玉米秸秆不同处理方式对奶牛消化率及乳成分的影响

徐学博，杜泽坤，武赟篪

（东北农业大学食品学院，哈尔滨 150030）

玉米秸秆不同处理方式对奶牛消化率及乳成分的影响

徐学博，杜泽坤，武赟篪

（东北农业大学食品学院，哈尔滨 150030）

试验采用不同处理的玉米秸秆对奶牛干物质采食量、营养物质消化率、乳产量以及乳成分的影响进行了综合分析。选取12月龄奶牛30头，分为3组，每组10头，分别饲喂玉米秸秆、青贮玉米秸秆和纤维素分解酶处理后的玉米秸秆。综合来看，以酶处理后的玉米秸秆作为奶牛的粗饲料营养价值最高，其次是青贮玉米秸秆，直接饲喂玉米秸秆的营养价值最低。

玉米秸秆；青贮；纤维分解酶

我国玉米秸秆资源丰富，全国玉米秸秆资源量为2～3亿t，但是利用率只有30%[1]。随着我国乳制品行业的迅速发展，奶牛养殖业也随之发展，但是优质粗饲料短缺，因此充分利用玉米秸秆作为奶牛饲料不仅可以缓解粗饲料短缺的问题，还可以节约资源、保护环境。将玉米秸秆作为奶牛粗饲料的难点在于玉米秸秆的消化能低、适口性差、粗纤维含量高、粗蛋白质含量低。因此，如何对玉米秸秆进行处理使其更有利于奶牛的消化是目前一个重要的研究方向。目前，对玉米秸秆的处理方式主要有物理法、化学法和生物法[2]。对玉米秸秆进行青贮或纤维素酶处理是较常用、有效的处理方式[3-4]。本试验比较了直接饲喂玉米秸秆、饲喂青贮玉米秸秆和纤维素分解酶处理的玉米秸秆对奶牛干物质采食量、营养物质消化率、乳产量及乳成分的影响。

1 材料与方法

1.1 青贮的制作

将收割的玉米秸秆用铡刀铡至2～3 cm。青贮的流程为在窖底部铺上一层塑料布，然后加入玉

米秸秆约50 kg，喷洒一定量的乳酸菌液，踩实，如此重复，最后用塑料薄膜密封并压实，在17～23℃环境下青贮50 d。

1.2 酶处理

将收获后的玉米秸秆，用切割机切碎备用。在装窖前，在窖底部铺设一层塑料薄膜，逐层填充10～15 cm厚的玉米秸秆，然后逐层喷洒配好的占秸秆重量1%的纤维素分解酶悬浮液，喷洒均匀，压实后继续填充，最终将水分控制在60%，重复此操作直到高出窖口0.5 m，在上面盖一层塑料布并压实。在室温下发酵20 d。

1.3 试验动物

试验期为2014年6月5日～8月15日，选用约12月龄、健康良好、体重相近的荷斯坦奶牛（泌乳日龄90±20 d，体重600±60 kg）30头，随机分为3组，每组10头。试验预试期10 d，正试期60 d。

1.4 试验设计与饲养管理

奶牛试验饲粮按照《奶牛营养需要与饲养标准》进行配置，基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平

3组粗精比都为45∶55，精饲料相同。对照组粗饲料为玉米秸秆，试验Ⅰ组的粗饲料为青贮玉米秸秆，试验Ⅱ组的粗饲料为纤维素酶处理的玉米秸秆。奶牛按配方采用全混日粮的饲喂方法单独饲喂，剩料质量控制在饲喂总质量的5%～10%。奶牛饲喂3次·d-1，在自由采食过程中进行3次机械挤奶（6:30、13:30和20:30）。舍外自由饮水。

1.5 样品采集与分析

1.5.1 饲料样品与粪尿

每周测1次干物质采食量（DMI），分别收集每组饲料和剩料样品，在105℃烘箱中烘干，测定干物质质量，计算采食量。从正试期第1周开始，每组选择3头奶牛在每周最后3 d收集粪尿，进行称量并记录。对于收集的样品，混匀取样后，立即加入盐酸80 g·L-1（1/3粪重量）进行固氮处理，然后在60℃环境下烘干回潮，制备风干粪样。收集尿液时，为防止尿样腐败，在尿桶中预加80 g·L-1的稀盐酸250 mL，4层纱布过滤取样，-20℃冷冻保存。按照AOAC的方法测定采集的饲料和粪样中的干物质、有机物、粗蛋白质[5]。按照Van Soest等方法测定饲料和粪样的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维质量分数[6]。

1.5.2 奶样的采集和分析

每周测1次产奶量并收集奶样。奶样按早、中、晚体积比4∶3∶3，收集后加入重铬酸钾然后立即送至东北农业大学乳品重点实验室检测中心测定乳常规（乳干物质、乳脂、乳蛋白质和乳糖）。

1.6 数据处理

试验数据采用Excel表格处理，采用SPSS进行方差分析，并进行Duncan's多重比较，结果以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 对奶牛干物质采食量的影响

不同粗饲料对奶牛干物质采食量的影响见表2。

表2 不同粗饲料对奶牛干物质采食量的影响

由表2可以看出，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和对照组间干物质采食量相比，差异显著（P＜0.05）。试验Ⅱ组奶牛的干物质采食量显著高于试验Ⅰ组（P＜0.05），试验Ⅰ组显著高于对照组（P＜0.05）。经过

