复合氨化处理对我国南方水稻秸秆营养成分和瘤胃降解特性的影响

引用本文

马玉林, 陈旭, 于江楠, 肖鉴鑫, 刘帅, 王靖俊, 曹志军. 复合氨化处理对我国南方水稻秸秆营养成分和瘤胃降解特性的影响[J]. 动物营养学报, 2020, 32(6): 2674-2682.

MA Yulin, CHEN Xu, YU Jiangnan, XIAO Jianxin, LIU Shuai, WANG Jingjun, CAO Zhijun. Effects of Compound Ammonia Treatment on Nutrient Composition and Rumen Degradation Characteristics of Rice Straw in Southern China[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2020, 32(6): 2674-2682.

复合氨化处理对我国南方水稻秸秆营养成分和瘤胃降解特性的影响

马玉林 , 陈旭 , 于江楠 , 肖鉴鑫 , 刘帅 , 王靖俊 , 曹志军

中国农业大学动物科学技术学院, 动物营养学国家重点实验室, 北京 100193

收稿日期: 2019-12-19

基金项目: 秸秆微贮关键技术研究与集成示范（201805510411370）

作者简介: 马玉林(1990-), 男, 甘肃临夏人, 博士研究生, 研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail:1273315377@qq.com.

通信作者: 曹志军, 教授, 博士生导师, E-mail:caozhijun@cau.edu.cn.

摘要: 本试验旨在研究复合氨化处理对我国南方水稻秸秆营养成分和瘤胃降解特性的影响。试验设置1个对照处理和4个复合氨化处理，这4个处理分别添加5%尿素（5U）、9%玉米浆+5%尿素（9C5U）、9%玉米浆+2.5%尿素（9C2.5U）、9%玉米浆+2.5%尿素+3%糖蜜（9C2.5U3M），在氨化0、3、7、14、30与60 d后采集样品，测定氨化处理和氨化时间对水稻秸秆营养成分的影响。然后采用尼龙袋法测定对照处理和复合氨化处理的水稻秸秆的干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）瘤胃有效降解率。结果表明：1）复合氨化处理可以显著降低水稻秸秆NDF和ADF含量（P < 0.05），显著增加CP含量（P < 0.05）；随着氨化时间的延长，DM含量基本保持不变，NDF和CP含量显著降低（P < 0.05），ADF含量显著增加（P < 0.05）。2）与对照处理相比，复合氨化处理的NDF、ADF和CP瘤胃有效降解率均显著提高（P < 0.05），其中5U处理的DM、NDF和ADF瘤胃有效降解率最高，9C5U处理的CP瘤胃有效降解率最高。综合得出，复合氨化处理能降低水稻秸秆NDF和ADF含量，提高CP含量，能显著提高水稻秸秆DM、CP、NDF和ADF瘤胃有效降解率；氨化30 d时各营养成分基本趋于稳定。9%玉米浆和5%尿素组合的处理效果最佳。

关键词: 水稻秸秆复合氨化尼龙袋技术瘤胃降解

Effects of Compound Ammonia Treatment on Nutrient Composition and Rumen Degradation Characteristics of Rice Straw in Southern China

MA Yulin , CHEN Xu , YU Jiangnan , XIAO Jianxin , LIU Shuai , WANG Jingjun , CAO Zhijun

State Key Laboratory of Animal Nutrition, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China

Corresponding author: CAO Zhijun, professor, E-mail:caozhijun@cau.edu.cn.

