随着我国畜牧业的快速发展，饲料需求日益增加，非常规饲料的研究成为热点。棉籽壳（CSH）是棉籽经过剥壳处理的副产品，稍有未脱尽的棉花短绒和棉仁。甜菜渣（SBP）是制糖工业的副产品。据统计，2021年全国棉花（皮棉）产量573.1万t、甜菜785.1万t[1]，主产区为新疆和内蒙古[2-3]。新鲜甜菜渣含水量高，易发霉变质，晒干或制粒成本较高，多用青贮法贮存。棉籽壳的木质素含量高，含有较多的棉酚（100~2 500 mg/kg），长期饲喂会诱导动物肝脏产生氧化损伤[4-5]，引起动物尿结石[6]，使动物出现缺铁性贫血、母畜流产[7]、降低精液品质[8]、生长缓慢[9]、繁殖率下降等[10-11]。使用物理法（蒸煮、膨化）、化学法（添加硫酸亚铁、氢氧化钠）可对棉籽进行脱毒[12]，但易造成棉籽营养成分流失。微生物发酵法能够有效去除棉酚，分解木质素，提高动物消化率和生产性能[13]。甜菜渣多以辅料添加至饲料中。但关于棉籽壳和甜菜渣混贮的研究较少。因此，本试验将棉籽壳与甜菜渣进行混合贮存，分析两者混贮后的发酵品质，旨为非常规饲料的生产开发提供参考。1材料与方法1.1试验材料棉籽壳、甜菜渣由新疆禾邦牧业有限公司提供。发酵菌种主要成分为乳酸片球菌（≥1.5×108 CFU/g）、植物乳杆菌（≥0.5×108 CFU/g）购自山东宝来利来生物工程股份有限公司。1.2试验设计采用双因素交叉分组设计，甜菜渣和棉籽壳分别按鲜重比70∶30、75∶25、80∶20、85∶15混合，分别采用添加发酵菌和不添加发酵菌两种方式进行混贮，共分为8组，每组3个重复。加菌组每千克混合样品添加0.5 g发酵菌种。样品分别装入聚乙烯样品袋，抽真空密封贮存。每袋重量约1 kg，室温、避光发酵1、2、6个月。试验设计见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.020.T001表1试验设计组别甜菜渣∶棉籽壳发酵菌种CSH-A30组70∶30添加CSH-N30组70∶30不添加CSH-A25组75∶25添加CSH-N25组75∶25不添加CSH-A20组80∶20添加CSH-N20组80∶20不添加CSH-A15组85∶15添加CSH-N15组85∶15不添加1.3测定指标及方法1.3.1感官评价发酵6个月后，参考《青贮饲料的合理调制与质量评定标准》[14]进行感官评定。1.3.2营养成分分别于发酵前以及室温发酵1、2、6个月后，开袋，65 ℃烘干。发酵饲料的干物质（DM）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、游离棉酚（FGP）含量委托湖北省饲料质量监督检验站采用GB/T 20806—2006、NY/T 1459—2007、GB/T 13086—1991方法进行测定。1.4数据统计与分析采用Excel软件对试验数据进行处理，SPSS 22.0软件进行双因素方差分析，Duncan's法多重比较。结果以“平均值±标准误”表示，P0.05表示差异显著，P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料的感官评定结果（见表2）由表2可知，各组棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料均呈褐色，散发不同程度的酸香味，无丁酸臭味，无腐败味及霉烂味，无明显结块，料团用手轻捏即散，结构清晰。CSH-A30组、CSH-N30组、CSH-A25组、CSH-N25组、CSH-A20组棉籽壳与甜菜渣混贮的发酵饲料感官评定等级均达优等。CSH-N20组、CSH-A15组、CSH-N15组的棉籽壳与甜菜渣混贮的感官评定等级均为良好，略有淡酸味。棉籽壳的色泽基本无变化，甜菜渣的色泽随发酵时间的延长而加深，略呈淡黄色。CSH-A20组、CSH-N20组、CSH-A15组、CSH-N15组棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料略有湿滑。