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小麦秸秆的化学成分和体外有机物质消化率的变化 近年来，许多外国研究人员致力于研究如何提高食品的营养成分[1、2、3、4、5、6]，但大多数采用预处理法提高营养成分。由于预处理(特别是化学处理)费用较高,很少在生产实践中得到有效的应用。因此,探讨不经预处理而提高秸秆饲料营养价值是一个十分重要的课题。研究这一课题,首先必须阐明桔秆饲料营养价值的特性及其变化规律。为此,作者在澳大利亚墨尔本大学工作期间,开展了小麦秸秆饲料营养特性的研究。 本研究以小麦秸秆(籽实收割前应称为植株,收获后称为秸秆)为材料,研究小麦在正常生长发育条件下,麦秆(包括茎秆、叶鞘和叶片)的化学成分、体外有机物质消化率(In vitro organic matter digestibility,用IVOMD表示)和细胞壁消化率(Neutral detergent fibre digestibility,用NDFD表示)的变化特性,分析各形态部分的细胞壁和细胞内容物的营养价值,探讨整个小麦秸秆营养物质的转化规律,以便为获得最佳营养价值的麦秆提供科学依据。 材料和方法 一、 播种与收获时间 供试作物是生长在正常栽培管理条件下的小麦(Tritium aestivum CV.Millewa),于1985年5月24日在澳大利亚墨尔本大学Mt.Derrimut实验农场播种,粘壤土。每公顷播种量75公斤。播种时,每公顷施磷酸铵75公斤。10月初开花(澳大利亚位于南半球,季节与我国相反,10月为春季),50%开花期是10月13日,12月初籽实成熟,1月底收获。作物生长期(5-11月)平均降雨量为50.2毫米。 二、 形态变异植株干物质量的测定 从8月中旬(生长发育期)至成熟收获期,每周采样1次,每隔3个试验小区,取一采样区,每区采样长度不限,宽为3米左右,每次取50个植株。每一采样区的采样点,随机确定,从距地头1米处开始沿纵向进行采样,但不连续采集毗邻的植株。 采样后,立即将植株放入4℃冷库中存放,随后根据穗头的丰满度,将植株划分为大、小分蘖两种,再把大分蘖植株解剖为节段、茎秆、节、叶鞘、叶片和穗头等形态部分。且据各形态部分所在植株的不同位置,从上到下分别划分为节段1-5、叶鞘1-5和叶片1-5 (分别以S 1-5、LSI-5和LB1-5表示)。测量每个节段的长度(精确到毫米)。测定各形态部分的湿重。取约占湿重30%的样品,置一70℃冷库中贮存,以备随后作形态学研究,剩余样品在55℃烤箱中初步干燥,再取一份样品置100℃烤箱中烘干24小时,测定各自的干物质量(Dry matter用DM表示)。 同时,于小麦成熟期从维多利亚州选择23个采样点,按上述同样方法采集TDN.CON-D.P62和TDI等16个小麦品种的麦秆,以备分析比较用。 三、 微胶囊化学成分的检测 烘干样品,经粉碎机粉碎(通过1毫米网眼的铜筛)制备成化学分析样品。对全植株不同节段、各形态部分进行化学分析测定。用Goring van soest (1972)方法测定中性洗涤纤维(Neutral detergent fibre,用NDF表示)、酸性洗涤纤维(Acid deter-gent fibre,用ADF表示)、木质素和剩余灰分;细胞可溶性物质(Neutral detergentsolubles,用NDS表示)由100-NDF计算而得;半纤维素由NDF-ADF计算而得;纤维素由ADF-72%酸性剩留物计算而得,把样品置于600℃C马福炉内灼烧3小时测定总灰分。 用Mcleond和Minson (1978)的胃蛋白一纤维素消化酶(日本Yakult生化药品公司产)方法测定OMD,测定后的剩留物进行中性洗涤剂提取,测定NDFD。细胞可溶性物质消化率(Neutral detergent solubles digestibility用NDSD表示)由100-NDFD计算而得。 结果与分析 一、 不同发育时期植株的生长特性以及造成的生态功能 植株第一节段茎秆不同形态部分化学成分和消化率见表1、2。 (一)不同生长发育时期,各形态部分化学成分的变化特性:由表1可知,在整个生长发育时期里,茎秆与叶鞘和叶片比较,NDF (p0.05)、半纤维素(p0.05)、纤维素(p0.05)和木质素(p0.05)含量均较高。除半纤维素外,叶鞘的各化学成分值均处于叶片和茎秆之间。叶片与叶鞘和茎秆比较,NDF、纤维素和木质素含量均较低。 从第一次到最后一次采样,随着植株的成熟,茎秆纤维素和木质素的平均重均有所增加。但从开花后一周起,茎秆的半纤维素却相对保持稳定。各阶段叶鞘的NDS、纤维素和木质素的变化情况基本与茎秆相同,但均比茎秆各相应值低。叶片的木质素有所增加,而纤维素却相对减少。总之,随着植株的成熟,各部分的NDF(p0.05)、ADF(p0.