Abstract: This study was conducted to investigate the effects of compound ammonia treatment on nutrient composition and rumen degradation characteristics of rice straw in southern China. Experiment was set 1 control treatment and 4 compound ammonia treatments, which added 5% urea group (5U), 9% corn steep liquor + 5% urea group (9C5U), 9% corn steep liquor + 2.5% urea group (9C2.5U), 9% corn steep liquor + 2.5 % urea + 3% molasses group (9C2.5U3M), respectively. Samples were collected after 0, 3, 7, 14, 30 and 60 days of ammonization, and analyzed for nutritional components. Then the rumen degradation rate of dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) of rice straw in control and compound ammoniated treatments was measured by nylon bag method. The results showed as follows: 1) compound ammonia treatment could significantly reduce NDF and ADF contents in rice straw (P < 0.05), CP content in rice straw was significantly increased (P < 0.05). With the extension of ammonia time, the DM content remained unchanged. NDF and CP contents were decreased gradually (P < 0.05), and ADF content gradually increased (P < 0.05). 2) The effective degradation rates of DM, NDF, ADF and CP of compound ammonia treatments were significantly higher than those of control treatment (P < 0.05). Among them, the effective degradation rate of DM, NDF and ADF in the 5U treatment was the highest, and the effective degradation rate of CP in the 9C5U treatment was the highest. It is concluded that compound ammonia treatment can decrease the NDF and ADF contents of rice straw, and significantly improve the rumen degradation rate of DM, CP, NDF and ADF of rice straw; at 30 days of ammonization, the nutrients tend to be stable. Rice straw is best treated with 9% corn steep liquor and 5% urea.

Key words: rice straw compound ammonia nylon bag method rumen degradation

我国是农业大国，秸秆资源十分丰富，占世界秸秆总产量的20%~30%^[1]。但是其利用率并不高。目前，农作物副产品在收集或还田后，主要用做农田肥料、动物饲料、工业生产原料和燃料。用来做动物饲料的秸秆仅有23%，37%的秸秆以焚烧的方式处理，对环境造成了严重的污染^[2]。秸秆作为畜牧业发展过程中的重要生物资源，由于其粗纤维含量较高，粗蛋白质(CP)含量低，导致其适口性差，消化率低。这使得秸秆在畜牧生产中的利用率不高。因此，秸秆饲料在利用过程中要经过适当的预处理，提高其营养价值，进而提升反刍动物养殖效率和经济效益。

氨化处理秸秆是一种比较常见和成熟的秸秆预处理方式，主要起碱化作用、中和作用和氨解作用。氨化后的秸秆主要呈碱性，一方面破坏了秸秆中纤维素、半纤维素和木质素之间的连接，增加了反刍动物瘤胃微生物的接触面积；另一方面可以保证反刍动物在采食大量的精料时还可以维持瘤胃pH环境，使得瘤胃微生物有一个良好的生长环境^[3]。氨解反应一方面破坏木质素与多糖之间的酯键，形成了铵盐，而铵盐是一种非蛋白氮化合物，是反刍动物瘤胃中微生物合成微生物蛋白的前体物质；另一方面提供了瘤胃微生物生长需要的氮源，增强了瘤胃微生物的活力，提高了瘤胃微生物对秸秆的降解。有很多研究证明，经尿素处理的秸秆瘤胃消化率有大幅度的提高^[4-7]。使用尿素处理秸秆可以抑制霉菌生长，保障秸秆品质^[8]。此外，氨化处理的秸秆物理强度低于未处理的秸秆，可以产生更多的秸秆碎粒，秸秆碎粒有利于刺激瘤胃细菌的附着和生长。颗粒尺寸的减小和附着位点的增加有利于微生物的定植和对秸秆的降解。

糖蜜作为碳源不仅能提高瘤胃微生物活性还可以改善饲料适口性^[9]。另外，饲粮中添加尿素往往会有氨中毒的情况发生，糖蜜可作为缓冲剂减缓尿素分解速度，从而避免尿素氮分解过快而造成家畜中毒^[10]。研究表明，经尿素氨化处理的水稻秸秆CP含量显著提高，粗纤维含量降低^[11]。虽然尿素处理水稻秸秆可以显著提高CP含量，但是尿素的利用率并不高，有研究表明，用尿素处理水稻秸秆氮的留存率仅有30%~35%，其余的释放到了大气中，一方面对环境造成污染，另一方面降低了尿素氮的利用率。为了克服氮损失问题，有研究表明可以用酸固定氮，提高秸秆中氮的留存率，最初用有机酸和无机酸处理秸秆，但是有机酸和无机酸处理水稻秸秆一方面价格昂贵，另一方面还存在安全隐患，后来有研究发现可以用玉米浆固氮^[12]，玉米浆不仅成本低廉，而且对人和家畜无安全隐患。

