.92ʃ1.22b38.05ʃ2.41c30.52ʃ0.68d<0.001粗蛋白C P/%4.66ʃ0.15c 4.88ʃ0.20c 5.46ʃ0.35b 8.18ʃ0.37a <0.001中性洗涤纤维N D F /%71.48ʃ2.51c 69.40ʃ0.90bc 67.86ʃ1.80b 46.51ʃ0.73a <0.001酸性洗涤纤维A D F/%45.87ʃ2.08c 42.57ʃ0.95b c 40.65ʃ1.28b 28.17ʃ2.03a <0.001粗灰分C A /%11.27ʃ1.0011.17ʃ0.8710.80ʃ0.459.43ʃ0.430.051注:同行数据肩标不同的小写字母表示差异显著(P <0.05),下同N o t e :I n t h e s a m e r o w ,v a l u e sw i t hd i f f e r e n t l o w e r c a s e s u p e r s c r i p t s d i f f e r s i g n i f i c a n t l y b e t w e e n t h e d i f f e r e n t l ypr o c e s s e d c o r n s t r a w s (P <0.05),t h e s a m e a s b e l o w表3 不同玉米秸秆型T M R 对肉牛生长性能的影响T a b l e 3 E f f e c t o f d i f f e r e n t c o r n s t r a w TM R s o n g r o w t h p e r f o r m a n c e o f b e e f c a t t l e项目I t e m sJ G 组J G g r o u p P H 组P H g r o u p H Z 组H Z g r o u p Q Z 组Q Z g r o u p P 值P -v a l u e初始体重I n i t i a lw e i g h t /k g 350.07ʃ23.17353.14ʃ23.56350.64ʃ27.77350.07ʃ20.671.000终末体重F i n a lw e i g h t /k g421.76ʃ34.84b 423.63ʃ35.07b432.13ʃ32.27a b445.14ʃ32.22a0.032平均日增重A D G /k g㊃d -11.28ʃ0.25c1.31ʃ0.24c1.52ʃ0.25b1.71ʃ0.30a0.041平均干物质采食量A D F I /k g㊃d -19.47ʃ0.81b9.58ʃ0.90b10.78ʃ0.65a10.77ʃ0.99a0.020料重比F /G7.43ʃ0.64a7.33ʃ0.96a b7.09ʃ0.35b c6.30ʃ0.22c 0.0247981Copyright ©博看网. All Rights Reserved.草 地 学 报第31卷2.2 不同加工方式玉米秸秆型T M R 对肉牛的养分表观消化率的影响由表4可知,Q Z 组D M 表观消化率显著高于J G 和P H 组(P <0.05),且N D F 表观消化率显著高于其他3组(P <0.05)㊂P H 和H Z 组的N D F消化率显著高于J G 组(P <0.05),且H Z 组的A D F 表观消化率显著高于J G 和P H 组(P <0.05)㊂表4 不同玉米秸秆型T M R 对肉牛的养分表观消化率的影响T a b l e 4 E f f e c t o f d i f f e r e n t c o r n s t r a w TM R s o na p p a r e n t n u t r i e n t d i g e s t i b i l i t y of b e e f c a t t l e 项目I t e m sJ G 组J G g r o u pP H 组P H g r o u pH Z 组H Z g r o u pQ Z 组Q Z g r o u pP 值P -v a l u e干物质D M /%68.84ʃ0.89b 69.15ʃ0.20b70.33ʃ0.95a b 71.64ʃ0.92a0.048粗蛋白C P/%64.34ʃ0.6268.25ʃ0.6468.27ʃ0.8266.08ʃ0.600.081中性洗涤纤维N D F /%49.98ʃ0.41b51.74ʃ1.27b53.99ʃ1.30b61.08ʃ1.93a0.035酸性洗涤纤维A D F/%43.28ʃ0.65b43.80ʃ1.28b52.85ʃ1.21a57.41ʃ0.52a0.018粗灰分C A/%33.82ʃ1.52c35.33ʃ0.53b37.36ʃ0.66a35.54ʃ0.84b0.0362.3 不同加工方式玉米秸秆型T M R 对肉牛瘤胃发酵参数的影响由表5可知,4组瘤胃液的p H ㊁T V F A ㊁乙酸和丁酸的含量无显著差异㊂但H Z 和Q Z 组的丙酸含量显著高于J G 和P H 组(P <0.05),且乙丙比显著降低(P <0.05)㊂表5 不同玉米秸秆型T M R 对肉牛发酵参数的影响T a b l e 5 E f f e c t o f d i f f e r e n t c o r n s t r a w TM R s o n r u m e n f e r m e n t a t i o n p a r a m e t e r s o f b e e f c a t t l e项目I t e m sJ G 组J G g r o u p P H 组P H g r o u p H Z 组H Z g r o u p Q Z 组Q Z g r o u p P 值P -v a l u epH 6.57ʃ0.066.60ʃ0.106.63ʃ0.066.73ʃ0.060.089总挥发性脂肪酸酸T V F A /m m o l㊃L -158.56ʃ1.7557.94ʃ0.6257.87ʃ1.3557.85ʃ1.000.878乙酸A