不同化學(xué)處理對(duì)機(jī)收玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)成分及飼用價(jià)值的影響

劉桂萍，屈懷芝，李元超，梁洪云

（1.平邑縣仲村鎮(zhèn)人民政府，山東平邑 273300；2.平邑縣流峪鎮(zhèn)人民政府，山東平邑 273300；3.平邑縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東平邑 273300；4.平邑縣財(cái)政局，山東平邑 273300）

玉米秸稈是最常見的粗飼料來(lái)源，推動(dòng)玉米秸稈的飼料化利用不僅能降低草食畜牧業(yè)的飼養(yǎng)成本，而且能避免焚燒秸稈帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題（聶英等，2022）。傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式下，養(yǎng)殖戶通常用玉米秸稈直接飼喂牛、羊等反芻動(dòng)物，這種方式對(duì)玉米秸稈中營(yíng)養(yǎng)成分的利用率較低。究其原因，還在于玉米秸稈的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素水平較高（王加黛等，2023），容易降低適口性和消化率，進(jìn)而影響反芻動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。

從現(xiàn)有研究成果看，諸多學(xué)者致力于通過(guò)堿化處理、氨化處理、復(fù)合化學(xué)處理（堿化和氨化的聯(lián)合應(yīng)用）等方法來(lái)改善玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。王磊等（2023）指出，以4% 氫氧化鈉堿化處理玉米秸稈，能破壞纖維素和半纖維素之間的氫鍵，從而降低木質(zhì)素含量，改善玉米秸稈的適口性。李建勛等（2023）嘗試以碳酸銨作為氨化劑，對(duì)酶解玉米秸稈進(jìn)行氨化預(yù)處理，經(jīng)過(guò)11 d 的氨化后發(fā)現(xiàn)，與酶解玉米秸稈組相比，氨化組還原糖含量提高51.80%，并且氨化后的玉米秸稈質(zhì)地疏松，更利于反芻動(dòng)物的消化吸收。王芳等（2018）利用多因素分析法分析不同濃度氫氧化鈣溶液和尿素溶液、水分含量、處理時(shí)間對(duì)玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)成分的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氫氧化鈣溶液濃度為4%、尿素溶液濃度為8%、水分含量為40%、處理時(shí)間為7 d 時(shí)，玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。雖然有關(guān)玉米秸稈不用化學(xué)處理的研究成果較多，但對(duì)這幾種處理方法的對(duì)比研究較少。因此，本試驗(yàn)以機(jī)收玉米秸稈為試驗(yàn)對(duì)象，分析不同化學(xué)處理對(duì)機(jī)收玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)成分及飼用價(jià)值的影響。

1 材料與方法

1.1 一般材料 2023 年9 月20 日，由農(nóng)機(jī)統(tǒng)一收集平邑縣農(nóng)村地區(qū)的新鮮玉米秸稈，確保初始營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)顯著差異。將機(jī)收玉米秸稈鍘成2 ～3 cm 長(zhǎng)度，經(jīng)烘干后備用。

1.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)分為4 組，各組稱取10 kg玉米秸稈和3 kg 清水（含水量控制在30% 左右），對(duì)照組噴灑清水，其余3 組以0.5 kg 氫氧化鈉+3 kg 清水、0.5 kg 尿素+3 kg 清水、0.5 kg 氫氧化鈉+0.5 kg 尿素+3 kg 清水配制溶液，分別噴灑在玉米秸稈上，記為堿化處理組、氨化處理組、復(fù)合化學(xué)處理組。常溫密封7 d 后每組采集5 份小樣烘干待測(cè)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)成分 干物質(zhì)、粗脂肪、粗灰分含量分別參考《GB/T 6435-2014》《GB/T 6433-2006》《GB/T 6438-2007》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定；粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測(cè)定；中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量采用全自動(dòng)纖維測(cè)定儀測(cè)定。