玉米浆是生产玉米淀粉的副产物，在湿法生产玉米淀粉的过程中，提取淀粉需要用亚硫酸溶液浸泡。玉米浸渍液经浓缩即可得到黄褐色液体既玉米浆。玉米浆中富含可溶性蛋白、碳水化合物、乳酸等物质。玉米浆呈酸性，pH在3.7左右。有研究表明，玉米浆可以解决尿素处理麦秸脱出氨和发酵不良问题，可以有效固定氨^[13]。因此，本试验比较了不同的复合氨化处理方式对水稻秸秆氨化效果的影响，通过营养成分和营养成分瘤胃有效降解率的测定，确定水稻秸秆的最佳氨化方法，以期为水稻秸秆饲料化利用提供一定的理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

水稻秸秆采集于河南省信阳市固始县郊区农田，玉米浆购买于河南焦作市豫新药辅有限公司。试验开展于北京中地种畜良种奶牛科技园。

1.2 试验设计

干水稻秸秆(含水量10.0%)收集后切短至3~5 cm，水分含量均调整为45%，对照处理添加与试验处理等量的水。4个复合氨化处理分别添加5%尿素(5U)、9%玉米浆+5%尿素(9C5U)、9%玉米浆+2.5%尿素(9C2.5U)、9%玉米浆+2.5%尿素+3%糖蜜(9C2.5U3M)，添加物以水稻秸秆干物质(DM)基础按各自比例进行添加。混合均匀后装入35 cm×25 cm的呼吸发酵袋后抽真空，室温密封保存，每个处理设3个重复，在氨化0、3、7、14、30与60 d后取样，分析氨化处理和氨化时间对水稻秸秆营养成分的影响。

1.3 水稻秸秆营养成分检测

将各处理不同时间点的水稻秸秆取样，放入65 ℃鼓风干燥机中烘48 h，再经筛孔为1 mm粉碎机粉碎。然后根据张丽英^[14]描述的方法测定样品的DM、CP含量。根据Van Soest等^[15]所描述的方法，使用ANKOM-2000i全自动纤维分析仪测定样品的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量。用乙醚浸提法测定样品的粗脂肪(EE)含量。灼烧法测定样品的粗灰分(Ash)的含量。

1.4 试验动物及饲粮

选用体况良好、体重和胎次相近的装有永久性瘤胃瘘管的泌乳中后期荷斯坦奶牛3头，每天饲喂3次，自由饮水。饲喂时间分别为07:30、14:30、18:30。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(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis)

%
项目Items	含量Content
原料Ingredients
燕麦草Oat hay	2.6
苜蓿干草Alfalfa hay	3.3
苜蓿青贮Alfalfa silage	8.3
全株玉米青贮Corn silage	41.0
压片玉米Steam-flaked corn	11.0
玉米Corn	5.0
豆粕Soybean meal	8.3
大豆皮Soybean hull	3.2
玉米干酒糟及其可溶物Corn DDGS	4.7
喷浆玉米皮Sprayed corn skin	3.0
棉籽粕Cottonseed meal	3.0
糖蜜Molasses	2.8
百事美Berg+Schmidt	0.5
益康XP XPC	0.3
预混料Premix¹⁾	2.3
小苏打NaHPO₃	0.4
奥优金OPTIGEN	0.3
合计Total	100.0
营养水平Nutrient levels²⁾
产奶净能NE_L/(MJ/kg)	6.5
粗蛋白质CP	18.0
粗脂肪EE	3.0
中性洗涤纤维NDF	32.3
酸性洗涤纤维ADF	21.8
钙Ca	0.5
磷P	0.4
1)每千克预混料含有One kilogram of premix contained the following：VA 116 500 IU，VD 357 000 IU，VE 750 IU，Fe 1.1 mg，Cu 0.7 mg，Mn 2.2 mg，I 76 mg，Se 5.5 mg，Co 29 mg。 2)产奶净能为计算值，其余营养水平为实测值。NE_L was a calculated value, while the other nutrient levels were measured values.