c e t i c a c i d /m m o l㊃L -139.53ʃ1.1438.92ʃ1.2737.65ʃ0.5337.51ʃ0.670.084丙酸P r o p a n o i c a c i d /m m o l ㊃L -110.96ʃ0.38b11.01ʃ0.38b12.32ʃ0.47a12.68ʃ0.38a0.001丁酸B u t yr i c a c i d /m m o l ㊃L -18.08ʃ0.558.01ʃ0.337.90ʃ0.477.60ʃ0.500.718乙酸/丙酸A c e t i c a c i d /P r o pa n o i c a c i d 3.61ʃ0.04a 3.54ʃ0.24a 3.06ʃ0.07b 2.96ʃ0.09b <0.0012.4 不同加工方式玉米秸秆型T M R 对肉牛瘤胃细菌的影响表6列出了属水平上相对丰度排名前10的物种,各组的优势菌属是普雷沃氏菌属_1㊂Q Z 组的普雷沃氏菌属_1丰度显著高于其它3组(P <0.05),同时H Z 组的普雷沃氏菌属_1丰度也显著高于J G 和P H 组(P <0.05)㊂与J G 组相比,Q Z 和H Z 组的解琥珀酸菌属丰度显著增加(P <0.05)㊂此外,Q Z 和H Z 组的瘤胃球菌科N K 4A 214群显著低于J G 和P H 组(P <0.05)㊂表6 不同玉米秸秆型T M R 对肉牛菌群组成和结构的影响T a b l e 6 E f f e c t o f d i f f e r e n t c o r n s t r a w TM R s o n t h e c o m po s i t i o na n d s t r u c t u r e o f t h e s t r a i n i nb e e f c a t t l e 菌种S t r a i nJ G 组J G g r o u pP H 组P H g r o u pH Z 组H Z g r o u pQ Z 组Q Z g r o u pP 值P -v a l u e普雷沃氏菌属P r e v o t e l l a _129.84ʃ0.96c31.44ʃ2.18c35.3ʃ0.92b39.30ʃ2.06a<0.001解琥珀酸菌属S u c c i n i c l a s t i c u m 6.56ʃ0.33c 6.65ʃ0.2b c7.21ʃ0.15a b 7.65ʃ0.30a0.003理研菌科R C 9群R i k e n e l l a c e a e _R C 9_g u t _g r o u p4.47ʃ0.424.23ʃ0.964.09ʃ0.373.94ʃ0.450.743瘤胃球菌科N K 4A 214群R u m i n o c o c c a c e a e _NK 4A 214_g r o u p3.55ʃ0.33b3.34ʃ0.12b 2.71ʃ0.16a 2.42ʃ0.28a0.001不动杆菌属A c i n e t o b a c t e r2.72ʃ0.432.52ʃ0.192.33ʃ0.262.42ʃ0.190.418克里斯滕森菌科R 7群C h r i s t e n s e n e l l a c e a e _R 7_g r o u p1.71ʃ0.251.92ʃ0.252.05ʃ0.132.23ʃ0.370.186土壤芽孢杆菌属S o l i b a c i l l u s 1.49ʃ0.351.59ʃ0.171.57ʃ0.281.53ʃ0.240.971赖氨酸芽孢杆菌属L ys i n i b a c i l l u s 1.31ʃ0.231.22ʃ0.141.61ʃ0.191.25ʃ0.140.094甲烷短杆菌属M e t h a n o b r e v i b a c t e r1.65ʃ0.141.67ʃ0.051.68ʃ0.131.69ʃ0.040.957糖化假丝酵母菌属C a n d i d a t u s _S a c c h a r i m o n a s1.53ʃ0.281.55ʃ0.271.52ʃ0.361.53ʃ0.110.9992.5 瘤胃菌群与发酵参数关联性分析将属水平的前10种瘤胃菌群与瘤胃发酵参数进行相关性分析,如图1所示,p H 与S u c c i n i c l a s t i c u m 呈显著正相关(P <0.05),与R u m i n o c o c c a c e a e _N K 4A 214_g r o u p 呈显著负相关(P <0.05)㊂R u m i n o c o c c a c e a e _N K 4A 214_g r o u p 与A c e t a t e 和A c e t a t e /P r o pi n a t e 呈显著正相关(P <0.01),与P r o pi n a t 和p H 呈显著负相关(P <0.05)㊂P r e v o t e l l a _1和S u c c i n i c l a s t i c u m 与P r o pi -n a t e 呈显著正相关(P <0.01),与A c e t a t e 和A c e t a t e /P r o pi n a t e 呈显著负相关(P <0.05)㊂8981Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第6期徐均钊等:不同加工方式玉米秸秆型饲粮对肉牛生长性能㊁养分表观消化率㊁瘤胃发酵和菌群结构的影响图1 肉牛瘤胃细菌与发酵参数的相关性热图F i g .1 C o r r e l a t i o nh e a t m a p of r u m e nb a c t e r i a i nb e e f c a t t l ew i t h f e r m e n t a t i o n p a r a m e t e r s注:图中T V F A ㊁A c e