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.020.T002表2棉籽壳与甜菜渣混贮发酵后感官评定结果组别色泽气味质地等级CSH-A30组褐色酸香味松散不粘手优等CSH-N30组褐色酸香味松散不粘手优等CSH-A25组褐色酸香味松散不粘手优等CSH-N25组褐色酸香味松散不粘手优等CSH-A20组褐色酸香味略有湿滑优等CSH-N20组褐色略有淡酸味略有湿滑良好CSH-A15组褐色略有淡酸味略有湿滑良好CSH-N15组褐色略有淡酸味略有湿滑良好2.2发酵菌种对不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料DM含量的影响（见表3）由表3可知，棉籽壳添加量对发酵饲料的DM含量具有极显著影响（P0.01），发酵前以及发酵各时间段，CSH-15组发酵饲料的DM含量均极显著低于其他3组（P0.01）。添加菌种对发酵饲料的DM含量影响不显著（P0.05）。在发酵各阶段，棉籽壳添加量和添加菌种交互作用对发酵饲料的DM含量无显著影响（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.020.T003表3发酵菌种对不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料DM含量的影响项目发酵前发酵1个月发酵2个月发酵6个月CSH-A30组35.8±0.835.4±1.035.5±0.434.1±2.0CSH-N30组35.8±0.835.2±1.234.8±1.634.7±0.8CSH-A25组32.0±0.731.2±2.330.6±2.930.7±0.3CSH-N25组32.0±0.731.5±0.331.7±1.229.7±1.2CSH-A20组28.2±1.328.7±1.025.9±0.126.5±2.0CSH-N20组28.2±1.328.8±0.226.0±0.926.2±1.3CSH-A15组24.4±0.624.2±0.522.9±2.521.7±3.1CSH-N15组24.4±0.624.6±2.521.8±1.223.0±1.2棉籽壳添加量CSH-30组35.8±0.8Aa35.3±0.1Aa35.2±0.5Aa34.4±0.4AaCSH-25组32.0±0.7Bb31.4±0.2Bb31.1±0.8Bb30.2±0.7BbCSH-20组28.2±1.3Cc28.7±0.0Cc25.9±0.1Cc26.4±0.2CcCSH-15组24.4±0.6Dd24.4±0.3Dd22.4±0.8Dd22.3±0.9Dd发酵菌种CSH-A组30.1±4.929.9±4.728.7±5.528.3±5.4CSH-N组30.1±4.930.0±4.528.6±5.828.4±5.0P值棉籽壳添加量0.0010.0010.0010.001菌种1.0000.3760.7900.805棉籽壳添加量×菌种1.0000.9920.8030.776注：同列数据肩标不同小写字母表示差异显著（P0.05），不同大写字母表示差异极显著（P0.01），无字母或含有相同字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。%2.3发酵菌种对不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料NDF和ADF含量的影响（见表4、表5）由表4可知，发酵前，棉籽壳添加量对发酵饲料的NDF含量具有极显著影响（P0.01）。发酵2个月，CSH-15组发酵饲料的NDF含量显著或极显著低于其他处理组（P0.05或P0.01）。发酵2个月，CSH-A组发酵饲料的NDF含量显著高于CSH-N组（P0.05）。其他发酵时间，添加菌种对发酵饲料的NDF含量影响不显著（P0.05）。发酵1个月和发酵6个月，棉籽壳添加量和添加菌种的交互作用对发酵饲料的NDF含量有极显著影响（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.020.T004表4发酵菌种对不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料NDF含量的影响（干物质基础）项目发酵前发酵1个月发酵2个月发酵6个月CSH-A30组72.5±0.477.4±0.8Aa76.9±0.869.3±0.2EeCSH-N30组72.5±0.476.4±0.6ABa75.1±0.279.2±0.3AaCSH-A25组71.8±0.472.0±0.3Dc76.1±0.076.0±0.2BbCSH-N25组71.8±0.474.9±0.3BCb73.1±0.672.3±0.3DdCSH-A20组70.9±0.371.9±1.1Dc75.9±0.473.6±0.3CcCSH-N20组70.9±0.373.8±0.1CDb74.5±