表 1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis)

1.5 样品采集及测定

氨化60 d后，将水稻秸秆样品分别称取4 g左右，装入已知质量的尼龙袋(孔径40~60 μm，规格12 cm×8 cm，使用前洗净，65 ℃烘干)内，每个样品分别在3头瘘管牛瘤胃内培养6、12、24、36、48、72和96 h后取出，洗净，烘干，每头牛视作1个重复，每个样品3个重复，每头牛每个时间点设2个平行。测定并计算不同时间点样品的DM、CP、NDF和ADF的瘤胃实时降解率。

1.6 数据处理与分析方法

根据Ørskov等^[16]提出的瘤胃降解参数模型，饲粮中的某营养成分和饲粮在瘤胃的停留时间符合指数曲线，根据以下公式计算瘤胃实时降解率：

式中：P为尼龙袋在瘤胃中滞留t时间后的饲粮某营养成分降解率；t为饲粮在瘤胃中的滞留时间(h)；a为被测饲粮样品某营养成分的快速降解部分(%)；b为慢速降解部分(%)；c为慢速降解部分的降解速率(%/h)。

饲粮营养成分的瘤胃有效降解率按以下公式计算：

式中：ED为瘤胃有效降解率；a为被测饲粮样品某营养成分的快速降解部分(%)；b为慢速降解部分(%)；c为慢速降解部分的降解速率(%/h)；k为样品中某营养成分的瘤胃外流速率(%/h)，取0.025/h^[17]。

试验数据采用SPSS 24.0软件进行统计分析，水稻秸秆的营养成分数据采用两因子方差分析，水稻秸秆营养成分的瘤胃有效降解率数据采用单因素方差分析，差异显著者采用Duncan氏法进行多重比较。P < 0.05作为显著性分析依据。

2 结果 2.1 复合氨化处理不同时间水稻秸秆营养成分的变化

如表 2所示，氨化时间对水稻秸秆CP、NDF、ADF和Ash含量有显著影响(P < 0.05)，随着氨化时间的延长，CP含量呈现下降趋势，氨化30 d时逐渐趋于稳定。各处理水稻秸秆NDF含量总体上呈现下降的趋势，氨化30 d时水稻秸秆NDF含量最低。ADF含量随着氨化时间的增加呈现先降低后上升的趋势，在氨化30 d时各处理水稻秸秆ADF含量最低。EE含量随着氨化时间的延长呈现上升的趋势，在氨化60 d时EE含量最高。Ash含量随着氨化时间的延长呈现上升的趋势，在氨化30 d时Ash含量最高。

表 2 复合氨化处理和氨化时间对水稻秸秆营养成分的影响(干物质基础) Table 2 Effects of combined ammonia treatment and amination time on nutrient composition of rice straw (DM basis)

%
项目 Items	氨化时间Ammonia time/d						SEM	复合氨化处理 Combined ammonia treatment					SEM	P值P-value
项目 Items	0	3	7	14	30	60	SEM	对照 Control	5U	9C 5U	9C 2.5 U	9C 2.5U3M	SEM	D	T	D×T
粗蛋白质 CP	12.4^a	12.2^a	10.7^b	9.0^d	9.9^c	9.4^cd	0.740	6.4^d	11.0^bc	13.8^a	11.1^b	10.5^c	0.128	< 0.001	< 0.001	< 0.001
干物质 DM	97.8	95.6	95.8	97.7	97.3	96.3	0.820	96.8	95.7	97.0	97.2	97.2	0.329	0.227	0.615	0.443
中性洗涤纤维 NDF	68.0^a	65.8^b	66.3^ab	67.7^a	63.9^c	63.4^c	0.754	67.6^a	67.5^a	64.3^b	63.7^b	66.2^a	0.300	< 0.001	< 0.001	0.304
酸性洗涤纤维 ADF	41.2^c	40.5^c	40.4^c	42.8^b	38.5^d	50.8^a	0.638	43.7^a	44.0^a	40.7^b	40.5^b	43.0^a	0.524	< 0.001	< 0.001	0.427
粗脂肪 EE	2.3	2.4	2.4	2.8	2.6	3.0	0.057	2.7^a	2.5^b	2.6^ab	2.6^ab	2.6^ab	0.119	< 0.001	0.099	0.002
粗灰分 Ash	12.9^c	13.2^bc	13.4^ab	13.2^bc	13.6^a	13.4^ab	0.165	13.6^b	12.9^c	13.2^c	13.9^a	13.0^c	0.133	0.006	< 0.001	0.258
D：复合氨化处理；T：氨化时间；D×T：复合氨化处理和氨化时间的交互作用。同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P < 0.05), 相同或者无字母表示差异不显著(P>0.05)。5U：5%尿素；9C5U：9%玉米浆+5%尿素；9C2.5U：9%玉米浆+2.5%尿素；9C2.5U3M：9%玉米浆+2.5%尿素+3%糖蜜。下表同。 D: compound ammonia treatment; T: ammonia time; D×T: interaction of compound ammonia treatment and ammonia time. In the same row, values with different small letter superscripts mean significant differences (P < 0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). 5U: 5% urea; 9C5U: 9% corn steep liquior+5% urea; 9C2.5U: 9% corn steep liquior+2.5% urea; 9C2.5U3M: 9% corn steep liquior+2.5% urea+3% molasses. The same as below.