1.3.2 飼用價(jià)值 相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）、總可消化養(yǎng)分（TDN）、泌乳凈能（NEL）、粗飼料分級(jí)指數(shù)（GI）參考冉福等（2020）方法計(jì)算。具體計(jì)算公式如下：

相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）=干物質(zhì)采食量占體重的百分比（DMI）× 飼料中可消化干物質(zhì)的百分比（DDM）/1.29 ；

干物質(zhì)采食量占體重的百分比（DMI）=120/ 中性洗滌纖維含量；

飼料中可消化干物質(zhì)的百分比（DDM）=88.9-0.779×酸性洗滌纖維含量；

總可消化養(yǎng)分（TDN）=-1.291× 酸性洗滌纖維含量+101.35 ；

泌乳凈能（NEL）=2.30202-0.0262395× 酸性洗滌纖維含量；

粗飼料分級(jí)指數(shù)（GI）=（104.4-1.24 酸性洗滌纖維含量）×（120/ 中性洗滌纖維含量）×（粗蛋白含量/ 中性洗滌纖維含量）。

并根據(jù)GI2008（以600 kg 奶牛為基數(shù)）對(duì)各組粗飼料的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)做分級(jí)處理。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 利用Excel 軟件整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用SPSS 軟件進(jìn)行單因素方差分析，利用Duncan’s 法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 不同化學(xué)處理對(duì)機(jī)收玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)成分的影響 由表1 可知，與清水處理（對(duì)照組）相比，5%氫氧化鈉+5% 尿素溶液處理（復(fù)合化學(xué)處理組）顯著提高了玉米秸稈的粗脂肪含量（P＜0.05），不同化學(xué)處理（堿化處理組、氨化處理組、復(fù)合化學(xué)處理組）顯著提高了玉米秸稈的粗蛋白質(zhì)含量（P＜0.05），5% 氫氧化鈉+5% 尿素溶液處理（復(fù)合化學(xué)處理組）顯著降低了玉米秸稈的中性洗滌纖維含量（P＜0.05），不同化學(xué)處理（堿化處理組、氨化處理組、復(fù)合化學(xué)處理組）對(duì)玉米秸稈的干物質(zhì)、粗灰分、酸性洗滌纖維含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表1 機(jī)收玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)成分 %

2.2 不同化學(xué)處理對(duì)機(jī)收玉米秸稈飼用價(jià)值的影響 由表2 可知，與清水處理（對(duì)照組）相比，5%氫氧化鈉+5% 尿素溶液處理（復(fù)合化學(xué)處理組）顯著提高了干物質(zhì)采食量占體重的百分比（DMI）和相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）（P＜0.05），不同化學(xué)處理（堿化處理組、氨化處理組、復(fù)合化學(xué)處理組）顯著提高了粗飼料分級(jí)指數(shù)（GI）（P＜0.05），4 組玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分級(jí)分別為二級(jí)、二級(jí)、二級(jí)、一級(jí)，不同化學(xué)處理（堿化處理組、氨化處理組、復(fù)合化學(xué)處理組）對(duì)玉米秸稈飼料中可消化干物質(zhì)的百分比（DDM）、總可消化養(yǎng)分（TDN）、泌乳凈能（NEL）無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表2 機(jī)收玉米秸稈的飼用價(jià)值

