棉花中50%以上的蛋白质、脂肪存在于秸秆中，棉花秸秆中营养物质较为丰富。与小麦秸秆、玉米秸秆相比，棉花秸秆中粗蛋白和纤维素含量最高[1]。新疆作为全国最重要的棉花种植基地，棉花秸秆资源十分丰富。根据国家统计局公布数据测算，2019年新疆棉花约产800万t棉花秸秆，超过全国产量的80%[2]。研究表明，棉花秸秆经过处理可以作为反刍动物的粗饲料进行饲料化利用[3]。棉花秸秆经加工处理后与其他饲料搭配作为动物配合饲料，可以保证营养的供给，使动物发挥正常的生产性能，可降低饲料成本。目前，农作物秸秆的处理方法主要有物理法（粉碎、制粒、高温高压、辐射等）、化学法（氨化、碱化等）、生物法（微贮）。Halidai等[4]研究表明，在物理法中，棉花秸秆制粒工艺效果优于棉花秸秆的粉碎工艺效果，制粒棉花秸秆工艺可以提高动物采食量和饲用效果。使用化学法处理农作物秸秆时，酸度或碱度调节不当会破坏农作物秸秆的维生素及蛋白质；氨化处理超标会导致氨中毒[5]。使用理化法处理棉花秸秆时，碱处理对木质素降解能力强，但对纤维素的降解能力弱。棉花秸秆经微生物处理发酵后，产品气味酸香、质地柔软、营养价值高、动物消化率高。在发酵过程中，温度适宜的厌氧环境，微生物繁殖力旺盛，分泌酶产量增多。秸秆中的纤维素木聚糖链和木质素聚合物酯链被酶降解，秸秆的膨胀度增加使瘤胃微生物直接与纤维素接触，可以提高动物的粗纤维消化率[6]。比较生物处理与理化处理的处理效果，发现生物处理组所产纤维素酶活力最高[7]。微生物处理对环境的污染低于化学处理。1棉花秸秆营养特性棉花秸秆营养成分较丰富，主要包括纤维素、木质素、半纤维素和各类有机物等。方雷等[8]测定棉花秸秆整株的概略养分含量分别为：干物质92.2%、有机物93.2%、粗蛋白5.67%、纤维素46.06%、半纤维素6.36%、木质素17.18%、钙1.19%、磷0.11%、游离棉酚221 mg/kg。棉花秸秆饲料特性主要表现为粗纤维含量高，尤其木质素含量较高，导致其作为粗饲料的消化率偏低且适口性差[9]。魏敏等[10]研究表明，棉花秸秆纤维素和木质素含量较高、分别为44.0%和15.3%，干物质的有效降解率低，但粗蛋白含量较高，为6.5%。李飞等[11]研究表明，棉花秸秆与主要农作物秸秆，如玉米秸秆、小麦秸秆、稻草以及谷草的干物质和化学成分含量相近。其中，造成棉花秸秆在动物体内消化吸收利用率低的主要物质木质素与半纤维素的含量与玉米秸秆相比，分别高36.2%和11.6%。张国庆等[12]研究表明，棉花秸秆的木质素含量较高，能被利用的粗蛋白质低，绵羊对棉花秸秆粗蛋白质的表观消化率仅为1.58%，对棉花秸秆的有机物、半纤维素、纤维素、钙、磷的表观消化率分别为38.24%、58.13%、60.50%、57.76%、45.00%，随着绵羊对于棉花秸秆采食量的增加，绵羊对干物质、有机物、钙、磷和粗蛋白的表观消化率显著降低，但对纤维素及半纤维素的表观消化率无显著变化。张俊瑜等[13]等采用替代法研究饲粮中添加不同比例棉花秸秆对绵羊生长性能和消化性能的影响，结果表明，饲粮中营养物质的表观消化率随着棉花秸秆的替代比例的上升依次下降，除棉花秸秆替代基础饲粮的比例对于酸性洗涤纤维（ADF）的表观消化率影响达到显著水平外，其余均达到极显著水平。上述研究表明，棉花秸秆作为反刍动物的粗饲料来源具有一定的营养价值，但营养物质的消化利用率不高。2微生物处理棉花秸秆的工艺棉花秸秆微生物处理法是通过微生物发酵脱毒、消化酶降解、盐软化等方法进行发酵处理的一种饲料加工技术[14]，具有操作简单、成本低、时间短、不受季节限制、能有效降低棉花秸秆中的游离棉酚的特点。微生物处理工艺通常分为需氧发酵、厌氧发酵、固体发酵以及液体发酵等。目前，常用的工艺是厌氧型固体发酵。在操作过程中的环境条件、棉花秸秆的处理长度、水分含量、厌氧程度维持状况等都是需要注意的环节。菌种的选择与搭配对于微生物处理秸秆工艺十分重要。优质的微贮棉花秸秆饲料应无腐烂、无酸臭味、颜色为浅褐色。与其相关的因素有优良的接种菌、合适的糖浓度、适宜的含水量、厌氧发酵、适宜温度[15]。pH值是判断微生物处理后饲料品质最重要的指标。pH值越低说明饲料品质保存越好。侯敏等[16]研究发现，未处理的棉秆pH值为4.97，经微生物发酵处理的棉秆pH值为4.21~4.56。2.1微生物接种剂的选择不同秸秆中纤维素、木质素等养分含量存在差异，所以常用于微贮发酵秸秆的菌剂不一定适合每一种秸秆。杨永明等[17]指出，微生物处理法中的微生物菌种多选用组合的形式，要注意不同微生物菌种之间的协同性、互补性，确保能够总体发挥出正组合效应。