我国玉米种植的范围较大，玉米秸秆资源十分丰富[1]。秸秆大多以焚烧还田的方式被处理，不仅容易污染环境，而且浪费资源[2]。因此，可以将玉米秸秆应用于畜牧养殖业中。近年来，对玉米秸秆资源饲用性的研究主要集中在切短、蒸煮、膨化、压块、蒸汽爆破等物理法[3-4]及氧化[5]、酸碱处理[6]、氨化[7]等化学法。还有研究向秸秆中添加真菌、细菌、酶制剂等微生物[8-9]，以提高玉米秸秆适口性，降低木质素纤维含量。纤维素酶是一种可以有效降解玉米秸秆中纤维素的酶制剂，相较化学法能耗低、反应温和、不易产生污染物。邓玉英等[10]研究发现，在断奶羔羊饲粮中添加5%的纤维素酶能够有效提高断奶羔羊的增重和饲料利用率，还会有效防治羔羊腹泻。Zhao等[11]研究发现，在湖羊饲粮中添加纤维素酶可以显著提高饲粮转化率，增加平均日增重，增强肠道消化功能和蛋白合成能力。然而，纤维素酶在黑山羊生产中的使用报道较少。因此，本研究拟在黑山羊饲粮中添加不同剂量纤维素酶处理的玉米秸秆，研究其对黑山羊的生长性能、屠宰性能、养分表观消化率以及经济效益等的影响，确定纤维素酶处理玉米秸秆的最佳剂量，为提高玉米秸秆饲料化利用和降低黑山羊饲养成本提供参考。1材料与方法1.1试验材料试验用青贮玉米秸秆（营养成分含量见表1）购自试验场周边农户。纤维素酶为粉末状（活性15 000 U/g），购自国药集团化学试剂有限公司。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.005.T001表1青贮玉米秸秆的营养成分含量（干物质基础）项目含量/%干物质85.64粗蛋白4.67粗脂肪1.14粗纤维58.02中性洗涤纤维72.25酸性洗涤纤维52.49钙0.45磷0.22纤维素酶处理玉米秸秆步骤：玉米秸秆风干后粉碎成3~5 cm，纤维素酶按照说明书配比加入适量水充分混匀后，喷淋在玉米秸秆上，充分搅拌并混匀，用青贮裹包机打捆包膜，密封30 d后使用。试验动物为黑山羊，总计48只，由泰安市岱岳区下港乡德刚黑山羊养殖场提供。1.2试验设计及饲养管理1.2.1试验设计试验采用单因素随机试验设计，选取体重约15 kg的黑山羊48只，随机分为4组，每组3个重复，每个重复4只羊。对照组黑山羊饲喂基础日粮，精粗比为4∶6。基础日粮组成及营养水平见表1。试验1组、2组和3组分别使用0.1%、0.3%和0.5%纤维素酶处理的青贮玉米秸秆完全替代基础日粮中玉米秸秆。预试期15 d，正式试验期60 d。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.005.T002表2基础日粮组成及营养水平原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米秸秆60.00代谢能/(MJ/kg)11.67玉米11.97粗蛋白/%15.38豆粕10.75中性洗涤纤维/%47.26麸皮9.28酸性洗涤纤维/%24.12棉籽粕3.75钙/%0.61磷酸氢钙0.43磷/%0.39石粉0.15食盐0.52预混料3.15注：1.预混料为每千克日粮提供：VA 14 000 IU、VD 3 800 IU、VE 30 IU、泛酸钙27 mg、VB12 0.45 mg、烟酸24.3 mg、Fe 63 mg、Cu 11.2 mg、Mn 41.5 mg、Zn 83 mg、I 0.85 mg、Se 0.3 mg、Co 0.5 mg。2.营养水平中代谢能为计算值，其余均为实测值。1.2.2饲养管理试验开始前，对所有黑山羊进行体内驱虫，羊舍进行全面消毒。在饲养过程中对黑山羊进行正常的免疫程序。每日饲喂3次（7：00、13：00和19：00）。所有黑山羊自由采食、自由饮水。1.3测定指标及方法1.3.1生长性能试验开始和试验结束的当天清晨，对所有试验羊进行空腹称重，分别记为初重和末重，并记录每天的投料量和余料量，计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。平均日增重=(末重-初重)/试验天数(1)平均日采食量=(投料量-余料量)/试验天数(2)料重比=平均日采食量/平均日增重(3)1.3.2屠宰性能试验结束时，每个重复中随机选取1只羊进行屠宰，屠宰性能指标的测定参考《肉羊生产性能测定技术规范》（T/CAAA 080—2022），检测胴体重、眼肌面积、GR值、屠宰率、胴体净肉率等指标。1.3.3血清生化指标试验结束时，颈静脉采血10 mL，3 000 r/min离心10 min，收集血清用于生化指标检测。严格按照南京建成生物工程研究所有限公司购买的试剂盒说明书进行操作，使用罗氏C701自动生化分析仪测定血清中总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、尿素氮（BUN）、碱性磷酸酶（ALP）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、球蛋白（GLB）、白蛋白和球蛋白的比值（A/G）等生化指标。1.3.4瘤胃发酵参数将黑山羊屠宰后，立即采集瘤胃内容物，使用便携式手持pH计测定其pH值；采集瘤胃内容物于低温冷冻离心机上4 ℃，5 000 g离心10 min，取上清，置于-20 ℃冰箱，用于测定氨态氮（NH3-N）含量和挥发性脂肪酸。使用分光光度计测定NH3-N含量；使用Agilent 7890A测定挥发性脂肪酸（VFA）含量，并计算总挥发性脂肪酸（TVFA）。