不同化學處理對小麥秸稈營養成分及消化率的影響

許夢婷

（南昌大學公共政策與管理學院，江西南昌 330031）

作為糧食生產大國，我國擁有豐富的秸稈資源，年產生約8.5億t，但這些秸稈的有效利用率并不高（柴如山等，2021）。秸稈纖維素含量較高，粗蛋白質含量較低，致使其適口性差且營養價值偏低，極大限制了秸稈類飼草原料在畜牧生產中的推廣應用（高星愛等，2020）。秸稈作為反芻動物飼料中一種潛在的重要飼草資源，只要對其進行適當預處理，便可有效提升營養價值，提高其在養殖中的飼喂價值和經濟效益。

目前，一種較為常見的秸稈預處理方式之一是氨化，能顯著改善秸稈中營養物質含量，提高瘤胃消化率（Zhang等，2021）。但直接利用尿素處理秸稈，其氮利用率不高，容易造成污染和浪費（宋慶迪，2019）。研究發現，玉米漿可解決尿素處理秸稈氮利用率低的問題，可有效固氮（管浩等，2022）。因此，本研究以小麥秸稈為研究對象，對其進行不同的化學預處理，旨在比較不同處理方式對小麥秸稈營養成分和消化率的影響，確定小麥秸稈最佳的復合化學處理方式，以期為小麥秸稈高效、合理的飼料化利用提供一定的理論依據和科學參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗所用的小麥秸稈購自正陽縣清和草業有限責任公司。玉米漿購自山東恒仁工貿有限公司。氫氧化鈉、尿素、碳酸氫銨和氫氧化鈣均來自實驗室集體采購。聚乙烯單向呼吸閥厭氧袋（35cm×25 cm）購自本地商鋪門面。實驗動物選擇3頭身體健康狀況良好、體重相近并裝有永久性瘤胃瘺管的荷斯坦公牛。

1.2 試驗設計將小麥秸稈用粉碎機統一切短至3～5 cm，再添加蒸餾水，將水分含量調至50%左右。試驗共劃分5個試驗組，設置和處理如下：對照組CON（不添加任何化學處理）、試驗A組（4%氫氧化鈉+9%玉米漿）、試驗B組（5%尿素+9%玉米漿）、試驗C組（5%碳酸氫銨+9%玉米漿）、試驗D組（6%氫氧化鈣+9%玉米漿）。上述化學品的添加量均以小麥秸稈干物質（DM）基礎按百分比添加，混合均勻后裝入發酵袋室溫保存，每個試驗組各設置3個重復（共計15袋），避光發酵45 d后開袋取樣。

1.3 小麥秸稈營養成分檢測每個處理取開袋后的小麥秸稈樣品約50 g，隨后將樣品放入65℃恒溫鼓風干燥機（歐萊博DHG-9053A）中烘干48 h，過粉碎機將樣品粉碎至1 mm后晾曬制成風干樣，干燥環境保存備用。干物質、粗蛋白質、粗灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、鈣和磷含量均采用常規方法測定（楊勝，1993）。樣品中粗脂肪含量使用SXT-06D全自動脂肪提取儀進行測定。

1.4 瘤胃降解特性測定利用1.1中的試驗動物，將不同化學處理后的小麥秸稈添加到其瘤胃中進行尼龍袋消化試驗。試驗牛每天飼喂3次，時間分別為 8：00、13：00和 19：00，全天自由飲水。

將經過不同化學處理后的小麥秸稈樣品分別稱取5 g裝入烘干處理后的尼龍袋，在3頭牛的瘤胃中依次培養 6、12、24、36、48、72 和 96 h，取出后洗凈，65℃烘干至恒重。利用1.3中的檢測方法分別對不同時間點樣品的干物質和粗蛋白質含量進行測定，并根據（?rskov E R 等，1979）提出的瘤胃降解參數模型計算瘤胃實時降解率，計算公式如下：

