发酵型全混合日粮（fermented total mixed rations，FTMR）是通过机械搅拌，使粗饲料、精饲料以及必需矿物质等充分混合，密封储存加工的日粮。FTMR能够提供全面均衡的营养[1-4]，拓展饲料资源，降低饲料成本；调节动物肠道内微生物情况，利于消化吸收；FTMR能够延长饲料保存时间，缓解粗饲料短缺问题[5]。热带地区夏季温度高、降雨量大、空气湿度大，导致夏季过剩的牧草无法制备干草，从而出现冬季饲料短缺的现象[6]。热带植物可以作为饲料原料的种类丰富，大多数适口性较好，具有作为反刍动物粗饲料或FTMR原料的巨大潜力。文章通过对FTMR的研究现状、饲喂效果、应用等方面综述，总结热带地区FTMR研究进展和未来发展前景，以便充分利用热带地区作物及副产物。1FTMR的研究现状1.1FTMR的包装和贮存技术FTMR的制作方式包括早期的窑式发酵、裹包式发酵以及发酵袋式发酵[5]。裹包式和聚乙烯袋发酵制作的FTMR均可以实现一定时间的贮存，从而达到流通性和商品化的目的，便于中小型养殖户使用[7]。目前，我国制作FTMR的方式主要为拉伸膜裹包。研究表明，裹包层数会影响草捆内温度，裹包层数越多，温度越低。裹包茎秆坚硬的牧草时，应增加裹包层数。目前，一般使用6层裹包[8]，各地裹包层数和拉伸膜颜色见表1。黑色拉伸膜裹包青贮的温度约比白色拉伸膜高10 ℃[9]，可以根据需要选择合适的拉伸膜颜色。拉伸膜材质有PE缠绕膜、PVC收缩膜以及IPEX拉伸回缩膜，IPEX拉伸回缩膜裹包效果更好[10]。拉伸膜裹包技术对机械化要求较高，但对劳力需求低。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.030.T001表1各地裹包层数和拉伸膜颜色项目北欧英国&爱尔兰呼伦贝尔裹包层数8层6层6层拉伸膜颜色白色黑色黑色时间和水分是影响FTMR贮存的两大因素。发酵7 d即可以表现出良好的发酵品质，氨态氮占总氮比例为2.58%~3.33%，乳酸含量为3.31%~3.52%；pH值为4.43~4.39，乙酸含量上升，有较高的有氧稳定性[11]。马晓宇等[12]、徐晓明等[7]研究水分对FTMR发酵品质的影响，发现含水率为45%~55%为宜，由于热带地区温度高的气候特点，常用50%~60%的水分含量进行发酵[13]。1.2FTMR的原料和配方FTMR使许多粗纤维含量高、适口性差的农林副产品可以得到充分利用。将非常规饲料加入FTMR中，能够降低生产成本，解决资源浪费和环境污染的问题。贾春旺等[14]使用青稞秸秆代替苇状羊茅制作FTMR，发现采用23%的青稞秸秆、3%的苇状羊茅、16%的紫花苜蓿配方效果较好。王勇等[15]使用苜蓿和全株燕麦代替全株玉米，发现其原料比例为1∶1∶3时，FTMR的有氧稳定性较好，可以应用于实际生产。代胜等[16]研究发现，紫花苜蓿与甜高粱混合比例为7∶3时，制备FTMR效果较好。吕仁龙等[4]使用不同比例稻壳代替王草制备FTMR，发现添加乳酸菌并用5%的稻壳制备时，FTMR发酵品质良好。王雪等[17]研究发现，采用玉米芯制作的FTMR在不同的粗精比下，营养成分均有提高；精粗比20∶80的全混合日粮发酵，磷含量上升40%；精粗比为30∶70时，粗蛋白质和钙含量上升更多；40∶60时，FTMR的香味、颜色等品相更佳。吕仁龙等[6]探究王草和木薯茎叶制作FTMR的适合比例，发现添加20%的木薯茎叶时，乳酸含量显著偏低，丙酸含量显著偏高，同时可以抑制丁酸的产生，有较低的产气和较高的干物质和粗蛋白消化率，瘤胃发酵产生的挥发性氨态氮显著高于另外两个处理，能够有效提升蛋白质利用，进而提升饲养效率。Yang等[18]研究燕麦青贮（OS）对FTMR发酵过程、化学成分和细菌群落的影响，发现添加22% OS的FTMR发酵品质得到显著改善。OS的加入使发酵模式由单一发酵转变为异源发酵，使细菌的丰富度和多样性显著增加，尤其是乳酸杆菌属复合体。Gao等[19]以新鲜苜蓿替代青贮苜蓿制作FTMR，发现添加糖蜜和植物乳杆菌能够有效抑制蛋白质的降解。