t a t e ㊁P r o p i n a t e ㊁B u t y r a t e 和A c e t a t e /P r o pi n a t e 分别代表总挥发性脂肪酸㊁乙酸㊁丙酸㊁丁酸和乙酸/丙酸㊂*0.01<P <0.05,**0.001<P <0.01,***P <0.001N o t e :T V F A ,A c e t a t e ,P r o p i n a t e ,B u t y r a t ea n dA c e t a t e /P r o pi n a t e i n t h e f i g u r e r e p r e s e n t t h e t o t a l v o l a t i l e f a t t y a c i d s ,a c e t a t ea c i d ,p r o p i -n a t e a c i d ,b u t y r a t ea c i da n da c e t a t ea c i d /p r o pi n a t ea c i dr a t i o .*0.01<P <0.05,**0.001<P <0.01,***P <0.0013 讨论3.1 不同加工方式玉米秸秆营养成分及其T M R对肉牛生长性能的影响玉米秸秆经过物理㊁生物及物理生物相结合的加工调制方式可改变纤维素结构㊁改善秸秆储存的营养价值[5-8]㊂本研究中,膨化微贮玉米秸秆的营养成分与揉丝玉米秸秆相比差异不显著,但菌酶协同玉米秸秆黄贮的粗蛋白含量较两者提升了17.17%和11.89%㊂王玉婷[7]认为膨化微贮秸秆的粗蛋白含量较秸秆和黄贮提升了65%和27%,这可能是挤压膨化工艺不同,以及黄贮或微贮添加的菌酶差异所致㊂王晋莉等[15]发现玉米秸秆黄贮作为粗饲料饲喂肉牛,其日增重较玉米秸秆组提升了48.54%㊂肖蕊等[16]也发现秸秆经过黄贮处理后能显著提高可消化有机物的进食量和肉牛养殖经济效益㊂本研究中,揉丝组与膨化微贮组之间肉牛的生长性能无显著差异,但黄贮组的肉牛日增重显著升高,而且减少蛋白原料的用量,育肥效果优于膨化和揉丝组,说明菌酶协同玉米秸秆黄贮可以提高肉牛的生长性能和经济效益㊂全株玉米青贮因制作时带有籽粒,其营养价值在三者中最高,作为粗饲料能显著提高肉牛的生长性能[10,17-18]㊂本试验结果表明,相比3种不同加工玉米秸秆型T M R ,全株玉米青贮T M R 显著提高了肉牛日增重㊁降低了料重比,原因在于全株玉米青贮中非结构性碳水化合物含量较高,纤维含量和木质化程度较低,从而提高了消化率㊂3.2 不同玉米秸秆型T M R 对肉牛的养分表观消化率的影响表观消化率可表示动物对饲粮的消化吸收情况,值的高低㊂反映动物的生长快慢[10]㊂粗饲料的不同处理方式对消化率有直接影响㊂张智安等[19]发现,与玉米秸秆组相比,全株玉米青贮组湖羊的N D F 和A D F 消化率显著升高㊂孙雪丽等[10]研究表明,采食全株玉米青贮的肉牛C P ㊁N D F 和A D F 的消化率均显著高于玉米秸秆黄贮组㊂本研究中,饲喂全株玉米青贮T M R 的肉牛养分表观消化率最高,可能是不同收获期的玉米秸秆纤维素结构不同所致,全株玉米收割是在蜡熟期,而玉米秸秆收割一般处于完熟期之后或更晚,晚收获的玉米秸秆A D L含量比全株玉米青贮高,而A D L 是N D F 和A D F的重要组成部分,不易被瘤胃微生物分解利用,从而降低了饲粮中N D F 和A D F 的表观消化率[20],这也间接说明了全株玉米青贮组生长性能最高㊂诸多研究表明,菌酶复合添加剂协同处理玉米秸秆可以显著提高N D F 和A D F 的瘤胃降解率[21-23]㊂本试验也得到相似的结果,这可能会影响肉牛的生长性能,因为秸秆经过菌酶协同黄贮处理后,会破坏秸秆的细胞壁,使秸秆更柔软[24],提高了适口性和采食量㊂挤压膨化(1.8M P a 和120ħ~140ħ)[25]和蒸汽爆破(1.3M pa 和100ħ~120ħ)[5]结合纤维素酶㊁乳酸菌协同处理能使瘤胃中玉米秸秆N D F 和A D F表观消化率提高,但本研究相比揉丝玉米秸秆并没有显著提高,其原因可能是挤压膨化加工方式不同所致,也与膨化挤压后的秸秆未添加菌酶微贮有关,从而导致了挤压膨化加工方式的玉米秸秆型饲粮表观消化率没有得到显著改善㊂3.3 不同玉米秸秆型T M R 对肉牛瘤胃发酵参数的影响瘤胃p H 值是衡量瘤胃内环境稳定和反映瘤胃发酵状况的重要指标,其正常范围在5.5~7.5之间波动[26]㊂本试验中各组瘤胃p H 值均处于正常范围内,说明不同加工方式的玉米秸秆不会影响瘤胃pH 值,这与张兴夫等[27]研究结果相似㊂瘤胃发酵饲料的终产物主要是乙酸㊁丙酸和丁酸㊂随着粗纤维含量的降低,乙酸下降而丙酸增加[28]㊂乙酸是动物脂肪酸的合成前体,而丙酸能提高葡萄糖转化和9981Copyright ©博看网. All Rights Reserved.草地学报第31卷贮存[29]㊂因此,丙酸发酵可以为机体提供更多能量,帮助牲畜增重㊂本试验中,全株玉米青贮和玉米秸秆黄贮组的肉牛瘤胃液中乙酸含量有降低的趋势,但丙酸含量显著升高,A/P显著降低,这与屈雷宇等[30]利用乳酸菌发酵玉米秸秆饲喂肉牛的瘤胃发酵结果一致㊂菌酶协同玉米秸秆黄贮和全株玉米青贮的纤维含量较低,促进了肉牛瘤胃发酵类型向丙酸型转变,使动物更有效地利用能量促进生长[31],这也可能是全株玉米青贮和玉米秸秆黄贮组改善肉牛生长性能的原因之一㊂3.4不同玉米秸秆型T M R对肉牛瘤胃微生物组成及与瘤胃发酵参数相关性的影响瘤胃微生物群是反刍动物瘤胃的重要组成部分,其功能主要是发酵动物摄入的粗饲料[32]㊂普雷沃氏菌属是反刍动物瘤胃内优势菌属,主要通过丙烯酸和琥珀酸途径发酵瘤胃碳水化合物和蛋白质生成丙酸[31,33-34]㊂本试验中,各组优势菌属是普雷沃氏菌属_1,且全株玉米青贮和黄贮组的相对丰度显著高于揉丝和膨化组,这可能与两组饲粮中淀粉和蛋白水平较高有关,它们是普雷沃氏菌属_ 