纤维分解酶处理的玉米秸秆，寡糖、葡萄糖、粗蛋白质含量增加，纤维素含量降低，使得饲粮营养价值提高，适口性提高。经过发酵后的玉米秸秆，营养成分显著增高，贮存保质期延长，秸秆饲料的适口性也得以显著改善。

2.2 对奶牛营养物质消化率的影响

不同处理方式对各种营养水平表观消化率的影响见表3。

表3 不同处理方式对各种营养水平表观消化率的影响%

由表3可知，试验Ⅰ组的干物质、有机物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗蛋白质含量与对照组相比差异显著（P＜0.05）。试验Ⅱ组的干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率显著高于对照组（P＜0.05）。试验Ⅱ组的干物质、有机物、粗蛋白质与试验Ⅰ组相比差异不显著（P＞0.05）。

饲料作物或者牧草上附着有大量的有害微生物，有益微生物乳酸菌数量不足。青贮玉米秸秆中添加乳酸菌，提高了发酵初期乳酸菌的数量。乳酸菌发酵降低了玉米秸秆的pH，抑制了有害细菌的发酵，减少了细胞内容物的损失，从而提高了饲料的消化率。经过乳酸菌发酵的青贮料可以改善秸秆的品质，提高干物质消化率，但对粗蛋白质体外消化率没有影响。Krueger等研究发现，在百慕达草刈割后立即添加纤维素分解酶可以使得奶牛的消化性能最好[7]。原因是酶解能提高纤维分解率，降低粗纤维含量，提高蛋白质含量。一般来说，消化率与粗蛋白质含量呈正相关、与粗纤维呈负相关。因此使用纤维素酶处理后的玉米秸秆粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率提高。在Knowlton等进行的体外消化实验中，纤维素酶分解的饲料不仅提高了干物质、有机物的消化率，而且中性洗涤纤维的消化率也有所提高。纤维素酶除了直接降解纤维素来产生低相对分子质量化合物外，还可与其他酶共同作用来提高反刍动物对饲料的分解和消化[8]。

2.3 对奶牛产奶量和和乳成分的影响

不同粗饲料对奶牛乳产量和乳成分的影响见表4。

表4 不同处理组对奶牛乳产量和乳成分的影响

由表4可知，青贮饲料和酶处理后的秸秆均能显著提高乳产量，与对照组差异显著（P＜0.05）。试验Ⅰ和Ⅱ组的乳产量差异不显著（P＞0.05）。通过青贮饲料的发酵和酶分解产生了更多的非结构性碳水化合物，瘤胃丙酸浓度提高，经糖异生作用为奶牛提供更多能量，有利于提高产奶量。

青贮饲料中乳脂肪含量与对照组相比差异不显著（P＞0.05），而酶解秸秆的乳脂率则显著高于青贮饲料组和对照组。刘飞等研究发现，青贮饲料和对照组的乳脂率差异不显著（P＞0.05）[9]。

试验Ⅰ和Ⅱ组的乳糖、乳蛋白质、乳中干物质含量并无显著差异（P＞0.05），但均显著高于对照组（P＜0.05）。一般情况下，牛乳中的乳蛋白、乳糖随着奶产量的增加而下降。本试验中，试验组乳中各种营养物质随着产奶量的增加而提高，这可能是因为青贮饲料和纤维素处理后的玉米秸秆提高了奶牛血液中各种营养物质的含量，从而增强了乳腺细胞对各种营养物质的摄取能力，从而使得牛奶中各种营养物质的含量始终处于平衡状态。

3 结论

本试验对比了直接饲喂玉米秸秆、玉米青贮和酶处理玉米秸秆对奶牛干物质采食量、营养物质消化率、产奶量和乳成分的影响。结果表明，玉米青贮和酶处理玉米秸秆可以提高奶牛的干物质采食量，试验组奶牛的营养成分消化率显著高于对照组，经过酶处理的玉米秸秆有机物、干物质消化率优于青贮饲料的消化率。饲喂经过酶处理的玉米秸秆和青贮玉米的奶牛乳产量、乳中蛋白质、乳糖、干物质含量均显著高于对照组。经

过酶处理的玉米秸秆乳中脂肪含量高于青贮玉米和对照组。

综合来看，经过酶处理的玉米秸秆可以最大程度提高奶牛对干物质的采食量，提高营养物质在奶牛体内的消化率，进而提高奶牛的乳产量以及牛乳中营养成分的含量。饲喂青贮玉米秸秆的效果不如使用酶处理的玉米秸秆效果好，但是要好于直接喂养玉米秸秆。在实际应用时，可对玉米秸秆进行纤维素酶的处理，以改善其适口性，降低粗纤维的含量。

[1]农业部.全国农作物秸秆资源调查与评价报告[J].农业工程技术:新能源产业,2011（2）:2-5.

[2]陈玉香,陈静,佟金,等.提高玉米秸秆饲用价值方法的研究进展[J].农机化研究,2012（1）:7-13.

[3]刘飞,范丽平,侯俊财,等.乳酸菌发酵青贮对奶牛产奶量及乳成分的影响[J].家畜生态学报,2006,27（4）:38-40.

[4]徐学文,刘正亚,田雯,等.不同的复合酶制剂对奶牛生产性能和营养物质消化率的影响[J].粮食与饲料工业,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]刘飞,范丽平,侯俊财,等.乳酸菌发酵青贮对奶牛产奶量及乳成分的影响[J].家畜生态学报,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

徐学博（1994-），男，黑龙江哈尔滨人，研究方向为食品科学与工程。