王志军[20]发现，使用50%玉米秸秆、30%苜蓿干草和20%燕麦的组合制作FTMR最佳，用此FTMR饲喂的动物生产性能和羊肉风味最好（平均日增重可达194.59 g/d，总氨基酸含量为88.76 mg/100 mg）。对于FTMR配方的设计，运用参数模糊综合评判技术、康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系模型、Excel结合数学建模的方法，均可设计出营养均衡较为合理，低成本的全日粮配方[21-23]。1.3FTMR的添加剂添加剂能够提高青贮效果，获得品质优异的青贮饲料。常用的青贮添加剂包括乳酸菌、酶制剂等[24]。André等[25]利用meta分析研究接种同型和异型发酵乳酸菌对青贮发酵的影响，发现接种乳酸菌可以减少梭状芽孢杆菌和霉菌的生长，显著提高温带和热带牧草、苜蓿和其他豆类青贮发酵的干物质回收率。Liu等[26]研究植物乳酸菌和纤维素酶对油菜、秸秆FTMR的影响，发现含7.5%秸秆的TMR经乳酸菌菌剂和纤维素酶处理后，可以作为反刍动物的饲料。研究表明，添加0.3%乙酸[27]、丙酸[28]、乙醇[29]、布氏乳杆菌[30]、双乙酸钠[31]均对好氧细菌和酵母菌的生长有抑制作用，能够提高FTMR的有氧稳定性；添加BM乳酸菌剂[32]、鼠李糖乳杆菌复合杆菌[33]、双乙酸钠[31]能够有效降低霉菌毒素含量；添加碳酸钙可以保存FTMR中的维生素A和维生素E含量[34]。杨文艳等[35]在秸秆型全混合日粮中添加0.5%的混合益生菌，发现其发酵21 d效果较好。马东升等[36]使用酵母制备FTMR，探寻其最优发酵条件，利用回归方程模拟发现水分为49.41%、压缩密度超过500 kg/m3、发酵天数16.57 d、酵母添加量为0.86时预测效果最好。陈光吉等[37]表示，添加纤维素酶可以促进其纤维类物质降解、有机酸的积累，提高自身纤维类物质的酶活力，抑制羧基肽酶活力和酸性蛋白酶活力，减少蛋白质的损失，适宜添加浓度为0.8~1.6 g/kg DM。2FTMR动物饲喂效果FTMR的应用主要集中在奶牛、肉牛和羊身上。FTMR能够显著提高产奶牛的奶量[38]。Kim等[39]将大麦饲料和纤维分解菌混合制成的FTMR发酵6 d，饲喂韩牛，发现其可以提高采食量，改善生长性能，提高牛肉粗脂肪、粗蛋白和灰分含量，显著提高牛肉的嫩度和多汁度，降低韩牛总胆固醇和血糖水平，改善韩牛的胴体品质和脂肪酸组成。杨华等[40]采用青贮油菜和稻草复合青贮与FTMR对比，发现饲喂油菜和稻草复合青贮的肉牛日增重效果更好，饲料报酬更高。李长春等[41]使用饲草型FTMR饲喂羔羊，发现与饲草型全混合日粮（TMR）和玉米秸秆型（CS）相比，FTMR组羊肉氨基酸含量显著升高，能够分解产生芳香气味的蛋氨酸，硬脂酸含量显著降低，具有保健功效的不饱和脂肪酸亚油酸含量显著升高。毛鑫等[42]、文健等[43]研究发现，油菜发酵全混合日粮饲喂湖羊的收益更高，可用于强度育肥效果较好，饲料转化率高于以青贮玉米为主要原料配制的FTMR。Yang等[44]研究发现，FTMR可以提高绵羊的瘤胃消化率，降低甲烷排放和能量损失，且FTMR对甲烷排放的抑制作用有助于乳酸在瘤胃内转化为丙酸。王文飞等[45]研究发现，将玉米秸秆占比60%的全混合日粮接种混合微生物菌剂，室温15 ℃以上发酵5~7 d，发现添加以乳酸菌类、酵母菌类和芽孢杆菌类为主的复合微生物菌剂的发酵品质更优，有利于改善肉羊瘤胃液环境和生长性能，提升肉羊消化吸收功能，提高玉米秸秆的饲料转化利用率，增强其饲喂价值。邱玉朗等[46]发现，FTMR可以增强蛋白质的合成，具有促进肉羊生长、提高机体免疫力、改善肉羊消化吸收的功能。FTMR对肉牛和肉羊的生长具有不同的效果，具体原理有待进一步研究和探讨。3FTMR在热带地区的应用现状3.1热带资源特点热带地区副产物资源丰富。无刺仙人掌、甘蔗渣、桃棕榈副产物、热带水果渣等均有较高的饲料利用率。无刺仙人掌具有较高的干物质消化率和水分利用率[47]，粗饲料中添加无刺仙人掌（112~637 g/kg）可以提高干物质和粗蛋白的摄入量，改善羔羊的生产性能[48]；含尿素的仙人掌枝和甘蔗渣组成的粗饲料也具有较高的营养价值[49]；新鲜桃棕副产品中的中性洗涤纤维（NDF）平均含量为723 g/kg，体外干物质消化率为54.03%[50-51]。