小麦秸秆在动物生产中的应用
刘波
摘要：小麦秸秆作为三大秸秆之一，其具有重要的回收利用价值，尤其是在一定程度上缓解人畜争粮这一问题。本文就小麦秸秆的简介、小麦秸秆的生物发酵处理、小麦秸秆在动物生产中的应用以及小结四个方面进行综述。
关键词：小麦秸秆；动物生产；应用
农作物秸秆是重要的大宗非粮型饲料资源之一，具有分布广、数量多和种类多的特点。据统计，世界上每年生产秸秆20-30亿吨，我国每年产秸秆5.3亿吨，其中小麦秸秆大约占1.2亿吨。目前，对秸秆的利用尚不完善，主要采用的是就地焚烧甚至遗弃，真正用来饲喂动物，秸秆发电的极少，造成了资源的大量浪费。秸秆用来饲喂动物可以有效的缓解人畜争粮这一数十年的问题，更符合中国社会可持续发展的道路。
1小麦秸秆的简介
小麦秸秆是一种重要的饲料来源，在我国主要分布在河南、河北、安徽、山东等省份，其中，以河南资源最为丰富。其营养成分含量见表1，小麦秸秆纤维含量高，不仅不能被动物消化利用，还在一定程度上阻碍其他营养物质的消化与吸收；蛋白质含量低，一般情况下，反刍家畜饲料蛋白质含量≧8%，而小麦秸秆蛋白质低，直接饲喂不能为瘤胃微生物提供充足的氮源；另外，小麦秸秆中还缺乏微量元素，粗灰分高，可消化能值低等都在一定程度上限制了小麦秸秆在动物生产中的应用。目前对小麦秸秆的加工利用有很多，除了简单的物理处理如浸泡、切碎、蒸煮等，还有化学方法即用尿素进行氨化、碱液进行碱化、酸液进行酸化，还有生物处理包括酶法和微生物处理秸秆，目前，最有效的处理方法就是用生物技术处理，不仅可以提高其营养价值，还可以提高适口等。
2小麦秸秆的生物发酵处理
秸秆发酵降解技术指将秸秆接种适当的微生物后，在一定的条件下培养，分解秸秆中难以被动物消化利用的纤维素、木质素的一种方式。自然界中存在大量的能降解纤维素的微生物，主要有细菌、放线菌和真菌等。真菌是当前研究最多的产纤维素酶的微生物，包括青霉属、曲霉属、木霉属等。丁志刚等研究表明接种地衣芽孢杆菌（20%）后，秸秆中蛋白质含量呈上升趋势；小麦秸秆中中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性木质素、粗纤维分别下降2.9%、10.3%、21.2%、11.9%。黑曲霉ZM-8在小麦秸秆固体培养基上产纤维素酶的最优培养基配方是：小麦秸秆粉80%、麸皮20%、料水比1：2、含氮量1.4%、氮源为硫酸铵；最佳产酶条件为：培养温度为28℃、培养时间为96h、pH值为6.5、接种量为4%；在上述优化的培养基配方和培养条件下，其FPU、CMC和β-gluase酶活分别6.57U/g、22.38 U/g和21.74U/g，分别是未优化前的3.02倍、2.2倍、2.3倍。郭德宪等研究表明里氏木酶纤维素酶降解小麦秸秆的最佳降解条件是：pH值5.0、温度50℃、降解36 h，在此条件下可以获得57.6%的底物转化率。金属离子Mn2+、Fe2+能显著地促进底物的降解，而重金属离子Pb2+、Al3+则不利于秸秆的降解。王雪雅研究表明小麦秸秆的酶解糖化与化学糖化相比，具有酶用量少，糖化时间短，环境污染小，节约资源等优点，因此建议采用酶解糖化法。复酶糖化效果优于单酶，多种酶的协同作用可进一步提高酶解效率，降低生产成本。小麦秸秆的微生物发酵以黑曲霉发酵效果最好。小麦秸秆经酶解糖化后，再利用黑曲霉发酵，经降解发酵后的秸秆，可进一步提高蛋白质含量，降低粗纤维含量，改善风味，提高营养价值等。惠文森等[10]研究表明选用酵母菌对小麦秸秆进行发酵处理，并对发酵前后的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪及灰分含量进行了分析比较。