不同復(fù)合氨化處理稻草對(duì)育成羊瘤胃干物質(zhì)降解率的影響

李聚才， 施 安， 樊 華， 張國(guó)鴻， 王敬華

（1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院 動(dòng)物科學(xué)研究所，寧夏銀川 750002；2.平羅縣動(dòng)物疾病預(yù)防控制中心，寧夏平羅 753400；3.平羅縣畜牧技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏平羅753400；4寧夏昌泰養(yǎng)殖股份有限公司，寧夏平羅753408）

稻草是我國(guó)第一大作物秸稈，其產(chǎn)量占全國(guó)農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量的1/5以上（畢于運(yùn)等，2011）。但由于纖維素、木質(zhì)素含量高、蛋白質(zhì)含量低、以及礦物質(zhì)含量不平衡等導(dǎo)致草食家畜對(duì)其采食量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化利用率偏低（高立鵬等，2017）。目前從稻草資源化利用途徑、成本效益和技術(shù)研發(fā)等多層面多角度出發(fā)，就如何有效地利用稻草資源做了大量有益探索（洪靜敏，2017）。其中復(fù)合氨化調(diào)控技術(shù)是稻草飼料化利用行之有效的途徑。稻草經(jīng)氨化技術(shù)加工處理后，能夠酶解稻草成分中多糖（纖維素、半纖維素）與木質(zhì)素交聯(lián)酯鍵，疏松表皮結(jié)構(gòu)，增加稻草的柔軟性和膨脹度 （興麗等，2004），易于瘤胃微生物的附著消化，有利于改善飼料品質(zhì)和利用效果。試驗(yàn)添加尿素和硫酸銨處理稻草為瘤胃微生物提供氮、硫元素，即加快了瘤胃微生物蛋白的轉(zhuǎn)化利用率。而糖蜜是瘤胃微生物發(fā)酵能源，整體上提高了瘤胃有益微生物的數(shù)量和活力，因此瘤胃對(duì)干物質(zhì)降解能力得到進(jìn)一步提升（李聚才，2015；張浩，2000）。因此，復(fù)合氨化處理稻草既能減少環(huán)境污染，又能提高反芻動(dòng)物對(duì)稻草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用（瞿明仁，2013）。本試驗(yàn)研究稻草復(fù)合氨化處理方式對(duì)育成羊瘤胃干物質(zhì)降解率的影響，旨在探索提高稻草飼料化利用的方式方法和途徑，為寧夏引黃灌區(qū)稻草資源飼料化高效利用和優(yōu)質(zhì)肉羊生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 稻草氨化

1.1.1 稻草氨化材料與機(jī)械設(shè)備 選擇收獲本地當(dāng)年新鮮干稻草（DM≥83%）作為原料；尿素總氮含量≥46.4%，購(gòu)自內(nèi)蒙古鄂爾多斯化學(xué)工業(yè)有限公司；糖蜜為麥芽糖漿，干物質(zhì)（DM）為75%，購(gòu)自魯州生物科技（陜西）有限公司；硫酸銨含氮≥20.5%，含硫≥23%，購(gòu)自銀川金谷豐肥業(yè)有限公司；水為當(dāng)?shù)厝诵箫嬘盟Ｋx用塑料噸袋、塑料薄膜、農(nóng)用噴霧機(jī)、不銹鋼園桶、塑料水桶、小型自吸泵等購(gòu)自平羅縣塑料制品有限公司和本地農(nóng)資日雜商經(jīng)銷店；秸稈摟草機(jī)、打捆機(jī)械等農(nóng)用機(jī)械租用本地某農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社。

1.1.2 稻草氨化復(fù)合處理液配方設(shè)計(jì) 試驗(yàn)以稻草為處理對(duì)象，按每100 kg稻草風(fēng)干物 （DM≥83%）為基數(shù)計(jì)，以不同重量占比的尿素、糖蜜、硫酸銨和水溶液分別設(shè)計(jì)配制4個(gè)復(fù)合處理液配方組，分別記為1組、2組、3組和4組。其復(fù)合處理液配方組設(shè)計(jì)詳見表1。

表1 尿素、糖蜜、硫酸銨和水復(fù)合處理液配方組設(shè)計(jì)

