全 文 ：农作物秸秆体外发酵营养特性及其组合利用研究 3
周传社1 ,2 　汤少勋1 　姜海林1 　谭支良1 3 3
(1 中国科学院亚热带农业生态研究所 ,长沙 410125 ;2 中国科学院研究生院 ,北京 100039)
【摘要】　采用体外产气技术 ,研究了不同粗饲料及其组合的体外发酵特性 ,探讨了合理利用不同粗饲料的
有效途径. 结果表明 ,玉米秸秆青贮后其理论最大产气量及产气速率比玉米秸分别高 1911 %和 812 %. 组
合秸秆的理论产气量及产气速率要高于单一秸秆 ,发酵 48 h 后 ,组合秸秆的产气量可获得显著的正组合
效应. 可以认为 ,青贮玉米秸秆及不同粗饲料间进行组合可有效提高其营养特性. 粗料间进行组合时 ,以青
贮玉米秸与小麦秸或稻秆按 25∶75 和 50∶50 的比例组合较为适宜.
关键词 　秸秆 　产气量 　组合效应 　合理利用
文章编号 　1001 - 9332 (2005) 10 - 1862 - 06 　中图分类号 　S816. 6 　文献标识码 　A
In vit ro fermentation characteristics of crop stra ws and their combined utilization. ZHOU Chuanshe1 ,2 , TAN G
Shaoxun1 ,J IAN G Hailin1 , TAN Zhiliang1 (1 Institute of S ubt ropical A griculture , Chinese Academy of Sciences ,
Changsha 410125 , China ;2 Graduate School of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100093 , China) . 2Chin.
J . A ppl . Ecol . ,2005 ,16 (10) :1862～1867.
By the technique of in vit ro gas production ,this paper studied the in vit ro fermentation characteristics of differ2
ent kinds of crop straws and their combined utilization. The results showed that the theoretical maximum gas
production and the gas production rate of silage corn were increased by 19. 1 % and 8. 2 % ,respectively ,com2
pared to corn stalk. These two indices of mixed crop straws were higher than those of single crop straw ,and sig2
nificant positive interactions in gas production were observed after 48 h of incubation. It was concluded that a
combined utilization of silage corn with different kinds of crop straws could be an efficient way to improve the nu2
tritional characteristics. The optimum ratio of the mixture was 25/ 75 or 50/ 50 when silage corn mixed with
wheat or rice straw.
Key words 　Straw , Gas production , Combinatorial effect , Reasonable utilization.
3 中国科学院知识创新工程重要方向项目 ( KZCX22SW2323) 和国家
“十五”科技攻关资助项目 (2001BA508B03) .3 3 通讯联系人.
2004 - 11 - 17 收稿 ,2005 - 03 - 22 接受.
1 　引 　　言
我国是一个农业大国 ,每年产生大量的农作物
秸秆. 根据我国主要农作物秸秆经济指数测算 ,1998
年我国农作物秸秆总产量达 7195 ×1011 kg ,其中粮
食作物占 8919 % ,并呈逐年上升趋势[31 ] . 但目前对
这些秸秆的有效利用率比较低 ,每年用作草食动物
饲料的作物秸秆量仅占秸秆总产量的 15 %～24 % ,
高达 60 %以上的秸秆被闲置浪费或被焚烧[20 ,26 ] ,
这不仅造成了资源浪费 ,而且焚烧时会加速土壤有
机碳的损失 ,降低土壤微生物活性[17 ] ,所产生的烟
尘对大气环境造成很大程度的污染[2 ,7 ] . 目前对这
些作物秸秆的利用途径主要有秸秆直接还田、用于
工业原料、秸秆饲料 (过腹还田) 和秸秆育菌等[29 ] .
国内外研究证明 ,秸秆还田对农业生态系统是有利
的[1 ,9 ,16 ,21 ,24 ,28 ,30 ] ,特别是秸秆过腹还田不仅能为
反刍动物提供大量的粗饲料 ,解决我国饲料资源不
足的问题 ,而且可明显提高土壤肥力 ,改善土壤理化
性质 ,产生明显的经济效益[4～6 ,13 ] .
由于农作物秸秆蛋白质含量低、木质素与硅酸
盐含量高以及矿物质不平衡等营养限制性因子 ,致
使草食动物对农作物秸秆的采食量以及营养物质的
消化利用效率较低[7 ] . 为此 ,许多动物营养学者对
如何提高秸秆营养价值及利用率进行了卓有成效的
研究工作 ,如秸秆的化学处理、生物处理及物理处理
等. 但由于这些方法的技术要求及处理费用较高 ,因
此在生产实践中难以得到普及. 研究发现 ,采用体外
产气技术可有效评价反刍动物饲料的降解特性 ,通
过 饲 料 间 组 合 可 提 高 饲 料 的 有 效 利 用
率[3 ,10 ,12 ,14 ,15 ,18 ,23 ,25 ] . 本研究通过对玉米秸、小麦
秸、稻秆及青贮玉米秸及其不同组合之间体外发酵
产气营养特性的评价 ,旨在为合理利用农作物秸秆 ,
提高农作物秸秆利用率提供科学依据.