0.264.6±0.5GhCSH-A15组69.6±0.365.1±0.4Ed69.2±0.567.0±0.6FfCSH-N15组69.6±0.372.0±0.3Dc68.1±0.965.9±0.0Fg棉籽壳添加量CSH-30组72.5±0.4Aa76.9±0.776.0±1.3Aa74.3±7.0CSH-25组71.8±0.4Bb73.5±2.174.6±2.1ABa74.3±2.8CSH-20组70.9±0.3Cc72.9±1.375.2±1.0ABa69.1±6.4CSH-15组69.6±0.3Dd68.6±4.968.7±0.8Bb66.6±1.0发酵菌种CSH-A组71.2±1.371.6±5.074.5±3.6a71.6±4.1CSH-N组71.2±1.374.3±1.872.7±3.2b70.5±6.7P值棉籽壳添加量0.0010.1590.0190.416菌种1.0000.2010.0220.797棉籽壳添加量×菌种1.0000.0010.1320.001%由表5可知，发酵前，棉籽壳添加量对发酵饲料的ADF含量具有极显著影响（P0.01）。发酵1、2、6个月，棉籽壳添加量对发酵饲料的ADF含量影响不显著（P0.05）。发酵2个月，CSH-A组发酵饲料的ADF含量显著高于CSH-N组（P0.05）。其他发酵时间，添加菌种对发酵饲料的ADF含量影响不显著（P0.05）。发酵1、2、6个月，棉籽壳添加量和添加菌种的交互作用对发酵饲料的ADF含量有极显著或显著影响（P0.01或P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.020.T005表5发酵菌种对不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料对ADF含量的影响（干物质基础）项目发酵前发酵1个月发酵2个月发酵6个月CSH-A30组46.0±0.449.3±0.4ABb48.9±0.5Bb45.7±0.1EfCSH-N30组46.0±0.448.2±0.5BCc48.1±0.5Bb55.1±0.5AaCSH-A25组45.0±0.344.8±0.3De51.2±0.4Aa53.2±0.1BbCSH-N25组45.0±0.350.3±0.0Aa48.2±0.2Bb47.1±0.1DeCSH-A20组43.7±0.345.8±0.4Dd51.7±0.4Aa49.9±0.5CcCSH-N20组43.7±0.348.0±0.4BCc49.0±0.3Bb48.8±0.5CdCSH-A15组41.9±0.342.4±0.3Ef45.2±0.5Cc43.6±0.4FgCSH-N15组41.9±0.347.3±0.6Cc43.5±0.5Dd43.4±0.6Fg棉籽壳添加量CSH-30组46.0±0.4Aa48.8±0.848.5±0.550.4±6.6CSH-25组45.0±0.3Bb47.6±3.949.7±2.150.2±4.3CSH-20组43.7±0.3Cc46.9±1.650.4±1.949.4±0.8CSH-15组41.9±0.3Dd44.9±3.544.4±1.243.5±0.1发酵菌种CSH-A组44.1±1.845.6±2.949.2±3.0a48.1±4.3CSH-N组44.1±1.848.5±1.347.2±2.5b48.6±4.9P值棉籽壳添加量0.0010.5960.0600.379菌种1.0000.1520.0300.887棉籽壳添加量×菌种1.0000.0010.0220.001%2.4发酵菌种对不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料FGP含量的影响（见表6）由表6可知，发酵前，棉籽壳添加量对发酵饲料的FGP含量具有极显著影响（P0.01）。发酵2个月，CSH-15组发酵饲料的FGP含量显著低于CSH-25组（P0.05），极显著低于CSH-30组（P0.01），CSH-20组发酵饲料的FGP含量显著低于CSH-30组（P0.05）；发酵1个月和6个月，棉籽壳添加量对FGP含量影响不显著（P0.05）。发酵2个月和6个月，CSH-A组的FGP平均去除率分别为73.9%、86.5%，明显高于CSH-N组。