不同處理方法對水稻秸瘤胃降解率的影響

摘 要：采用尼龍袋法測定青貯稻秸、氨化稻秸以及干稻秸的瘤胃降解率，從而比較不同處理方法對稻秸瘤胃降解率的影響。利用3只裝有永久瘤胃瘺管的成年公羊，測定青貯稻秸、氨化稻秸以及干稻秸在瘤胃中培養6h、12h、24h、48h、72h的降解率。試驗結果表明，青貯稻秸和氨化稻秸各個時間點的干物質（DM）、中性洗滌纖維（NDF）降解率均顯著高于干稻秸相應時間點的干物質（DM）、中性洗滌纖維（NDF）降解率（P<0.05）。瘤胃降解的動態分析顯示，與干稻秸相比，青貯和氨化可以使稻秸干物質（DM）快速降解部分a分別提高7.7%和4.79%，慢速降解部分b分別提高6.86%和16.76%，最大降解量a+b分別提高14.56%和21.55%；青貯和氨化可以使稻秸中性洗滌纖維（NDF）快速降解部分a分別提高6.59%和3.96%，慢速降解部分b分別提高12.9%和18.87%；最大降解量a+b分別提高19.49%和22.83%。青貯和氨化有效地提高了稻秸的干物質、中性洗滌纖維的有效降解率，其中干物質有效降解率分別比干稻秸高出11.61%和13.58%，中性洗滌纖維有效降解率分別比干稻秸高出11.54%和13.55%。由此可見，青貯和氨化均可以有效地提高稻秸的瘤胃降解率。

關鍵詞：水稻秸；青貯；氨化；瘤胃；降解率

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）13-28-04

我國非常規粗飼料資源極其豐富，各種可飼用的作物秸稈、藤蔓、莢殼等農副產品年總產量估計達7.6億t[1]，其中秸稈占全世界秸稈總產量的20%～30%。但秸稈作為飼料利用的部分還不足總產量的10%（其中青貯、堿化2.8%，發酵部分約1.3%，直接或切短、粉碎飼喂的部分不足6%），發達國家的秸稈利用率也只達20%，可見秸稈資源的開發利用潛力是巨大的，并且已經成為農業生產資源開發和環境保護的新焦點。提高農作物秸稈的綜合利用水平也是實現規模化奶牛場奶牛優質高產可持續發展的重要途徑之一。試驗旨在通過不同處理方式對水稻秸瘤胃降解率影響的研究，探討水稻秸高效利用的處理方式，從而為奶牛生產中水稻秸的大量使用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 干稻秸：由蚌埠市和平乳業有限責任公司良種奶牛場提供。氨化稻秸：干稻秸草捆裝入氨化爐內，0.2MPa，液氨作用1h。青貯水稻秸：采用整株打捆青貯，為保證獲得優質水稻秸青貯飼料，制作水稻秸青貯過程中添加乳酸菌制劑，添加量為15mg/kg（鮮重）。乳酸菌制劑溶于水，均勻地噴灑在鮮稻秸表面，利用打捆機打成30kg/捆，裝入聚氯乙烯袋內，排除空氣密封，45d后開袋品質檢測并進行飼喂。

1.2 試驗設計 采用?rskov（1985）尼龍袋法[2]，利用3只裝有永久瘺管的黃淮白山羊，測定干稻秸、氨化稻秸以及青貯稻秸3種不同處理稻秸飼料的干物質瘤胃降解率（DMD）和中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD）。為比較不同處理水稻秸瘤胃纖維降解率，試驗以全株玉米青貯作為對照組。

1.3 試驗動物與飼養管理 3只裝有永久瘤胃瘺管的黃淮白山羊，以羊草為基礎日糧，日糧精粗比為3：7，每日分別于8：00、16：00各喂1次，自由飲水。

1.4 試驗方法

1.4.1 尼龍袋的準備 用300目的尼龍布制成18mm×15mm的尼龍袋，使用前先將尼龍袋放入瘤胃液中平衡72h，取出洗凈烘干，檢查無破損方可使用。

1.4.2 尼龍袋的投放和取出 待測樣品經40目粉碎后，稱取2.5g裝入尼龍袋中，每樣做6個重復，分別置于3只試驗羊瘤胃中培養6h、12h、24h、48h、72h，然后取出尼龍袋，經自來水沖洗至澄清，然后在65℃下烘干并稱重。

1.4.3 樣品分析與結果計算 樣品纖維組分：用纖維分析自動儀（ANKOM）測定瘤胃降解殘留以及未降解原樣中的纖維組分，計算干物質降解率和中性洗滌纖維降解率。有效降解率分析：應用SAS統計軟件中NLIN過程計算降解參數a、b、c，同時計算有效降解率（P），即：