应 用 生 态 学 报 　2005 年 10 月 　第 16 卷 　第 10 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct . 2005 ,16 (10)∶1862～1867
2 　材料与方法
211 　试验材料
试验所用农作物秸秆粗饲料采自中国科学院亚热带农
业生态研究所 (稻秆) 和中国科学院山东禹城农业生态实验
站 (玉米秸、小麦秸、青贮玉米秸) ,样品采集后在 65 ℃烘箱
中烘 48 h ,粉碎过 1 mm 筛 ,室温保存于样品袋中备用. 按实
验室常规方法[27 ]测定其干物质 (DM) 、有机物 (OM) 、粗蛋白
(CP) 、中性洗涤纤维 (NDF) 、酸性洗涤纤维 (ADF) 、半纤维素
( HC) 、灰分 (AS)以及中性洗涤可溶物 (NDSM) (表 1) .
表 1 　不同秸秆粗饲料及其组合的营养成分(以干物质为基础)
Table 1 Nutrient composition of different roughages and their mixtures( based on dry matter) ( g·kg - 1)
粗料
Feedstuffs
干物质
Dry
matter
有机物
Organic
matter
粗蛋白
Crude
protein
中洗纤维
Neutral detergent
fibre
酸洗纤维
Acid detergent
fibre
半纤维素
Hemi2
cellulose
灰分
Ash
中洗可溶物
Neutral detergent
soluble matter
稻秆 Rice straw 85912 86312 12713 60515 38313 22317 13618 39415
玉米秸 Corn stalk 89217 93210 5517 78610 48816 29714 6714 21410
小麦秸 Wheat straw 89810 92617 2912 79513 50311 29211 7313 20417
青贮玉米秸 Silage corn 88712 91311 7613 67018 41412 25615 8618 32912
注 :半纤维素 = 中洗纤维 - 酸洗纤维 ,中洗可溶物 = 1000 - 中洗纤维. Note : Hemicellulose = NDF - ADF ,NDSM % = 1000 - NDF.
212 　试验设计与操作
21211 瘤胃液收集 　收集 3 只安装有永久瘤胃瘘管的羯山
羊 (浏阳黑山羊)瘤胃液 ,羯山羊的饲养水平为 113 倍维持水
平 ,以稻秆作为日粮的基础粗饲料 ,日粮精粗比为 40∶60 ,分
别于 8∶00 和 18∶00 饲喂. 晨饲前收集瘤胃液. 采集的瘤胃液
立即放入保温瓶中保温 ,并迅速运回实验室.
21212 培养液配制 　参照卢德勋等 [11 ]的方法分别配制常量
元素溶液、微量元素溶液、还原剂溶液、刃天青溶液和缓冲溶
液并完成培养液的配制.
21213 混合培养液配制及培养前预处理 　收集的瘤胃液用
四层纱布过滤 ,与厌氧缓冲液 (培养液) 的配比为 1∶2. 本研
究中取 10 ml 瘤胃液与 20 ml 培养液组成混合培养液. 混合
培养液在发酵前迅速通入 CO2 至少 2～3 min 后 ,再放入水
浴 39 ℃的摇床上等待培养.
21214 发酵底物准备 　分别将玉米秸与小麦秸、玉米秸与稻
秆、青贮玉米秸与小麦秸、青贮玉米秸与稻秆以干物质为基
础按 0∶100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0 的比例进行混合并
混匀 ,然后称取单一粗料或组合粗料 200 ±1 mg 放入孔径
37μm 的尼龙袋 (210 cm ×210 cm) 中 ,将尼龙袋的开口密封
一半 ,然后将尼龙袋放入 100 ml 的注射器中 ,置入 39 ℃水
浴摇床上等待加入培养液.
21215 产气量记录 　用装有底物的注射器准确抽取培养液
30 ml ,放入水浴摇床上 ,开始记录 015、1、115、2、4、6、8、10、
12、16、20、24、30、36、48 h 的体外发酵产气量.
213 　参数模拟及统计分析
利用 Gompertz[15 ]方程
GP = A exp - exp 1 + beA ( L A G - t)
应用非线性软件 (NL REG)程序对不同品种粗料的体外发酵
产气参数进行拟合 ,式中 GP 表示 t 时刻累积产气量 (ml) , A
表示理论最大产气量 (ml) , b 表示产气速率 (ml·h - 1) , L A G
表示体外发酵产气延滞时间 (h) , t 表示发酵时间点. 用 SAS
软件对模型中的参数进行数据统计分析.