1.1.3 稻草復(fù)合氨化處理方法

1.1.3.1 稻草制備 將稻草隨機(jī)切碎散落在田間晾曬7～10 d，其水分散失至20%左右時(shí)，用摟草機(jī)輕微起壟，繼續(xù)晾曬1～2 d，使其水分散失至17%以下備用。

1.1.3.2 復(fù)合處理液配制 按表1設(shè)計(jì)處理配方參考不銹鋼桶4/5盛水量為一個(gè)批次配制單位總量，分別換算稱量取尿素、糖蜜和硫酸銨實(shí)物量，將糖蜜和硫酸銨倒入不銹鋼圓桶內(nèi)，先用適量熱沸水溶解、攪拌混勻，再加入尿素和常溫水至設(shè)定量，邊加邊攪拌，使其充分混勻，然后用自吸泵抽至塑料水桶備用。

1.1.3.3 稻草復(fù)合氨化處理 將農(nóng)用噴霧機(jī)和裝有復(fù)合處理液塑料水桶固定在農(nóng)用車或四輪拖拉機(jī)箱內(nèi)，至已晾曬好的稻草田間與打捆機(jī)同步相向行駛，將復(fù)合處理液用噴霧機(jī)噴槍直接均勻噴到打捆機(jī)入草口處，借助打捆機(jī)完成壓制草捆、分包打結(jié)等打梱作業(yè)。

1.1.3.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分組 將尿素、糖蜜、硫酸銨和水溶液復(fù)合處理后的稻草梱，分別裝車?yán)\(yùn)至某養(yǎng)殖場(chǎng)晾草棚堆垛；然后采取套塑料噸袋和覆塑料薄膜兩種封閉貯存方式持續(xù)進(jìn)行堆垛氨化處理。經(jīng)復(fù)合氨化處理后稻草梱，以未經(jīng)復(fù)合氨化處理的稻草為對(duì)照組（CK），設(shè)套塑料袋處理為試驗(yàn)I組（簡(jiǎn)稱“套袋組”），覆塑料薄膜處理為試驗(yàn)II組（簡(jiǎn)稱“覆膜組”，下同），以表1復(fù)合處理液配方組為基準(zhǔn)，分別記為I-1組、I-2組、I-3組、I-4組和II-1組、II-2組、II-3組、II-4組。由于田間處理稻草時(shí)，正值霜降時(shí)節(jié)前后氣溫逐漸在下降至寒冬季節(jié)，按常規(guī)堆垛氨化處理時(shí)間在60 d后開封釋放余氨24 h后分別進(jìn)行采樣備用。

1.2 飼料樣品采集、制備 參照GB/T 14699.1（2005）飼料采樣方法，以在田間未經(jīng)復(fù)合氨化處理前采集的稻草樣品為對(duì)照組（CK），分別采集、制備飼料樣品，供分析測(cè)試。并參照GB/T 20195（2006）動(dòng)物飼料試樣的制備，采集處理后的樣品經(jīng)65℃烘干制成風(fēng)干樣品，粉碎過16目（1 mm）篩，密封保存以備用。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法 粗蛋白質(zhì)（CP，N×6.25）含量參照GB/T 6432（1995）飼料中粗蛋白質(zhì)測(cè)定方法，采用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定；中性洗滌纖維（NDF）含量參照 GB/T 20806（2006）飼料中中性洗滌纖維（NDF）的測(cè)定，酸性洗滌纖維（ADF）含量參照NY/T 1459（2007）飼料中酸性洗滌纖維的測(cè)定，均采用范氏（Van Soest）洗滌纖維分析法測(cè)定；干物質(zhì)（DM）含量參照 GB/T 6435（2015）飼料中水分的測(cè)定，采用直接干燥法測(cè)定，然后換算（100%—水分測(cè)定值）得出。

1.4 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理 選擇體重 （38.30±2.80）kg、體況健康并安裝永久性瘤胃瘺管的灘湖F2代育成公羊4只。參照NY/T 816（2004）育肥羊營(yíng)養(yǎng)需要研制設(shè)計(jì)配方，配制成全混合顆粒飼料，按其維持需要的1.3倍進(jìn)行飼喂。其基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表2。試驗(yàn)于2017年7～9月在寧夏昌泰養(yǎng)殖股份有限公司標(biāo)準(zhǔn)化羊舍進(jìn)行單欄飼養(yǎng)， 每日 7：00、12：00 和 18：00 飼喂 3 次，自由飲水。預(yù)試期1周后即可轉(zhuǎn)入正式期。