1生长的底物,同时,发酵这些底物能生成丙酸,为动物生长提供更多能量[34],进一步印证了全株玉米青贮和黄贮组生长性能较高的结果㊂这与陈跃鹏[18]的研究结果相似㊂解琥珀酸菌属可将瘤胃微生物分解碳水化合物后产生的琥珀酸代谢成丙酸盐,进而生成丙酸[35]㊂本试验中青贮和黄贮组丙酸含量升高可能与解琥珀酸菌属相对丰度升高有关㊂瘤胃球菌属通过分泌纤维素酶来降解纤维生成乙酸[36]㊂粗纤维含量降低,瘤胃球菌纤维分解菌的数量会减少[37],本研究中也发现全株玉米青贮和黄贮组瘤胃球菌科N K4A214群相对丰度低于秸秆和黄贮组㊂瘤胃微生物与挥发性脂肪酸密切相关㊂本研究中,普雷沃氏菌属_1和解琥珀酸菌属与丙酸呈正相关,说明这些菌属促进了丙酸的合成㊂此外,本研究还发现,瘤胃球菌科N K4A214群与乙酸呈正相关㊂这与王亚玲等[38]研究结果相似,揭示了乙酸浓度显著降低产生的原因㊂4结论菌酶添加处理有效提高了玉米秸秆黄贮饲料和全株玉米青贮饲料的粗蛋白含量,降低了N D F和A D F含量,提高了玉米秸秆的营养价值㊂在精粗比为50ʒ50的玉米秸秆型饲粮中,青贮和黄贮加工方式能显著提高瘤胃中普雷沃氏菌属_1和解琥珀酸菌属的相对丰度,提高了N D F和A D F的消化率,促进瘤胃向丙酸型发酵转变,提高了肉牛日增重,降低了料重比,为肉牛饲用不同加工方式的玉米秸秆提供生产参考㊂参考文献[1]司丙文.开发农副饲料资源助力草食畜牧业快速发展[J].中国畜牧业,2021(17):23-24[2]陈浩铭.龙井地区玉米青贮生产情况和质量情况调查研究报告[D].延边:延边大学,2022:6-7[3]梁运祥,胡宝娥,陈宏声,等.利用生物技术,加快秸秆 高值饲料化 转化,促进草食畜牧业发展[J].饲料工业,2022,43(12):1-9[4]李彦军,郑楠,王加启,等.秸秆饲料的蒸汽爆破预处理技术研究进展[J].动物营养学报,2021,33(12):6676-6683 [5] N I ED,Y A O L,X U X,e t a l.P r o m o t i n g c o r ns t o v e rd e g r a d a-t i o nv i a s e q u e n t i a l p r o c e s s i n g o f s t e a me x p l o s i o n a n d c e l l u l o s e/ l a c t i c a c i db a c t e r i a-a s s i s t e de n s i l a g[J].B i o r e s o u r c e sT e c h n o l-o g y,2021,33(7):125392-125392[6]冉福,焦婷,雷赵民,等.不同汽爆处理下玉米秸秆品质综合评价[J].草地学报,2020,28(3):835-843[7]王玉婷.膨化微贮玉米秸秆营养价值的评定及其对肉牛生产性能的影响[D].长春:吉林农业大学,2019:19-20 [8] G U O G,S H E NC,L I U Q,e t a l.T h e e f f e c t o f l a c t i c a c i d b a c t e-r i a i n o c u l u m s o n i nv i t r o r u m e n f e r m e n t a t i o n,m e t h a n e p r o d u c-t i o n,r u m i n a l c e l l u l o l y t i cb a c t e r i a p o p u l a t i o n sa n dc e l l u l a s ea c-t i v i t i e s o f c o r ns t o v e r s i l a g e[J].J o u r n a l o f I n t e g r a t i v eA g r i-c u l t u r e,2020,19(3):838-847[9]白大洋,温媛媛,李艺,等.玉米秸秆黄贮为主型粗饲料的饲粮能量水平对西门塔尔杂交牛生长性能㊁屠宰性能及肉品质的影响[J].动物营养学报,2021,33(9):5064-5075[10]孙雪丽,李秋凤,刘英财,等.全株青贮玉米对西门塔尔杂交牛生产性能㊁表观消化率及血液生化指标的影响[J].草业学报, 2018,27(9):201-209[11]孟庆翔,周振明,吴浩.肉牛营养学要[M].第8版.北京:科学出版社,2018:136-138[12]张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].第2版.北京:中国农业大学出版社,2007:20-68[13]张义顺.植物生理学实验教程[M].北京:高等教育出版社,2009:21-23[14]V A N S O E S T PJ,R O B E R T S O NJB,L E W I SB A.M e t h o d sf o rd i e t a r y f i b e r,n e u t r a ld e t e rg e n t f i b e r,a n dn o n s t a r ch p o l y-s a c c h a r i d e s i n r e l a t i o n t o a n i m a l n u t r i t i o n[J].J o u r n a l o f D a i r y S c i e n c e,1991,74(10):3583-3597[15]王晋莉,杨瑞娥,高照平.不同处理玉米秸育肥肉牛效果比较[J].山西农业大学学报(自然科学版),2008(3):320-323,337 [16]肖蕊,赵祥,岳勇伟,等.肉牛饲喂不同处理玉米秸秆日粮营养物质消化和生产效益的差异比较[J].中国农学通报,2009,25(3):8-120091Copyright©博看网. All Rights Reserved.第6期徐均钊等:不同加工方式玉米秸秆型饲粮对肉牛生长性能㊁养分表观消化率㊁瘤胃发酵和菌群结构的影响[17]薛宵,牛岩,蔡阿敏,等.