3 　结果与分析
311 　不同秸秆粗饲料体外发酵产气营养特性
稻秆、玉米秸、小麦秸及青贮玉米秸不同发酵时
间点的累积产气量如图 1 所示. 用 Gompertz 模型拟
合后的发酵参数值如表 2 所示. 不同时间产气量以
玉米秸最低 ,以稻秆最高 ,青贮玉米秸不同时间点的
产气量要略高于小麦秸. 理论最大产气量 (A) 以稻
秆最高 ,然后依次为青贮玉米秸 > 小麦秸 > 玉米秸 ,
稻秆的理论最大产气量显著 ( P < 0105) 高于玉米
秸 ,但玉米秸、小麦秸和青贮玉米秸之间无显著差
异. 产气速率也是以稻秆最高 ,青贮玉米秸次之 ,以
玉米秸的产气速率最低 ,但 4 种粗饲料之间的产气
速率无显著差异. 产气延滞时间以玉米秸最高 ,然后
依次为青贮玉米秸、小麦秸和稻秆. 玉米秸的产气延
滞时间要显著高于稻秆. 青贮玉米秸与玉米秸相比 ,
理论最大产气量及产气速率比玉米秸分别高
1911 %和 812 % , CP、NDS 分别比玉米秸提高
36198 %和 53183 % , NDF、ADF 和 HC 分别降低
17117 %、17196 %和 15195 %.
表 2 　不同秸秆粗饲料在不同发酵时间点的累积产气量及模型拟合参数
Table 2 Cumulative gas production of different individual roughage incubated at different times and parameters of gas production estimated with the
Gompertz Model
粗料
Feedstuffs
累积产气量 Cumulative gas produced(ml)
6 h 12 h 24 h 48 h
模型参数 ( ±SE) Parameters of Gompertz Model ( ±SE)
A ,ml B ,ml·h - 1 L A G ,h
稻秆 Rice straw 16139 22193 34129 44181 47139a ±3152 1128a ±0114 - 6160b ±1156
玉米秸 Corn stalk 5176 9170 20166 30166 32154b ±3185 0198a ±0116 1163a ±1171
小麦秸 Wheat straw 9181 14184 25124 34161 36165ab ±4197 1100a ±0120 - 3171ab ±2121
青贮玉米秸 Silage corn 9180 15119 26108 36157 38174ab ±4131 1106a ±0118 - 2176ab ±1192
注 :相同字母表示差异不显著 ( P > 0105) ,不同字母表示差异显著 ( P < 0105) Same letters indicate no significance at 0105 level and different letters
indicate significance at 0105 level. 下同 The same below.
368110 期 　　　　　　　　　　　周传社等 :农作物秸秆体外发酵营养特性及其组合利用研究 　　　　　　　　　　　
图 1 　不同时间点不同秸秆产气量
Fig. 1 Gas production of differnet crop straw incubated at different time.
312 　不同秸秆粗饲料组合的产气营养特性
不同组合粗料 6 h、12 h、24 h、48 h 的累积产气
量及 Gompertz 模型拟合产气特性参数结果见表 3.
当玉米秸与小麦秸或稻秆组合时 ,不同时间点的产
气量随玉米秸在组合粗料中所占比例的上升而下
降 ,理论最大产气量也表现出相同的变化趋势. 玉米
秸与小麦秸组合时理论最大产气量 ( A ) 以玉米秸占
25 %时最高 ,玉米秸占 75 %时最低 ;玉米秸与稻秆
组合时理论最大产气量以二者各占 50 %时最高 ,以
玉米秸占 75 %的组合最低 ,但不同组合比例间无显
著差异 ( P > 0105) . 当青贮玉米秸与小麦秸组合时 ,
累积产气量在 48 h 之前以二者各占 50 %时最低 ,48
h 后以二者各占 50 %时最高 ,理论最大产气量以青
贮玉米秸占 75 %时最高 ,并随青贮玉米秸所占比例
的上升而上升 ,但不同比例间理论最大产气量无显
著差异 ( P > 0105) . 与稻秆组合时 ,不同时间点的累
积产气量以青贮玉米秸占 25 %时最高 ,并随青贮玉
米秸所占比例的上升而下降 ,理论最大产气量及累
积产气量也表现出相同的变化趋势 ,但 3 个组合间
并无显著差异.