P=a+bc/（c+k）

式中：a-快速降解部分；b-慢速降解部分；c-慢速降解部分的降解速率；k-飼料顆粒的外流速度。

1.5 數據分析 利用Excel軟件對原始數據進行整理，所得數據處理采用SAS（1996）軟件中方差分析法及Duncan檢驗進行統計分析。

2 結果與分析

試驗采用尼龍袋法測定青貯水稻秸瘤胃降解率，并同時進行了氨化稻秸、未處理稻秸的瘤胃降解率的測定，以便相互比較。青貯水稻秸、氨化秸和未處理稻秸的營養成分見表1。

表1 不同處理稻秸的營養成分（%）

[處理＼DM＼CP ＼NDF＼ADF ＼氨化稻秸＼92.5＼8.69＼66.77＼48.75＼青貯水稻秸＼33.5＼5.82＼63.13＼45.3＼干稻秸＼93.2＼3.81＼74.52＼50.41＼]

2.1 不同處理稻秸的干物質瘤胃降解率（DMD） 不同處理稻秸的干物質降解率的分析結果見表2。從表2可以看出，隨著時間的推移，各種處理稻秸在瘤胃內的DMD都在逐漸增加，各處理組瘤胃內培養6h的干物質降解率之間差異顯著（P<0.05）。水稻秸青貯各個時間點的DMD明顯高于相對應時間點干稻秸的DMD，二者差異顯著（P<0.05）；青貯水稻秸與氨化稻秸在6h的DMD之間差異顯著（P<0.05）。青貯水稻秸各個時間點的干物質降解率比干稻秸相應時間點的干物質降解率分別提高了34.50%、27.99%、23.55%、31.50%、27.97%，以6h和48h提高的幅度大。青貯水稻秸和氨化稻秸瘤胃內培養72h的干物質降解率（DMD72）可以達到60.95%和65.64%，其中青貯水稻秸和氨化稻秸的DMD72分別比干稻秸的DMD72提高了27.97%和37.81%。從干物質降解率的測定結果可以看出，青貯和氨化均可有效地提高稻秸的干物質瘤胃降解率。

表2 不同處理稻秸的干物質降解率（%）

[處理＼降解時間（h）＼6＼12＼24＼48＼72＼青貯

水稻秸＼26.16a±1.38＼38.69a±2.78＼47.37a±0.38＼55.44a±0.27＼60.95a±1.45＼干稻秸＼19.45b±1.26＼30.23b±0.16＼38.34b±0.20＼42.16b±0.16＼47.63b±0.48＼氨化

稻秸＼21.8c±0.34＼35.9a±0.24＼45.5a±0.57＼57.55a±0.23＼65.64a±0.65＼]

通過不同處理秸稈的降解率的比較不難看出（如圖1），青貯水稻秸的瞬時降解率高于干稻秸和氨化稻秸，3個處理降解動態規律相似，24～48h降解速率有所減緩，48h后趨于平緩；36h之前青貯水稻秸干物質降解率高于氨化稻秸的干物質降解率，36h后氨化稻秸的DMD要高于青貯水稻秸。

圖1 不同處理稻秸的干物質瘤胃降解曲線

2.2 不同處理稻秸的中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD） 不同處理稻秸的中性洗滌纖維瘤胃降解率的分析結果見表3。不同處理稻秸的中性洗滌纖維瘤胃降解率具有與干物質降解率相似的變化規律。其中青貯水稻秸與氨化稻秸之間差異不顯著（P>0.05），但是與干稻秸之間差異顯著（P<0.05）。青貯稻秸各個時間點的中性洗滌纖維降解率分別比干稻秸相應時間點的中性洗滌纖維降解率提高了54.06%、38.70%、31.65%、36.07%、35.19%，其中以6h提高的幅度最大。青貯水稻秸、氨化稻秸在瘤胃內培養72h中性洗滌纖維降解率（NDFD72）分別達到47.87%和50.50%，青貯水稻秸和氨化稻秸的NDFD72分別比干稻秸的NDFD72提高35.19%和42.62%。

表3 不同處理稻秸中性洗滌纖維瘤胃降解率（%）

[處理＼降解時間（h）＼6＼12＼24＼48＼72＼青貯

水稻秸＼19.35a±0.33＼22.58a±0.62＼32.4a±1.24＼39.46a±1.13＼47.87a±0.71＼干稻秸＼12.56b±0.59＼16.28b±1.20＼24.61b±0.41＼29.00b±0.64＼35.41b±1.33＼氨化

稻秸＼18.16a±0.31＼20.9a±1.65＼30.12a±0.88＼42.21a±0.40＼50.50a±1.03＼]

不同處理秸稈的中性洗滌纖維降解率的比較如圖2。青貯水稻秸的瞬時降解率高于氨化稻秸和干稻秸（P<0.05）；各個處理的中性洗滌纖維降解率在瘤胃內培養24h之前增幅較大，24～48h增幅減緩，48h后趨于平緩。24h之后青貯水稻秸與干稻秸之間的降解速率差異趨向增大。36h前氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率低于青貯水稻秸的中性洗滌纖維降解率，36h后氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率超過青貯稻秸。

