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摘要
为实现生物质甜高粱渣的青贮强化预处理和能源化利用，该研究探究了不同添加剂对其青贮质量和酶解糖化效果的影响。试验设置对照组（CK组）、植物乳杆菌组（L组）、纤维复合酶组（E组）和复合添加剂组（LE组），系统考察甜高粱渣在21 d青贮预处理期间的营养成分、木质纤维组分和发酵品质的动态变化，采用隶属函数法评价青贮质量，利用高通量测序技术分析青贮预处理过程的微生物菌群动态演绎。结合酶解糖化性能评价青贮预处理作用的强化效果，从而筛选适宜的添加剂。结果表明：青贮预处理后甜高粱渣的粗蛋白、淀粉、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素和纤维素等能量组分含量显著高于原料（P<0.05）。青贮21 d时，3个添加剂组的干物质、可溶性碳水化合物和粗蛋白含量显著高于CK组（P<0.05），综纤维素含量显著低于CK组（P<0.05），且E组的干物质含量最高，L组的粗蛋白含量最高，E组和LE组的可溶性碳水化合物含量最高。青贮预处理期间，3个添加剂组的pH值均低于4.2,L组的乳酸和乙酸含量明显高于CK组（P<0.05）,E组的乳酸/乙酸和乳酸/总有机酸比值显著高于CK组（P<0.05）。隶属函数法综合评价E组的青贮发酵质量最高。微生物菌群结果显示，甜高粱渣经青贮预处理后，3个添加剂组的细菌菌群丰富度和多样性都明显下降，门水平细菌主要以变形菌为主，属水平细菌主要包含肠杆菌、泛菌、明串珠菌、魏斯氏菌、拉恩氏菌和葡糖杆菌等，这些微生物与青贮质量密切相关。甜高粱渣经青贮预处理后的还原糖得率显著提升，尤其E组得率比原料提高了117%。结合成本效益法分析，利用纤维复合酶对甜高粱渣进行青贮强化处理的E组纯收益最高，较甜高粱渣原料提高了近3倍。总之，单独添加纤维复合酶不仅能明显改善甜高粱渣的青贮发酵质量，实现稳定保存，还能使其青贮预处理作用得到强化，进而提高甜高粱渣的生物降解性能，是一种经济合理、技术可行的青贮预处理强化方法。
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单位兰州理工大学; 中科院近代物理研究所