1.3.5养分表观消化率试验结束的前3 d，进行消化试验，每天收集粪便两次，混匀后取样200 g，加入40 mL 10%的硫酸固氮，密封后置于-20 ℃。连续收集3 d后将各组的所有样品混匀。将饲粮和收集的粪便在65 ℃烘干48 h，自然回潮24 h后称重，计算初水分，粉碎后使用1 mm滤网过滤后测定粪便和饲料的干物质（DM）、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、灰分（CA）、酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤木质素（ADL）含量。养分表观消化率采用盐酸不溶灰分（AIA）法计算，计算公式如下：养分表观消化率=(饲料中该养分含量/饲料中AIA含量-粪便中该养分含量/粪便中AIA含量)/(饲料中该养分含量/饲料中AIA含量)(4)1.3.6经济效益综合考虑玉米秸秆替代后对黑山羊的采食量和胴体重的影响，计算黑山羊的养殖经济效益。经济效益均以单只黑山羊60 d试验期计算。饲料成本=精饲料采食量×饲料单价(5)养殖收入=羊增重×活羊售价(6)利润=养殖收入-精饲料成本-玉米秸秆使用成本-纤维素酶成本(7)式中：精饲料成本为3 350元/t，玉米秸秆单价为800元/t，纤维素酶单价为50元/g，活羊售价为38.23元/kg。1.4数据统计与分析使用Excel软件初步进行数据整理，SPSS 25.0软件进行单因素方差分析，当单因素方差分析结果显著时，采用Duncan's法进行多重比较。如果方差不齐，多重比较采用Dunnetfs（T3）。结果以“平均值±标准差”表示，P0.01表示数据差异极显著，P0.05表示数据差异显著。2结果与分析2.1纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊生长性能的影响（见表3）由表3可知，与对照组相比，试验2组和3组黑山羊的末重和平均日增重极显著（P0.01）和显著（P0.05）升高，试验2组和3组料重比极显著降低（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.005.T003表3纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊生长性能的影响组别初重/(kg/只)末重/(kg/只)平均日增重/[kg/(只·d)]平均日采食量/[kg/(只·d)]料重比对照组15.24±2.0320.58±0.65B0.089±0.013a0.938±0.12010.54±0.35A1组14.87±1.9620.45±0.58B0.093±0.014a0.941±0.14010.12±0.48A2组15.03±1.2621.75±0.61A0.112±0.013b0.946±0.1408.45±0.41B3组15.10±1.7622.54±0.63A0.124±0.012b0.951±0.1307.67±0.52B注：同列数据肩标不同大写字母表示差异极显著（P0.01），不同小写字母表示差异显著（P0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。2.2纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊屠宰性能的影响（见表4）由表4可知，试验2组和3组黑山羊胴体重和眼肌面积显著高于对照组（P0.05）；而纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊其他屠宰性能指标未产生显著性影响。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.005.T004表4纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊屠宰性能的影响组别宰前活重/kg胴体重/kg屠宰率/%胴体净肉率/%GR值/mm眼肌面积/cm2对照组19.89±0.4210.26±0.76b51.58±2.0571.25±2.457.25±1.345.45±0.75b1组20.12±0.3410.25±0.56b50.12±2.3272.12±2.358.34±1.655.94±0.65b2组21.34±0.4811.10±0.63a51.02±3.5672.35±2.648.86±1.877.23±0.74a3组21.57±0.4711.31±0.73a50.19±2.9872.25±2.378.97±1.697.34±0.67a2.3纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊血清生化指标的影响（见表5）由表5可知，与对照组相比，试验2组和3组黑山羊血清中TP含量极显著提高（P0.01）。