不同类型玉米青贮的粗饲料组合对肉牛生长性能㊁营养物质表观消化率及血清生化指标的影响[J].动物营养学报,2019,31(9):4070-4079[18]陈跃鹏.全株玉米与玉米秸秆青贮品质评价及对肉牛生长性能和瘤胃微生物区系的影响[D].郑州:河南农业大学,2018: 23-24[19]张智安,周文静,潘发明,等.粗饲料中不同全株玉米青贮比例对湖羊生长性能㊁养分表观消化率㊁肉品质及血液生理指标的影响[J].动物营养学报,2021,33(9):4998-5006 [20]K I N G KJ,B E R G E N W G,S N I F F E N CJ,e ta l.A na s s e s s-m e n t o f a b s o r b a b l e l y s i n e r e q u i r e m e n t s i n l a c t a t i n g c o w s[J].J o u r n a l o fD a i r y S c i e n c e,1991,74(8):2530-2539 [21]毛建红.酶 菌制剂发酵玉米秸秆对其瘤胃降解及微观结构的影响[D].阿拉尔:塔里木大学,2018:39-40[22]王红梅,屠焰,司丙文,等.不同配伍酶制剂处理玉米秸秆对肉用绵羊生长性能和营养物质消化率的影响[J].中国农业科学,2016,49(24):4806-4813[23]冯鹏,吴宏达,孟凡坤,等.外源生物制剂对玉米秸秆青贮质量及肉羊瘤胃降解率的影响[J].中国农业大学学报,2022,27(1):134-144[24]吕竑建,邹璇,吴硕,等.添加辣木叶和香肠乳杆菌对玉米秸秆青贮品质的影响[J].草地学报,2021,29(6):1343-1349 [25]张祖立,朱永文,刘晓峰,等.螺杆挤压膨化机加工农作物秸秆的试验研究[J].农业工程学报,2001,17(6):97-101 [26]赵国宏,王世琴,王芬,等.湖羊育肥期饲粮添加酵母培养物对营养物质表观消化率及瘤胃发酵参数的影响[J].畜牧兽医学报,2019,50(10):2156-2165[27]张兴夫,钱英红,李国东,等.不同粗饲料日粮对西门塔尔繁殖母牛瘤胃发酵和血液指标的影响[J].畜牧与饲料科学,2022, 43(5):22-28[28]李岚捷,成述儒,刁其玉,等.不同N F C/N D F水平饲粮对犊牛瘤胃发酵参数和微生物区系多样性的影响[J].畜牧兽医学报,2017,48(12):2347-2357[29]O R S K O VER,G R U B BD A,S M I T HJS,e t a l.E f f i c i e n c y o fu t i l i z a t i o no f v o l a t i l e f a t t y a c i d s f o rm a i n t e n a n c e a n d e n e r g y r e-t e n t i o nb y s h e e p[J].B r i t i s hJ o u r n a lo fN u t r i t i o n,1979,41(3):541-51[30]屈雷宇,金楚砚,李可人,等.富硒乳酸菌发酵秸秆对延边黄牛瘤胃发酵的影响[J].饲料工业,2022,43(23):44-50 [31]姚喜喜,陈永珑,徐成体,等.日粮能量水平对牦牛生产性能㊁肉品质和瘤胃菌群的影响[J].草地学报,2022,30(2):432-439[32]R E NZ,Y A O R,L I U Q,e t a l.E f f e c t s o f a n t i b a c t e r i a l p e p t i d e so n r u m e n f e r m e n t a t i o n f u n c t i o na n dr u m e n m i c r o o r g a n i s m s i ng o a t s[J].P L o SO n e,2019,14(8):e0221815[33]C U IY,L I U H,G A O Z,e ta l.W h o l e-p l a n tc o r ns i l a g ei m-p r o v e sr u m e nf e r m e n t a t i o na n d g r o w t h p e r f o r m a n c eo fb e e fc a t t l e b y a l t e r i n g r u m e nm i c r o b i o t a[J].A p p l i ed M i c r o b i o l o g ya n dB i o t e c h n o l o g y,2022,106(11):4187-4198[34]张洁,张力莉,徐晓锋.反刍动物瘤胃内普雷沃氏菌的研究进展[J].中国饲料,2020(7):17-21[35]V A N G Y L S WY K N O.S u c c i n i c l a s t i c u mr u m i n i s g e n.n o v.,s p.n o v.,ar u m i n a l b a c t e r i u mc o n v e r t i n g s u c c i n a t e t o p r o p i o-n a t e a s t h e s o l ee n e r g y-y i e l d i n g m e c h a n i s m[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f S y s t e m a t i cB a c t e r i o l o g y,1995,45(2):297-300 [36]庞凯悦,柴沙驼,王迅,等.饲粮精粗比对牦牛瘤胃菌群结构的影响[J].