陳曉霞

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林吉林 132101）

目前，玉米秸稈利用率極低，回收加工二次利用的成本高，導(dǎo)致玉米秸稈不能充分回收利用（卜毓堅等，2006）。因此，大部分秸稈都是秋收之后就地焚燒，這樣不僅造成空氣污染（曹國良等，2005；Duan等，2004），嚴重危害人類的健康，而且造成資源的浪費（王麗等，2008；黃金華等，2009）。 因此，如何充分、高效的利用秸稈資源是目前首要任務(wù)。

秸稈應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)中，主要是秸稈飼料化，傳統(tǒng)的方法是秸稈不經(jīng)過任何處理直接飼喂牛羊，導(dǎo)致利用率和消化率極低（馮仰廉，2004）。由于秸稈粗纖維含量高，適口性差，經(jīng)過適當?shù)奶幚盹曃古Ｑ虻确雌c動物，才能提高秸稈消化利用率（孟慶翔，1995），所以本試驗主要是研究秸稈經(jīng)過氨化和青貯處理后對綿羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響。

人工瘤胃技術(shù)又稱瘤胃體外模擬培養(yǎng)法,是體外接種后用瘤胃液進行培養(yǎng)發(fā)酵的方法。此方法的優(yōu)點是操作簡單、省時省力，最重要的是節(jié)約試驗成本，不需要很多試驗動物，只需供體瘤胃液的動物。本研究設(shè)計了一套人工瘤胃體外模擬系統(tǒng)，經(jīng)過前期試驗研究，已經(jīng)趨于穩(wěn)定，可以進行正式試驗。

目前有關(guān)氨化和青貯玉米秸稈飼料的應(yīng)用報道很多，但是應(yīng)用于綿羊體外瘤胃發(fā)酵的報道較少，為了探索玉米秸稈飼料在綿羊生產(chǎn)中的應(yīng)用，本研究采用自行設(shè)計的人工瘤胃體外培養(yǎng)系統(tǒng)，進行了氨化和青貯玉米秸稈飼料應(yīng)用于綿羊瘤胃發(fā)酵的對比試驗，旨在為進一步研究開發(fā)不同玉米秸稈處理方式飼料的綜合利用打下基礎(chǔ)，同時，為開發(fā)新型飼料資源和畜牧業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼養(yǎng) 試驗選用健康、年齡大小、體重一致的綿羊5頭，進行瘤胃瘺管手術(shù)，術(shù)后做好消炎工作，待恢復(fù)健康后做瘤胃液的供體動物。每日飼喂兩次,分別為8:00、16:00，全天可自由飲水。

1.2 人工瘤胃設(shè)備 本試驗所用的體外培養(yǎng)設(shè)備為在前人的研制的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計開發(fā)的人工瘤胃體外培養(yǎng)系統(tǒng)（ZL200920094956.7）。本系統(tǒng)主要有6部分組成。分別為發(fā)酵培養(yǎng)系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、緩沖液輸入系統(tǒng)、食糜收集系統(tǒng)以及電控和恒溫培養(yǎng)系統(tǒng)。

1.3 試驗設(shè)計 試驗采用單因素完全隨機化試驗設(shè)計。共設(shè)計三種日糧，分為A、B、C三組，每組4個重復(fù)。A組為對照組，玉米秸稈不經(jīng)過任何處理，B組為氨化玉米秸稈組，C組為青貯玉米秸稈組。試驗日糧精料配方見表1。

表1 精料補充料組成及營養(yǎng)水平

1.4 樣品采集及指標測定 每天7:30在飼喂前分別采集發(fā)酵罐內(nèi)的瘤胃液，瘤胃液體取出后取上清液后立即采用pHS-3B型高精度酸度計測定pH。然后剩下的將其分成兩部分,一部分3500 r/min離心測定NH3-N，另一部分3000 r/min離心后取上清液5 mL加偏磷酸1 mL，-20℃保存待測揮發(fā)性脂肪酸（VFA）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 數(shù)據(jù)用Excel初步的處理和統(tǒng)計，采用SPSS 16.0進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)用“平均值±標準誤”表示，p＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 氨化和青貯玉米秸稈對人工瘤胃體外培養(yǎng)pH的影響 由圖1可知，A、B、C三個處理組pH動態(tài)變化趨勢基本一致,隨著培養(yǎng)時間的延長，pH先下降，后趨于平緩然后又升高，當飼喂半小時后達到最低值。