与对照组相比，试验2组和3组黑山羊血清中ALP含量和ALT活性显著提高（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.005.T005表5纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊血清生化指标的影响组别TP/(g/L)BUN/(mmol/L)ALP/(U/L)ALT/(U/L)AST/(U/L)ALB/(g/L)GLB/(g/L)A/G对照组66.23±0.23B4.34±1.02395.12±2.25b19.56±1.06b34.85±2.2538.45±0.3527.78±3.201.38±0.151组67.12±1.35B4.15±1.13398.35±2.15b20.13±1.58b35.12±2.9839.42±0.4227.70±2.601.42±0.092组69.35±1.02A3.82±1.09401.23±3.02a21.34±1.67a36.05±2.3540.23±0.3829.12±2.901.38±0.123组70.15±1.38A3.67±1.15403.15±2.87a23.01±1.78a37.01±2.2941.02±0.4129.13±3.101.41±0.132.4纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊瘤胃发酵参数的影响（见表6）由表6可知，试验2组和3组黑山羊瘤胃液pH值显著低于对照组（P0.05），NH3-N及TVFA含量显著高于对照组（P0.05）。试验2组和3组黑山羊瘤胃液丁酸占TVFA的比例极显著低于对照组（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.005.T006表6纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊瘤胃发酵参数的影响组别pH值NH3-N/(mg/L)TVFA/(mmol/L)乙丙比乙酸/%丙酸/%丁酸/%异丁酸/%戊酸/%异戊酸/%对照组6.85±0.24a168.40±3.41b72.13±0.54b2.48±0.0465.34±0.6726.35±0.496.53±0.08A0.51±0.030.49±0.060.78±0.031组6.48±0.31a170.10±3.15b73.02±0.61b2.45±0.0366.27±0.7127.01±0.514.97±0.07B0.48±0.030.46±0.060.81±0.042组6.18±0.28b186.80±3.27a75.19±0.58a2.45±0.0367.12±0.5927.36±0.463.64±0.06C0.52±0.030.50±0.060.86±0.043组6.05±0.26b194.60±4.12a76.24±0.64a2.44±0.0367.21±0.6127.51±0.433.53±0.08C0.53±0.030.43±0.050.79±0.042.5纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊养分表观消化率的影响（见表7）由表7可知，试验2组和3组黑山羊对DNF的表观消化率显著高于对照组和试验1组（P0.05）。试验3组黑山羊对ADF、ADL的表观消化率显著高于其他组（P0.05），试验2组和1组显著高于对照组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.005.T007表7纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊养分表观消化率的影响组别DMOMCPEENDFADFADL对照组68.24±1.6774.56±1.5665.34±0.7273.48±3.8555.75±0.68b48.47±1.25c16.25±2.87c1组69.47±1.8675.02±1.4565.89±0.6874.62±4.1256.26±0.75b50.24±1.49b18.49±2.02b2组69.56±2.0176.34±1.3766.24±0.6775.48±4.6858.46±0.81a51.02±1.05b20.14±2.34b3组70.45±2.1876.58±1.5366.57±1.9675.56±0.0859.45±0.72a53.16±1.12a22.42±1.97a%2.6纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊经济效益的影响（见表8）由表8可知，对照组、1组、2组和3组的精饲料成本分别为75.42、51.54、51.94、52.34元，纤维素酶成本分别为0、1.69、5.11、8.56元，玉米秸秆成本分别为27.01、27.10、27.24、27.39元。各组的养殖收入分别为204.15、213.32、256.91、284.43元，利润分别为101.72、108.87、148.49、172.02元。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.005.T008表8纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊经济效益的影响组别精饲料成本纤维素酶成本玉米秸秆成本养殖收入利润对照组75.420.0027.01204.15101.721组75.661.6927.10213.32108.872组76.065.1127.24256.91148.893组76.468.5627.39284.43172.02元/只3讨论3.1纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊生长性能的影响本研究发现，在黑山羊饲粮中使用0.3%和0.5%的纤维素酶处理玉米秸秆显著提高了黑山羊末重和平均日增重，显著降低料重比，表明使用0.3%和0.5%的纤维素酶处理玉米秸秆能够改善生长性能。