结果表明：小麦秸秆经过酵母菌发酵30天后，粗蛋白含量提高1.5%，粗脂肪含量提高0.55%，粗纤维降低1.48%，灰分的变化很小（0.01%）。统计分析表明，发酵后粗蛋白质含量较未发酵有显著提高（P<0.01），发酵后粗纤维含量较未发酵有显著降低（P<0.01），发酵后脂肪含量较未发酵有显著提高（P<0.01）。张洪生等研究表明经菌株JG1、Tf1和两菌复合发酵21 d的小麦秸秆，木质素降解率分别为28.20%、30.78%和38.41%，纤维素降解率分别为19.26%、19.28%和26.65%；粗蛋白含量分别比未发酵秸秆提高了58.60%、69.53%和72.22%。表明菌株JG1和Tf1在选择性降解木质素，提高粗蛋白含量方面的优势，而且两菌株复合发酵具有协同作用，与单菌发酵相比，木质素降解率和粗蛋白含量都明显提高。Adogla等研究表明：小麦秸杆青贮中添加纤维素和半纤维素复合酶，酶添加量的升高并没有提高青贮饲料的降解率，但提高了水溶性碳水化合物和乳酸的量，降低了pH、ADF、NDF和纤维素含量，同时提高有机酸和残余水溶性碳水化合物含量，提高粗蛋白产量不同菌种对小麦秸秆发酵的效果不同，但都能在一定程度上提高小麦秸秆的营养价值。
3小麦秸秆在动物生产在中应用
目前，小麦秸秆在动物生产中的应用主要集中在牛、羊等反刍动物中，其在猪等单胃动物中的研究相对较少。
3.1小麦秸秆在羊生产中的应用
辛总秀研究表明绵羊采食添加了0.1%纤维素复合酶的粗饲料（小麦秸秆）后，对绵羊粪氮、尿氮、可消化氮、沉积氮差异均不显著（P>0.05），而表观消化率差异显著（P<0.05）；可显著提高绵羊对饲料中的DM、NDF、ADF和CP表观消化率，减少羊粪中养分的排泄量，差异显著（P<0.05）。试验组绵羊日增重比对照组增加37.70%，差异显著（P<0.05）。金加明等研究选择18只5月龄左右的小尾寒羊，随机分为2组，进行小麦秸秆酶解后的饲喂对比试验，2组精料日粮完全相同，粗饲料试验组饲喂酶解小麦秸秆，对照组饲喂普通小麦秸秆。结果表明，试验组只均日增质量148g，比对照组高60g，日增质量提高68.2%，差异极显著，试验组只均盈利56.1元，比对照组高32.7元，经济效益提高139.7%，应用酶解后的小麦秸秆饲喂小尾寒羊可显著提高生长速度，增加养殖户的经济收入。
3.2小麦秸秆在牛生产中的应用
目前，小麦秸秆在牛生产中的研究中也毕竟少。辛总秀研究表明小麦秸秆和玉米秸秆中添加纤维素复合酶后，对饲喂奶牛生产性能的影响在试验组和对照组奶牛生产性能差异不显著情况下，试验组粗饲料（小麦秸秆）添加纤维素复合酶饲喂奶牛，与对照组（未添加纤维素复合酶）相比，试验组奶牛的标准乳量提高了48%，差异极显著（P<0.01），平均乳脂率提高了5.62%，差异不显著（P>0.05）；试验组粗饲料（玉米秸秆）添加纤维素复合酶饲喂奶牛，与对照组相比，试验组奶牛的标准乳量提高了63.03%，差异极显著（P<0.01），平均乳脂率提高了18.13%，差异不显著（P>0.05）。两种粗饲料中直接添加0.1%纤维素复合酶，均不同程度地提高了奶牛的平均产奶量，提高了平均乳脂率。能提高奶牛对粗饲料的消化率，其粪中营养物质的排泄量减少。试验组与对照组奶牛的采食量没有差异，但两组奶牛对ADF和NDF的排出量和表观消化率均差异极显著（P<0.01），DM对的排出量和表观消化率均差异显著（P<0.05），而对CP的排出量和表观消化率均差异不显著（P>0.05）。
4小结
目前，对小麦秸秆的发酵利用尚不充分，在发酵中，如何选用菌种以及菌种使用工艺存在一定的争议。小麦秸秆发酵后在动物生产中的研究主要集中在反刍动物中，这也一定的限制了小麦秸秆在动物生产中的应用。如何选用高效的发酵菌种以及发酵后产物能在单胃动物中利用亟待解决。
