不同處理方法對水稻秸瘤胃降解率的影響

摘 要：采用尼龍袋法測定青貯稻秸、氨化稻秸以及干稻秸的瘤胃降解率，從而比較不同處理方法對稻秸瘤胃降解率的影響。利用3只裝有永久瘤胃瘺管的成年公羊，測定青貯稻秸、氨化稻秸以及干稻秸在瘤胃中培養(yǎng)6h、12h、24h、48h、72h的降解率。試驗(yàn)結(jié)果表明，青貯稻秸和氨化稻秸各個時間點(diǎn)的干物質(zhì)（DM）、中性洗滌纖維（NDF）降解率均顯著高于干稻秸相應(yīng)時間點(diǎn)的干物質(zhì)（DM）、中性洗滌纖維（NDF）降解率（P<0.05）。瘤胃降解的動態(tài)分析顯示，與干稻秸相比，青貯和氨化可以使稻秸干物質(zhì)（DM）快速降解部分a分別提高7.7%和4.79%，慢速降解部分b分別提高6.86%和16.76%，最大降解量a+b分別提高14.56%和21.55%；青貯和氨化可以使稻秸中性洗滌纖維（NDF）快速降解部分a分別提高6.59%和3.96%，慢速降解部分b分別提高12.9%和18.87%；最大降解量a+b分別提高19.49%和22.83%。青貯和氨化有效地提高了稻秸的干物質(zhì)、中性洗滌纖維的有效降解率，其中干物質(zhì)有效降解率分別比干稻秸高出11.61%和13.58%，中性洗滌纖維有效降解率分別比干稻秸高出11.54%和13.55%。由此可見，青貯和氨化均可以有效地提高稻秸的瘤胃降解率。

關(guān)鍵詞：水稻秸；青貯；氨化；瘤胃；降解率

中圖分類號 S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）13-28-04

我國非常規(guī)粗飼料資源極其豐富，各種可飼用的作物秸稈、藤蔓、莢殼等農(nóng)副產(chǎn)品年總產(chǎn)量估計達(dá)7.6億t[1]，其中秸稈占全世界秸稈總產(chǎn)量的20%～30%。但秸稈作為飼料利用的部分還不足總產(chǎn)量的10%（其中青貯、堿化2.8%，發(fā)酵部分約1.3%，直接或切短、粉碎飼喂的部分不足6%），發(fā)達(dá)國家的秸稈利用率也只達(dá)20%，可見秸稈資源的開發(fā)利用潛力是巨大的，并且已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)的新焦點(diǎn)。提高農(nóng)作物秸稈的綜合利用水平也是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；膛瞿膛?yōu)質(zhì)高產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。試驗(yàn)旨在通過不同處理方式對水稻秸瘤胃降解率影響的研究，探討水稻秸高效利用的處理方式，從而為奶牛生產(chǎn)中水稻秸的大量使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 干稻秸：由蚌埠市和平乳業(yè)有限責(zé)任公司良種奶牛場提供。氨化稻秸：干稻秸草捆裝入氨化爐內(nèi)，0.2MPa，液氨作用1h。青貯水稻秸：采用整株打捆青貯，為保證獲得優(yōu)質(zhì)水稻秸青貯飼料，制作水稻秸青貯過程中添加乳酸菌制劑，添加量為15mg/kg（鮮重）。乳酸菌制劑溶于水，均勻地噴灑在鮮稻秸表面，利用打捆機(jī)打成30kg/捆，裝入聚氯乙烯袋內(nèi)，排除空氣密封，45d后開袋品質(zhì)檢測并進(jìn)行飼喂。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計 采用?rskov（1985）尼龍袋法[2]，利用3只裝有永久瘺管的黃淮白山羊，測定干稻秸、氨化稻秸以及青貯稻秸3種不同處理稻秸飼料的干物質(zhì)瘤胃降解率（DMD）和中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD）。為比較不同處理水稻秸瘤胃纖維降解率，試驗(yàn)以全株玉米青貯作為對照組。

1.3 試驗(yàn)動物與飼養(yǎng)管理 3只裝有永久瘤胃瘺管的黃淮白山羊，以羊草為基礎(chǔ)日糧，日糧精粗比為3：7，每日分別于8：00、16：00各喂1次，自由飲水。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 尼龍袋的準(zhǔn)備 用300目的尼龍布制成18mm×15mm的尼龍袋，使用前先將尼龍袋放入瘤胃液中平衡72h，取出洗凈烘干，檢查無破損方可使用。