圖2 不同處理稻秸的中性洗滌纖維瘤胃降解曲線

2.3 不同處理秸稈的動態降解參數 應用SAS（1996）統計軟件中非線性擬合法進行動態降解率曲線擬合，分析3組處理稻秸樣品的動態降解參數，并列入表4。降解動態參數顯示：青貯稻秸和氨化稻秸的干物質降解率的快速降解部分a值與干稻秸的快速降解部分a值之間差異顯著（P<0.05），二者分別比干稻秸的快速降解部分a值高7.7%和4.79%；青貯稻秸和氨化稻秸的干物質降解率的慢速降解部分b值與干稻秸的慢速降解部分b值之間差異顯著（P<0.05），青貯稻秸和氨化稻秸分別比干稻秸的慢速降解部分b值高6.86%和16.76%（P<0.05）；青貯稻秸和氨化稻秸的干物質降解率的最大降解量a+b值與干稻秸的最大降解量a+b值之間差異顯著（P<0.05），二者分別比干稻秸的最大降解量a+b值高14.56%和21.55%；青貯稻秸和氨化稻秸的干物質有效降解率P值分別比干稻秸的有效降解率P值高出11.61%和13.58%（P<0.05）。由此可見，青貯比氨化更能增加稻秸干物質中的快速可降解部分；青貯和氨化都有效地提高了稻秸干物質的最大降解量和有效降解率。

表4 不同處理稻秸瘤胃動態降解參數（%）

[處理＼降解參數＼干物質降解率＼中性洗滌纖維降解率＼水稻秸青貯＼a＼14.48a±5.489＼14.42a±2.623＼b＼46.00b±4.685＼43.58a±8.640＼a+b＼60.48b±4.460＼58.00a±5.910＼C＼0.054±0.015＼0.020±0.009＼P＼51.01a±4.163＼40.06a±3.296＼氨化稻秸＼a＼11.57a±5.669＼11.79a±6.75＼b＼55.90a±4.742＼49.55a±16.92＼a+b＼67.47a±3.628＼61.34a±4.862＼C＼0.040±0.012＼0.022±0.022＼P＼52.98a±5.111＼42.07a±3.676＼干稻秸＼a＼6.78b±6.864＼7.83b±2.97＼b＼39.14c±6.195＼30.68b±3.84＼a+b＼45.92c±5.698＼38.51b±3.146＼C＼0.070±0.022＼0.029±0.013＼P＼39.40b±4.223＼28.52b±2.109＼]

注：k玉米青貯假定值為0.036/h（馬慧等，2006），k水稻秸假定值為0.014/h（顏品勛，1994）。

從表4可以看出，青貯稻秸和氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率的快速降解部分a值與干稻秸的快速降解部分a值之間差異顯著（P<0.05），并且分別比干稻秸的快速降解部分a值高6.59%和3.96%；青貯稻秸和氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率的慢速降解部分b值與干稻秸的慢速降解部分b值之間差異顯著（P<0.05），青貯稻秸和氨化稻秸分別比干稻秸的慢速降解部分b值高12.9%和18.87%（P<0.05）；青貯稻秸和氨化稻秸的中性洗滌纖維降解率的最大降解量a+b值與干稻秸的最大降解量a+b值之間差異顯著（P<0.05），二者分別比干稻秸的最大降解量a+b值高19.49%和22.83%；青貯稻秸和氨化稻秸的中性洗滌纖維有效降解率P值與干稻秸的有效降解率之間差異顯著，青貯稻秸和氨化稻秸的有效降解率分別比干稻秸高出11.54%和13.55%（P<0.05）。分析結果表明，青貯和氨化都能增加稻秸的中性洗滌纖維的快速降解部分，并且二者均有效地提高了稻秸的中性洗滌纖維的最大降解量和有效降解率。

3 討論

3.1 不同處理稻秸的干物質瘤胃降解率和中性洗滌纖維瘤胃降解率 試驗結果表明，水稻秸青貯的干物質降解率（DMD）和中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD）均高于干稻秸的干物質降解率（DMD）和中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD），二者之間差異顯著；水稻秸青貯與氨化稻秸的DMD和NDFD之間差異不顯著。造成這種結果的原因有以下2個方面。

