不同化学处理对机收玉米秸秆营养成分及饲用价值的影响

刘桂萍，屈怀芝，李元超，梁洪云

（1.平邑县仲村镇人民政府，山东平邑 273300；2.平邑县流峪镇人民政府，山东平邑 273300；3.平邑县农业农村局，山东平邑 273300；4.平邑县财政局，山东平邑 273300）

玉米秸秆是最常见的粗饲料来源，推动玉米秸秆的饲料化利用不仅能降低草食畜牧业的饲养成本，而且能避免焚烧秸秆带来的环境污染问题（聂英等，2022）。传统养殖模式下，养殖户通常用玉米秸秆直接饲喂牛、羊等反刍动物，这种方式对玉米秸秆中营养成分的利用率较低。究其原因，还在于玉米秸秆的纤维素、半纤维素、木质素水平较高（王加黛等，2023），容易降低适口性和消化率，进而影响反刍动物的生长性能。

从现有研究成果看，诸多学者致力于通过碱化处理、氨化处理、复合化学处理（碱化和氨化的联合应用）等方法来改善玉米秸秆的营养价值。王磊等（2023）指出，以4% 氢氧化钠碱化处理玉米秸秆，能破坏纤维素和半纤维素之间的氢键，从而降低木质素含量，改善玉米秸秆的适口性。李建勋等（2023）尝试以碳酸铵作为氨化剂，对酶解玉米秸秆进行氨化预处理，经过11 d 的氨化后发现，与酶解玉米秸秆组相比，氨化组还原糖含量提高51.80%，并且氨化后的玉米秸秆质地疏松，更利于反刍动物的消化吸收。王芳等（2018）利用多因素分析法分析不同浓度氢氧化钙溶液和尿素溶液、水分含量、处理时间对玉米秸秆营养成分的影响，结果发现，当氢氧化钙溶液浓度为4%、尿素溶液浓度为8%、水分含量为40%、处理时间为7 d 时，玉米秸秆的营养价值更高。虽然有关玉米秸秆不用化学处理的研究成果较多，但对这几种处理方法的对比研究较少。因此，本试验以机收玉米秸秆为试验对象，分析不同化学处理对机收玉米秸秆营养成分及饲用价值的影响。

1 材料与方法

1.1 一般材料 2023 年9 月20 日，由农机统一收集平邑县农村地区的新鲜玉米秸秆，确保初始营养成分无显著差异。将机收玉米秸秆铡成2 ～3 cm 长度，经烘干后备用。

1.2 试验方法 试验分为4 组，各组称取10 kg玉米秸秆和3 kg 清水（含水量控制在30% 左右），对照组喷洒清水，其余3 组以0.5 kg 氢氧化钠+3 kg 清水、0.5 kg 尿素+3 kg 清水、0.5 kg 氢氧化钠+0.5 kg 尿素+3 kg 清水配制溶液，分别喷洒在玉米秸秆上，记为碱化处理组、氨化处理组、复合化学处理组。常温密封7 d 后每组采集5 份小样烘干待测。

1.3 测定指标

1.3.1 营养成分 干物质、粗脂肪、粗灰分含量分别参考《GB/T 6435-2014》《GB/T 6433-2006》《GB/T 6438-2007》标准测定；粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定；中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量采用全自动纤维测定仪测定。

1.3.2 饲用价值 相对饲喂价值（RFV）、总可消化养分（TDN）、泌乳净能（NEL）、粗饲料分级指数（GI）参考冉福等（2020）方法计算。具体计算公式如下：

相对饲喂价值（RFV）=干物质采食量占体重的百分比（DMI）× 饲料中可消化干物质的百分比（DDM）/1.29 ；

干物质采食量占体重的百分比（DMI）=120/ 中性洗涤纤维含量；

饲料中可消化干物质的百分比（DDM）=88.9-0.779×酸性洗涤纤维含量；

总可消化养分（TDN）=-1.291× 酸性洗涤纤维含量+101.35 ；

泌乳净能（NEL）=2.30202-0.0262395× 酸性洗涤纤维含量；

粗饲料分级指数（GI）=（104.4-1.24 酸性洗涤纤维含量）×（120/ 中性洗涤纤维含量）×（粗蛋白含量/ 中性洗涤纤维含量）。

并根据GI2008（以600 kg 奶牛为基数）对各组粗饲料的营养品质做分级处理。

1.4 数据统计与分析 利用Excel 软件整理试验数据，利用SPSS 软件进行单因素方差分析，利用Duncan’s 法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果

2.1 不同化学处理对机收玉米秸秆营养成分的影响 由表1 可知，与清水处理（对照组）相比，5%氢氧化钠+5% 尿素溶液处理（复合化学处理组）显著提高了玉米秸秆的粗脂肪含量（P＜0.05），不同化学处理（碱化处理组、氨化处理组、复合化学处理组）显著提高了玉米秸秆的粗蛋白质含量（P＜0.05），5% 氢氧化钠+5% 尿素溶液处理（复合化学处理组）显著降低了玉米秸秆的中性洗涤纤维含量（P＜0.05），不同化学处理（碱化处理组、氨化处理组、复合化学处理组）对玉米秸秆的干物质、粗灰分、酸性洗涤纤维含量无显著影响（P＞0.05）。