1.4.2 尼龍袋的投放和取出 待測樣品經(jīng)40目粉碎后，稱取2.5g裝入尼龍袋中，每樣做6個重復(fù)，分別置于3只試驗(yàn)羊瘤胃中培養(yǎng)6h、12h、24h、48h、72h，然后取出尼龍袋，經(jīng)自來水沖洗至澄清，然后在65℃下烘干并稱重。

1.4.3 樣品分析與結(jié)果計算 樣品纖維組分：用纖維分析自動儀（ANKOM）測定瘤胃降解殘留以及未降解原樣中的纖維組分，計算干物質(zhì)降解率和中性洗滌纖維降解率。有效降解率分析：應(yīng)用SAS統(tǒng)計軟件中NLIN過程計算降解參數(shù)a、b、c，同時計算有效降解率（P），即：

P=a+bc/（c+k）

式中：a-快速降解部分；b-慢速降解部分；c-慢速降解部分的降解速率；k-飼料顆粒的外流速度。

1.5 數(shù)據(jù)分析 利用Excel軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，所得數(shù)據(jù)處理采用SAS（1996）軟件中方差分析法及Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

試驗(yàn)采用尼龍袋法測定青貯水稻秸瘤胃降解率，并同時進(jìn)行了氨化稻秸、未處理稻秸的瘤胃降解率的測定，以便相互比較。青貯水稻秸、氨化秸和未處理稻秸的營養(yǎng)成分見表1。

表1 不同處理稻秸的營養(yǎng)成分（%）

[處理＼DM＼CP ＼NDF＼ADF ＼氨化稻秸＼92.5＼8.69＼66.77＼48.75＼青貯水稻秸＼33.5＼5.82＼63.13＼45.3＼干稻秸＼93.2＼3.81＼74.52＼50.41＼]

2.1 不同處理稻秸的干物質(zhì)瘤胃降解率（DMD） 不同處理稻秸的干物質(zhì)降解率的分析結(jié)果見表2。從表2可以看出，隨著時間的推移，各種處理稻秸在瘤胃內(nèi)的DMD都在逐漸增加，各處理組瘤胃內(nèi)培養(yǎng)6h的干物質(zhì)降解率之間差異顯著（P<0.05）。水稻秸青貯各個時間點(diǎn)的DMD明顯高于相對應(yīng)時間點(diǎn)干稻秸的DMD，二者差異顯著（P<0.05）；青貯水稻秸與氨化稻秸在6h的DMD之間差異顯著（P<0.05）。青貯水稻秸各個時間點(diǎn)的干物質(zhì)降解率比干稻秸相應(yīng)時間點(diǎn)的干物質(zhì)降解率分別提高了34.50%、27.99%、23.55%、31.50%、27.97%，以6h和48h提高的幅度大。青貯水稻秸和氨化稻秸瘤胃內(nèi)培養(yǎng)72h的干物質(zhì)降解率（DMD72）可以達(dá)到60.95%和65.64%，其中青貯水稻秸和氨化稻秸的DMD72分別比干稻秸的DMD72提高了27.97%和37.81%。從干物質(zhì)降解率的測定結(jié)果可以看出，青貯和氨化均可有效地提高稻秸的干物質(zhì)瘤胃降解率。

表2 不同處理稻秸的干物質(zhì)降解率（%）

[處理＼降解時間（h）＼6＼12＼24＼48＼72＼青貯

水稻秸＼26.16a±1.38＼38.69a±2.78＼47.37a±0.38＼55.44a±0.27＼60.95a±1.45＼干稻秸＼19.45b±1.26＼30.23b±0.16＼38.34b±0.20＼42.16b±0.16＼47.63b±0.48＼氨化

稻秸＼21.8c±0.34＼35.9a±0.24＼45.5a±0.57＼57.55a±0.23＼65.64a±0.65＼]

通過不同處理秸稈的降解率的比較不難看出（如圖1），青貯水稻秸的瞬時降解率高于干稻秸和氨化稻秸，3個處理降解動態(tài)規(guī)律相似，24～48h降解速率有所減緩，48h后趨于平緩；36h之前青貯水稻秸干物質(zhì)降解率高于氨化稻秸的干物質(zhì)降解率，36h后氨化稻秸的DMD要高于青貯水稻秸。