（1）水稻秸青貯中添加乳酸菌改善了水稻秸的纖維品質，提高了水稻秸的DMD和NDFD，這與國內外報道的添加乳酸菌可以提高瘤胃降解率的研究結果相一致。有試驗結果表明，乳酸菌的添加提高了不同品種全株玉米、苜蓿、高粱秸稈和全株水稻青貯料的干物質消失率和瘤胃降解率[3]。乳酸菌制劑處理的青貯玉米秸稈料的干物質及有機物質降解率均高于對照組[4]。還有研究表明，添加乳酸菌有利于提高經破谷殼處理后全株水稻青貯料的粗纖維、酸性洗滌纖維和木質素在綿羊體內消失率的趨勢，且達到極顯著水平[5]。研究玉米青貯中添加乳酸菌制劑對青貯品質的影響時發現，玉米青貯中添加乳酸菌制劑可有效提高發酵品質和干物質、NDF的降解率[6]。

（2）水稻秸青貯與干稻秸在營養成分上存在顯著差異，通過對水稻秸青貯和干稻秸瘤胃降解前化學成分的分析不難發現，青貯稻秸的干物質含量以及中性洗滌纖維的含量都比干稻秸相應成分含量低，并且水稻秸青貯時莖稈尚帶綠色，細胞壁纖維木質化程度要比干稻秸的木質化程度低，因此，水稻秸青貯的飼料顆粒在瘤胃中降解時，瘤胃微生物更容易與青貯飼料顆粒相結合，從而提高其瘤胃降解率。隨著植物組織的成熟，細胞壁增厚，次生壁中的半纖維素與木質素增多，木質素等物質與結構性碳水化合物的化學聯結增加[7]，因此，干稻秸飼料顆粒在瘤胃中降解時，瘤胃微生物很難附著在干稻秸飼料顆粒上對其進行降解作用，導致其瘤胃降解率降低。

試驗所用的氨化稻秸是在高壓和液氨共同作用下生產的氨化稻秸，高壓下稻秸細胞壁中的纖維聯結鍵被破壞。氨化秸稈在瘤胃中降解是為微生物提供更多的可降解的飼料顆粒，因此，氨化稻秸的DMD和NDFD與干稻秸之間存在顯著的差異（P<0.05）。

3.2 不同處理稻秸的瘤胃有效降解率 試驗結果表明，青貯稻秸和氨化稻秸的DM有效降解率和NDF有效降解率都要高于干稻秸的DM有效降解率和NDF有效降解率，并且二者與干稻秸之間差異顯著。從有效降解率的計算公式可以看出，有效降解率（P）值取決于飼料中的快速降解部分a和飼料的最大降解量a+b值。

（1）由有效降解率的測定數據可以看出青貯稻秸和氨化稻秸的干物質有效降解率（PDM）和中性洗滌纖維有效降解率（PNDF）的a值分別為14.48%、14.42%和11.57%和11.79%，顯著地高于干稻秸的PDM和PNDF的a值（6.78%、7.83%）（P<0.05）。水稻秸青貯屬于青綠飼料，青貯料中可溶性糖含量要高于干稻秸，并且細胞壁即中性洗滌纖維的木質化程度低于干稻秸，因此，水稻秸青貯中干物質、中性洗滌纖維的快速降解部分a值要高于干稻秸相應的a值。試驗所用的氨化秸稈是高壓和液氨作用的結果，對半纖維素與木質素之間的聯結鍵有一定的破壞作用，增加了干物質、中性洗滌纖維的快速降解部分a，所以與干稻秸的快速降解部分a之間差異顯著（P<0.05）。

（2）水稻秸青貯和氨化稻秸的干物質、中性洗滌纖維的最大降解量a+b的值分別為60.48%、58.00%和67.47%、61.34%，與干稻秸的干物質、中性洗滌纖維的最大降解量a+b的值（45.92%和38.51%）之間差異顯著（P<0.05）。水稻秸在制作青貯時，莖稈尚為綠色，細胞壁木質化程度要低于干稻秸，更有利于瘤胃微生物附著對其降解。因此，青貯稻秸的干物質、中性洗滌纖維的不可溶但可降解的部分即慢速降解部分b明顯高于干稻秸的慢速降解部分b，從而使得水稻秸青貯的干物質、中性洗滌纖維的最大降解量a+b的值高于干稻秸。氨化破壞了稻秸細胞壁的聯結鍵，增加了不可溶但可降解部分b的值，從而使其干物質、中性洗滌纖維的最大降解量a+b的值也高于干稻秸。綜上所述，青貯和氨化都可以有效地提高稻秸的干物質有效降解率和中性洗滌纖維有效降解率。

4 結論

采用尼龍袋法可以準確測定青貯稻秸、氨化稻秸以及干稻秸的瘤胃降解率。與干稻秸相比，青貯和氨化可有效地提高水稻秸的干物質瘤胃有效降解率和中性洗滌纖維瘤胃有效降解率。由此可見，水稻秸通過適宜的加工調制能夠很好地轉化為奶牛的優質粗飼料組成，從而為規模化奶牛場解決優質粗飼料缺乏的瓶頸問題提供了較好的借鑒。

參考文獻

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