从产气速率来看 ,当玉米秸与小麦秸或稻秆组
合时 ,组合粗料的产气速率都要高于单一粗料. 玉米
秸与小麦秸组合时 ,产气速率以玉米秸含量高于
25 %时较高 , 3 种组合比例间无显著差异 ( P >
0105) ;与稻秆组合时 ,以玉米秸与稻秆各占 50 %时
最高 ,以玉米秸占 75 %时最低 ,但 3 种组合比例间
无显著差异 ( P > 0105) . 当青贮玉米秸与稻秆或小
麦秸组合时 ,产气速率随青贮玉米秸所占比例的上
升而下降 ,两种组合中都是以青贮玉米秸占 25 %时
最高 ,以青贮玉米秸占 75 %时最低 ,但不同组合比
例间无显著性差异 ( P > 0105) .
不同粗料组合时 ,相同粗料不同组合比例间的表 3 　不同粗料组合不同时间点的累积产气量及产气参数
Table 3 Cumulative gas production of different mixture feedstuff s incubated at selected times and parameters of gas production estimated with the
Gompertz model
累积产气量 Cumulative gas produced(ml)
6 h 12 h 24 h 48 h
模型参数 Parameters of Gompertz model ( ±SE)
A ,ml b ,ml·h - 1 L A G ,h
玉米秸∶小麦秸 Corn stalk∶Wheat straw
0∶100 9181 14184 25124 34161 36165a ±3144 1100a ±0111 - 3171a ±2126
25∶75 6179 14162 24112 37101 38199a ±3144 1105a ±0111 - 0157a ±2126
50∶50 5135 13137 23146 35187 36178a ±3144 1110a ±0111 0194a ±2126
75∶25 2185 10128 20127 32147 33114a ±4121 1110a ±0114 3170a ±2177
100∶0 5176 9170 20166 30166 32154a ±2166 0198a ±0109 1163a ±1175
SE 0176 1100 1114 1138
玉米秸∶稻秆 Corn stalk∶Rice straw
0∶100 16139 22193 34129 44181 47139a ±3116 1128a ±0114 - 6160b ±1154
25∶75 10123 20168 30173 40192 41100a ±5147 1141a ±0124 - 1163ab ±2168
50∶50 11151 20122 32158 42117 42148a ±4146 1153a ±0119 - 1118ab ±2118
75∶25 6191 16174 26165 37113 37103a ±5147 1131a ±0124 0146ab ±2168
100∶0 5176 9170 20166 30166 32154a ±3146 0198a ±0115 1163a ±1169
SE 1142 1177 2106 2116
青贮玉米秸∶小麦秸 Silage corn∶Wheat straw
0∶100 9181 14184 25124 34161 36165a ±4110 1100a ±0114 - 3171a ±1181
25∶75 11167 18169 28144 39142 39163a ±3117 1126a ±0111 - 1160a ±1140
50∶50 8181 17176 27150 39164 40126a ±4110 1124a ±0114 - 1137a ±1181
75∶25 10195 18198 29186 39116 40134a ±5102 1116a ±0117 - 4117a ±2122
100∶0 9180 15119 26108 36157 38174a ±3155 1106a ±0112 - 2176a ±1157
SE 1124 1111 1142 1161
青贮玉米秸∶稻秆 Silage corn∶Rice straw
0∶100 16139 22193 34129 44181 47139a ±3101 1128ab ±0114 - 6160b ±0179
25∶75 15141 26117 37167 46136 45186a ±5121 1173a ±0124 - 3135ab ±1137
50∶50 15156 24134 34195 41178 41119a ±4125 1157ab ±0120 - 3149ab ±1112
75∶25 11144 19151 29122 37165 36191a ±4125 1125ab ±0120 - 2188a ±1112
100∶0 9180 15119 26108 36157 38174a ±3168 1106b ±0117 - 2176a ±0197
SE 0195 1132 1169 1186
字母相间表示差异极显著 ( P < 0101) Interphase letters indicate significance at 0. 01 level.
4681　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　16 卷
延滞时间无显著性差异. 与单一粗料相比 ,稻秆与玉
米秸或青贮玉米秸组合时组合粗料的延滞时间要比
玉米秸或青贮玉米秸短 ,但要高于稻秆. 而小麦秸与
玉米秸或青贮玉米秸组合时 ,组合粗饲料的延滞时
间与单一粗饲料相比 ,则表现出不同的变化 ,仅当青
贮玉米秸与小麦秸按 75∶25 的比例组合时 ,组合粗
饲料的延滞时间低于小麦秸 ,其余组合粗料的延滞
时间都要高于小麦秸. 与玉米秸相比 ,小麦秸与玉米
秸组合时 ,小麦秸所占比例高于 25 %时的产气延滞
时间要比玉米秸短 ,当小麦秸的比例低于 25 %时 ,
其延滞时间要高于玉米秸. 与青贮玉米秸组合时 ,其
延滞时间的变化与青贮玉米秸相比则呈相反的变化
趋势.
