研究背景

随着我国南方地区畜牧养殖规模扩大，饲料资源结构性短缺问题日益突出，传统水稻种植系统产生的高纤维秸秆难以满足牲畜营养需求，而过度依赖进口玉米饲草进一步加剧了农业系统的脆弱性。粮饲型再生稻（FGR）作为一种兼顾粮食生产和饲草供应的创新模式，通过头季收割饲草、再生季收获稻谷实现“一田两用”，但其秸秆仍存在纤维素与木质素含量高、天然乳酸菌不足等缺陷，导致青贮发酵效率低、营养价值受限。因此本研究通过微生物调控与原料配伍优化提升FGR饲用价值，为破解南方稻区农牧协同发展问题提供理论依据和技术支持。

      研究内容

本研究通过混合青贮技术，将FGR与玉米或高丹草按不同比例（75:25、50:50等）进行共发酵，结合代谢组学与微生物组学分析，揭示了FGR与玉米混合青贮的发酵机制及品质调控规律。研究发现，FGR与玉米以75:25比例混合时，中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量分别降至44%和24%，乳酸浓度达39.37 g/kg DM，显著优于与高丹草混合组。玉米的碳水化合物补充与缓冲能力有效调节了发酵环境。混合体系富集了乳杆菌科和芽孢乳杆菌科等有益菌群，抑制了有害微生物增殖。接种植物乳杆菌可进一步提升乳酸/乙酸比至3.5，pH稳定在4.0以下，显著增强青贮稳定性。研究阐明了FGR-玉米混合体系通过微生物实现纤维素高效降解的代谢网络，为精准调控青贮发酵提供了理论依据。

该研究为南方稻-畜系统可持续发展提供了创新性解决方案。通过FGR与玉米混合青贮转化为优质饲草，减少对进口饲草依赖，同时降低秸秆焚烧导致的温室气体排放，兼具生态与经济效益。此外，微生物定向调控策略为开发本土化青贮菌剂奠定了基础，助力构建“水稻-饲草-养殖”循环农业模式，推动南方水稻产区实现“藏粮于草、节粮增效”的绿色发展目标。为我国农牧系统可持续发展提供重要技术支撑。

河南农业大学水稻生物学科技创新团队博士后刘晔和西藏自治区农牧科学院周启龙副研究员为论文第一作者，河南农业大学彭廷教授和张静教授为论文共同通讯作者，团队硕士研究生计长莉、穆江成、王艺媚，青年教师赵亚帆参与了本项工作。该研究得到了澳大利亚塔斯马尼亚大学Matthew Tom Harrison教授和刘科博士及贵州大学赵全志教授的帮助，国家重点研发计划青年科学家项目、河南省高校科技创新团队等项目的资助。此外，团队研发的《粮饲型再生稻高产优质栽培技术》再次入选河南省2024年农业主推技术。