玉米秸稈不同處理方式對奶牛消化率及乳成分的影響

徐學博，杜澤坤，武赟篪

（東北農業大學食品學院，哈爾濱 150030）

玉米秸稈不同處理方式對奶牛消化率及乳成分的影響

徐學博，杜澤坤，武赟篪

（東北農業大學食品學院，哈爾濱 150030）

試驗采用不同處理的玉米秸稈對奶牛干物質采食量、營養物質消化率、乳產量以及乳成分的影響進行了綜合分析。選取12月齡奶牛30頭，分為3組，每組10頭，分別飼喂玉米秸稈、青貯玉米秸稈和纖維素分解酶處理后的玉米秸稈。綜合來看，以酶處理后的玉米秸稈作為奶牛的粗飼料營養價值最高，其次是青貯玉米秸稈，直接飼喂玉米秸稈的營養價值最低。

玉米秸稈；青貯；纖維分解酶

我國玉米秸稈資源豐富，全國玉米秸稈資源量為2～3億t，但是利用率只有30%[1]。隨著我國乳制品行業的迅速發展，奶牛養殖業也隨之發展，但是優質粗飼料短缺，因此充分利用玉米秸稈作為奶牛飼料不僅可以緩解粗飼料短缺的問題，還可以節約資源、保護環境。將玉米秸稈作為奶牛粗飼料的難點在于玉米秸稈的消化能低、適口性差、粗纖維含量高、粗蛋白質含量低。因此，如何對玉米秸稈進行處理使其更有利于奶牛的消化是目前一個重要的研究方向。目前，對玉米秸稈的處理方式主要有物理法、化學法和生物法[2]。對玉米秸稈進行青貯或纖維素酶處理是較常用、有效的處理方式[3-4]。本試驗比較了直接飼喂玉米秸稈、飼喂青貯玉米秸稈和纖維素分解酶處理的玉米秸稈對奶牛干物質采食量、營養物質消化率、乳產量及乳成分的影響。

1 材料與方法

1.1 青貯的制作

將收割的玉米秸稈用鍘刀鍘至2～3 cm。青貯的流程為在窖底部鋪上一層塑料布，然后加入玉

米秸稈約50 kg，噴灑一定量的乳酸菌液，踩實，如此重復，最后用塑料薄膜密封并壓實，在17～23℃環境下青貯50 d。

1.2 酶處理

將收獲后的玉米秸稈，用切割機切碎備用。在裝窖前，在窖底部鋪設一層塑料薄膜，逐層填充10～15 cm厚的玉米秸稈，然后逐層噴灑配好的占秸稈重量1%的纖維素分解酶懸浮液，噴灑均勻，壓實后繼續填充，最終將水分控制在60%，重復此操作直到高出窖口0.5 m，在上面蓋一層塑料布并壓實。在室溫下發酵20 d。

1.3 試驗動物

試驗期為2014年6月5日～8月15日，選用約12月齡、健康良好、體重相近的荷斯坦奶牛（泌乳日齡90±20 d，體重600±60 kg）30頭，隨機分為3組，每組10頭。試驗預試期10 d，正試期60 d。

1.4 試驗設計與飼養管理

奶牛試驗飼糧按照《奶牛營養需要與飼養標準》進行配置，基礎飼糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養水平

3組粗精比都為45∶55，精飼料相同。對照組粗飼料為玉米秸稈，試驗Ⅰ組的粗飼料為青貯玉米秸稈，試驗Ⅱ組的粗飼料為纖維素酶處理的玉米秸稈。奶牛按配方采用全混日糧的飼喂方法單獨飼喂，剩料質量控制在飼喂總質量的5%～10%。奶牛飼喂3次·d-1，在自由采食過程中進行3次機械擠奶（6:30、13:30和20:30）。舍外自由飲水。

1.5 樣品采集與分析

1.5.1 飼料樣品與糞尿

每周測1次干物質采食量（DMI），分別收集每組飼料和剩料樣品，在105℃烘箱中烘干，測定干物質質量，計算采食量。從正試期第1周開始，每組選擇3頭奶牛在每周最后3 d收集糞尿，進行稱量并記錄。對于收集的樣品，混勻取樣后，立即加入鹽酸80 g·L-1（1/3糞重量）進行固氮處理，然后在60℃環境下烘干回潮，制備風干糞樣。收集尿液時，為防止尿樣腐敗，在尿桶中預加80 g·L-1的稀鹽酸250 mL，4層紗布過濾取樣，-20℃冷凍保存。按照AOAC的方法測定采集的飼料和糞樣中的干物質、有機物、粗蛋白質[5]。按照Van Soest等方法測定飼料和糞樣的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維質量分數[6]。