菠萝副产物（青贮能量值高于玉米青贮）[52]、牛油果饼（NDF 518 g/kg DM、酸性洗涤纤维393 g/kg DM、酸性洗涤木质素258 g/kg DM和酸性洗涤不溶性氮38 g/kg DM）[53]、香蕉茎（有良好的瘤胃降解性）[54]青贮均有良好效果。Júlio等[55]使用水果渣替代高粱青贮饲喂羔羊，发现羔羊的嘌呤衍生物排泄、微生物效率、氮摄入量、氮损失（尿和粪）和氮平衡无显著差异，可以使用菠萝、香蕉、芒果和西番莲果渣替代部分高粱青贮饲料（75%）。将这些副产物作为原料应用到FTMR中，有很大的应用前景。3.2研究应用趋势热带地区多用热带植物混合农副产物制备FTMR，且农副产物的添加比例在逐渐增加。吕仁龙等[13]、梁龙飞等[56]运用王草制作FTMR，发现5%稻草和王草、42%王草代替紫花苜蓿制作FTMR均具有良好的发酵品质。Supapong等[57-59]在木薯根中加入2.0%的硫和2.5%的尿素制作FTMR，发现奶牛的消化率、瘤胃发酵、微生物粗蛋白合成和牛奶品质均得到改善；在含新鲜木薯根的FTMR中添加2%的硫，可以在保持瘤胃发酵参数和氰化氢消失率的同时，提高微生物粗蛋白和微生物蛋白合成效率。有研究采用木薯浆、豆粕、切碎稻草（1 cm）、木薯片、米糠、食盐、石灰石和矿物混合料为原料制作FTMR，发现对山羊饲料采食量、营养物质消化率、瘤胃发酵和咀嚼行为均无显著影响，在山羊FTMR中添加10%~30%左右的木薯浆效果最好[60]。有研究表明，木薯淀粉提取渣总能量、代谢能和淀粉含量较高，粗蛋白较差，粗纤维和灰分含量适中，总氨基酸含量为19.9 g/kg，对鸭的生长水平、肝酶活性无显著影响[61]，可以用于饲喂安格斯牛和泰国本地牛[62]。木薯是热带地区FTMR的热门原料，可以对其进行进一步开发。3.3加工技术国际上对FTMR加工技术的研究集中在改善消化和发酵过程，提高饲料资源利用率上。大部分热带地区FTMR采用添加益生菌或植物提取物及其代谢产物提高利用率[63]。研究表明，干物质含量高的原料青贮品质更佳[64]。热带作物具有水分高、含糖量低的特点，加糖可以避免乙酸发酵[65]，添加乳酸菌发酵液或其他化学物质制作FTMR可减少甲烷的产生[66]。研究蛋白质水解过程发现，丝氨酸和金属蛋白酶在FTMR中的蛋白质水解起主导作用，而天冬氨酸和半胱氨酸蛋白酶在发酵初期被显著抑制，可能是TMR青贮比普通青贮的蛋白质分解程度低的原因[67]。Ribeiro等[68]提到，利用基因组学可以了解如何调节瘤胃环境和最大限度利用现有资源、研究更优质品种。热带国家利用基因测序、宏基因组学或转录组学研究瘤胃微生物组，分别研究FTMR对甲烷产量及微生物群落的影响。通过控制反刍动物的微生物群可以提高热带牧草的利用率和反刍动物的生产力，同时减少环境污染，这是热带地区反刍动物生产的研究重点。未来也趋向深入研究FTMR对反刍动物甲烷排放的影响。3.4我国热带地区FTMR现存问题以我国热带地区海南为例，FTMR的发展存在以下问题：反刍动物饲料原料部分依赖外来进口牧草。当地特有原材料不稳定，可稳定使用的饲料原料较少（王草、木薯茎叶等），植物生长周期限制热带地区饲料原材料的选择，无法完全摆脱对引进干草的需求。热带地区植物较为高大，打碎程度不够，容易导致裹包压实的时候排不净空气，不利于保存。一些植物原料营养成分含量较好，但不易发酵，需添加乳酸菌等添加剂，增加了加工难度。农副产品回收困难，大部分可回收农副产品利用价值稍低。人力成本和运输成本较高。期待后续研究能够解决热带地区现存的问题，通过建立完善的“草-畜-农”一体化循环模式，完善副产物回收机制，达到区域内的循环应用。4展望FTMR的应用十分广泛，在加工储藏技术方面已经有较为深入和系统的研究。我国热带地区气候适宜，原料丰富，富含功能性物质植物较多，对生物机能有良好的促进作用，用以开发FTMR产品有很大的应用前景。热带地区发展FTMR，可以形成特有的生产模式。夏季牧草栽培，部分用于动物养殖，另一部分和回收的农副产品、加工副产物制作FTMR，以备冬季使用。通过FTMR产品带动市场经济，降低畜牧成本，提升畜产品品质。