表1 机收玉米秸秆的营养成分 %

2.2 不同化学处理对机收玉米秸秆饲用价值的影响 由表2 可知，与清水处理（对照组）相比，5%氢氧化钠+5% 尿素溶液处理（复合化学处理组）显著提高了干物质采食量占体重的百分比（DMI）和相对饲喂价值（RFV）（P＜0.05），不同化学处理（碱化处理组、氨化处理组、复合化学处理组）显著提高了粗饲料分级指数（GI）（P＜0.05），4 组玉米秸秆的营养品质分级分别为二级、二级、二级、一级，不同化学处理（碱化处理组、氨化处理组、复合化学处理组）对玉米秸秆饲料中可消化干物质的百分比（DDM）、总可消化养分（TDN）、泌乳净能（NEL）无显著影响（P＞0.05）。

表2 机收玉米秸秆的饲用价值

3 讨论

玉米秸秆被广泛用于反刍动物饲养中，并且诸多研究都表明了碱化处理、氨化处理对玉米秸秆营养成分的改善作用。王玲恩（2023）指出，在碱化处理过程中，通常以氢氧化钠、生石灰作为碱化剂，起到膨化玉米秸秆的作用，反刍动物采食后，瘤胃液能更好地渗入玉米秸秆中，从而提高反刍动物的采食量和饲料消化率。陶正凯等（2019）尝试以2% 的氢氧化钠溶液预处理玉米秸秆，经过物质组成和脱氮效果的研究后发现，玉米秸秆中的木质素、半纤维素减少，纤维素增多，而且脱氮效果非常明显。王超等（2022）则指出，对玉米秸秆进行碱化处理能有效打破其内部紧凑的木质纤维素结构，进一步提高玉米秸秆的生物利用度，为玉米秸秆的饲料化应用提供了良好参考。宋振华等（2019）在玉米秸秆氨化过程中选择不同的氨化剂（尿素、碳酸氢铵）进行处理，结果发现，碳酸氢铵处理组玉米秸秆的还原糖含量更高，达到216.55 mg/g，因此，以碳酸氢铵作为氨化剂，处理后玉米秸秆的营养价值更高。鉴于氨化处理对玉米秸秆营养价值的改善作用，李靖（2021）对各项氨化技术进行了统一分析，并在育肥肉牛养殖中发现，氨化处理玉米秸秆能提高粗饲料适口性、粗蛋白质含量以及肉牛饲养经济效益。

与此同时，诸多学者为结合碱化处理、氨化处理的优点，提出了对玉米秸秆的复合化学处理方法。徐清华（2015）尝试用4% 尿素+2% 氧化钙+1% 氯化钠对玉米秸秆进行复合处理，与未处理组相比，复合处理后的玉米秸秆粗蛋白质含量更高，纤维素含量更低，并且在后续的绵羊饲喂试验中发现，与未处理组相比，复合处理组绵羊的平均日增重提高20.79%，饲料利用率提高13.83%。吕文龙（2012）对比了玉米秸秆处理前后（益生菌和石灰复合处理）营养成分的变化发现，复合处理后玉米秸秆中性洗涤纤维显著降低7.77%，酸性洗涤纤维显著降低10.92%，且pH 降低。在本试验中，与喷洒清水相比，喷洒5% 氢氧化钠+5%尿素溶液可显著提高玉米秸秆的粗脂肪、粗蛋白质含量，显著降低玉米秸秆的中性洗涤纤维含量。试验结果与前人保持较高一致性，说明复合处理（喷洒5% 氢氧化钠+5% 尿素溶液）能改善玉米秸秆的营养成分。

饲用价值是粗饲料的重要衡量指标，其中相对饲喂价值（RFV）是对粗饲料中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量的直接反映（刘月等，2018）。总可消化养分（TDN）、泌乳净能（NEL）、粗饲料分级指数（GI）主要用于评估粗饲料中能为反刍动物提供能量和营养的成分（李影正等，2022 ；李洋等，2016）。上述指标与饲用价值成正相关，数值越高，说明粗饲料的营养价值越高。在本试验中，与喷洒清水相比，喷洒5% 氢氧化钠+5% 尿素溶液能显著提高干物质采食量占体重的百分比（DMI）、相对饲喂价值（RFV）和粗饲料分级指数（GI），且玉米秸秆的营养品质分级从二级上升到一级。说明复合处理（喷洒5% 氢氧化钠+5% 尿素溶液）能提高玉米秸秆的饲用价值。

4 结论

由此可见，不同化学处理均能改善机收玉米秸秆的营养价值，其中喷洒5% 氢氧化钠+5% 尿素溶液（复合化学处理）时，机收玉米秸秆的营养成分及饲用价值更佳。