微生物处理对挑选菌种的要求也更加高，要求菌种不产生有毒物质和致病性、性能稳定、能够分解纤维素、能够产生多种分解酶等。包慧芳[15]研究所筛选出优良的棉花秸秆饲料微贮复合菌系为乳杆饲料菌L2+芽孢杆菌C3（2∶1）组成，发酵时添加0.1%的纤维素酶可加速复合菌系对于棉花秸秆的发酵进程及饲料pH值下降速度，使其快速达到发酵稳定期，有利于营养物质的保存。阳建华等[18]研究发现，棉秆、甜菜渣、复合菌液、尿素的比例不同时，秸秆发酵效果也不同，以棉秆、甜菜渣、菌液及尿素50∶50∶0.1∶0.3比例的发酵品质较好，此时的发酵产品具有较低的pH值，粗蛋白含量提高，木质素含量下降，饲料品质得到改善。2.2棉花秸秆微生物处理的效果添加生物发酵剂对于棉花秸秆有良好的脱毒效果。棉花秸秆中的游离棉酚会与金属离子结合形成以螯合物形式存在的结合棉酚，结合棉酚不会被动物所吸收，可以达到脱毒的目的[19]。杨阳等[20]研究表明，棉花秸秆经微生物发酵，有效菌落总数达到14.20×108个/g，游离棉酚含量显著降低。张永建等[21]研究表明，经微生物处理发酵过的棉秆其粗蛋白增加12.9%，粗纤维降低6.2%，饲喂的营养价值显著提高。刘东山等[22]报道，微贮棉花秸秆、小麦秸秆以及玉米秸秆的粗蛋白含量分别为7.1%、4.5%、5.7%，钙的含量分别为0.63%、0.62%、0.17%，棉秆的游离棉酚含量为230 mg/kg。该结果表明，微生物处理的棉秆营养价值要比常用的玉米秸秆和小麦秸秆高，游离棉酚含量也在牛羊日粮的允许范围内。在棉花秸秆微生物处理前进行预处理可提高发酵效果。研究表明，汽爆处理后的棉花秸秆微生物发酵效果提高，发酵产品第4 d就能达到酶活最高值，且到第8 d又达到小峰值，持续发酵能力较强[23]。张志军等[24]研究表明，棉花秸秆经汽爆处理后再进行微生物发酵，发酵产品的木质素（ADL）含量降低26.41%，说明汽爆后打破ADL与纤维素等物质的结合，增加纤维素和半纤维素的微生物附着面，更有利于微生物接触底物进行降解作用。同时，汽爆产生的还原糖可以被微生物利用，进而促进关键酶类降解ADL。利用蒸汽爆破和微生物发酵技术联合处理棉花秸秆可提高棉花秸秆的饲用营养价值，安全性优于粉碎棉秆[25]。张玉丹等[26]采用微波杀菌工艺对棉秆进行预处理，再进行微生物发酵，饲料的pH值较原料降低2.11，粗蛋白相比提高2.10%，棉秆微生物饲料的品质和营养得到改善。3微生物处理棉秆在反刍动物中的应用棉花秸秆中的木质素和半纤维素含量高，不做预处理直接饲喂动物，动物消化率低，饲喂效果差。棉花秸秆经微生物发酵和搭配其他饲料进行饲喂可以提高饲料利用率[27]。刘家平等[28]选择5月龄萨福克杂交羔羊和小尾寒羊2个品种各120只，每个品种随机分为3组，日粮主要饲草分别为微贮棉花秸秆（试验组）、粉碎棉花秸秆（对照1组），玉米秸秆（对照2组），结果表明，萨福克杂交羊试验组总增重为10.52 kg，分别比对照组显著提高2.42 kg和3.42 kg；小尾寒羊组，试验组总增重9.28 kg，分别比对照组显著提高1.44 kg和2.48 kg。李与琦等[29]研究表明，日粮中微贮棉花秸秆添加比例为100%时，可以降低瘤胃微生物的多样性，添加比例为50%对瘤胃微生物多样性以及菌群结构和功能的影响较小。这说明在断奶湖羊日粮中微贮棉花秸秆添加比例不应超过50%。阳建华[19]在给湖羊饲喂含30%、50%、70%和100%发酵棉花秸秆，发现湖羊日增重随发酵棉花秸秆添加比例的增加而降低，表现为30%组湖羊日增重最高、显著高于其他组，100%组最低。柴绍芳等[30]研究表明，使用发酵棉花秸秆饲喂育肥牛的试验组比直接饲喂粉碎后棉花秸秆的对照组育肥牛平均日增重提高118 g。王峰[31]研究表明，日粮中微贮棉花秸秆添加比例分别为20%、30%和40%时，架子牛生产性能与经济效益均显著提高，平均日增重分别提高36.69%、62.66%、54.29%，说明微贮棉花秸秆饲喂效果较好的搭配比例为30%~40%。上述研究结果表明，微生物处理棉花秸秆在反刍动物中的应用效果良好，日粮中添加适宜比例的发酵棉花秸秆时，有利于动物生长性能的发挥。4展望采用微贮技术处理棉花秸秆，不仅可以大幅解决棉花秸秆质地坚硬、动物适口性差的问题，而且可以改善饲料品质、提高饲料的营养价值和饲料报酬。微贮棉花秸秆的使用在丰富粗饲料资源种类、降低动物饲料成本等方面具有积极作用。微贮是一种对棉花秸秆进行饲料化利用行之有效预处理技术，该技术成熟、生产中应用广泛，因此具有良好的应用前景。