圖1 氨化和青貯玉米秸稈對人工瘤胃體外培養(yǎng)pH的影響

氨化處理組pH較對照組提高6.47%，差異顯著（p＜0.05），其他兩組差異不顯著。但均處于正常生理范圍內(nèi)（pH 5.5～7.5）。

2.2 氨化和青貯玉米秸稈對人工瘤胃體外培養(yǎng)NH3-N濃度的影響 由圖2可知，早上飼喂日糧后，A、B、C三組NH3-N濃度均出現(xiàn)下降的趨勢，三組整體發(fā)酵趨勢一致。發(fā)酵2 h后NH3-N濃度達到最高，尤其以氨化組產(chǎn)氨量為最高，氨化處理組NH3-N濃度高于其他兩組，但差異不顯著（P ＞ 0.05）。

圖2 氨化和青貯玉米秸稈對人工瘤胃體外培養(yǎng)NH3-N濃度的影響

2.3 各VFA摩爾比例的變化 由表2我們可以看出，玉米秸稈經(jīng)過不同處理后，氨化組乙酸摩爾比例較青貯組提高8.23%（p＜ 0.01），青貯組和氨化組丙酸和丁酸摩爾比例與對照組相比差異不顯著（P＞0.05）。氨化組TVFA較青貯組和對照組分別提高50.28%和36.3%，氨化組乙/丙比例較青貯組和對照組分別提高26.67%和49.2%，差異極顯著（P ＜ 0.01）。

3 討論

瘤胃pH的波動可反映瘤胃的綜合發(fā)酵水平，其受日糧性質(zhì)、積聚的有機酸和唾液分泌量的影響，對瘤胃內(nèi)微生物群落生存起著至關(guān)重要的作用（劉春龍，2004；Calsamiglia，2002）。 本研究表明，三種不同處理的日糧是在飼喂后下降，這可能是飼料在瘤胃液中被微生物作用，飼料中碳水化合物在發(fā)酵罐中被發(fā)酵產(chǎn)生大量的揮發(fā)性脂肪酸，使pH下降。試驗中各處理組培養(yǎng)液pH均處于正常生理范圍內(nèi) （pH 5.5～7.5），發(fā)酵2 h后pH達到最低，之后隨著瘤胃液緩沖作用的發(fā)揮、VFA的吸收以及氨的生成等因素的影響，瘤胃液pH又逐漸回升，直至接近飼喂前水平。各組的變化趨勢基本相同，總的變化趨勢與劉春龍等（2004）所獲得的結(jié)論基本一致。

表2 各VFA摩爾比例的變化

NH3-N是瘤胃內(nèi)合成菌體蛋白的主要前體物質(zhì)，瘤胃中NH3-N的濃度過高或過低都不利于微生物的生長繁殖，因此保持瘤胃液中的最適NH3-N濃度是保證微生物蛋白合成的首要條件（Calsamiglia，2002）。日糧體外發(fā)酵后其培養(yǎng)液中的NH3-N濃度可以反映日糧各組分飼料中的蛋白質(zhì)降解后進入培養(yǎng)液當中的情況。其濃度越大，說明進入培養(yǎng)液中的降解蛋白量高，這樣可使培養(yǎng)液中的瘤胃微生物獲得更多的氮源，微生物合成量增加，流入真胃的微生物蛋白的量也相應(yīng)的增加。氨是瘤胃微生物蛋白合成的重要氮源。有研究表明，NH3-N濃度主要受日糧來源和精粗比類型的影響（Agustina等，2016）。本研究表明，三種不同處理的日糧是在飼喂后下降，發(fā)酵2 h后NH3-N濃度達到最高，氨化處理組NH3-N濃度高于其他兩組，但差異不顯著（P＞0.05）。三組整體發(fā)酵趨勢一致。氨化秸稈是提高秸稈營養(yǎng)價值較成功的方法。氨呈弱堿性，但其膨脹纖維的能力卻與氫氧化鈉相當，更主要的是氨化能使秸稈的粗蛋白質(zhì)含量顯著提高，可為低蛋白水平下瘤胃微生物提供更多的氮源。

牛羊等反芻動物將飼料等經(jīng)過瘤胃微生物發(fā)酵而獲得主要能量來源，VFA的成分主要是乙酸、丙酸、丁酸等。因此，評定VFA產(chǎn)量及比例，對進一步提高反芻動物能量利用率具有重要意義。本試驗結(jié)果表明，秸稈經(jīng)過不同處理后，各VFA比例均不同程度增長，有利于瘤胃發(fā)酵，氨化組顯著高于青貯組和對照組。

綜上所述，玉米秸稈經(jīng)過氨化和青貯處理后，應(yīng)用人工瘤胃體外培養(yǎng)發(fā)酵系統(tǒng)，氨化處理玉米秸稈更有利于瘤胃發(fā)酵。