邓玉英等[10]发现，在饲料中添加0.5%的纤维素酶能够有效提高断奶羔羊的体重和饲料利用率。还有研究发现，在绵羊饲粮中添加0.15%的纤维素酶，绵羊的体重增加了43.98%，料重比降低了30.55%[12]。改善生长性能的原因可能是纤维素酶有效地提高了干物质的降解率[13]，添加外源纤维素酶有效地改变了玉米秸秆中的纤维素结构，从而使秸秆更容易被降解，添加纤维素酶后干物质和粗纤维的消化率均可以有效提高[14]。3.2纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊屠宰性能的影响胴体重、屠宰率、净肉率、GR值、骨肉比等指标能够反映畜体生长、膘情、饲喂效果及产肉率等状况[15-16]。山羊屠宰率一般在40%~60%[17]。本研究中，黑山羊的屠宰性能在50%左右，处于中等水平。本研究结果发现，使用3%和5%纤维素酶处理玉米秸秆饲喂黑山羊后显著提高了胴体重和眼肌面积，表明使用纤维素酶处理秸秆能够改善黑山羊的屠宰性能。苏丽萍等[18]研究发现，添加纤维素酶显著提高了绵羊的胴体重、屠宰率、净肉率和眼肌面积。Zhao等[11]研究发现，添加纤维素酶能够有效提高湖羊胴体重，与本研究结果一致。3.3纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊血清生化指标的影响本研究发现，黑山羊血清中TP、ALB、ALP含量随着纤维素酶使用量的增加而升高，表明机体蛋白水平高，机体的代谢过程活跃，生长的速度显著增加，原因可能是饲粮中添加纤维素酶能够促进空肠和回肠的发育，进而提高营养物质的高效利用，促进生长发育[19-20]。另外，添加外源纤维素酶能够提高羊的瘤胃发酵能力，增强微生物蛋白的合成[14]。赵梦迪等[21]研究发现，在玉米秸秆中添加0.1%纤维素酶能够显著提高绵羊血清中GLB、TP和ALP血清含量，同时显著降低白球比。其中，TP和ALP报道的结果与本研究结果一致，但是本研究中GLB和A/G比值差异不显著。这可能与绵羊和山羊机体的代谢酶活性不同有关，还可能与使用的纤维素酶的有效活性不一致有关。3.4纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊瘤胃发酵参数的影响瘤胃液pH值是评估瘤胃发酵状态的关键参数，正常情况下反刍动物的瘤胃pH值在5.5~7.5[22]。本研究发现，黑山羊瘤胃液的pH值随着纤维素酶添加量的增加而降低，并且在添加量达到0.3%和0.5%时显著低于对照组，pH值在6.05~6.85，属于正常范围。瘤胃NH3-N含量能够反映瘤胃微生物对饲粮中的碳水化合物的消化情况[23]，可作为菌体蛋白的主要氮源。本研究发现，添加纤维素酶之后，黑山羊瘤胃NH3-N含量显著升高，表明添加纤维素酶可能通过影响瘤胃中的微生物数量，进而产生更多的NH3-N。本研究结果与李岩等[24]研究结果相似。纤维素能够在瘤胃中被微生物降解为VFA（乙酸、丙酸和丁酸），VFA能够满足机体大部分的能量需求。本研究发现，瘤胃TVFA含量随着纤维素酶添加量的升高而升高，与Lamid等[25]使用不同水平纤维素酶处理稻草增加纤维可降解比例、提高牛瘤胃TVFA含量的结果相似。本研究中，丁酸占TVFA的百分比随着添加量的升高而降低，表明经纤维素酶处理后的玉米秸秆进入黑山羊瘤胃中后，调控了纤维素分解菌数量，从而调节了瘤胃中VFA的含量[26]。3.5纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊养分表观消化率的影响养分表观消化率是衡量动物机体对饲粮养分吸收的能力。本研究发现，在玉米秸秆中添加不同浓度的纤维素酶能够显著提高黑山羊对NDF、ADF和ADL的消化率。冯鹏等[27]研究发现，在玉米秸秆中添加外源性生物制剂后玉米秸秆的NDF和ADF的降解率显著提高。Nie等[28]研究发现，使用纤维素酶处理玉米秸秆之后，NDF、ADF的表观消化率均提高。以上研究与本研究的结果一致，原因可能是酶处理会破坏秸秆难以降解的细胞壁，使秸秆更加柔软，同时增加了秸秆与瘤胃微生物接触的表面积，使微生物更多地富集在秸秆上，提高了降解的效率[29]。3.6纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊经济效益的影响本研究发现，在黑山羊饲粮中添加纤维酶能够有效提高经济效益，与对照组相比，添加0.1%、0.3%和0.5%的纤维酶组每只羊分别提高7.69、48.40和73.00元。苏丽萍等[18]研究发现，添加包含纤维素酶的复合酶制剂增加了育肥养的经济效益。吴爽等[30]发现，在滩羊饲料中添加纤维素酶能够有效提高养殖经济效益。以上研究结果均与本研究结果一致。4结论使用0.3%和0.5%的纤维素酶处理玉米秸秆对黑山羊的生长性能、血清生化指标、屠宰性能、瘤胃发酵参数及养分表观消化率均有不同程度的改善。本研究推荐纤维素酶的最佳使用量为0.5%，可以获得较高的养殖利润。