草业科学,2022,39(10):1-10[37]L I J,L I A N H,Z H E N G A,e t a l.E f f e c t s o f d i f f e r e n t r o u g h a g e so n g r o w t h p e r f o r m a n c e,n u t r i e n t d i g e s t i b i l i t y,r u m i n a l f e r m e n-t a t i o n,a n d m i c r o b i a lc o m m u n i t y i n w e a n e d H o l s t e i nc a l v e s [J].F r o n t i e r s i nV e t e r i n a r y S c i e n c e,2022,9:864320 [38]王亚玲,孔鹏辉,袁冬冬,等.饲粮添加乙酸钠对奶山羊泌乳性能和瘤胃微生物区系的影响[J].动物营养学报,2023,35(1): 428-438(责任编辑彭露茜)1091Copyright©博看网. 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牛粪和玉米秸秆混合堆肥好氧发酵菌剂筛选
牛粪和玉米秸秆混合堆肥好氧发酵菌剂筛选张玉凤;田慎重;边文范;郭洪海;宫志远;刘兆辉;李瑞琴;陈剑秋;罗加法【摘要】为筛选出适合牛粪和秸秆混合物料快速发酵的微生物菌剂,采用槽式堆肥方法,通过设置不接菌种、接种菌剂M1、M2、M3共4个处理,以发酵温度、pH 值、发芽指数、有机质、氮、磷、钾等为评价指标,研究菌剂M1、M2、M3对堆肥发酵过程的影响.结果表明:接种菌剂处理达到50℃时间比不接种处理提前4d,高温维持时间延长10～12 d,接种菌剂处理堆温在50℃以上时间持续了24d,达到了GB/T 7959-2012标准;发酵过程中接种处理的pH值低于对照,pH值呈现下降、上升、下降、平稳的趋势;接种M1、M2处理的油菜发芽指数达到100％;C/N逐渐下降,30 d时接种处理由最初的27.75∶1下降到14.47∶1～17.27∶1,而对照仅下降到20.55∶1;堆肥结束时,菌剂处理的有机质、N+P2O5+K2O含量与NY525-2012标准接近,发酵产物适合做生产商品有机肥的原料.综合各项指标,菌剂1和菌剂2的发酵效果优于菌剂3,菌剂1和菌剂2更适合牛粪和秸秆混合物料发酵.【期刊名称】《中国土壤与肥料》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】7页(P172-178)【关键词】牛粪;玉米秸秆;好氧发酵;发酵菌剂【作者】张玉凤;田慎重;边文范;郭洪海;宫志远;刘兆辉;李瑞琴;陈剑秋;罗加法【作者单位】山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心,山东济南250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心,山东济南250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心,山东济南250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心,山东济南250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心,山东济南250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心,山东济南250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心,山东济南250100;金正大生态工程集团股份有限公司/养分资源高效开发与综合利用国家重点实验室,山东临沭276700;新西兰皇家农业科学研究院鲁亚库拉研究中心,哈密尔顿3240【正文语种】中文随着畜禽养殖业的迅猛发展，畜禽粪便的排放量也随之增加。
生活垃圾与人粪便不同比例混合对厌氧消化过程的影响
生活垃圾与人粪便不同比例混合对厌氧消化过程的影响高燕;徐霞;张磊;赵玉柱;陈灏【摘要】文章以城市有机生活垃圾和人粪便为发酵原料,研究不同原料配比1:1(T1),2:1(T2),3:1(T3)对厌氧消化产气过程和消化效率的影响,结果显示:单位干物质累积产气量,T1组最高,达116.57 mL·g-1,T2和T3组分别为96.81 mL·g-1,77.69 mL·g-1;产气延滞期,T1组在初次产气之后再无二次产气高峰,T2和T3组分别在第6天,第10天,出现产气高峰,产气量分别达45.56 mL· g-1d-1,39.41 mL·g-1d-1;T2,T3组TS降解率较高,分别达31％,33％,T1组为26％,T1,T2,T3组VS降解率分别为39％,44％,55％,以期为生活垃圾与粪便进行混合厌氧消化生产实践提供科学依据.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2015(033)006【总页数】5页(P33-37)【关键词】TS;生活垃圾;人粪便;混合厌氧消化【作者】高燕;徐霞;张磊;赵玉柱;陈灏【作者单位】中科院生态环境研究中心鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所,内蒙古鄂尔多斯017000;鄂尔多斯市城市矿产研究开发有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000;中科院生态环境研究中心鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所,内蒙古鄂尔多斯017000;鄂尔多斯市城市矿产研究开发有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000;