313 　不同粗料组合时的组合效应
不同组合粗料实际产气量与预测产气量间的差
异如表 4 所示. 玉米秸与小麦秸或稻秆组合时各个
组合比例在 6 h 之前产气量的组合效应都几乎全部
为负 ,随发酵时间的延长 ,组合效应开始由负效应向
正效应转变 ,并在 48 h 时达到显著水平. 青贮玉米
秸与小麦秸或稻秆组合时 ,不同组合比例粗料在不
同发酵时间点产气量的组合效应几乎全为正效应 ,
在发酵 48 h 之前正组合效应程度未达到显著水平 ,
发酵 48 h 时 ,各组合比例粗料产气量的组合效应都
达到了显著水平.
表 4 　不同粗料组合时不同发酵时间点产气量的组合效应
Table 4 Association effects of gas production fermented at the selected
times for different feedstuff mixtures
粗料
Feedstuffs
发酵时间点 Incubation period(h)
6 12 24 48
玉米秸∶小麦秸 Corn stalk∶Wheat straw
25∶75 - 22184 7190 0108 83189 3
50∶50 - 31133 3 8195 2121 86104 3
75∶25 - 57191 3 - 6146 - 7107 81119 3
玉米秸∶稻秆 Corn straw∶Rice straw
25∶75 - 25151 5141 - 0149 65187 3
50∶50 3193 23193 18158 82140 3
75∶25 - 17190 28167 10170 3 83196 3
青贮玉米秸∶小麦秸 Silage corn∶Wheat straw
25∶75 18192 25124 11176 84136 3
50∶50 - 10116 18131 3 7117 83182 3
75∶25 11170 25171 15141 81135 3
青贮玉米秸∶稻秆 Silage corn∶Rice straw
25∶75 4149 24165 16184 73196 3
50∶50 18179 27174 15178 70149 3
75∶25 - 0110 13196 3186 67183 3
注 :组合效应 = [ (观测值 - 预测值) / 预测值 ] ×100 %Association ef2
fect = [ (Observed gas production - predicted gas production) / predicted
gas production ] ×100 %. 3 组合效应显著 Significant association ef2
fect1
4 　讨 　　论
411 　不同秸秆粗料及其组合的发酵特性
体外产气量在一定程度上可反映出反刍动物饲
料在动物体内的降解特性. Prasad 等[15 ]报道 ,反刍
动物饲料在体外发酵 45～52 h 时 ,对其体内消化率
的预测值最高. 根据这一结论 ,如果发酵 48 h 后的
产气量与体内消化率成一定比例 ,那么 ,稻秆消化率
分别比玉米秸、小麦秸和青贮玉米秸高 4612 %、
2915 %和 2215 % ,青贮玉米秸的消化率分别比小麦
秸和玉米秸高 517 %和 1913 % (表 2) . 但由研究结
果来看 ,稻秆产气量要高于青贮玉米秸 ,这可能是由
于玉米秸青贮后 ,由于其中大部分可溶性碳水化合
物都被厌氧菌所分解而生成有机酸 ,而秸秆发酵时
的主要产气物质为碳水化合物 ,特别是可溶性碳水
化合物对产气的贡献最大. 此外 ,在本研究中 ,由于
青贮玉米秸在 65 ℃条件下烘干时 ,其中有机酸受热
挥发 ,原有乳酸菌等细菌在有氧及高温下被破坏 ,导
致青贮玉米秸产气量低于稻秆. 在生产实践中 ,青贮
料被直接拿来喂畜 ,其营养物质损失较小 ,其中部分
细菌在动物体内还可继续发酵 ,从而提高了青贮料
的降解特性及其营养价值. 在本研究中也可看出青
贮玉米秸的产气量要高于小麦秸与玉米秸 ,由此看
来 ,将玉米秸青贮可有效提高粗饲料的营养价值和
消化特性.
Liu 等[10 ]报道 ,用尿素、氢氧化钠或碳酸氢铵处
理后的稻秆与未处理稻秆进行组合时 ,其组合效应
基本上呈负效应. 而当未处理稻秆与黑麦草或桑树
叶组合时 ,体外产气量大部分表现为正效应. 在本研
究中将不同粗料不经预处理进行组合可不同程度提
高粗料的产气量和产气速率 ,不同比例组合粗料在
不同发酵时间的产气量基本上都表现出正组合效
应 ,特别是在发酵 48 h 时正组合效应达到显著水
平 ,这与 Liu 等[10 ]的研究结果不完全一致. 究其原
因 ,可能是由于不同品种粗料间组合后 ,部分营养成
分间得到了互补 ,使微生物活性更高 ,生长速度更
快 ,从而提高了粗饲料的降解率. 由此看来 ,粗料间
组合时 ,可能以不同品种的粗料间进行组合较为恰
当 ,而同一品种粗料间组合时对提高粗料的降解率
作用效果不大.