复合氨化处理对水稻秸秆CP、NDF、ADF和Ash含量有显著的影响(P < 0.05)，各处理CP含量均显著高于对照处理(P < 0.05)，9C5U处理CP含量最高，为13.8%。9C5U和9C2.5U处理的NDF和ADF含量显著低于对照处理(P < 0.05)。5U处理的Ash含量最低。

氨化时间和复合氨化处理对水稻秸秆CP和EE含量有显著的交互作用(P < 0.05)。

2.2 复合氨化处理对水稻秸秆DM瘤胃降解特性的影响

如表 3所示，在瘤胃培养6 h，5U处理的DM瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)。在瘤胃培养12 h，5U、9C2.5U处理的DM瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理有最高值。在瘤胃培养24 h，5U、9C2.5U处理的DM瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理有最高值。在瘤胃培养36、48、72和96 h，各试验处理的DM瘤胃降解率均显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理有最高值。各试验处理慢速降解部分均显著高于对照处理(P < 0.05)，其中9C5U处理有最高值。各试验处理的DM瘤胃有效降解率均显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理有最高值。

表 3 复合氨化处理对水稻秸秆DM瘤胃降解特性的影响 Table 3 Effects of compound ammonia treatment on rumen degradation characteristics of rice straw DM

项目 Items	实时降解率Real-time degradability rate/%							降解参数Degradation parameter
项目 Items	6 h	12 h	24 h	36 h	48 h	72 h	96 h	a/%	b/%	c/(%/h)	ED/%
对照Control	19.0^b	21.0^c	29.1^c	35.1^d	42.0^e	48.0^d	49.8^d	12.4^ab	45.0^c	2.1	32.6^d
5U	25.2^a	33.1^a	44.4^a	53.8^a	62.8^a	72.2^a	76.0^a	16.2^a	68.3^b	2.3	48.7^a
9C5U	15.2^cd	19.3^c	28.1^c	47.2^b	55.9^b	69.0^a	72.1^ab	4.0^c	84.1^a	2.0	41.6^b
9C2.5U	17.5^bc	28.0^b	38.7^ab	46.0^b	52.0^c	62.3^b	69.5^b	11.5^b	67.3^b	2.1	41.5^b
9C2.5U3M	13.3^d	21.4^c	34.5^bc	43.1^c	46.8^d	55.9^c	59.7^c	3.9^c	59.3^b	2.9	35.7^c
SEM	1.1	1.2	2.6	0.6	1.0	1.5	1.4	1.2	3.1	0.2	0.5
P值P-value	< 0.001	< 0.001	0.007	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	0.111	< 0.001
a表示快速降解部分；b表示慢速降解部分；c表示慢速降解部分的降解速率；ED表示瘤胃有效降解率。同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 a was rapidly degraded proportion；b was slowly degraded proportion；c was the degradation speed of slowly degraded proportion；ED was effective degradation rate. In the same column, values with different small letter superscripts mean significant difference (P < 0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant (P>0.05). The same as below.

