粗飼料是指總干物質中粗纖維含量在18%以上的飼料。主要包括干草、農副產品類（莢、殼、藤、蔓、秸、秧等）樹葉類、糟渣類等。這類飼料的特點是粗纖維多、體積大、難消化、可直接利用養分少。如何有效地開發利用這一潛在的飼料資源，提高其消化率和營養價值已成為畜牧業中一個重要的研究課題。目前，對粗飼料的利用主要采取直接飼喂和堿化、氨化處理后飼喂。前者對飼料有效成分利用率太低，后者對秸稈類飼料處理效果也不十分理想。粗飼料消化率低，可直接利用養成分少，主要是其化學與解剖結構所決定。粗飼料在結構上主要是由植物細胞壁組成。細胞壁的基本成分是纖維素、半纖維素和木質素。纖維素及半纖維素都可以通過瘤胃微生物的作用為反芻動物消化利用。連同細胞內容物，約占粗飼料干物質中80%以上，理論上對于反芻動物都可被消化利用的，但實際上反芻家禽對粗飼料的消化率一般只有40%左右。這主要是由于纖維素、半纖維素在細胞壁中是與木質素、硅等以復合體形式存在。纖維素是由葡萄糖β-1.4鍵結合而成的長鏈高分子化合物。纖維素的長分子相互并聯成結晶型，構成微纖維素，也可以散亂無定型部分，而難以分解結晶型部分。半纖維素是木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、半乳糖醛酸所組成的雜分子聚合物，其本身是可以被瘤胃微生物所降解的，其中的木糖較其它組分難降解。本質素是以苯丙烷及其衍生物為基本單位構成的高分子芳香醇，基本上不能為瘤胃微生物降解。隨著作物的成熟，莖稈細胞壁中木質增加并與半纖維分子交聯，將纖維素分子鑲嵌于內，形成了穩定復雜的木質素-半纖維-纖維素復合體，人面阻礙了淀粉酶、蛋白酶及瘤胃微生物對其分解，降低了飼料的消化率。所以利用生物技術的主要作用就是破壞細胞壁的這種結構，提高粗飼料潛在可消化組分的比例，達到提高粗飼料營養價值和消化率的目的。

      1 利用微生物發酵粗飼料，提高飼料營養價值

      1.1青貯飼料

         
      青貯飼料技術在國內外廣泛應用于奶牛奶業和肉牛業。青貯的實質是將新鮮的植物（含水量65%-75%）切短，緊實地堆積在不透氣的容器中，通過有益微生物乳酸菌的作用，產生大量有機酸，抑制了腐敗菌的活動，將飼料中養分保存下來，提高了飼料的營養價值。據資料，用青貯飼料喂奶牛，產奶量可提高10%-20%。

      1.2發酵粗飼料

         
      發酵粗飼料常用的菌種是白腐真菌，這種菌可產生能分解木質素的過氧化酶，因而分解粗飼料中纖維素和木質素。據楊文大報道，用白腐真菌發酵切碎的麥秸，5-6周后，不僅提高了蛋白質含量，而且秸稈消化率提高2-3倍。我國近年用尼纖87號菌種發酵粗飼料，可使真蛋白提高0.6%，粗纖維降低21%。廣東微生物研究所采用4321系列菌株、868協生菌組，用固態發酵法生產發酵草粉，使低質雜草的蛋白質含量從5.9%提高到20%。烏魯木齊海星農業科學技術推廣服務站研制生產的秸稈等粗飼料，生產優質微貯飼料。據試驗，經微貯的麥秸干物質體內消化率提高24.14%，粗纖維體內消化率提高43.77，有機物質體內消化率提高29.4%，代謝能達8.73MJ/kg。1994年8月河北省玉田縣進行大規模秸稈微貯飼料飼喂肉牛對比試驗，平均日增重894g，比氨化飼料組多增重172g，比對照組增重319.45g；河南用秸稈微貯飼料對西雜一代公牛進行育肥試驗，平均日增重1285g，增重效果顯著。