412 　粗饲料的合理利用
农作物秸秆由于其高纤维、低蛋白含量的特性 ,
作为反刍动物粗料时 ,受细胞壁木质化程度的影响 ,
其消化率很低. 目前用于提高农作物秸秆营养价值
的方法很多 ,主要包括化学、物理、生物处理等方法.
对于这些处理方法的应用 ,应根据不同秸秆类型和
当地实际情况采用不同的方法. 对于玉米秸秆一类
含糖或淀粉较多的农作物秸秆青贮后其营养价值和
568110 期 　　　　　　　　　　　周传社等 :农作物秸秆体外发酵营养特性及其组合利用研究 　　　　　　　　　　　
消化率或降解率可不同程度地得到提高 ,饲喂效果
要优于未处理的秸秆. 敬永方等[8 ]报道 ,玉米秸青
贮后饲喂山羊其平均日增重要比风干玉米秸秆高
5813 g. 对于不同品种玉米 ,由于其收获期不同 ,最
佳青贮时间也不相同 ,生产中应根据不同品种特性 ,
在最佳青贮时期进行青贮 ,以获得最好的青贮饲料 ,
如甜玉米在收果穗后 5～7 d 青贮最佳[22 ] .
对于稻秆或麦秸等这一类型的农作物秸秆 ,由
于其秸秆中所含糖分很低 ,不适于直接青贮. 对于这
类农作物秸秆 ,氨化处理后其营养价值和降解率一
般都要高于未氨化秸秆.
利用不同饲料间的正组合效应 ,也是提高秸秆
利用率的有效途径. 从研究结果来看 ,秸秆在不经预
处理的情况下进行组合 ,其体外发酵程度要比单一
秸秆高 (表 3) ,而玉米秸秆经青贮后再与小麦秸或
稻秆组合 ,其发酵特性又要优于未处理玉米秸与小
麦秸或稻秆的组合. 谭支良等[19 ]认为 ,通过系统组
合营养技术可有效提高粗饲料的利用效率. 就我国
农作物秸秆的地域分布来看 ,北方主要是玉米秸和
小麦秸 ,而南方则以稻秆、小麦秸和甘蔗为主. 因此 ,
在我国北方对这 3 种作物秸秆的利用以玉米秸青贮
后再与小麦秸按 50∶50 的比例组合较为合适 ,而在
南方则以青贮玉米秸与稻秆按 25∶75 的比例组合较
为合适. 秸秆经过不同处理后 ,营养价值和消化率都
可得到不同程度的提高 ,而不同粗料间进行组合也
可提高其消化率或降解率 ,如果不同粗饲料进行预
处理后再进行组合 ,有可能使正组合效应更显著.
本研究中只研究了 3 种常用作物秸秆的组合 ,
至于其它作物秸秆之间的组合情况目前还不太清
楚.由于不同环境条件对秸秆营养价值及降解特性
的影响不同 ,对不同季节条件及不同地区秸秆之间
组合时是否会产生同样的结果 ,还有待更多的研究
加以证明.
5 　结 　　论
511 　不同秸秆之间进行组合后 ,可不同程度提高粗
料的发酵速率 ,48 h 产气量能产生显著的正组合效
应.
512 　不同区域农作物秸秆的利用应因地制宜. 在我
国北方以青贮玉米秸与小麦秸 50∶50 的比例组合较
好 ,而在南方则以青贮玉米秸与稻秆按 25∶75 的比
例组合较为合适.
513 　通过青贮可有效提高玉米秸秆的营养价值及
降解特性.
参考文献
1 　Cai X2B (蔡晓布) ,Qian C (钱 　成) , Zhang Y(张 　元) , et al .
2004. Microbial characteristics of straw amended degraded soil in
central Tibet and its effect on soil fertilit y. Chin J A ppl Ecol (应用
生态学报) ,15 (3) :463～468 (in Chinese)
2 　Duan F2K(段凤魁) ,Lu Y2Q (鲁毅强) ,Di Y2A (狄一安) . 2001.
Influence of straw burning on the air quality in Beijing. Envi ron
Monit China (中国环境监测) ,17 (3) :8～11 (in Chinese)
3 　Getachew G ,Blummel M ,Makkar HPS , et al . 1998. In vit ro gas
measuring techniques for assessment of nutritional quality of feeds :
