體外產(chǎn)氣法評定復(fù)合化學(xué)處理玉米秸和油菜桿的調(diào)制效果

徐清華，張文舉，趙新偉，馬廣英

（石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆 832000）

體外產(chǎn)氣法評定復(fù)合化學(xué)處理玉米秸和油菜桿的調(diào)制效果

徐清華，張文舉，趙新偉，馬廣英

（石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆 832000）

試驗(yàn)用尿素-氧化鈣-氯化鈉復(fù)合處理玉米秸和油菜桿，測定其營養(yǎng)成分含量的變化，并利用體外產(chǎn)氣法進(jìn)行了復(fù)合化學(xué)處理玉米秸和油菜桿的降解率測定。試驗(yàn)中氧化鈣按秸稈風(fēng)干重的2%、3%和4%添加，尿素按秸稈風(fēng)干重的4%添加，氯化鈉按秸稈風(fēng)干重的1%添加。結(jié)果表明:與原料組相比，復(fù)合化學(xué)處理各組可顯著提高秸稈中CP和Ash含量（P<0.05），并顯著降低NDF、ADF含量（P<0.05）。復(fù)合化學(xué)處理組的玉米秸和油菜桿干物質(zhì)降解率 (DMD)和有機(jī)物降解率(OMD)均顯著高于原料組（P<0.05）。綜合分析試驗(yàn)結(jié)果說明：在該試驗(yàn)條件下，3%氧化鈣+4%尿素+ 1%氯化鈉是玉米秸復(fù)合化學(xué)處理的最佳添加量；4%氧化鈣+4%尿素+1%氯化鈉是油菜桿復(fù)合化學(xué)處理的最佳添加量。

體外產(chǎn)氣法；復(fù)合化學(xué)處理；玉米秸；油菜桿；瘤胃降解率

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物副產(chǎn)品資源極其豐富，有著世界上最為豐富的秸稈資源，其中玉米秸占35%，小麥秸占21%，稻草占19%，大麥秸占10%，谷草占5%，高粱占5%，還有部分其他秸稈［1］。農(nóng)作物秸稈飼喂反芻動(dòng)物，1 kg秸稈的營養(yǎng)價(jià)值約與0.25 kg精料相當(dāng)［2］，但由于其具有適口性差、消化利用率低、粗蛋白質(zhì)含量低、礦物質(zhì)和微量元素嚴(yán)重不足等特點(diǎn)，用其直接飼喂動(dòng)物時(shí)往往效果不佳［3］。在我國北方地區(qū)，尤其是新疆等西北地區(qū)，有著廣闊的土地資源，畜牧業(yè)長期發(fā)展的方向是大力發(fā)展牛羊等反芻動(dòng)物，因而對粗飼料的需求量很大，北方地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)主要的基礎(chǔ)飼料是大面積草場提供的優(yōu)質(zhì)草料。但由于近幾年天然草原沙漠化狀況加劇、草場面積縮減以及養(yǎng)殖業(yè)急速擴(kuò)張，優(yōu)質(zhì)粗飼料資源供應(yīng)不足的矛盾變得日益加劇，尤其是在冬季寒冷季節(jié)，某些偏遠(yuǎn)地區(qū)牛羊過冬變得異常困難。因此，如何有效地開發(fā)和利用農(nóng)作物秸稈資源，加大對秸稈加工處理以增加其利用效率，將是緩解反芻動(dòng)物優(yōu)質(zhì)飼草資源不足的重要途徑。秸稈經(jīng)氨化、堿化、鹽化（三化）復(fù)合化學(xué)處理，能夠發(fā)揮氨化、堿化、鹽化的綜合作用，彌補(bǔ)單一處理的缺陷［4］。有研究指出，秸稈經(jīng)復(fù)合化學(xué)處理后不僅能夠改善適口性，也能提高秸稈的粗蛋白水平，進(jìn)而提高動(dòng)物對秸稈的采食量和消化率［5-6］。復(fù)合化學(xué)處理法也是目前研究較多，在生產(chǎn)中比較實(shí)用的一種方法［7］。

本試驗(yàn)采用氧化鈣、尿素和氯化鈉對玉米秸和油菜桿進(jìn)行復(fù)合化學(xué)處理，通過短期人工瘤胃產(chǎn)氣法［8-10］測定復(fù)合處理秸稈的產(chǎn)氣量和降解率，旨在選出適宜的復(fù)合化學(xué)試劑添加量，從而提高秸稈對反芻動(dòng)物的飼用價(jià)值和飼喂效果。

1 材料與方法

1.1 材料

玉米秸和油菜桿:選用當(dāng)年新鮮風(fēng)干玉米秸（產(chǎn)地為新疆石河子市），采自石河子大學(xué)試驗(yàn)田；油菜桿采自新疆伊犁昭蘇縣76團(tuán)。選擇清潔、無污染及無霉變的優(yōu)質(zhì)玉米秸和油菜桿,切碎成2 cm左右長。氧化鈣（化學(xué)純），尿素（分析純），氯化鈉（化學(xué)純），尼龍塑料袋。