1.5 尼龍袋制備、稱樣、放取袋和沖洗

1.5.1 尼龍袋制備 選用孔徑50 μm尼龍過濾布，裁制成10 cm×15 cm長(zhǎng)方塊，對(duì)折成5 cm×7.5 cm尼龍袋；其袋口事先折邊預(yù)埋滌綸封口線，隨即用滌綸線作雙線縫合，其袋底部及兩角呈弧形，其余周邊用酒精燈火焰封實(shí)毛邊以防尼龍袋脫線，并選擇專用膠水涂抹封閉縫合針眼，以免測(cè)試樣品遺漏。新制作的尼龍袋洗凈后65℃烘至恒重，稱重記錄以備用。

表2 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

1.5.2 稱樣與放袋 用數(shù)顯分析天平稱取4 g（精確至0.0001）樣品放入尼龍袋內(nèi)，試驗(yàn)組每種樣品每個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)3個(gè)重復(fù)，將裝有測(cè)試樣品的尼龍袋袋口用尼龍繩扎緊，并用橡皮筋將同組3個(gè)平行樣固定在一根長(zhǎng)15 cm塑料軟管的一端。擬于測(cè)試日晨飼后2 h通過瘤胃瘺管將其尼龍袋送入瘤胃腹囊處，隨即借助尼龍線將塑料管和瘺管蓋連接，以防脫落在瘤胃內(nèi)。每只參試羊瘤胃中投放3根固定尼龍袋塑料管，即同批次共投放9個(gè)裝有參試樣品的尼龍袋進(jìn)行瘤胃降解測(cè)試。每個(gè)樣品設(shè)3個(gè)空白尼龍袋同樣稱取等量飼料樣品作對(duì)照以備校正用。

1.5.3 取袋與沖洗 將裝有參試樣品的尼龍袋分別在 6 個(gè)時(shí)間點(diǎn) （0、24、48、56、64、68 h） 依次放入，然后在同一時(shí)間截點(diǎn)即72 h全部取出（即可得到 4、8、16、24、48、72 h 瘤胃降解后的樣品）。取出后立即沖洗，用手輕輕撫動(dòng)測(cè)試樣品袋，直至水清為止。清洗后的測(cè)試樣品尼龍袋65℃烘干至恒重，稱量記錄數(shù)據(jù)。對(duì)照空白尼龍袋樣品（CK）同樣沖洗并烘至恒重。以校正計(jì)算樣品在正常清洗時(shí)細(xì)小顆粒的流失，以降低誤差。

1.6 干物質(zhì)降解率的計(jì)算 參照露西亞（2008）計(jì)算方式，分別計(jì)算其瘤胃干物質(zhì)降解率，即：

飼料干物質(zhì)降解率 （DMD）/%=［W1-（W2-W0）］/W1×100。

式中：W0為空白樣品沖洗后剩余量，g；W1為瘤胃培養(yǎng)前尼龍袋內(nèi)樣重，g；W2為單個(gè)培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)尼龍袋中殘樣重，g。

1.7 數(shù)據(jù)處理 采用Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，用SPSS 19.0對(duì)干物質(zhì)降解率進(jìn)行單因素方差分析和Duncan氏多重比較檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同復(fù)合氨化處理及保存方式下稻草營(yíng)養(yǎng)成分分析結(jié)果 由表3可知，套袋組不同復(fù)合氨化處理稻草飼料主要營(yíng)養(yǎng)成分按CP含量排序?yàn)镮-1組＞I-2組＞I-4組＞I-3組＞CK組，各處理組CP含量比 CK組分別高 152.99%、109.62%、72.01%和 55.56%，差異均極顯著（P＜0.01）；ADF含量I-4組比CK組高6.96%，差異極顯著 （P＜0.01）；NDF和DM含量及其他各參試組間差異不顯著（P ＞ 0.05）。