圖1 不同處理稻秸的干物質(zhì)瘤胃降解曲線

2.2 不同處理稻秸的中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD） 不同處理稻秸的中性洗滌纖維瘤胃降解率的分析結(jié)果見表3。不同處理稻秸的中性洗滌纖維瘤胃降解率具有與干物質(zhì)降解率相似的變化規(guī)律。其中青貯水稻秸與氨化稻秸之間差異不顯著（P>0.05），但是與干稻秸之間差異顯著（P<0.05）。青貯稻秸各個時間點(diǎn)的中性洗滌纖維降解率分別比干稻秸相應(yīng)時間點(diǎn)的中性洗滌纖維降解率提高了54.06%、38.70%、31.65%、36.07%、35.19%，其中以6h提高的幅度最大。青貯水稻秸、氨化稻秸在瘤胃內(nèi)培養(yǎng)72h中性洗滌纖維降解率（NDFD72）分別達(dá)到47.87%和50.50%，青貯水稻秸和氨化稻秸的NDFD72分別比干稻秸的NDFD72提高35.19%和42.62%。

表3 不同處理稻秸中性洗滌纖維瘤胃降解率（%）

[處理＼降解時間（h）＼6＼12＼24＼48＼72＼青貯

水稻秸＼19.35a±0.33＼22.58a±0.62＼32.4a±1.24＼39.46a±1.13＼47.87a±0.71＼干稻秸＼12.56b±0.59＼16.28b±1.20＼24.61b±0.41＼29.00b±0.64＼35.41b±1.33＼氨化

稻秸＼18.16a±0.31＼20.9a±1.65＼30.12a±0.88＼42.21a±0.40＼50.50a±1.03＼]

不同處理秸稈的中性洗滌纖維降解率的比較如圖2。青貯水稻秸的瞬時降解率高于氨化稻秸和干稻秸（P<0.05）；各個處理的中性洗滌纖維降解率在瘤胃內(nèi)培養(yǎng)24h之前增幅較大，24～48h增幅減緩，48h后趨于平緩。24h之后青貯水稻秸與干稻秸之間的降解速率差異趨向增大。36h前氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率低于青貯水稻秸的中性洗滌纖維降解率，36h后氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率超過青貯稻秸。

圖2 不同處理稻秸的中性洗滌纖維瘤胃降解曲線

2.3 不同處理秸稈的動態(tài)降解參數(shù) 應(yīng)用SAS（1996）統(tǒng)計軟件中非線性擬合法進(jìn)行動態(tài)降解率曲線擬合，分析3組處理稻秸樣品的動態(tài)降解參數(shù)，并列入表4。降解動態(tài)參數(shù)顯示：青貯稻秸和氨化稻秸的干物質(zhì)降解率的快速降解部分a值與干稻秸的快速降解部分a值之間差異顯著（P<0.05），二者分別比干稻秸的快速降解部分a值高7.7%和4.79%；青貯稻秸和氨化稻秸的干物質(zhì)降解率的慢速降解部分b值與干稻秸的慢速降解部分b值之間差異顯著（P<0.05），青貯稻秸和氨化稻秸分別比干稻秸的慢速降解部分b值高6.86%和16.76%（P<0.05）；青貯稻秸和氨化稻秸的干物質(zhì)降解率的最大降解量a+b值與干稻秸的最大降解量a+b值之間差異顯著（P<0.05），二者分別比干稻秸的最大降解量a+b值高14.56%和21.55%；青貯稻秸和氨化稻秸的干物質(zhì)有效降解率P值分別比干稻秸的有效降解率P值高出11.61%和13.58%（P<0.05）。由此可見，青貯比氨化更能增加稻秸干物質(zhì)中的快速可降解部分；青貯和氨化都有效地提高了稻秸干物質(zhì)的最大降解量和有效降解率。

表4 不同處理稻秸瘤胃動態(tài)降解參數(shù)（%）

[處理＼降解參數(shù)＼干物質(zhì)降解率＼中性洗滌纖維降解率＼水稻秸青貯＼a＼14.48a±5.489＼14.42a±2.623＼b＼46.00b±4.685＼43.58a±8.640＼a+b＼60.48b±4.460＼58.00a±5.910＼C＼0.054±0.015＼0.020±0.009＼P＼51.01a±4.163＼40.06a±3.296＼氨化稻秸＼a＼11.57a±5.669＼11.79a±6.75＼b＼55.90a±4.742＼49.55a±16.92＼a+b＼67.47a±3.628＼61.34a±4.862＼C＼0.040±0.012＼0.022±0.022＼P＼52.98a±5.111＼42.07a±3.676＼干稻秸＼a＼6.78b±6.864＼7.83b±2.97＼b＼39.14c±6.195＼30.68b±3.84＼a+b＼45.92c±5.698＼38.51b±3.146＼C＼0.070±0.022＼0.029±0.013＼P＼39.40b±4.223＼28.52b±2.109＼]