1.2 方法

將玉米秸和油菜桿按表1進(jìn)行不同化學(xué)試劑的添加量處理，共設(shè)6個(gè)不同處理組，A、B原料組分別為A、B組內(nèi)對照組。每個(gè)處理組稱取玉米秸或油菜桿200 g，將按試驗(yàn)各組比例準(zhǔn)確稱量的尿素、氧化鈣和氯化鈉先后溶于100 mL水中，然后將混合的尿素-氧化鈣-氯化鈉溶液均勻噴灑到秸稈上，邊噴灑邊攪拌，最終將秸稈水分調(diào)成50%左右。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。將處理好的樣品盛放在密封塑料袋中，擠掉袋內(nèi)的空氣壓實(shí)后封口。在20～25℃的室溫下放置1個(gè)月，每天檢查封口袋密

封情況以及樣品的處理情況，1個(gè)月后開封，將取出的秸稈在65℃的烘箱中烘干，粉碎并過40目篩制成樣品，放入密封樣品袋中保存待用。

表1 不同比例尿素-氧化鈣-氯化鈉復(fù)合處理秸稈試驗(yàn)設(shè)計(jì)%

1.3 測定項(xiàng)目及方法

常規(guī)營養(yǎng)成分。參考楊勝［11］的方法進(jìn)行測定。中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）的含量用Van Soest（1992）的方法測定。體外產(chǎn)氣量及OMD、DMD按照Menke（1988）提出的人工瘤胃產(chǎn)氣試驗(yàn)程序進(jìn)行秸稈處理前后的體外產(chǎn)氣法測定。

1.3.1 人工唾液的制備 人工唾液的制備參照Menke的培養(yǎng)液配制法［12］配制。

1.3.2 瘤胃液采集 瘤胃液采集于石河子市肉羊屠宰場，采集剛屠宰的哈薩克羊肉羯羊的瘤胃，剖開瘤胃后迅速擠出瘤胃液，用4層紗布過濾，迅速拿回實(shí)驗(yàn)室用CO2飽和，待用。

1.3.3 培養(yǎng)液的制備 將瘤胃液與人工唾液按1∶2配制成混合培養(yǎng)液，用CO2飽和混合培養(yǎng)液，待用。

1.3.4 產(chǎn)氣量測定 采用Menke的體外產(chǎn)氣法測定。在每一個(gè)培養(yǎng)管（100 mL玻璃注射器，國產(chǎn)）中精確稱取待測秸稈樣品約200 mg（DM），置于培養(yǎng)管底部。加入始終用CO2氣體飽和的混合培養(yǎng)液30 mL，排出培養(yǎng)器中氣泡，密封，記錄培養(yǎng)管初始刻度后，同時(shí)做3個(gè)空白（只有培養(yǎng)液而沒有底物），將其置于39℃的水浴搖床中培養(yǎng)。培養(yǎng)24、48、72 h時(shí)，記錄產(chǎn)氣管的刻度讀數(shù)。每次試驗(yàn)均有空白對照做校正用，每個(gè)處理樣品3個(gè)重復(fù)。

式中，GPt為樣品在t時(shí)刻的產(chǎn)氣量（mL）；Vt為樣品發(fā)酵t小時(shí)后，產(chǎn)氣管刻度讀數(shù)（mL）；V0為樣品在開始培養(yǎng)時(shí)產(chǎn)氣管刻度讀數(shù)（mL）；W為樣品取樣重（mg）；GP空白為空白對照組產(chǎn)氣量（mL）。

1.3.5 有機(jī)物降解率和干物質(zhì)降解率的計(jì)算 根據(jù)Menke（1979）的回歸公式，由秸稈處理的24 h體外產(chǎn)氣量，算出有機(jī)物降解率（OMD）。OMD（%）=0.7602×GV＋0.6365×CP%＋22.5。

由培養(yǎng)72 h后的樣品殘留量計(jì)算72 h干物質(zhì)降解率（DMD）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件的ANOVA進(jìn)行單因素方差分析和LSD多重比較。以P< 0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合化學(xué)處理對秸稈營養(yǎng)成分含量的影響

從表2可知，玉米秸原料組DM含量明顯高于處理后的玉米秸（P<0.05），各處理組間差異不顯著（P>0.05）；各處理組中玉米秸中Ash含量明顯高于原料組（P< 0.05），且隨著氧化鈣含量的增加，玉米秸中Ash的含量呈上升趨勢，各處理組間差異顯著（P<0.05），其中A3組Ash含量最高，達(dá)到14.52%；各處理組中玉米秸CP含量明顯高于原料組（P<0.05），各處理組間CP含量差異顯著（P<0.05），A3組CP水平最高，為9.34%；玉米秸原料組NDF和ADF含量明顯高于處理組（P<0.05），處理各組之間差異顯著（P<0.05），A3組最低，分別為57.03%和36.05%。