其中，P為某營養物質在t時間的降解率；t為消化的時間（h）；a為快速降解部分（%）；b為慢速降解部分（%）；c為慢速降解部分的降解速率（%/h）。

此外，根據如下公式計算飼糧中營養成分在瘤胃中的有效降解率：

其中，ED為有效降解率；k為某營養成分的瘤胃外流速率（%/h），取0.025/h（馮仰廉 等，2007）；a、b和 c含義與公式（1）相同。

1.5 統計分析使用SPSS 23.0軟件對數據進行清理和匯總，利用軟件中的單因素方差分析進行統計分析，采用Duncan’s法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同化學處理對小麥秸稈營養成分的影響由表1可知，不同化學處理對小麥秸稈的干物質、粗蛋白質、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗灰分的含量均有顯著影響（P＜0.05）。除A處理組外，其余各處理組的干物質含量均顯著高于對照組（P＜0.05），其中以C處理組含量最高，為97.15%。各處理組的粗蛋白質含量均顯著高于對照組（P＜0.05），B處理組粗蛋白質含量最高，為13.51%，是對照組含量的2倍多。對照組的中性洗滌纖維含量顯著低于其他各處理組（P＜0.05），而B和C處理組的酸性洗滌纖維含量顯著低于對照組（P＜0.05）。

2.2 不同化學處理對小麥秸稈在瘤胃中DM降解特性的影響由表2可知，培養6 h后，A處理組的DM顯著高于對照組外（P＜0.05），隨后12、24、36、48、72 和 96 h 各處理組 DM 瘤胃降解率均顯著高于對照組（P＜0.05）。總體而言，A處理組在各時段均有最高的DM降解率，并顯著高于其他處理組（P＜0.05）。慢速降解部分（b）對照組則顯著低于其他各處理組（P＜0.05），最高為B處理組88.22%。

表2 不同化學處理對小麥秸稈在瘤胃中DM降解特性的影響

2.3 不同化學處理對小麥秸稈在瘤胃中CP降解特性的影響由表3可知，在瘤胃培養6、24、36、48、72和 96 h的各個時間段，各處理組的粗蛋白質瘤胃實時降解率均顯著高于對照組（P＜0.05），其中B處理組在各時段均保持最高的降解率，特別是在瘤胃處理96 h達到最大值65.01%。所有處理組的粗蛋白質瘤胃慢速降解部分（b）和有效降解率（ED）均顯著高于對照組（P＜0.05），B處理粗蛋白質有效降解率最高，為39.65%。

表3 不同化學處理對小麥秸稈在瘤胃中CP降解特性的影響

3 討論

3.1 不同化學處理對小麥秸稈營養成分的影響小麥秸稈較少作為原料應用于反芻動物飼料中，主要是因為小麥秸稈中含有較高的粗纖維，而粗蛋白質含量又較低（Ribeiro等，2020）。復合氨化處理可以充分利用尿素等物質中的氮，提高小麥秸稈營養價值（Sufyan等，2021）。本研究結果表明，與對照組相比，其他處理組中小麥秸稈的粗蛋白質含量顯著提高（P＜0.05），其中B處理含量最高，為13.51%，是對照組含量的2.24倍。綜合來看，B處理組（5%尿素+9%玉米漿）的復合氨化處理效果最好，對小麥秸稈營養成分提升較好，與前人研究一致。孫英輝等（2021）研究結果表明，氨化處理后，小麥秸稈中水不溶性物質降解率提高，同時提高了綿羊的代謝能和粗蛋白質攝入量。這可能主要是因為尿素等使環境呈堿性，利于破壞細胞壁，降解秸稈中的纖維結構，從而降低秸稈中的纖維比例，提高營養物質含量（尹賀等，2021）。

3.2 不同化學處理對小麥秸稈營養成分降解特性的影響飼料中各類營養物質在瘤胃中的有效降解率是直接影響反芻動物采食量的一個主要因素，尤其是干物質和粗蛋白質（魏川子，2020）。本試驗研究表明，與對照組相比，不同化學處理后的小麥秸稈均能顯著提高其干物質和粗蛋白質在瘤胃中的絕大多數時間段的實時降解率（P＜0.05），同時顯著提高這些營養物質的各項瘤胃降解參數（P＜0.05）。從總體來看，B處理組（5%尿素+9%玉米漿）的各類營養物質瘤胃實時消化率和有效降解率均優于其他處理組。這可能是由于玉米漿能使尿素中的氮源與小麥秸稈的其他營養物質緊密結合，達到固氮、提高粗蛋白質含量的作用，增加了粗蛋白質的降解率。

4 結論

不同化學處理對小麥秸稈營養成分和消化率均有不同程度的提升作用。綜合評價顯示，5%尿素+9%玉米漿組合的處理效果最佳。