表 3 复合氨化处理对水稻秸秆DM瘤胃降解特性的影响 Table 3 Effects of compound ammonia treatment on rumen degradation characteristics of rice straw DM

2.3 复合氨化处理对水稻秸秆NDF瘤胃降解特性的影响

如表 4所示，在瘤胃培养6 h，5U处理NDF瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理的NDF瘤胃降解率最高。在瘤胃培养24、36、48、72和96 h，各试验处理的NDF瘤胃降解率均显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理的NDF瘤胃降解率最高。5U处理的NDF瘤胃快速降解部分显著高于对照处理(P < 0.05)。各试验处理的NDF瘤胃慢速降解部分显著高于对照处理(P < 0.05)，其中9C5U处理有最高值。各试验处理的NDF瘤胃有效降解率均显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理有最高值。

表 4 复合氨化处理对水稻秸秆NDF瘤胃降解特性的影响 Table 4 Effects of compound ammonia treatment on rumen degradation characteristics of rice straw NDF

项目 Items	实时降解率Real-time degradability rate/%							降解参数Degradation parameter
项目 Items	6 h	12 h	24 h	36 h	48 h	72 h	96 h	a/%	b/%	c/(%/h)	ED/%
对照Control	12.6^bc	17.6^d	25.0^c	31.7^d	38.1^e	44.9^d	45.9^d	6.1^b	45.9^d	2.4	28.3^e
5U	19.8^a	28.4^a	41.0^a	51.8^a	60.5^a	71.0^a	75.0^a	9.8^a	73.7^ab	2.4	45.7^a
9C5U	13.6^b	22.3^bc	35.3^b	45.9^b	55.7^b	68.9^a	71.9^a	3.6^bc	79.5^a	2.2	40.8^b
9C2.5U	10.9^c	24.9^b	36.4^b	42.7^c	47.0^c	59.7^b	66.6^b	5.4^bc	68.7^b	2.3	37.7^c
9C2.5U3M	10.3^c	20.7^cd	34.7^b	41.2^c	44.2^d	54.8^c	59.6^c	2.0^c	60.6^c	3.0	34.5^d
SEM	0.7	1.0	0.6	0.8	0.7	0.9	1.3	1.1	2.1	0.3	0.4
P值P-value	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	0.006	< 0.001	0.332	< 0.001

表 4 复合氨化处理对水稻秸秆NDF瘤胃降解特性的影响 Table 4 Effects of compound ammonia treatment on rumen degradation characteristics of rice straw NDF

2.4 复合氨化处理对水稻秸秆ADF瘤胃降解特性的影响

如表 5所示，在瘤胃培养6 h，5U处理的ADF瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理有最高值。在瘤胃培养24、36、48、72和96 h，各试验处理的ADF瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理有最高值。9C5U处理的ADF慢速瘤胃降解部分显著高于对照处理(P < 0.05)。各试验处理的ADF瘤胃有效降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中5U处理瘤胃有效降解率最高。

表 5 复合氨化处理对水稻秸秆ADF瘤胃降解特性的影响 Table 5 Effects of compound ammonia treatment on rumen degradation characteristics of rice straw ADF

项目 Items	实时降解率Real-time degradability rate/%							降解参数Degradation parameter
项目 Items	6 h	12 h	24 h	36 h	48 h	72 h	96 h	a/%	b/%	c/(%/h)	ED/%
对照Control	9.1^bc	13.9^d	22.6^c	28.1^d	35.9^e	41.4^d	44.3^d	4.3^ab	44.3^d	2.2	25.1^e
5U	16.3^a	25.6^a	36.9^a	48.4^a	58.7^a	67.6^a	71.8^a	5.6^a	70.9^b	2.7	42.3^a
9C5U	10.3^b	19.1^bc	32.8^b	42.5^b	52.6^b	65.6^a	68.8^a	1.0^b	79.4^a	2.2	37.9^b
9C2.5U	7.1^c	21.7^b	33.3^b	40.5^bc	44.8^c	56.3^b	64.0^b	4.0^ab	67.4^b	2.3	35.7^c
9C2.5U3M	7.5^c	17.2^cd	31.3^b	39.1^c	41.1^d	51.1^c	56.6^c	1.4^b	55.9^c	3.0	32.0^d
SEM	0.7	1.1	0.6	0.8	0.7	1.0	1.4	1.1	2.3	0.2	0.6
P值P-value	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	0.040	< 0.001	0.060	< 0.001