发酵1个月和6个月，棉籽壳添加量和添加菌种的交互作用对发酵饲料的FGP含量有极显著影响（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.020.T006表6发酵菌种对不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料FGP含量的影响（干物质基础）项目发酵前发酵1个月发酵2个月发酵6个月CSH-A30组220.0±3.4104.7±9.7BCc71.7±0.539.6±2.7BbCSH-N30组220.0±3.4167.5±13.1Aa78.0±0.463.0±5.5AaCSH-A25组205.2±3.191.9±5.7Cc65.2±5.431.5±0.2CcCSH-N25组205.2±3.1122.9±1.9Bb75.7±4.758.5±0.3AaCSH-A20组186.3±2.989.1±0.9CDc39.2±2.520.8±0.7DeCSH-N20组186.3±2.9101.0±5.2BCc58.0±3.327.6±1.7CDcdCSH-A15组161.5±2.567.9±4.0Dd26.1±1.611.9±0.8EfCSH-N15组161.5±2.589.1±7.1CDc33.8±2.223.2±2.3CDde棉籽壳添加量CSH-30组220.0±3.4Aa136.5±44.575.0±4.2Aa51.5±16.3CSH-25组205.2±3.1Bb107.5±21.970.5±7.8ABab44.5±19.1CSH-20组186.3±2.9Cc95.0±8.548.5±13.4ABbc24.5±4.9CSH-15组161.5±2.5Dd78.5±14.830.0±5.7Bc17.5±7.8发酵菌种CSH-A组193.3±25.188.5±15.350.5±21.6b26.0±12.1bCSH-N组193.3±25.1120.3±34.861.5±20.4a43.0±20.4aP值棉籽壳添加量0.0010.2970.0180.165菌种1.0000.0650.0310.038棉籽壳添加量×菌种1.0000.0040.0810.001mg/kg2.5不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵各指标变化（见表7）由表7可知，发酵6个月，发酵饲料的DM含量分别比发酵前、发酵1个月降低了5.8%和5.4%，发酵2个月发酵饲料的DM含量分别比发酵前、发酵1个月降低了4.8%和4.3%（P0.01）。研究表明，随着发酵时间延长，发酵饲料的DM含量具有下降趋势。发酵饲料的NDF含量总体呈先升高再降低的趋势（P0.05），其中发酵2个月的NDF含量比发酵前增加了3.3%。发酵饲料的ADF含量总体呈持续升高趋势；发酵1、2、6个月时，发酵饲料的ADF含量比发酵前分别增加了6.5%、9.3%、9.6%（P0.05或P0.01）。与发酵前相比，不同发酵期发酵饲料的FGP含量均极显著下降（P0.01），发酵1、2、6个月的FGP去除率分别为46.5%、71.7%和82.7%，可见FGP的去除主要发生在发酵的前期。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.020.T007表7不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵各指标变化项目DM/%NDF/%ADF/%FGP/(mg/kg)P值0.0010.2050.0060.001发酵前30.1±4.5Aa71.2±1.244.1±1.6Bb193.3±23.2Aa发酵1个月29.9±4.2Aa73.0±3.847.0±2.6ABa104.4±30.1Bb发酵2个月28.6±5.2Bb73.6±3.348.2±2.8Aa56.0±20.3Cc发酵6个月28.3±4.8Bb71.1±5.248.4±4.3Aa34.5±18.0Dd注：NDF、ADF、FGP均为干物质基础。3讨论3.1发酵菌种对不同发酵期棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料营养成分的影响饲料NDF和ADF是瘤胃微生物慢速、稳定的能量来源，有利于维持瘤胃正常发酵和胃肠道健康[15]。NDF是构成细胞壁的成分，包括不溶性的非淀粉多糖（纤维素、半纤维素）、木质素和少量硅酸盐；ADF包括纤维素、木质素和少量硅酸盐。微生物发酵会破坏纤维结构，使饲草易被降解，降低瘤胃微生物的消化难度。芦岩等[16]发现，将棉秆和甜菜渣进行混合发酵，其DM、CP、NDF、ADF的瘤胃降解率分别较对照提高了25.4%、39.8%、25.4%、16.8%。