中科院生态环境研究中心鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所,内蒙古鄂尔多斯017000;鄂尔多斯市城市矿产研究开发有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000;中科院生态环境研究中心鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所,内蒙古鄂尔多斯017000;鄂尔多斯市城市矿产研究开发有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000;中科院生态环境研究中心鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所,内蒙古鄂尔多斯017000【正文语种】中文【中图分类】S216.4据统计，我国城市生活垃圾的产量已达到1.5亿吨，且以每年8%～10% 的速度递增，而城市生活垃圾中的有机成分总量以每年7%左右的比例递增［1］。
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沼液预处理玉米秸秆与牛粪混合厌氧消化产气性能的研究魏域芳;李秀金;袁海荣【摘要】Corn stalk was pretreated by different mesh filtered biogas slurry (filtered by 5,10,20 and 40 mesh sieve,respectively) with different solid concentration(10％,15％,20％,25％),and then mixed with cattle manure in dry matter ratio of 3:1.The mixture was anaerobically digested under 35℃ ± 1℃.The results showed that all pretreated corn stalk mixed with cattle manure significantly improved the biogas yield comparing with un-pretreated corn stalk mixture,and the digestion time was significantly shorter.The group mixed with corn stalk pretreated with 5 mesh filtered slurry and with solid concentration of 15％ obtained the best methane yield of 238.35 mL · g-1VS,which was 37.43％ higher than the unpretreated group (173.43 mL · g-1VS),and the digestion time T90 was 26 days comparing with 39 days for the un-pretreated group,which was 33.33％shortened.%文章用沼液预处理玉米秸秆后与牛粪按3∶1混合,进行中温(35℃±1℃)批式厌氧消化实验,考察沼液预处理玉米秸秆对混合厌氧消化产气性能的影响.通过全因素实验设计,对不同沼液浓度(过5目,10目,20目,40目滤网的沼液)和不同沼液固体含量(10％,15％,20％,25％)条件下预处理的玉米秸秆与牛粪混合厌氧消化的产甲烷性能进行分析.结果表明:不同浓度的沼液在不同的固体浓度下预处理玉米秸秆后与牛粪混合厌氧消化的负荷产甲烷量较未预处理组显著提高,消化时间明显缩短.当沼液过5M筛网,预处理固体浓度为15％时可获最大负荷产甲烷量238.35mL·g-1VS,相比未预处理组173.43mL· g-1VS提高37.43％,而厌氧消化周期T90(26天)相对未预处理组(39天)缩短33.33％.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】8页(P39-46)【关键词】沼液;厌氧消化;甲烷;玉米秸秆;牛粪【作者】魏域芳;李秀金;袁海荣【作者单位】北京化工大学资源与环境研究中心,北京100029;北京化工大学资源与环境研究中心,北京100029;北京化工大学资源与环境研究中心,北京100029【正文语种】中文【中图分类】S216.4;X712我国作为农业大国，秸秆产量逐年增长，2015年全国秸秆总产量已超过8亿吨[1]。
而如此庞大秸秆的利用率仅有50%，其余大部分都被直接露天焚烧，不仅增加了空气污染，而且失去了热能利用[2]。
近年来，将其与粪便混合进行联合厌氧消化，不仅可以提高利用率，而且能产生清洁能源，减少温室气体的排放，因此成为研究热点。
然而，秸秆的主要成分纤维素、半纤维素、木质素相互缠绕结合形成“木质素-碳水化合物”联合体(LCC)[3]。
纤维素和半纤维素被木质素包裹，使二者与酶和微生物充分接触受到阻碍。
因此，需对秸秆进行预处理破坏木质纤维素的结构来提高它的生物降解性。
常用的预处理方法主要有蒸汽爆破法、酸法(硫酸、磷酸和硝酸等)、碱法(NaOH，Ca(OH)2和氨水)、氧化法和离子液体法等[4-6]。
但是，这些预处理方法中的大多数都因为成本高昂或废弃酸、碱液的产生而未得到大量的工业应用。
而生物预处理相对条件温和，预处理效果好，且能耗低，无污染，成为研究热点[7-8]。
但菌种(白腐真菌、复合菌系)的培养复杂，预处理时间长，很难用于工程生产。
而厌氧消化产物沼液中含有大量的木质纤维素降解微生物菌种和氮、磷、钾及有机物等[9-10]，用作生物预处理菌剂，即可减少环境污染，节省预处理成本，又可提高消化系统缓冲能力，提高厌氧消化效率。