表 5 复合氨化处理对水稻秸秆ADF瘤胃降解特性的影响 Table 5 Effects of compound ammonia treatment on rumen degradation characteristics of rice straw ADF

2.5 复合氨化处理对水稻秸秆CP瘤胃降解特性的影响

如表 6所示。在瘤胃培养6 h，各处理的CP瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中9C5U处理有最高值。在瘤胃培养24 h，5U、9C5U和9C2.5U处理的CP瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中9C5U处理有最高值。在瘤胃培养48、72和96 h，各试验处理的CP瘤胃降解率显著高于对照处理(P < 0.05)，其中9C5U处理有最高值。所有试验处理的CP瘤胃有效降解率均高于对照处理(P < 0.05)，其中9C2.5U处理的CP瘤胃有效降解率最高。

表 6 复合氨化处理对水稻秸秆CP瘤胃降解特性的影响 Table 6 Effects of compound ammonia treatment on rumen degradation characteristics of rice straw CP

项目 Items	实时降解率Real-time degradability rate/%							降解参数Degradation parameter
项目 Items	6 h	12 h	24 h	36 h	48 h	72 h	96 h	a/%	b/%	c/(%/h)	ED/%
对照Control	10.1^d	24.8^a	26.7^d	32.6^c	36.5^d	43.3^c	45.3^c	6.9	40.6^c	3.0^a	28.9^d
5U	12.6^c	26.3^a	33.0^b	40.6^b	47.7^b	54.7^b	59.2^b	6.4	56.9^b	2.8^a	35.9^b
9C5U	17.4^a	23.4^a	35.7^a	46.9^a	53.7^a	58.8^a	64.2^a	6.9	61.2^b	2.8^a	39.4^a
9C2.5U	14.5^bc	19.9^b	30.2^c	41.5^b	46.3^b	51.3^b	56.7^b	5.3	56.0^b	2.7^a	33.9^c
9C2.5U3M	16.3^ab	19.1^b	25.4^d	33.5^c	40.8^c	52.4^b	57.2^b	10.5	75.7^a	1.1^b	33.3^c
SEM	0.7	1.1	0.6	0.8	0.8	1.1	1.6	1.3	4.3	0.3	0.4
P值P-value	< 0.001	0.003	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	0.120	0.003	0.010	< 0.001

表 6 复合氨化处理对水稻秸秆CP瘤胃降解特性的影响 Table 6 Effects of compound ammonia treatment on rumen degradation characteristics of rice straw CP

3 讨论 3.1 复合氨化处理对水稻秸秆营养成分的影响

水稻秸秆CP含量低，粗纤维和二氧化硅含量高^[18]，直接饲喂适口性差，采食量低。氨化能增加水稻秸秆的CP含量，降低NDF和ADF含量，改善适口性^[19]。经尿素处理的秸秆，氮在秸秆中的利用率较低，氮无法得到充分的利用^[13]，不仅对环境造成污染，且因为留存在秸秆中的氮是水溶性的，在瘤胃中损失严重^[20]。为了解决氮损失问题，提高氮的利用率，有研究表明使用玉米浆可以缓解氮的流失，玉米浆是提取淀粉的副产物，呈酸性，可以用来固定氮^[21]。糖蜜是饲喂反刍动物最适宜的添加物，可改善适口性，提高采食量，同时可提高瘤胃微生物的活性^[22]。采用复合氨化处理是水稻秸秆饲料化利用的一种简便途径，一方面可以充分利用水稻秸秆资源，减少环境污染，另一方面能缓解反刍动物粗饲料短缺的问题^[23-24]。复合氨化后水稻秸秆的CP含量从6.2%提高到11.0%以上，这与刘卢生等^[25]研究结果相似。氨化30 d后水稻秸秆NDF和ADF含量均下降5.5%，这可能是因为尿素溶于水中呈碱性，碱性物质可以被细胞壁吸收，破坏了水稻秸秆纤维内部结构，使得纤维之间结合的氢键变弱^[26-28]，并通过化学方式分解木质素与半纤维素的酯键，使结构纤维膨胀^[29-30]，秸秆变蓬松，增加吸附纤维素酶的表面积，有利于酶解的进行^[31]。同时Sirohi等^[32]研究表明，碱性环境可以使半纤维素溶解，使得NDF含量下降，汤丽琳等^[33]研究表明，经过尿素处理的水稻秸秆NDF含量降低2.3%。氨化过程中形成的铵盐可为瘤胃微生物提供氮源，有利于瘤胃微生物繁殖和生长。