1.5.2 奶樣的采集和分析

每周測1次產奶量并收集奶樣。奶樣按早、中、晚體積比4∶3∶3，收集后加入重鉻酸鉀然后立即送至東北農業大學乳品重點實驗室檢測中心測定乳常規（乳干物質、乳脂、乳蛋白質和乳糖）。

1.6 數據處理

試驗數據采用Excel表格處理，采用SPSS進行方差分析，并進行Duncan's多重比較，結果以“平均值±標準誤”表示。

2 結果與分析

2.1 對奶牛干物質采食量的影響

不同粗飼料對奶牛干物質采食量的影響見表2。

表2 不同粗飼料對奶牛干物質采食量的影響

由表2可以看出，試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和對照組間干物質采食量相比，差異顯著（P＜0.05）。試驗Ⅱ組奶牛的干物質采食量顯著高于試驗Ⅰ組（P＜0.05），試驗Ⅰ組顯著高于對照組（P＜0.05）。經過

纖維分解酶處理的玉米秸稈，寡糖、葡萄糖、粗蛋白質含量增加，纖維素含量降低，使得飼糧營養價值提高，適口性提高。經過發酵后的玉米秸稈，營養成分顯著增高，貯存保質期延長，秸稈飼料的適口性也得以顯著改善。

2.2 對奶牛營養物質消化率的影響

不同處理方式對各種營養水平表觀消化率的影響見表3。

表3 不同處理方式對各種營養水平表觀消化率的影響%

由表3可知，試驗Ⅰ組的干物質、有機物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗蛋白質含量與對照組相比差異顯著（P＜0.05）。試驗Ⅱ組的干物質、有機物、粗蛋白質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維表觀消化率顯著高于對照組（P＜0.05）。試驗Ⅱ組的干物質、有機物、粗蛋白質與試驗Ⅰ組相比差異不顯著（P＞0.05）。

飼料作物或者牧草上附著有大量的有害微生物，有益微生物乳酸菌數量不足。青貯玉米秸稈中添加乳酸菌，提高了發酵初期乳酸菌的數量。乳酸菌發酵降低了玉米秸稈的pH，抑制了有害細菌的發酵，減少了細胞內容物的損失，從而提高了飼料的消化率。經過乳酸菌發酵的青貯料可以改善秸稈的品質，提高干物質消化率，但對粗蛋白質體外消化率沒有影響。Krueger等研究發現，在百慕達草刈割后立即添加纖維素分解酶可以使得奶牛的消化性能最好[7]。原因是酶解能提高纖維分解率，降低粗纖維含量，提高蛋白質含量。一般來說，消化率與粗蛋白質含量呈正相關、與粗纖維呈負相關。因此使用纖維素酶處理后的玉米秸稈粗蛋白質、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的表觀消化率提高。在Knowlton等進行的體外消化實驗中，纖維素酶分解的飼料不僅提高了干物質、有機物的消化率，而且中性洗滌纖維的消化率也有所提高。纖維素酶除了直接降解纖維素來產生低相對分子質量化合物外，還可與其他酶共同作用來提高反芻動物對飼料的分解和消化[8]。

2.3 對奶牛產奶量和和乳成分的影響

不同粗飼料對奶牛乳產量和乳成分的影響見表4。

表4 不同處理組對奶牛乳產量和乳成分的影響

由表4可知，青貯飼料和酶處理后的秸稈均能顯著提高乳產量，與對照組差異顯著（P＜0.05）。試驗Ⅰ和Ⅱ組的乳產量差異不顯著（P＞0.05）。通過青貯飼料的發酵和酶分解產生了更多的非結構性碳水化合物，瘤胃丙酸濃度提高，經糖異生作用為奶牛提供更多能量，有利于提高產奶量。

青貯飼料中乳脂肪含量與對照組相比差異不顯著（P＞0.05），而酶解秸稈的乳脂率則顯著高于青貯飼料組和對照組。劉飛等研究發現，青貯飼料和對照組的乳脂率差異不顯著（P＞0.05）[9]。

