我国秸秆资源丰富，但回收利用率低，通过机械预处理和固态酶解、发酵相结合的手段将其转化成饲料，替代日粮中部分玉米用作非反刍动物的饲喂，不仅能够减轻饲用粮食的负担，同时作物秸秆被转化增值，为饲料行业开拓了一个新的发展领域，有利于环境、农业及畜牧业的可持续发展。本文首先研究了机械预处理对玉米秸秆的影响，然后利用乳酸片球菌结合酶制剂，在最优条件下对经机械预处理的秸秆进行固态发酵，达到降低日粮纤维含量，积累有机酸等有益代谢产物，提高秸秆饲用品质的目的。采用不同机械处理方式对玉米秸秆进行粉碎，研究各处理方式对秸秆物理空间结构、化学成分和生物利用度的影响，发现秸秆经机械粉碎后粒径变小，球磨机处理的秸秆粒径最小且最为均匀，有90%集中在10μm~100μm之间，并且球磨后秸秆持水力最低，与球磨前相比降低了68.9%。秸秆经机械预处理后化学成分和生物利用度也发生改变，在几种机械处理方式中，球磨粉碎效果最明显：中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维分别下降1.3个百分点和3.5个百分点；水溶性总糖提高2.0倍，增加的水溶性糖主要来自于半纤维素分子的断裂；利用木聚糖酶和纤维素酶混合酶液水解后水溶性总糖和还原糖含量分别增加3.3倍和9.7倍。可见，玉米秸秆经机械预处理后，物理结构和化学成分改变，生物可利用度提高，秸秆粒径越小机械预处理的影响越明显。秸秆经机械预处理后木糖等低生物利用度的糖增加，根据菌株利用木糖能力及产酸情况，筛选获得1株可利用木糖、产酸能力强、具有较强肠道定植能力且无葡萄糖阻遏效应的同型发酵乳酸菌，经16S rDNA鉴定为乳酸片球菌，命名为Pediococcus acidilacticiR30，确定其为秸秆固态发酵菌种。利用单因素实验和均匀设计实验对秸秆固态发酵工艺进行优化，确定最优发酵条件：原料100℃处理1min，木糖酶添加量为200U·g-1玉米秸秆，纤维素酶添加量为30U·g-1玉米秸秆，乳酸片球菌接种量为12%，料水比为1:1.1，发酵时间为84h，发酵温度为40℃。在此条件下，发酵秸秆中总酸含量达到3.41±0.33%。对玉米秸秆发酵后品质改善情况进行初步研究，结果表明：玉米秸秆发酵后日粮纤维含量降低，中性洗涤纤维含量从发酵前的67.7%降低至61.2%，粗纤维含量由26.4%降至20.5%；水溶性总糖和还原糖含量分别提高1.8倍和2.9倍；粗蛋白含量从6.89%增加到8.33%；乳酸菌含量达7.9×108CFU·g-1。