表2 復(fù)合化學(xué)處理對秸稈營養(yǎng)成分含量的影響%

油菜桿原料組DM含量明顯高于處理組（P<0.05），各處理組間差異不顯著（P>0.05）；處理后的玉米秸中Ash含量明顯高于原料組（P<0.05），B2、B3與B1間差異顯著（P<0.05），B2、B3間差異不顯著（P>0.05）；處理組油菜桿中CP含量明顯高于原料組（P<0.05），各處理組間差異顯著（P<0.05），B3組CP水平最高，為8.17%；油菜桿原料組中NDF含量明顯高于處理組（P<0.05），B2、B3與B1間差異顯著（P<0.05），B2、B3間差異不顯著（P>0.05）；油菜桿原料組ADF含量明顯高于處理組（P<0.05），B2、B3與B1間差異顯著（P<0.05），B2與B3間差異不顯著（P> 0.05）。

2.2 復(fù)合化學(xué)處理對秸稈降解率的影響

從表3可以看出，玉米秸各處理組OMD顯著高于玉米秸原料組（P<0.05），A2、A3與A1間差異顯著（P<0.05），A2與A3間差異不顯著（P>0.05），A3組OMD最高，為47.67%；玉米秸各處理組DMD顯著高于玉米秸原料組（P<0.05），各處理組間差異顯著（P<0.05），A3組DMD最高，為56.25%；與玉米秸原料組相比，各處理組OMD和DMD提高幅度分別為8.60%～15.87%和3.67%～10.88%。

油菜桿各處理組OMD顯著高于油菜桿原料組，（P< 0.05），各處理組間差異顯著（P<0.05），B3組OMD最高，為43.29%；油菜桿各處理組DMD顯著高于油菜桿原料組（P<0.05），各處理組間差異顯著（P<0.05），B2組DMD最低，為42.06%，B3組DMD最高，為44.10%；與油菜桿原料組相比，各處理組OMD和DMD提高幅度分別為17.90%～22.39%和29.57%～35.86%。

表3 復(fù)合化學(xué)處理對秸稈OMD和DMD的影響 %

3 討論與小結(jié)

在本試驗(yàn)條件下，4%尿素、1%氯化鈉、氧化鈣復(fù)合處理玉米秸和油菜桿，當(dāng)氧化鈣添加量為4%時(shí)，玉米秸的CP含量可達(dá)9.34%，比用2%氧化鈣、3%氧化鈣處理時(shí)的CP水平分別提高46.39%、7.60%；當(dāng)氧化鈣為4%時(shí)，油菜桿的CP含量可達(dá)8.17%，比用2%氧化鈣、3%氧化鈣處理分別提高21.40%、6.52%。復(fù)合化學(xué)處理后玉米秸和油菜桿的NDF和ADF含量也均顯著降低（P< 0.05）。由于氧化鈣中含有較多鈣元素，用其處理可間接提高Ash含量；尿素中含有豐富的氮元素，因此用其處理可提高秸稈中CP的含量。曹玉鳳等［13］報(bào)道，復(fù)合化學(xué)處理（三化）的麥秸與原料組相比，NDF和ADF分別降低11.60%、5.78%，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

孫永強(qiáng)等［14］報(bào)道，用4%尿素與4%氫氧化鈣處理的玉米秸DM 72 h瘤胃降解率比玉米秸原料提高21.4%；曹玉鳳等［13］報(bào)道，復(fù)合化學(xué)處理（三化）的麥秸與原料組相比，干物質(zhì)瘤胃降解率提高了22.4%。本試驗(yàn)中用3%氧化鈣+4%尿素+1%氯化鈉處理玉米秸的有機(jī)物瘤胃降解率比玉米秸原料提高了15.87%，考慮到原料之間以及DM和OM的差異，本試驗(yàn)結(jié)果與孫永強(qiáng)［14］、曹玉鳳［13］試驗(yàn)結(jié)果一致。

綜合營養(yǎng)成分和降解率兩方面因素考慮，在本試驗(yàn)條件下，3%氧化鈣+4%尿素+1%氯化鈉是玉米秸復(fù)合化學(xué)處理的最佳添加量；4%氧化鈣+4%尿素+1%氯化鈉是油菜桿復(fù)合化學(xué)處理的最佳添加量。

玉米秸與油菜桿相比，玉米秸的營養(yǎng)成分優(yōu)于油菜桿，玉米秸的OMD和DMD也均顯著高于油菜桿。油菜桿的營養(yǎng)成分及其利用效率低，復(fù)合化學(xué)處理能夠適當(dāng)提高其營養(yǎng)成分及其利用效率，但提升幅度不大，還遠(yuǎn)達(dá)不到理想優(yōu)質(zhì)粗飼料的標(biāo)準(zhǔn)，因此對于如何進(jìn)一步提高油菜秸稈的營養(yǎng)價(jià)值還有待研究。

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S816.9

A

2095-3887（2014）02-0028-03

10.3969/j.issn.2095-3887.2014.02.009

2013-12-02

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目實(shí)施方案（201303062）

徐清華（1988-），男，碩士研究生。

張文舉（1966-），男，教授，博士生導(dǎo)師。研究方向:飼料資源開發(fā)與利用。