注：k玉米青貯假定值為0.036/h（馬慧等，2006），k水稻秸假定值為0.014/h（顏品勛，1994）。

從表4可以看出，青貯稻秸和氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率的快速降解部分a值與干稻秸的快速降解部分a值之間差異顯著（P<0.05），并且分別比干稻秸的快速降解部分a值高6.59%和3.96%；青貯稻秸和氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率的慢速降解部分b值與干稻秸的慢速降解部分b值之間差異顯著（P<0.05），青貯稻秸和氨化稻秸分別比干稻秸的慢速降解部分b值高12.9%和18.87%（P<0.05）；青貯稻秸和氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率的最大降解量a+b值與干稻秸的最大降解量a+b值之間差異顯著（P<0.05），二者分別比干稻秸的最大降解量a+b值高19.49%和22.83%；青貯稻秸和氨化稻秸的中性洗滌纖維有效降解率P值與干稻秸的有效降解率之間差異顯著，青貯稻秸和氨化稻秸的有效降解率分別比干稻秸高出11.54%和13.55%（P<0.05）。分析結(jié)果表明，青貯和氨化都能增加稻秸的中性洗滌纖維的快速降解部分，并且二者均有效地提高了稻秸的中性洗滌纖維的最大降解量和有效降解率。

3 討論

3.1 不同處理稻秸的干物質(zhì)瘤胃降解率和中性洗滌纖維瘤胃降解率 試驗(yàn)結(jié)果表明，水稻秸青貯的干物質(zhì)降解率（DMD）和中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD）均高于干稻秸的干物質(zhì)降解率（DMD）和中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD），二者之間差異顯著；水稻秸青貯與氨化稻秸的DMD和NDFD之間差異不顯著。造成這種結(jié)果的原因有以下2個方面。

（1）水稻秸青貯中添加乳酸菌改善了水稻秸的纖維品質(zhì)，提高了水稻秸的DMD和NDFD，這與國內(nèi)外報道的添加乳酸菌可以提高瘤胃降解率的研究結(jié)果相一致。有試驗(yàn)結(jié)果表明，乳酸菌的添加提高了不同品種全株玉米、苜蓿、高粱秸稈和全株水稻青貯料的干物質(zhì)消失率和瘤胃降解率[3]。乳酸菌制劑處理的青貯玉米秸稈料的干物質(zhì)及有機(jī)物質(zhì)降解率均高于對照組[4]。還有研究表明，添加乳酸菌有利于提高經(jīng)破谷殼處理后全株水稻青貯料的粗纖維、酸性洗滌纖維和木質(zhì)素在綿羊體內(nèi)消失率的趨勢，且達(dá)到極顯著水平[5]。研究玉米青貯中添加乳酸菌制劑對青貯品質(zhì)的影響時發(fā)現(xiàn)，玉米青貯中添加乳酸菌制劑可有效提高發(fā)酵品質(zhì)和干物質(zhì)、NDF的降解率[6]。

（2）水稻秸青貯與干稻秸在營養(yǎng)成分上存在顯著差異，通過對水稻秸青貯和干稻秸瘤胃降解前化學(xué)成分的分析不難發(fā)現(xiàn)，青貯稻秸的干物質(zhì)含量以及中性洗滌纖維的含量都比干稻秸相應(yīng)成分含量低，并且水稻秸青貯時莖稈尚帶綠色，細(xì)胞壁纖維木質(zhì)化程度要比干稻秸的木質(zhì)化程度低，因此，水稻秸青貯的飼料顆粒在瘤胃中降解時，瘤胃微生物更容易與青貯飼料顆粒相結(jié)合，從而提高其瘤胃降解率。隨著植物組織的成熟，細(xì)胞壁增厚，次生壁中的半纖維素與木質(zhì)素增多，木質(zhì)素等物質(zhì)與結(jié)構(gòu)性碳水化合物的化學(xué)聯(lián)結(jié)增加[7]，因此，干稻秸飼料顆粒在瘤胃中降解時，瘤胃微生物很難附著在干稻秸飼料顆粒上對其進(jìn)行降解作用，導(dǎo)致其瘤胃降解率降低。

試驗(yàn)所用的氨化稻秸是在高壓和液氨共同作用下生產(chǎn)的氨化稻秸，高壓下稻秸細(xì)胞壁中的纖維聯(lián)結(jié)鍵被破壞。氨化秸稈在瘤胃中降解是為微生物提供更多的可降解的飼料顆粒，因此，氨化稻秸的DMD和NDFD與干稻秸之間存在顯著的差異（P<0.05）。