A review. A ni m Feed Sci Technol ,72 :261～281
4 　Han L2J (韩鲁佳) ,Liu X2Y(刘向阳) ,Li D2E (李道娥) , et al .
1997. Survey on the utilization of straw resources as feed. Tran
CSA E (农业工程学报) ,13 (supp . ) :120～124 (in Chinese)
5 　Han X2J (韩学俊) ,Jiang S2F(蒋淑芳) ,Zhao Y2J (赵元杰) . 1995.
The integration of cropping with animal husbandry in Shangqiu ex2
periment district . Grassland China (中国草地) , ( 3) : 68～70 (in
Chinese)
6 　He D Y ,Liao XL . 1994. N transformation of green manure incorpo2
rated directly of returned into soil after feeding pig and its efficien2
cy. Pedosphere ,4 (1) :79～86
7 　Jin W2G(金文刚) ,Zhang J (张　晶) ,Xiang S2X(向绍信) , et al .
2003. Research on PM10 in YUXI environment by burning crop
stalks. Y unnan Envi ron Sci (云南环境科学) ,22 ( supp . ) :83～85
(in Chinese)
8 　Jing Y2F (敬永方) , Zhang F2Z (张富忠) , Chang S2H (常生华) .
2002. Preliminary report of comparison for feeding goat by silage
and air2dry maize straw. Pratacult Sci (草业科学) ,19 (7) :41～42
(in Chinese)
9 　Li G2T (李贵桐) ,Zhang B2G(张宝贵) ,Li B2G(李保国) . 2003.
Effect of straw pretreatment on soil microbial biomass and respira2
tion activity. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,14 (12) :2225～
2228 (in Chinese)
10 　Liu J X ,Susenbeth A ,Sudekum KH. 2002. In vit ro gas production
measurements to evaluate interactions between untreated and chem2
ically treated rice straws , grass hay ,and mulberry leaves. J A ni m
Sci ,80 :517～524
11 　Lu D2X(卢德勋) ,Xie C2W (谢崇文) . 1990. The Research Meth2
ods and Techniques on Ruminant Nutrition. Beijing : Agriculture
Press. (in Chinese)
12 　Menke KH ,Steingass H. 1988. Estimation of the energetic feed val2
ue obtained from chemical analysis and i n vit ro gas production us2
ing rumen fluid. A ni m Res Dev ,28 :47～55
13 　Mu L2J (穆丽君) . 1996. Experimental research on technology by
applying fertilizer for crops in sandy and infertile land. Trans CSA E
(农业工程学报) ,12 (4) :113～117 (in Chinese)
14 　Nsahlai IV , Siaw DEKA , Osuji PO. 1994. The relationships be2
tween gas production and chemical composition of 23 browses of the
genus Sesbania. J Sci Food A gric ,65 :13～20
15 　Prasad CS ,Wood CD ,Sampath KT. 1994. Use of i n vit ro gas pro2
duction to evaluate rumen fermentation of untreated and urea2treat2
ed finger millet straw ( Eleusine coracana) supplemented with dif2
ferent levels of concentrate. J Sci Food A gric ,65 :457～464
16 　Qiang X2C (强学彩) , Yuan H2L (袁红莉) , Gao W2S (高旺盛) .
2004. Effect of crop residue incorporation on soil CO2 emission and
soil microbial biomass. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,15 (3) :
469～472 (in Chinese)
17 　Rasmussen PF ,Collins HP. 1991. Long term impacts of tillage ,fer2
tilizer and crop residue on soil organic matter in temperature semi2
arid regions. A dv A gron ,45 :93～1341
18 　Sampath KT , Wood CD , Prasad CS. 1995. Effect of urea and by2
products on the i n vit ro fermentation of untreated and urea treated
finger millet ( Eleusine coracana) straw. J Sci Food A gric ,67 :323
～328
19 　Tan Z2L (谭支良) ,Lu D2X(卢德勋) . 1999. Advances of systemat2
ic combination of nutritional technology and its interactions in rais2
ing feed efficiency of roughages. Feed Panorama (饲料博览) , 11
6681　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　16 卷
(7) :6～10 (in Chinese)
20 　Tan Z2L (谭支良) . 1995. A study on the potential ways of the ex2
ploitation and utilization of the crop straw resource. J Nat Resour
(自然资源学报) ,10 (1) :73～78 (in Chinese)
21 　Wang S2P(王淑平) ,Zhou G2S(周广胜) ,Jiang Y(姜　岩) , et al .
2004. Effect of incorporating corn residues into soil on nitrogen
transformation in soil2plant ecosystem. Chin J A ppl Ecol (应用生
态学报) ,15 (3) :449～452 (in Chinese)