宣秋希等[17]使用酿酒酵母、植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌发酵棉籽粕，发现发酵棉籽粕的粗蛋白质含量提高6.38%。用于发酵的微生物多为有益菌，如酵母菌、乳酸菌等，有利于维护动物肠道健康。发酵可提高饲料的蛋白质质量，去除某些抗营养因子，改善适口性，提高采食量，改善饲料的营养价值。杨喜峰[13]在奶牛日粮中添加发酵棉籽壳，发现试验组牛奶的乳脂率、乳蛋白和非脂固形物含量较普通棉籽壳组均有所提高，奶牛的产奶量显著增加。院江等[18]使用乳酸菌、酵母菌发酵棉籽壳，发现发酵棉籽壳的NDF和ADF含量分别降低了18.2%和16.0%。玉柱等[19]将玉米秸秆与甜菜渣直接混贮，发酵3个月后各组发酵饲料的DM含量降低了2.4%~4.1%，NDF和ADF分别降低了2.9%~4.9%和0.8%~3.3%。张微微等[20]用秸秆与甜菜渣混贮发酵，结果发现，发酵饲料的NDF含量低于发酵前，而ADF含量则升高。宋宜坤等[21]发现，用纤维素酶发酵处理棉花秸秆，NDF和ADF含量显著降低。本研究中，发酵6个月时，发酵饲料的DM含量较发酵前减少5.8%，NDF含量无显著差异，ADF含量增加9.6%，与其他研究结果略有不同，可能是原料配比、发酵菌种的差异所致。适宜的含水量是青贮发酵的重要条件，青绿饲料制作青贮的含水量一般为65%左右。水分过高易产生较多的丁酸，导致酸度偏高，影响适口性和青贮品质，部分可溶性养分也会随着汁液渗出而流失；水分过低则不易压紧，好氧微生物与乳酸菌竞争发酵底物。甜菜渣的含水量为80%~90%，青贮前必须添加干料调节水分，根据玉柱等[19]、张微微等[20]、路立里等[22]的研究，混合物料以60%~70%含水量较为适宜。本研究中，从感官评价分析，棉籽壳与甜菜渣混贮在64%~68%的含水量较为适宜。本研究中，甜菜渣的水溶性碳水化合物含量较高，可为乳酸菌提供丰富的发酵底物，促进乳酸生成和pH值下降，棉籽壳则中和了水分，两者相辅相成，使原料逐步达到稳定状态。发酵时间也是影响青贮料品质的重要因素。一般认为，混贮发酵的试验期在2~3个月间较合适。本研究发现，棉籽壳和甜菜渣混贮饲料的DM、NDF、ADF变化也在发酵期的第1~2个月，且高水分组在发酵2个月时感官评价尚可，发酵6个月时则表现一般。本研究的发酵期与棉籽壳、甜菜渣的生产节律相一致，且处于冬春季节，气温较低，发酵速率应低于夏季，因此发酵期2个月较为适宜。3.2棉籽壳与甜菜渣混贮发酵对棉籽壳的脱毒效果分析棉酚是影响棉籽副产品饲用的主要因素，通常认为FGP对畜禽有害，而结合棉酚（BGP）无害。棉籽壳中的FGP含量与棉花品种、加工工艺，以及棉籽、棉仁、棉绒的残留量有关。本研究测定的棉籽壳FGP含量为295 mg/kg，在其他学者测定的111~871 mg/kg之间[18,23-25]，与李运杰等[24]的结果相似。院江等[18]使用乳酸菌、酵母菌发酵棉籽壳，发现FGP脱毒率75.4%。叶龙祥等[25]使用酵母、霉菌发酵棉籽壳，发现不同菌株的FGP脱毒率为33.1%~57.9%，酵母菌的脱毒效果明显优于霉菌。吴慧昊等[26]筛选的植物乳杆菌对棉粕的FGP去除率为63%。汪丰等[27]筛选的拉乌尔菌对棉粕的FGP去除率为48%。赛买提·艾买提等[28]发现，酵母菌对棉籽饼、棉粕和棉籽壳的脱毒率分别为47.0%、51.4%、76.4%，乳酸菌对棉籽饼、棉粕和棉籽壳的脱毒率的分别为43.1%、48.4%和68.4%。本研究发现，发酵6个月时，有菌种处理组、无菌种处理组发酵饲料的FGP脱毒率分别为86.5%和77.8%，均高于以上研究，可能是原料种类、配比、发酵菌种、发酵时间等因素的差异所致。优良的菌株能高效去除棉酚。吴慧昊等[29]筛选的芽孢杆菌对FGP去除率为81.3%。陈佳瑞等[30]筛选的枯草芽孢杆菌突变株发酵棉粕的棉酚去除率达97.7%。目前，发酵法去除FGP的机理尚不清楚，推测是发酵菌自身利用和转化或其分泌物的降解作用将FGP转化为无毒的BGP。本研究中的棉籽壳经过脱毒处理，FGP含量低于国家《饲料卫生标准》的规定限量[31]，可用于养殖生产中。4结论本研究结果表明，不同比例的棉籽壳与甜菜渣混贮发酵6个月，感官评价等级均为良好以上。发酵2个月时，棉籽壳与甜菜渣混贮发酵饲料的DM含量比发酵前降低5.8%，ADF含量增加9.6%，FGP去除率为82.2%。因此，建议以70%~75%甜菜渣和25%~30%棉籽壳，添加发酵菌0.5 g/kg，发酵2个月较为适宜。