参考文献（略）
摘要：小麦秸秆作为三大秸秆之一，其具有重要的回收利用价值，尤其是在一定程度上缓解人畜争粮这一问题。本文就小麦秸秆的简介、小麦秸秆的生物发酵处理、小麦秸秆在动物生产中的应用以及小结四个方面进行综述。
关键词：小麦秸秆；动物生产；应用
农作物秸秆是重要的大宗非粮型饲料资源之一，具有分布广、数量多和种类多的特点。据统计，世界上每年生产秸秆20-30亿吨，我国每年产秸秆5.3亿吨，其中小麦秸秆大约占1.2亿吨。目前，对秸秆的利用尚不完善，主要采用的是就地焚烧甚至遗弃，真正用来饲喂动物，秸秆发电的极少，造成了资源的大量浪费。秸秆用来饲喂动物可以有效的缓解人畜争粮这一数十年的问题，更符合中国社会可持续发展的道路。
1小麦秸秆的简介
小麦秸秆是一种重要的饲料来源，在我国主要分布在河南、河北、安徽、山东等省份，其中，以河南资源最为丰富。其营养成分含量见表1，小麦秸秆纤维含量高，不仅不能被动物消化利用，还在一定程度上阻碍其他营养物质的消化与吸收；蛋白质含量低，一般情况下，反刍家畜饲料蛋白质含量≧8%，而小麦秸秆蛋白质低，直接饲喂不能为瘤胃微生物提供充足的氮源；另外，小麦秸秆中还缺乏微量元素，粗灰分高，可消化能值低等都在一定程度上限制了小麦秸秆在动物生产中的应用。目前对小麦秸秆的加工利用有很多，除了简单的物理处理如浸泡、切碎、蒸煮等，还有化学方法即用尿素进行氨化、碱液进行碱化、酸液进行酸化，还有生物处理包括酶法和微生物处理秸秆，目前，最有效的处理方法就是用生物技术处理，不仅可以提高其营养价值，还可以提高适口等。
2小麦秸秆的生物发酵处理
秸秆发酵降解技术指将秸秆接种适当的微生物后，在一定的条件下培养，分解秸秆中难以被动物消化利用的纤维素、木质素的一种方式。自然界中存在大量的能降解纤维素的微生物，主要有细菌、放线菌和真菌等。真菌是当前研究最多的产纤维素酶的微生物，包括青霉属、曲霉属、木霉属等。丁志刚等研究表明接种地衣芽孢杆菌（20%）后，秸秆中蛋白质含量呈上升趋势；小麦秸秆中中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性木质素、粗纤维分别下降2.9%、10.3%、21.2%、11.9%。黑曲霉ZM-8在小麦秸秆固体培养基上产纤维素酶的最优培养基配方是：小麦秸秆粉80%、麸皮20%、料水比1：2、含氮量1.4%、氮源为硫酸铵；最佳产酶条件为：培养温度为28℃、培养时间为96h、pH值为6.5、接种量为4%；在上述优化的培养基配方和培养条件下，其FPU、CMC和β-gluase酶活分别6.57U/g、22.38 U/g和21.74U/g，分别是未优化前的3.02倍、2.2倍、2.3倍。郭德宪等研究表明里氏木酶纤维素酶降解小麦秸秆的最佳降解条件是：pH值5.0、温度50℃、降解36 h，在此条件下可以获得57.6%的底物转化率。金属离子Mn2+、Fe2+能显著地促进底物的降解，而重金属离子Pb2+、Al3+则不利于秸秆的降解。王雪雅研究表明小麦秸秆的酶解糖化与化学糖化相比，具有酶用量少，糖化时间短，环境污染小，节约资源等优点，因此建议采用酶解糖化法。复酶糖化效果优于单酶，多种酶的协同作用可进一步提高酶解效率，降低生产成本。小麦秸秆的微生物发酵以黑曲霉发酵效果最好。小麦秸秆经酶解糖化后，再利用黑曲霉发酵，经降解发酵后的秸秆，可进一步提高蛋白质含量，降低粗纤维含量，改善风味，提高营养价值等。惠文森等[10]研究表明选用酵母菌对小麦秸秆进行发酵处理，并对发酵前后的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪及灰分含量进行了分析比较。