玉米秸秆在动物生产中的应用

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1、玉米秸秆在动物生产中的应用　　随着科学高速发展和人口不断增加，世界各国对粮食的需求与日俱增。纤维类资源已成为当今世界上最多的可再生资源之一，全世界每年产量约为100亿t,其中秸秆类占70%左右（Sánchez等，2008）.我国秸秆资源丰富，尤其是玉米秸秆，据农业部2011年发布的《全国农作物秸秆资源调查与评价报告》统计，全国农作物秸秆资源量约为8.20亿t,其中玉米秸秆约占32.3%,约为2.65亿t.目前国内秸秆约20%直接用作生活燃料，15%用作肥料还田，15%用作反刍动物粗饲料，2%用作工业原料，其余被废弃或直接燃烧（严妍等，2010）,合理利用秸秆已成为亟待

2、解决的问题。　　国内外专家学者们针对如何利用秸秆资源进行大量的研究，如果将处理后的玉米秸秆合理应用于饲料中，那么会适当缓解人畜争粮的发生。　　1玉米秸秆的营养组成及结构特点　　成熟的玉米秸秆营养成分如下：粗纤维（CF）35%,中性洗涤纤维（NDF）70%,酸性洗涤纤维（ADF）44%,粗蛋白（CF）5%,粗灰分7%（熊本海等，2013）.其中纤维主要由纤维素、半纤维素和木质素聚合而成。　　纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，是由葡萄糖单位以β-1,4糖苷键连接而成的直链聚合物。也正是由于组成糖苷键的排列特点，使其性质相对稳定不易被消化酶消化，但可通过微生物发酵分解。　　半纤

3、维素是由不同类型的己糖和戊糖构成的直链型杂聚多糖，秸秆中主要半纤维素为木聚糖。在细胞壁中，半纤维素位于纤维素和木质素间，组成一个纤维素、半纤维素和木质素的紧密结构。半纤维素在酸性或碱性条件下易被分解，这也是纤维类物质中对热化学因素最敏感的成分。　　木质素是由香豆醇、松柏醇、芥子醇和愈伤木基醇等交联聚合形成的苯基丙烷类聚合物，是植物细胞壁中主要支撑结构，并保持细胞壁的不通透性抵抗微生物攻击及抗氧化等作用。木质素和半纤维素形成牢固结合层，紧紧地包围着纤维素，阻碍酶和其他物质与纤维素的接触，使木质素成为植物细胞壁中最难降解的成分（Saha等，2015）.因此，合理应用秸秆资源的前提就是极

4、大程度地去除其中的木质素。　　　　2玉米秸秆的处理方法　　处理玉米秸秆是为达到提高适口性、增加采食量和丰富营养成分，以提高其在动物饲料中的利用率。现今的处理方法大体上可分为物理、化学和生物3大类，其中物理方法包括切段、碾压、浸泡、粉碎和粒化等。玉米秸秆经物理处理后不会改变其化学成分，但会使处理后的秸秆易于拌料及咀嚼，改善适口性，提高采食量等优点。物理法能破坏秸秆细胞壁，增大秸秆组织的损伤面积，进而增加秸秆与微生物或消化酶的接触面积，从而提高玉米秸秆的利用率。物理处理往往只是一个前处理，通过多种处理相结合的方式，达到一个更加理想的处理效果。Hana等（2010）研究表明，秸秆经爆破处

5、理后纤维尺寸明显减少，纤维束数量明显增加，pH也明显降低。秸秆经0.8Mpa处理后木质素降解19.94%,再经白腐菌发酵40d,木质素又被降解55.40%（Zhang等，2008）.但是有些研究发现经爆破后，秸秆中会产生如呋喃类、弱酸及酚类复合物等毒素，因此在后续的处理中还需用活性较强，并具有脱毒作用的微生物来消除爆破的负面作用，以保证秸秆的安全性。　　化学方法处理秸秆包括酸化、碱化、氧化及复合处理等，碱化处理是最早的处理方法之一，常用碱包括氢氧化钠、氢氧化钙和氨水等。原理是一定浓度的碱液会打破连接纤维素、半纤维素与木质素的酯键，并可溶解与细胞壁多聚糖结合的乙酰基、糖醛酸和酚醛酸等

6、，增加纤维素间的空隙度，使半纤维素被溶解（Abidin,1987）.秸秆经碱处理后，粗纤维含量降低，营养价值也随之提高。但用氢氧化钠处理秸秆成本高、污染环境及对动物也有潜在的危险，目前逐渐用氨水来代替氢氧化钠进行碱处理。氨水处理对秸秆具有碱化和氨化的双重作用，从而使秸秆的营养价值得到更大的提高。鹿书强（2004）等研究发现，氨化处理能显着提高秸秆干物质在瘤胃中48h的消化率，并使秸秆的粗蛋白含量得到显着提高（P<0.05）.尽管氨化处理可以提高秸秆干物质的消化率及粗蛋白含量，但相关研究发现氨化对纤维物质降解的效果较差（张文举等，2010）.虽然秸秆经氨化处理后可以提高利用率，

7、但如果全部用尿素去氨化会因氨的挥发造成损失，这不但造成氮素浪费，还会给环境带来污染（冯仰廉等，2001）.因此，如何提高氮素在氨化过程的利用率，这是一个有待于进一步研究的关键性问题。　　用氢氧化钙处理秸秆与其他碱相比成本更低，更安全，还能通过与空气中CO2反应得到回收（Mosier等，2005）.但也有研究表明，在实际生产过程中随着时间的增加，氢氧化钙处理后的秸秆容易被霉菌污染（OCP）产量及挥发性脂肪酸（VFA）浓度最高。这也就说明奶牛日粮中添加适量秸秆后，影响其瘤