      2 利用微生物生產單細胞蛋白飼料

         
      單細胞蛋白飼料世界各國相當重視，有些國家已由實驗室階段進入了大規模商品生產。我國近年在單細胞蛋白的研究和生產方面進展很快，并形成了一定的工業規模。單細胞蛋白飼料其菌體蛋白含量可達10%-80%，若加入限制性氨基酸蛋氨酸后含量可達90%以上，且各種氨基酸、維生素含量豐富。每千克單細胞蛋白可使母牛奶量增加6-7kg；用含10%單細胞蛋白的飼料喂蛋雞，產蛋量提高21%-35%；1噸單細胞蛋白可節約飼為糧5-7噸。生產單細胞蛋白的主要原料有造紙工業的紙漿廢液；制糖業的糖蜜及廢棄物；釀酒業的糟類及廢棄物等。這些工業的有機廢棄物通過微生物的發酵，生產高效活性菌體蛋白飼料。隨著微生物學、植物學、動物營養學的迅速發展，試驗手段和分析技術的更新和完善，研究者更注重用纖維素生產單細胞蛋白方面的研究。如黑龍江采用稀酸加壓滲濾法，以木材水解液生產單細胞蛋白；湖南采用“循環式二級稀酸水解”糖化工藝，通過菌株混合研究法，用稻殼生產單細胞蛋白已取得成功，用纖維生產單細胞蛋白，原料極為豐富，包括各類植物秸稈、殼類、糖渣類、木屑等農村廢棄我，一般含有40%-50%的纖維素，15%-35%的半纖維素，20%-30%的木質素，將纖維素轉化為單細胞蛋白是通過微生物的作用，首先將營養物質轉化到微生物體內，然后讓家畜采食菌體蛋白。人機理上看，這正是模擬了瘤胃微生物利用粗飼料的原理，但它所處理的原理要比瘤胃微生物廣泛得多。纖維素分解酶主要由木霉、黑曲霉、根霉、青霉、擔子菌等培養生產。木質互酶多利用擔子菌等培養生產。

      3 利用酶制劑，提高粗飼料利用率

         
      利用從動物、植物及微生物中提取具有酶特性的制品，稱為酶制劑。目前，世界上生產具有經濟價值的酶制劑約80余種，有的應用于養殖業生產。改善飼料品質。酶制劑是一種高效飼料添加劑，如纖維素分解酶它能把廢棄的高纖維素類物質分解為易被家畜消化吸收的低分子化合我和葡萄糖，從而變廢棄為寶。據前蘇聯報道，每飼料單位用0.3g的纖維分解酶飼喂奶牛，可提高產奶量13.3%-22.8%；用0.15%-0.25%的添加比例飼料喂肉牛，日增重提高7.1%。酶制劑在豬、雞飼料生產中也廣泛應用，如美國建明工業公司生產的“八寶威”酶制劑，按0.75%添加到斷奶仔豬日糧中，可提高日增重8.1%，耗料降低7.2%；貴州新源公司生產的“壯大寶”酶制劑，添加飼喂仔豬、肥育豬和肉用仔雞，可提高進重21%-35%。

      4 利用益生素增強瘤胃機能，提高飼料利用率

         
      益生素在動物生命活動中起著相互補益的共生作用，在動物體內可調節胃腸道菌群平衡，使有益微生物的數量增加，增強了非特異性免疫系統功能，間接起到促進生長和提高飼料利用效率的作用。益生素菌株一般包括：乳酸菌、芽胞桿菌、光合細菌、酵母菌等。與反芻家畜關系密切的是絲狀真菌、酵母菌等。研究發現，利用真菌益生素作為反芻家畜牛、羊的飼料添加劑，能使瘤胃中的總菌數和纖維素分解菌數成倍提高，從而增強了瘤胃微生物的分解代謝作用，使秸稈中的纖維素、半纖維素等多糖類物質降解為單糖，并轉化為揮發性脂肪酸，為反芻家畜提供能量來源，同時為微生物菌體蛋白的合成提供充足的碳架，達到提高粗飼料營養價值和利用效率的目的。