試驗Ⅰ和Ⅱ組的乳糖、乳蛋白質、乳中干物質含量并無顯著差異（P＞0.05），但均顯著高于對照組（P＜0.05）。一般情況下，牛乳中的乳蛋白、乳糖隨著奶產量的增加而下降。本試驗中，試驗組乳中各種營養物質隨著產奶量的增加而提高，這可能是因為青貯飼料和纖維素處理后的玉米秸稈提高了奶牛血液中各種營養物質的含量，從而增強了乳腺細胞對各種營養物質的攝取能力，從而使得牛奶中各種營養物質的含量始終處于平衡狀態。

3 結論

本試驗對比了直接飼喂玉米秸稈、玉米青貯和酶處理玉米秸稈對奶牛干物質采食量、營養物質消化率、產奶量和乳成分的影響。結果表明，玉米青貯和酶處理玉米秸稈可以提高奶牛的干物質采食量，試驗組奶牛的營養成分消化率顯著高于對照組，經過酶處理的玉米秸稈有機物、干物質消化率優于青貯飼料的消化率。飼喂經過酶處理的玉米秸稈和青貯玉米的奶牛乳產量、乳中蛋白質、乳糖、干物質含量均顯著高于對照組。經

過酶處理的玉米秸稈乳中脂肪含量高于青貯玉米和對照組。

綜合來看，經過酶處理的玉米秸稈可以最大程度提高奶牛對干物質的采食量，提高營養物質在奶牛體內的消化率，進而提高奶牛的乳產量以及牛乳中營養成分的含量。飼喂青貯玉米秸稈的效果不如使用酶處理的玉米秸稈效果好，但是要好于直接喂養玉米秸稈。在實際應用時，可對玉米秸稈進行纖維素酶的處理，以改善其適口性，降低粗纖維的含量。

[1]農業部.全國農作物秸稈資源調查與評價報告[J].農業工程技術:新能源產業,2011（2）:2-5.

[2]陳玉香,陳靜,佟金,等.提高玉米秸稈飼用價值方法的研究進展[J].農機化研究,2012（1）:7-13.

[3]劉飛,范麗平,侯俊財,等.乳酸菌發酵青貯對奶牛產奶量及乳成分的影響[J].家畜生態學報,2006,27（4）:38-40.

[4]徐學文,劉正亞,田雯,等.不同的復合酶制劑對奶牛生產性能和營養物質消化率的影響[J].糧食與飼料工業,2012（11）: 51-54.

[5]Reynolds H L.Association of official analytical chemists:1964-1988[M].Springer New York:Reviews of Environmental Contamination and Toxicology,1989.

[6]Van Soest P J,Robertson J B,Lewis B A.Methods for dietary fiber,neutral detergent fiber,and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition[J].Journal of Dairy Science,1991,74（10）:3 583-3 597.

[7]Krueger N A,Adesogan A T,Staples C R,et al.Effect of method of applying fibrolytic enzymes or ammonia to bermuda grass hay on feed intake,digestion,and growth of beef steers[J].Journal of Animal Science,2008,86（4）:882-889.

[8]Knowlton K F,Taylor M S,Hill S R,et al.Manure nutrient excretion by lactating cows fed exogenous phytase and cellulase[J]. Journal of Dairy Science,2007,90（9）:4 356-4 360.

[9]劉飛,范麗平,侯俊財,等.乳酸菌發酵青貯對奶牛產奶量及乳成分的影響[J].家畜生態學報,2006,27（4）:38-40.

Influence of Different Treatments of Corn Straw on Cows Digestibility and Milk Composition

XU Xuebo,DU Zekun,WU Yunchi
（College of Food,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China）

The experiment compared the influence of different treatment of corn straw on cows dry matter intake, digestibility of various nutrients,milk yield and milk composition.Thirty 12-month-old dairy cows were selected and divided into three groups with 10 in a group.They were fed corn straw,corn straw silage,corn straw treated by fiber-degrading enzyme respectively.On the whole,corn straw treated by fiber-degrading enzyme had highest nutritional value as roughage of cows,followed by silage corn straw,direct-fed corn stalks with lowest nutritional value.

corn straw;silage;fiber-degrading enzyme

S816.5；S823.9+1

A

1001-0084（2015）11-0005-04

2015-09-30

徐學博（1994-），男，黑龍江哈爾濱人，研究方向為食品科學與工程。