3.2 复合氨化处理营养成分降解特性

本试验采用尼龙袋法测定复合氨化水稻秸秆的瘤胃降解特性，该方法作为测定粗饲料营养价值的半体内法被广泛用来测定粗饲料营养成分的瘤胃降解率^[34]。DM瘤胃有效降解率是影响反刍动物干物质采食量(DMI)的一个主要因素，因饲粮种类的不同而变化。不同饲粮的DM降解率会随着瘤胃培养时间的延长呈现不同程度的增加^[35]。本试验中复合氨化处理能有效提高水稻秸秆DM、CP、NDF和ADF的瘤胃有效降解率。从表 3可以看出，9C5U、9C2.5U和9C2.5U3M处理的瘤胃DM降解率均低于5U处理，这可能是尿素处理秸秆能提高瘤胃DM降解率主要原因是尿素溶解呈碱性环境，而添加玉米浆、糖蜜使得乳酸菌代谢产生的乳酸中和了部分碱性，导致DM降解率低于5U处理。Rivas等^[36]研究表明，玉米浆的营养很适合乳酸菌生长，乳酸菌代谢产生乳酸，中和了一部分碱，导致对秸秆的碱化作用减弱，进而对秸秆DM的降解产生了抑制作用。

本试验中复合氨化处理的CP瘤胃降解率和有效降解参数均显著高于对照处理，表明氨化能改善秸秆营养价值，提高营养成分消化率^[37]。另外，玉米浆可以提高秸秆中的氮的留存量^[12]，使秸秆中CP含量上升，进而增加了CP的摄入量，提高水稻秸秆CP瘤胃降解率^[38]。NDF和ADF是植物细胞壁的主要组成成分，其瘤胃降解率是评价饲粮营养价值的重要指标，反映饲粮中纤维类物质在瘤胃内消化的难易程度，受饲粮NDF和ADF组成的影响^[39]。本试验中，复合氨化处理均能提高水稻秸秆NDF和ADF瘤胃降解率，且降解主要发生在慢速降解部分，说明水稻秸秆降解困难，这可能与水稻秸秆中位于纤维素之间的木质素的含量很高有关，木质素被认为是最丰富的天然芳香族有机聚合物，具有抗压缩、抑制微生物降解速度和程度的作用，因而降低了水稻秸秆在瘤胃内的降解^[40]。经复合氨化处理的秸秆中半纤维素－木质素复合物溶胀导致可用于瘤胃微生物攻击的表面积增加，微生物易于攻击结构性碳水化合物，提高纤维降解率^[3]。反刍动物主要通过在消化道内分泌的纤维素酶降解利用纤维类物质^[41]，复合氨化在一定程度上破坏了木质素和半纤维素之间连接的化学键，有利于瘤胃微生物的消化利用。所以，复合氨化后的水稻秸秆DM、NDF、ADF和CP的瘤胃降解率均提高。

4 结论

① 复合氨化处理水稻秸秆可以降低NDF和ADF含量，提高水稻秸秆CP含量。

② 复合氨化处理可以提高水稻秸秆DM、NDF、ADF和CP的瘤胃降解率。氨化30 d时, 各营养成分基本趋于稳定，为了避免更多的营养物质损失，发酵时间不宜过长。

③ 水稻秸秆经9%玉米浆和5%尿素混合处理效果最好。

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