表3 不同復(fù)合氨化處理及套袋組稻草營(yíng)養(yǎng)成分分析%

由表4可知，覆膜組不同復(fù)合氨化處理稻草飼料主要營(yíng)養(yǎng)成分按CP含量排序?yàn)镮I-1組＞II-4組＞II-2組＞II-3組＞CK組，各處理組CP含量分別比 CK組高 145.09%、130.77%、98.29%和62.18%，差異均極顯著（P＜0.01）；其中 II-1組CP含量比 II-2組、II-3組和 II-4組分別高23.60%、51.12%和 6.20%（P ＜ 0.01），II-4組 CP含量分別比II-2組和II-3組高16.38%和42.29%（P ＜ 0.01）；II-2組 NDF、ADF和 DM 含量在處理組中最低，分別比CK組低7.21%（P＜0.01）、10.75%（P ＜ 0.01）和 2.05%（P ＜ 0.05）。

表4 不同復(fù)合氨化處理及覆膜組稻草營(yíng)養(yǎng)成分分析%

2.2 不同復(fù)合氨化處理稻草瘤胃DMD測(cè)試結(jié)果 由表5可知，不同復(fù)合氨化處理稻草飼料套袋組按4 h瘤胃DMD排序?yàn)镮-3組＞I-2組＞I-4組＞I-1組，其I-3組和I-2組瘤胃DMD分別比I-1組高211.73%和205.36%，差異極顯著 （P＜0.01）；其8、24 h和72 h按瘤胃DMD排序分別為I-2組＞I-1組＞I-3組＞I-4組、I-2組＞I-4組＞I-3組＞I-1組和I-2組＞I-4組＞I-1組＞I-3組；其中 8 h的I-2組瘤胃DMD分別比I-2組和I-3組高30.37%和 15.63%（P＜0.05），24 h的 I-2組瘤胃DMD分別比I-1組、I-3組和I-4組高55.86%、48.84%和 34.20%（P＜0.01），72 h的 I-2組瘤胃DMD比I-3組高30.13%（P＜0.05）；其16 h瘤胃DMD排序?yàn)镮-4組＞I-3組＞I-1組＞I-2組，各組間差異不顯著（P＞0.05）；其48 h瘤胃DMD排序?yàn)镮-1組＞I-2組＞I-4組＞I-3組，I-1組瘤胃DMD分別比 I-3和 I-4組高 51.75%和 46.54%（P＜0.01）。結(jié)果表明，以I-2組復(fù)合氨化處理稻草瘤胃DMD表現(xiàn)較為優(yōu)勢(shì)。

由表6可知，不同復(fù)合氨化處理稻草飼料覆膜組 4、48 h和 72 h按瘤胃 DMD排序?yàn)?II-1組＞II-2組＞II-4組＞II-3組、II-1組＞II-4組＞II-3組＞II-2組和II-1組＞II-3組＞II-4組＞II-2組。其中48 h瘤胃DMD II-1組比II-2高24.47%，差異極顯著（P＜0.01），72 h瘤胃DMD II-1組和II-3組分別比II-2組高42.50%和40.95%（P＜0.01）；其8 h和24 h瘤胃DMD排序均為II-4組＞II-3組＞II-1組＞II-2組，其中8 h瘤胃DMD II-4組分別比II-1組和 II-2組高24.17%和 27.11%（P＜0.05），24 h瘤胃DMD II-4組分別比II-3組、II-1組和 II-2組高 39.21%、49.89%和 70.49%（P＜0.05）。其余各組之間瘤胃DMD差異不顯著（P＞0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明，以II-1組復(fù)合氨化處理稻草瘤胃DMD表現(xiàn)較為優(yōu)勢(shì)。

表5 不同復(fù)合氨化處理及套袋組稻草瘤胃DMD

表6 不同復(fù)合氨化處理及覆膜組稻草瘤胃DMD

綜合研究結(jié)果表明，以 “3%尿素+3%糖蜜+0.5%硫酸銨+40%水溶液”和“3%尿素+5%糖蜜+0.5%硫酸銨+40%水溶液”為本試驗(yàn)復(fù)合氨化處理稻草飼料較理想的優(yōu)選配方。