22 　Wang S2Y(王守义) , Su L (宿 　令) , Guo F2F (郭风法) . 1999.
Studies on optimum silaging stage of sweet corn stalks. J A nhui A2
gric Sci (安徽农业科学) ,27 (1) :88～89 (in Chinese)
23 　Wood CD , Manyuchi B. 1997. Use of an i n vit ro gas production
method to investigate interactions between veld hay and Napier hay
or groundnut hay supplements. A ni m Feed Sci Technol ,67 :265～
278
24 　Wu Z2J (武志杰) ,Zhang H2J (张海军) ,Xu G2S (许广山) , et al .
2002. Effect of returning corn straw into soil on soil fertility. Chin
J A ppl Ecol (应用生态学报) ,13 (5) :539～542 (in Chinese)
25 　Xiong B2H(熊本海) ,Lu D2X(卢德勋) ,Xu D2M (许冬梅) . 2001.
In vit ro study on gas production curves and ingredients fermentat2
ing coefficients of the feedstuff . Acta Veter Zootech Sin (畜牧兽医
学报) ,32 (2) :113～121 (in Chinese)
26 　Yan H2Q (闫红秋) , Li X (李 　霞) . 2001. Damage of burning
straws and countermeasures. Y unnan Envi ron Sci (云南环境科
学) ,20 (2) :23～24 (in Chinese)
27 　Yang S(杨　胜) . 1993. Analysis and Detection Methods on Feed2
stuffs and Their Quality. Beijing : China Agricultural University
Press. (in Chinese)
28 　Zeng J2H (曾江海) , Zhang Y2M (张玉铭) ,Li H2Y(李惠英) , et
al . 1995. N and P balances in farmland ecosystem and their re2
sponse to fertilizers. Chin J A ppl Ecol ( 应用生态学报 ) , 6
(supp . ) :39～46 (in Chinese)
29 　Zhang W2J (张文举) ,Wang J2Q (王加启) , Gong Y2S(龚月生) et
al . 2001. The methods of utilizing straw feed resources. A ni mal
Sci A broad (国外畜牧科技) ,28 (1) :17～22 (in Chinese)
30 　Zhang Y2L (张亚丽) ,Zhang J (张 　娟) ,Sheng Q2R (沈其荣) , et
al . 2002. Effect of combined application of bioorganic manure and
inorganic nitrogen fertilizer on soil nitrogen supplying characteris2
tics. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,13 (12) :1575～1578 (in
Chinese)
31 　Zhong H2P (钟华平) , Yue Y2Z (岳燕珍) , Fan J2W (樊江文) .
2003. Characteristics of crop straw resources in China and its uti2
lization. Resour Sci (资源科学) ,25 (4) :62～67 (in Chinese)
作者简介 　周传社 ,男 ,1980 年生 ,硕士研究生. 主要从事生
态营养学研究.
欢 迎 订 购《应 用 生 态 学》
应用生态学是研究协调人类与生物圈之间关系和协调此种复杂关系以达到和谐发展目的的科学 ,应用
生态学是一个极其宽广的研究领域 ,是生态学的一大研究门类 ,所有与研究人类活动有关的生态学分支如农
业生态学、渔业生态学、林业生态学、草地牧业生态学、污染生态学、城市生态学、资源生态学以及野生动植物
管理保护、生态预测乃至景观生态学、区域生态学及全球生态学中的部分或大部分领域都可归属在应用生态
学这一门类之下 ,应用生态学的根本任务在于认识和改造环境 ,保护和改善人类的生存环境和促进经济、社
会发展同资源、环境相协调.
为纪念中国科学院沈阳应用生态研究所建所 50 周年 ,系统总结过去 50 年的研究成果 ,组织有关科技人
员 ,在多年研究积累的基础上 ,参阅了国内外近年来在应用生态学方面的创新性研究成果 ,开拓性地撰写了
这本学术性专著《应用生态学》,全书共 12 章 ,主要内容包括 :应用生态学概论 ,农业生态与农业生态工程 ,森
林生态与林业生态工程 ,草地生态与草地生态系统管理 ,水域生态与流域管理 ,湿地生态与湿地恢复 ,旅游生
态与生态旅游规划和管理 ,污染生态与环境生态工程 ,城市生态与城市生态建设 ,景观生态与区域生态建设 ,
保护生物学与生物多样性 ,全球重大生态问题与对策.
本书可供生态学、农学、林学、地学和环境科学等领域的科技人员参考 ,也可供有关研究部门管理者和高
等院校师生参考.
本书由科学出版社出版 ,计 146 万字 ,定价为 163 元 ,另加邮费 10 元 ,有需要者请与《应用生态学报》编
辑部联系. 电话 :024283970393
768110 期 　　　　　　　　　　　周传社等 :农作物秸秆体外发酵营养特性及其组合利用研究