3 討論

玉米秸稈被廣泛用于反芻動(dòng)物飼養(yǎng)中，并且諸多研究都表明了堿化處理、氨化處理對(duì)玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)成分的改善作用。王玲恩（2023）指出，在堿化處理過(guò)程中，通常以氫氧化鈉、生石灰作為堿化劑，起到膨化玉米秸稈的作用，反芻動(dòng)物采食后，瘤胃液能更好地滲入玉米秸稈中，從而提高反芻動(dòng)物的采食量和飼料消化率。陶正凱等（2019）嘗試以2% 的氫氧化鈉溶液預(yù)處理玉米秸稈，經(jīng)過(guò)物質(zhì)組成和脫氮效果的研究后發(fā)現(xiàn)，玉米秸稈中的木質(zhì)素、半纖維素減少，纖維素增多，而且脫氮效果非常明顯。王超等（2022）則指出，對(duì)玉米秸稈進(jìn)行堿化處理能有效打破其內(nèi)部緊湊的木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高玉米秸稈的生物利用度，為玉米秸稈的飼料化應(yīng)用提供了良好參考。宋振華等（2019）在玉米秸稈氨化過(guò)程中選擇不同的氨化劑（尿素、碳酸氫銨）進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，碳酸氫銨處理組玉米秸稈的還原糖含量更高，達(dá)到216.55 mg/g，因此，以碳酸氫銨作為氨化劑，處理后玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。鑒于氨化處理對(duì)玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的改善作用，李靖（2021）對(duì)各項(xiàng)氨化技術(shù)進(jìn)行了統(tǒng)一分析，并在育肥肉牛養(yǎng)殖中發(fā)現(xiàn)，氨化處理玉米秸稈能提高粗飼料適口性、粗蛋白質(zhì)含量以及肉牛飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益。

與此同時(shí)，諸多學(xué)者為結(jié)合堿化處理、氨化處理的優(yōu)點(diǎn)，提出了對(duì)玉米秸稈的復(fù)合化學(xué)處理方法。徐清華（2015）嘗試用4% 尿素+2% 氧化鈣+1% 氯化鈉對(duì)玉米秸稈進(jìn)行復(fù)合處理，與未處理組相比，復(fù)合處理后的玉米秸稈粗蛋白質(zhì)含量更高，纖維素含量更低，并且在后續(xù)的綿羊飼喂試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，與未處理組相比，復(fù)合處理組綿羊的平均日增重提高20.79%，飼料利用率提高13.83%。呂文龍（2012）對(duì)比了玉米秸稈處理前后（益生菌和石灰復(fù)合處理）營(yíng)養(yǎng)成分的變化發(fā)現(xiàn)，復(fù)合處理后玉米秸稈中性洗滌纖維顯著降低7.77%，酸性洗滌纖維顯著降低10.92%，且pH 降低。在本試驗(yàn)中，與噴灑清水相比，噴灑5% 氫氧化鈉+5%尿素溶液可顯著提高玉米秸稈的粗脂肪、粗蛋白質(zhì)含量，顯著降低玉米秸稈的中性洗滌纖維含量。試驗(yàn)結(jié)果與前人保持較高一致性，說(shuō)明復(fù)合處理（噴灑5% 氫氧化鈉+5% 尿素溶液）能改善玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)成分。

飼用價(jià)值是粗飼料的重要衡量指標(biāo)，其中相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）是對(duì)粗飼料中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量的直接反映（劉月等，2018）。總可消化養(yǎng)分（TDN）、泌乳凈能（NEL）、粗飼料分級(jí)指數(shù)（GI）主要用于評(píng)估粗飼料中能為反芻動(dòng)物提供能量和營(yíng)養(yǎng)的成分（李影正等，2022 ；李洋等，2016）。上述指標(biāo)與飼用價(jià)值成正相關(guān)，數(shù)值越高，說(shuō)明粗飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。在本試驗(yàn)中，與噴灑清水相比，噴灑5% 氫氧化鈉+5% 尿素溶液能顯著提高干物質(zhì)采食量占體重的百分比（DMI）、相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）和粗飼料分級(jí)指數(shù)（GI），且玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分級(jí)從二級(jí)上升到一級(jí)。說(shuō)明復(fù)合處理（噴灑5% 氫氧化鈉+5% 尿素溶液）能提高玉米秸稈的飼用價(jià)值。

4 結(jié)論

由此可見，不同化學(xué)處理均能改善機(jī)收玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，其中噴灑5% 氫氧化鈉+5% 尿素溶液（復(fù)合化學(xué)處理）時(shí)，機(jī)收玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)成分及飼用價(jià)值更佳。