结果表明：小麦秸秆经过酵母菌发酵30天后，粗蛋白含量提高1.5%，粗脂肪含量提高0.55%，粗纤维降低1.48%，灰分的变化很小（0.01%）。统计分析表明，发酵后粗蛋白质含量较未发酵有显著提高（P<0.01），发酵后粗纤维含量较未发酵有显著降低（P<0.01），发酵后脂肪含量较未发酵有显著提高（P<0.01）。张洪生等研究表明经菌株JG1、Tf1和两菌复合发酵21 d的小麦秸秆，木质素降解率分别为28.20%、30.78%和38.41%，纤维素降解率分别为19.26%、19.28%和26.65%；粗蛋白含量分别比未发酵秸秆提高了58.60%、69.53%和72.22%。表明菌株JG1和Tf1在选择性降解木质素，提高粗蛋白含量方面的优势，而且两菌株复合发酵具有协同作用，与单菌发酵相比，木质素降解率和粗蛋白含量都明显提高。Adogla等研究表明：小麦秸杆青贮中添加纤维素和半纤维素复合酶，酶添加量的升高并没有提高青贮饲料的降解率，但提高了水溶性碳水化合物和乳酸的量，降低了pH、ADF、NDF和纤维素含量，同时提高有机酸和残余水溶性碳水化合物含量，提高粗蛋白产量不同菌种对小麦秸秆发酵的效果不同，但都能在一定程度上提高小麦秸秆的营养价值。
3小麦秸秆在动物生产在中应用
目前，小麦秸秆在动物生产中的应用主要集中在牛、羊等反刍动物中，其在猪等单胃动物中的研究相对较少。
3.1小麦秸秆在羊生产中的应用
辛总秀研究表明绵羊采食添加了0.1%纤维素复合酶的粗饲料（小麦秸秆）后，对绵羊粪氮、尿氮、可消化氮、沉积氮差异均不显著（P>0.05），而表观消化率差异显著（P<0.05）；可显著提高绵羊对饲料中的DM、NDF、ADF和CP表观消化率，减少羊粪中养分的排泄量，差异显著（P<0.05）。试验组绵羊日增重比对照组增加37.70%，差异显著（P<0.05）。金加明等研究选择18只5月龄左右的小尾寒羊，随机分为2组，进行小麦秸秆酶解后的饲喂对比试验，2组精料日粮完全相同，粗饲料试验组饲喂酶解小麦秸秆，对照组饲喂普通小麦秸秆。结果表明，试验组只均日增质量148g，比对照组高60g，日增质量提高68.2%，差异极显著，试验组只均盈利56.1元，比对照组高32.7元，经济效益提高139.7%，应用酶解后的小麦秸秆饲喂小尾寒羊可显著提高生长速度，增加养殖户的经济收入。
3.2小麦秸秆在牛生产中的应用
目前，小麦秸秆在牛生产中的研究中也毕竟少。辛总秀研究表明小麦秸秆和玉米秸秆中添加纤维素复合酶后，对饲喂奶牛生产性能的影响在试验组和对照组奶牛生产性能差异不显著情况下，试验组粗饲料（小麦秸秆）添加纤维素复合酶饲喂奶牛，与对照组（未添加纤维素复合酶）相比，试验组奶牛的标准乳量提高了48%，差异极显著（P<0.01），平均乳脂率提高了5.62%，差异不显著（P>0.05）；试验组粗饲料（玉米秸秆）添加纤维素复合酶饲喂奶牛，与对照组相比，试验组奶牛的标准乳量提高了63.03%，差异极显著（P<0.01），平均乳脂率提高了18.13%，差异不显著（P>0.05）。两种粗饲料中直接添加0.1%纤维素复合酶，均不同程度地提高了奶牛的平均产奶量，提高了平均乳脂率。能提高奶牛对粗饲料的消化率，其粪中营养物质的排泄量减少。试验组与对照组奶牛的采食量没有差异，但两组奶牛对ADF和NDF的排出量和表观消化率均差异极显著（P<0.01），DM对的排出量和表观消化率均差异显著（P<0.05），而对CP的排出量和表观消化率均差异不显著（P>0.05）。
4小结
目前，对小麦秸秆的发酵利用尚不充分，在发酵中，如何选用菌种以及菌种使用工艺存在一定的争议。小麦秸秆发酵后在动物生产中的研究主要集中在反刍动物中，这也一定的限制了小麦秸秆在动物生产中的应用。如何选用高效的发酵菌种以及发酵后产物能在单胃动物中利用亟待解决。
参考文献（略）