Hu[11]用沼液预处理玉米秸秆，发现沼气产量可提高57.3%～70.4%，消化时间(T80)可缩短33.3%～41.7%。
可见，沼液用于农作物秸秆的预处理时，既能达到生物化学预处理的目的又能将部分沼液回收利用，避免污染的同时增加了经济效益，对实际工程具有重要的意义。
实验用沼液预处理玉米秸秆后与牛粪混合进行厌氧消化，分析比较甲烷产量和厌氧消化性能，探究沼液生化预处理玉米秸秆的可行性，以期为经济高效的环境友好型预处理方法提供理论依据，为厌氧发酵工程应用提供支撑。
1 材料与方法1.1 实验材料实验所用玉米秸秆取自北京延庆区农田，先风干后切成3～4 cm的小段，再用带20目筛网的粉碎机粉碎干燥保存备用。
牛粪取自北京顺义区农户，置于-20℃冰箱保存待用。
沼液来自实验室的CSTR厌氧消化反应器。
接种物为厌氧消化污泥，取自北京小红门污水处理厂，实验原料和接种物基本性质见表1。
表1 实验原料和接种物的基本性质基本参数玉米秸秆牛粪沼液5目10目20目40目接种物TS/%93.25±0.0429.14±2.223.51±0.113.36±0.142.63±0.162.32±0.1210.54±0.08VS/%87.59±0.1318.04±0.232.41±0.022.07±0.051.57±0.041.34±0.025.6 9±0.07TC/%42.00±0.2330.26±2.6728.42±0.1228.08±0.4328.39±0.5627.43±0.4040.38±0.50TN/%1.02±0.051.96±0.122.81±0.032.50±0.022.74±0.082.72±0.042.23±0.05C/N41.3115.4410.1111.2310.3610.0818.11纤维素/%35.04±0.0815.15±0.78—————半纤维素/%31.41±0.0320.14±1.40—————木质素/%14.49±1.476.49±0.15—————1.2 实验装置实验采用厌氧消化批式实验装置，主要由3部分组成：1 L蓝盖瓶，1 L广口瓶和1 L烧杯。
它们之间由玻璃管、乳胶管连接。
蓝盖瓶作为厌氧消化反应器，工作体积为0.8 L，广口瓶上标有刻度，通过排水法记录日产气量。
用35℃±1℃的水浴箱给蓝盖瓶加热保证实验为中温厌氧消化。
1.3 实验方法实验以沼液浓度和预处理过程中秸秆和沼液混合后的固体浓度为实验因子，设定沼液分别为过5目，10目，20目和40目滤网的出料，固体浓度分别为10%，15%，20%和25%。
上料负荷为65 gTS·L-1，原料混合比为(秸秆∶牛粪)3∶1，预处理时间3天，污泥接种量为15 gTS·L-1。
同时设置未预处理玉米秸秆和牛粪混合组，只添加接种物和只添加沼液的空白组。
每组实验设3个平行，设计如表2所示。
全因子实验设计及数据分析通过Minitab® 16.2.3软件进行处理，采用OriginPro 8.0软件进行图像绘制。
1.4 分析方法总固体含量(TS)、挥发性固体含量(VS)、COD的测量采用国标法。
气体成分通过配有热导检测器(TCD)的气相色谱仪检测。
用岛津GC-2014气相色谱仪检测挥发性脂肪酸(VFA)含量。
纤维素、半纤维素、木质素的含量通过纤维素仪测定。
总碱度采用溴甲酚绿—甲基红指示剂滴定。
2 结果与讨论2.1 日产甲烷量经各浓度沼液(5 M，10 M，20 M，40 M)按不同固体浓度(10%，15%，20%，25%)预处理及未预处理的玉米秸秆与牛粪混合厌氧消化的日产甲烷量变化如图1～图4所示。
4种固体浓度下各浓度沼液预处理组均呈现相似的变化规律，预处理组经过2～3个产气高峰，且主要产气都集中在前20天，而未预处理组先后经过3个明显的产气高峰，主要产气在后35天。
各预处理组均在1～5天达到第1个表2 Minitab生成的沼液浓度和总固体浓度的全因子实验设计表标准序运行序点类型区组固体浓度过筛网目数负荷产甲烷率(mL·g-1VS)101110.2010209.23162110.2540199.51403110.1540216.85374110.155 248.2755110.155229.84126110.2040190.73337110.105220.3278110.152021 8.42399110.1520221.644510110.255199.131511110.2520217.223612110.10 40231.334813110.2540196.903514110.1020216.161915110.1020217.91216 110.1010207.84417110.1040214.46818110.1540207.362419110.1540191.76 3220110.2540195.952021110.1040196.684422110.2040216.092223110.151 0232.243024110.2510213.154325110.2020219.81126110.105228.44112711 0.2020228.014628110.2510213.252729110.2020222.534230110.2010216.78 631110.1510222.122932110.255216.272833110.2040212.512334110.15201 92.261835110.1010214.841436110.2510211.863137110.2520193.95338110. 1020218.104139110.205151.602540110.205198.992641110.2010213.61474 2110.2520202.52943110.205209.513444110.1010210.243845110.1510234.2 82146110.155241.031347110.255215.541748110.105211.41产气高峰，随后甲烷产量下降后又迅速升高，在6～12天内达到第2，3个产气高峰。