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1、http://www.paper.edu.cn秸稈飼料加工方法及利用的研究進展吳孝杰,劉曉敏,許麗梅,王揚,汪洋洲,吳震洋甘肅農業(yè)大學動物科學技術學院甘肅蘭州(730070)E-mail:wuxiaojie344@163.com摘要:本文概述了農作物秸稈的結構特點及開發(fā)利用的限制因素,歸納了當前幾種主要的處理方法,淺析提高秸稈飼用價值的方法等問題。關鍵詞:秸稈結構特點限制因素處理方法飼用價值我國是一個農業(yè)大國,谷物作為農業(yè)生產的必然產物,是一種十分寶貴的資源,據粗略統計,每年約產農作物秸稈5.7億噸,
2、但是植物秸稈因其莖細胞壁中含有木質纖維素而很難作為工業(yè)原料及飼料。目前,全國大約有3%的秸稈直接作為農村生活燃料;10%用于牲畜的飼料;23%用作副工業(yè)產品;60%直接還田,而大量的秸稈被就地焚燒,既造成了資源的[1]浪費,又污染了環(huán)境。如何提高秸稈的利用率研究仍是當今世界性的研究課題。1.秸稈飼料的特點1.1秸稈的結構特點1.1.1秸稈的結構及碳水化合物的合成秸稈的主要成分是纖維物質和少量的粗蛋白、粗脂肪,這三種成分在干物質中的含量一[2]般在75%~85%`、2.5%~8.0%和1.0%~2.5%
3、之間,另外還有4.5%~10%的粗灰分??梢娊斩挼淖钪饕煞质谴掷w維。粗纖維是飼料中所有不溶于一定濃度的稀酸、稀堿、乙醇有機物質的總稱。粗纖維包括纖維素、半纖維素、多縮戊糖及鑲嵌物質(木質素、角質)等。1.1.1.1纖維素纖維素屬木質化天然纖維,其結晶度和聚合度均很高。是植物細胞壁的主要構成成分,也是自然界中最大的有機物質。它的化學結構乃是有許多β-1.4糖苷鍵連接而成的葡萄糖單位的聚合體,在葡萄糖單位上的第六碳原子里反式連接,從而導致整個纖維素結構呈穩(wěn)定的扁帶狀的微纖維,除此以外,在微纖維之間還有牢
4、固的氫鍵連接,從而導致纖維素基本上不[3]可容。對于各種酶的作用也是有極大的抵抗力。1.1.1.2.半纖維素半纖維素是許多不同的單糖聚合體的異源性混合體,包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖與半乳糖等,各單糖聚合體間分別以共價鍵、氫鍵、酯鍵或醚鍵相連接,因而呈現穩(wěn)定的化學結構;此外,隨著農作物秸稈的成熟,植物體內的半纖維素逐漸增多,并參與其中,[3]從而進一步增強了植物體的堅實性,也降低了它們的可消化性。1.1.1.3木質素木質素結構復雜,是一個以苯基丙烷為基木結構的、不規(guī)則三維網狀結構的高聚物。典型木
5、質素是由松柏醇、芥子醇和對一香豆醇作為先體結構物質組成基本的結構單元。這些木質素結構單元常常以它們的糖苷形式貯存在細胞中,合成木質素時,便從糖苷中釋放出來參與化學反應木質素結構單元之間主要通過醚鍵和碳碳鍵的方式連接。秸稈之所以很難在常規(guī)條件下降解,主要是因為秸稈中纖維素、半纖維素與木質素的結合方式:木質素與半纖維素經共價鍵形式結合將纖維素分子包埋在中間,使降解纖維素的酶不易與纖維素分子接觸木質素的水不溶性、復雜的化學結構,也給降解帶來了很大困難。所以,要徹底降解纖維素,必[4]須首先運用微生物解決木質
6、素的降解問題。-1-http://www.paper.edu.cn1.2秸稈飼料的營養(yǎng)的特點籽實收獲后曬干的三大秸稈(玉米、小麥和水稻)的粗脂肪含量低,有效能含量不足,它們的代謝能含量比青干草、全株玉米青貯料、能量飼料、蛋白質飼料分別低14.64%,25.06%,52.07%,56.24%。秸稈飼料的粗蛋白質含量為2%一7%不等,低干動物糞便中的粗蛋白質含量,上述三種秸稈在牛瘤胃內24小時粗蛋白質的消化率在30%左右,僅相當于苜蓿干草的50%。如果將這些秸稈不加處理作為惟一飼料使用,即使用于牛羊也滿足
7、不了它們的需要。秸稈飼料嚴重缺乏維生素,礦物質元素如鈣、磷含量低,且硅酸鹽含量高,粗纖維含量高,干物質中粗纖維含量為31%-45%酸性洗滌纖維(ADF)的含量在50%以上,然而,牛羊等反芻動物由于消化生理的要求,必須供給一定量的粗纖維素,才能保證其消化代謝的正常[5]進行。2.充分認識農作物秸稈的地位和作用農作物光合作用的產物一半在籽實中,一半在秸稈里。長期以來,人們一直把秸稈看作是農作物的副產品,存在重糧食利用,輕秸稈利用的觀念。傳統農業(yè)和簡單再生產對秸稈的利用,僅僅是燒火做飯、飼養(yǎng)牲畜、蓋房、取暖
8、和肥田等。隨著現代加工技術發(fā)展,對農作物秸稈認識應有一個轉變,秸稈和籽實一樣都是重要的農產品。加強農作物秸稈綜合利用對加快農村經濟發(fā)展具有重要作用。秸稈作為重要的生物質資源,總能量基本和玉米、淀粉的總能量相當。秸稈燃燒值約為標準煤的50%,秸稈蛋白含量約為5%,纖維含量在3%左右,還含有一定量的鈣、磷等礦物質,1噸普通秸稈的營養(yǎng)價值平均與0.25噸糧食的營養(yǎng)價值相當。家測算,每生產1噸玉米可產兩噸秸稈,每生產1噸稻谷和小麥可產1噸秸稈。我國每年可產農作物