3 討論

硫是動(dòng)物體內(nèi)含硫氨基酸（如蛋氨酸、半胱氨酸（胱氨酸）、高半胱氨酸、?；撬岬龋?、硫酸軟骨素、以及B族維生素（如硫胺素、生物素）的組成成分（孟慶翔等，2002）。尿素在非蛋白氮飼料中利用的歷史最長(zhǎng)，使用范圍最廣（盧德勛，2001）。糖蜜最適于飼喂反芻家畜，不僅適口性好，而且可提高瘤胃微生物的活性（白生元，1999）。本試驗(yàn)糖蜜為麥芽糖漿，其主原料為玉米淀粉，添加糖蜜主要是補(bǔ)充瘤胃微生物發(fā)酵所需的能源。其代謝能能值約為11.0 MJ/kg DM（周道瑋等，2004）。硫酸銨和尿素之所以能增加粗飼料中CP含量，是由于它們分子中都含有氮元素，可分解出氨氣，起到氨化的作用。硫是飼喂添加尿素等非蛋白氮日糧時(shí)的必需礦元素，只有當(dāng)用于合成蛋氨酸的硫元素充足時(shí)，添加到這些低氮飼糧中的非蛋白氮如尿素，才能被瘤胃微生物利用合成蛋白質(zhì)。因此，當(dāng)使用尿素時(shí)為了滿足瘤胃微生物發(fā)酵需要，同時(shí)建議補(bǔ)充硫，補(bǔ)充料中的氮硫比例（N∶S）為 10：1 ～13∶1，硫酸銨被認(rèn)為是最適合的硫源（周道瑋等，2004）。本試驗(yàn)添加尿素和硫酸銨等復(fù)合處理稻草理想優(yōu)選配方N∶S為11.5。

稻草經(jīng)復(fù)合氨化處理后粗蛋白質(zhì)（CP）含量改善效果明顯。本研究中復(fù)合氨化處理稻草選用套塑料袋和覆塑料薄膜2種密封貯存方式，均以處理2組CP含量極顯著高于其他各組 （P＜0.01）。其中，套袋組I-4的NDF含量和CK組之間差異極顯著 （P＜0.01），覆膜組II-2的NDF、ADF和DM含量在處理組中最低。這也與孟春花等（2016）提出油菜秸稈氨化后CP含量提高了約4%，NDF和ADF含量下降了10%的結(jié)果一致。這是因?yàn)榘被茐牧说静堇w維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，弱化了纖維之間氫鍵的同時(shí)也打斷了多糖與木質(zhì)素交聯(lián)酯鍵，含氮量和粗蛋白質(zhì)含量增加 （黃瑞鵬，2013）；氨化還能使稻草表皮細(xì)胞壁蓬松變軟，增大與纖維素酶接觸面積，易于酶解消化 （楊游，2004）。氨化過程中形成的銨鹽，可作為合成微生物蛋白質(zhì)的氮源，促進(jìn)微生物增長(zhǎng) （馬興元，2011）。

稻草經(jīng)復(fù)合氨化處理后，打破木質(zhì)素對(duì)纖維素和半纖維素的包裹以及纖維素分子間的結(jié)合鍵，尿素和糖蜜為瘤胃發(fā)酵環(huán)境提供充足氮源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，稻草CP含量的提高并易于附著在纖維表皮結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步加劇了瘤胃微生物對(duì)DM的消化能力。本試驗(yàn)中，套袋組I-2在氨化稻草的8、24 h和72 h的DM降解率高于其他處理組，覆膜組II-1在4、48 h和72 h的DM降解率也高于其他各組，說明復(fù)合處理液中添加化學(xué)試劑用量因處理方式而異，結(jié)合不同的氨化密封保存方式合理調(diào)制復(fù)合處理液才能發(fā)揮好各要素間的協(xié)同作用。雖然尿素和糖蜜能增加瘤胃微生物活性和數(shù)量，但過多添加尿素對(duì)提高稻草的含氮量無益，也擾亂了瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，動(dòng)態(tài)消化能力反而受到制約和影響。

4 小結(jié)

4.1 復(fù)合氨化處理稻草不同保存方式下均能提高CP含量，不同程度降低DNF和ADF含量。

4.2 選用3%尿素+3%糖蜜+0.5%硫酸銨+40%水復(fù)合液進(jìn)行套袋復(fù)合氨化處理稻草和3%尿素+5%糖蜜+0.5%硫酸銨+40%水復(fù)合液進(jìn)行覆膜復(fù)合氨化處理稻草對(duì)DM瘤胃降解率提高作用明顯。