3.2 不同處理稻秸的瘤胃有效降解率 試驗(yàn)結(jié)果表明，青貯稻秸和氨化稻秸的DM有效降解率和NDF有效降解率都要高于干稻秸的DM有效降解率和NDF有效降解率，并且二者與干稻秸之間差異顯著。從有效降解率的計算公式可以看出，有效降解率（P）值取決于飼料中的快速降解部分a和飼料的最大降解量a+b值。

（1）由有效降解率的測定數(shù)據(jù)可以看出青貯稻秸和氨化稻秸的干物質(zhì)有效降解率（PDM）和中性洗滌纖維有效降解率（PNDF）的a值分別為14.48%、14.42%和11.57%和11.79%，顯著地高于干稻秸的PDM和PNDF的a值（6.78%、7.83%）（P<0.05）。水稻秸青貯屬于青綠飼料，青貯料中可溶性糖含量要高于干稻秸，并且細(xì)胞壁即中性洗滌纖維的木質(zhì)化程度低于干稻秸，因此，水稻秸青貯中干物質(zhì)、中性洗滌纖維的快速降解部分a值要高于干稻秸相應(yīng)的a值。試驗(yàn)所用的氨化秸稈是高壓和液氨作用的結(jié)果，對半纖維素與木質(zhì)素之間的聯(lián)結(jié)鍵有一定的破壞作用，增加了干物質(zhì)、中性洗滌纖維的快速降解部分a，所以與干稻秸的快速降解部分a之間差異顯著（P<0.05）。

（2）水稻秸青貯和氨化稻秸的干物質(zhì)、中性洗滌纖維的最大降解量a+b的值分別為60.48%、58.00%和67.47%、61.34%，與干稻秸的干物質(zhì)、中性洗滌纖維的最大降解量a+b的值（45.92%和38.51%）之間差異顯著（P<0.05）。水稻秸在制作青貯時，莖稈尚為綠色，細(xì)胞壁木質(zhì)化程度要低于干稻秸，更有利于瘤胃微生物附著對其降解。因此，青貯稻秸的干物質(zhì)、中性洗滌纖維的不可溶但可降解的部分即慢速降解部分b明顯高于干稻秸的慢速降解部分b，從而使得水稻秸青貯的干物質(zhì)、中性洗滌纖維的最大降解量a+b的值高于干稻秸。氨化破壞了稻秸細(xì)胞壁的聯(lián)結(jié)鍵，增加了不可溶但可降解部分b的值，從而使其干物質(zhì)、中性洗滌纖維的最大降解量a+b的值也高于干稻秸。綜上所述，青貯和氨化都可以有效地提高稻秸的干物質(zhì)有效降解率和中性洗滌纖維有效降解率。

4 結(jié)論

采用尼龍袋法可以準(zhǔn)確測定青貯稻秸、氨化稻秸以及干稻秸的瘤胃降解率。與干稻秸相比，青貯和氨化可有效地提高水稻秸的干物質(zhì)瘤胃有效降解率和中性洗滌纖維瘤胃有效降解率。由此可見，水稻秸通過適宜的加工調(diào)制能夠很好地轉(zhuǎn)化為奶牛的優(yōu)質(zhì)粗飼料組成，從而為規(guī)?；膛鼋鉀Q優(yōu)質(zhì)粗飼料缺乏的瓶頸問題提供了較好的借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]馮仰廉，張子儀.低質(zhì)粗飼料的營養(yǎng)價值及合理利用[J].中國畜牧雜志，2001，37（6）：3-6.

[2]?skov E R. Evaluation of crop residues and agro-industrial by-products using nylon bag method[J]. Res Dev Agric，1985，4（2）： 65-69.

[3]興麗，韓魯佳，劉賢，等.乳酸菌和纖維素酶對全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)和微生物菌落的影響[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，9 （5）： 38-41.

[4]王中華，李福昌.不同添加劑玉米秸青貯的瘤胃降解率及飼養(yǎng)肥育架子牛的效果[J].中國畜牧雜志，2002，2： 25-26.

[5]Toshiyoshi Takahashi，Ken-ichi Horiguchi，Masakazu Goto. Effect of crushing unhulled rice and the addition of fermented juice of epiphytic lactic bacteria on the fermentation quality of whole crop rice silage，and its digestibility and rumen fermentation status in sheep[J]. Journal of Animal Science，2005，76： 353-358.

[6]Aksu，T.，E.Baytok，and D .Bolat. Effects of a bacterial silage inoculant on corn silage fermentation and nutrient digestibility[J]. Small Rumi. Res，2004，55： 249-252.

[7]A. V. Klieve，D. Ouwerkerk. Comparative greenhouse gas emission from herbivores[C]. The processing of the Ⅶ international symposium on the nutrition of herbivores（Beijing，China）. 2007：487-496.