全 文 ：第１９卷 第６期
Ｖｏｌ．１９ Ｎｏ．６
草 地 学 报
ＡＣＴＡ ＡＧＲＥＳＴＩＡ ＳＩＮＩＣＡ
２０１１年 １１月
Ｎｏｖ． ２０１１
体外产气法对３种玉米秸秆饲用价值评价研究初探
慕 平１，２，张恩和２＊，方永丰２，王汉宁２
（１．甘肃干旱生境作物学重点实验室，甘肃 兰州 ７３００７０；２．甘肃农业大学农学院，甘肃 兰州 ７３００７０）
摘要：用体外产气法测定了３种不同秸秆成熟型玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）品种不同生育期的秸秆产气量，结合成熟期籽
粒产量及相关营养品质分析，以期对粮饲兼用型玉米全株饲用效果作出合理评价，为发展秸秆养殖业提供参考。
结果表明：采用体外产气法能够有效模拟玉米秸秆在动物瘤胃基本消化过程，不同生育期秸秆产气量表现出拔节
期＞开花期＞灌浆期＞完熟期的趋势，且随着生育期的推进品种间差异愈明显，拔节期各品种秸秆产气量均为最
高且品种间无显著差异。在０～２４ｈ内产气速率较快，３６ｈ以后趋于平缓至结束；完熟期富农１号累积产气量最
高，分别较郑单９５８和中单２号高出１０２．７％和１７８．８％，且产气速率峰值出现在３～９ｈ，持续２４ｈ后结束，而郑单
９５８和中单２号峰值出现在０～３ｈ，且１２ｈ后结束，反映出不同秸秆成熟活性差异对产气量及产气速率的影响。
根据对成熟期玉米秸秆成分及籽粒营养品质分析表明，粗蛋白（ＣＰ）、无氮浸出物（ＮＦＥ）、酸性洗涤纤维（ＡＤＦ）和可
溶性糖等成分的含量，以及秸秆产量和籽粒蛋白质含量均表现为富农１号比其他２个品种高。因此，在保证一定
玉米籽粒产量的基础上，富农１号秸秆具有较高饲用价值，在发展粮饲兼用玉米产业中具有较好的推广应用前景。
关键词：体外产气法；玉米秸秆；饲用价值；消化
中图分类号：Ｓ５１３．０９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－０４３５（２０１１）０６－０９８３－０５
Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｍａｉｚｅ Ｓｔａｌｋ Ｆｅｅｄｉｎｇ Ｖａｌｕｅｓ ｂｙ
Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｇａｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ
ＭＵ Ｐｉｎｇ１，２，ＺＨＡＮＧ Ｅｎ－ｈｅ２＊，ＦＡＮＧ Ｙｏｎｇ－ｆｅｎｇ２，ＷＡＮＧ Ｈａｎ－ｎｉｎｇ２
（１．Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｒｉｄｌａｎｄ Ｃｒｏｐ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ７３００７０，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｃｏｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ，Ｇａｎｓｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｓｔａｌｋ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ
ａｔ ｆｏｕｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅｓ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｏ
ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｗｈｏｌｅ ｍａｉｚｅ ｐｌａｎｔ ｄｕｒｉｎｇ ｆｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｓｔａｌｋ－ｂａｓｅｄ
ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｍａｉｚｅ ｓｔａｌｋ ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓ－
ｓｅｓ ｉｎ ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ ｒｕｍｅｎ．Ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｓｔａｌｋ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅｓ ｒａｎｋｅｄ ａｓ ｂｏｏｔｉｎｇ＞ａｎｔｈｅ－
ｓｉｓ＞ｆｉｌｉｎｇ＞ｍａｔｕｒｉｔｙ．Ｔｈｒｅｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｈａｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ．Ａｔ ｔｈｅ
ｂｏｏｔｉｎｇ ｓｔａｇｅ，ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｓｔ ｆｏｒ ａｌ ｔｅｓｔｅｄ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｏｔｈｅｒ ｓｔａｇｅｓ．Ｔｈｅ ｆａｓｔｅｒ
ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｒａｔｅ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ａｔ ０～２４ｈ，ｔｈｅｎ ｄｅｃｌｉｎｅｄ ａｆｔｅｒ ３６ｈ．Ａｔ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｍａｔｕｒｉｔｙ，ｖａｒｉｅｔｙ ＦＮ１
ｈａｄ ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｓｔ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，１０２．７％ａｎｄ １７８．８％ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ＺＨＤ９５８ａｎｄ ＺＤ２，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｔｓ ｇａｓ－ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｐｅａｋ ａｐｐｅａｒｅｄ ａｔ ３～９ｈａｎｄ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ａｆｔｅｒ ２４ｈ，ｗｈｉｌｅ ｏｔｈｅｒｓ ｐｅａｋｅｄ ａｔ ０～
３ｈａｎｄ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ａｆｔｅｒ １２ｈ．Ｔｈｉｓ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅ ｏｎ ｇａｓ－ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｒａｔｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ
ｍａｉｚｅ ｓｔａｌｋ ａｎｄ ｇｒａｉｎ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｔ ｍａｔｕｒｉｔｙ，ＦＮ１ｈａｄ ｈｉｇｈｅｒ ｃｒｕｄｅ ｐｒｏｔｅｉｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｒｅｅ ｅｘｔｒａｃｔ，
ａｃｉｄ ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ ｆｉｂｅｒ，ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ，ｓｔａｌｋ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｇｒａｉｎ ｐｒｏｔｅｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅ－
ｆｏｒｅ，ｕｎｄｅｒ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｃｏｒｎ ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ，ＦＮ１ｈａｄ ｈｉｇｈｅｒ ｓｔａｌｋ ｆｅｅｄｉｎｇ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｉｎ
ｄｕａｌ－ｐｕｒｐｏｓｅ ｍａｉｚｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；Ｍａｉｚｅ ｓｔａｌｋ；Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｖａｌｕｅ；Ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ
玉米（Ｚｅａ ｍａｙ Ｌ．）是一种重要的粮饲兼用作
物，不仅籽粒产量高，且秸秆具有较高饲用价值，是
当前以玉米全株为饲料进行奶牛养殖，发展“秸秆畜
牧业”和实现粮饲有效性供给的良好材料［１～２］。前
人对专用青贮饲用玉米饲用价值研究较多，但有关
粮饲兼用型玉米籽粒收获后，秸秆饲用营养价值及
收稿日期：２０１１－０６－０３；修回日期：２０１１－０９－２８
基金项目：农业行业专项（２０１００３０２３）；甘肃省干旱生境作物学重点实验室项目资助
作者简介：慕平（１９７１－），男，甘肃兰州人，博士研究生，副教授，主要从事作物栽培生理研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｕｐ＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；＊通信作者 Ａｕ－
ｔｈｏｒ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｅｈ＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
草 地 学 报 第１９卷
动物瘤胃消化动态变化规律的研究尚不深入，远不
能满足生产发展的需要［３，４］。德国霍恩海姆大学动
物营养研究所 Ｍｅｎｋｅ等人建立的活体外人工瘤胃
产气量法［５］具有操作简便、重复性好，可以通过体外
产气量较真实地模拟牧草在瘤胃内的有机物质消化
率（ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｄｉｇｅｓｔｉｂｉｔｙ，ＯＭＤ）、从而初步估
测饲料的可降解蛋白量和代谢能值（ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｅｎ－
ｅｒｇｙ，ＭＥ）。目前这一方法已经广泛用于苜蓿
（Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）、杂交狼尾草（Ｐｅｎｎｉｓｅｔｕｍ
ａｍｅｒｉｃａｎｕｍ×Ｐ．ｐｕｒｐｕｒｅｕｍ）、柱花草（Ｓｔｙｌｏｓａｎ－
ｔｈｅｓ ｇｕｉａｎｅｎｓｉａｓ）、藏沙棘（Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｔｈｉｂｅｔａｎａ）
等牧草和饲料作物营养价值方面的研究［６～８］。本研
究通过选择３种不同类型玉米秸秆为对象，采用体
外产气法模拟秸秆营养物质在动物体内的消化状
态，通过测定产气量变化，估测秸秆消化性能；并对
完熟期各品种玉米秸秆营养成分及最终生物产量和
籽粒营养成分进行分析，综合评定其全株饲用价值，
为衡量粮饲兼用玉米作为饲料利用的效果和价值提
供参考。
１ 材料与方法
１．１ 试验地及材料
试验地设在甘肃农业大学平凉玉米育种站，
Ｅ１０６°２５′，Ｎ３５°２４′，海拔高度１１７０ｍ，年降水量６５０
ｍｍ，≥１０℃年积温２８６２．８℃，年均温９．４℃，土壤为
黄绵土，土质绵软，土层深厚，质地均匀，土壤有机质
１２．１１ｇ·ｋｇ－１，全氮０．８６ｇ·ｋｇ－１，全磷１．７６ｇ·ｋｇ－１。
供试玉米品种选用当前西北推广面积较大，产
量水平基本接近，但成熟后秸秆持绿性明显不同的
３个品种即活秆成熟品种富农１号（ＦＮ１）、半活秆
成熟品种郑单９５８（ＺＨＤ９５８）、枯秆成熟品种中单２
号（ＺＤ２）。采用随机区组设计，小区面积３０ｍ２，重
复３次，分别于拔节期、开花期、灌浆期、成熟期采集
各品种玉米秸秆为样品，经９０℃高温烘干２０～３０
ｍｉｎ后粉碎过筛（０．５ｍｍ）待测。
１．２ 试验动物饲养管理
选择４只１岁左右、健康、体重３５～４０ｋｇ、装有
永久性瘤胃瘘管的成年绵羊，瘘管羊舍饲，日粮由补
充料、苜蓿青干草和秸秆组成，营养状况处于维持水
平。试验前实施驱虫处理，注意补充水分，预饲２０ｄ
后，开始正式饲喂期，并采集瘤胃液。
１．３ 试验方法
１．３．１ 体外动态发酵产气量测定
１．３．１．１ 人工瘤胃液配方 采用 Ｍｅｎｋｅ和丁学
智［５，１１］的方法（表１），将１０００ｍＬ的分液专用瓶放
入３９℃水浴中，按蒸馏水４００ｍＬ＋Ａ ０．１ｍＬ＋Ｂ
２００ｍＬ＋Ｃ ２００ｍＬ＋Ｄ １ｍＬ＋Ｅ ４０ｍＬ的顺序依
次加入新鲜配置的溶液，震荡并通入纯ＣＯ２ 气体预
热至３９℃保持３０ｍｉｎ，至溶液褪至完全无色。
表１ 人工瘤胃营养液各溶液的配方
Ｔａｂｌｅ １ Ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ
微量元素溶液
Ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
（Ａ液）
缓冲液
Ｂｕｆｆｅｒ
（Ｂ液）
常量元素溶液
Ｍａｃｒｏ－ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
（Ｃ液）
刃天青溶液
Ｒｅｓａｚｕｒｉｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
（Ｄ液）
还原剂溶液
Ｒｅｄｕｃｅｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
（Ｅ液）
ＣａＣｌ２·２Ｈ２Ｏ １３．２ｇ ＮＨ４ＨＣＯ３４．０ｇ Ｎａ２ＨＰＯ４５．７ｇ 刃天青Ｒｅｓａｚｕｒｉｎ １００ｍｇ １ＮＮａＯＨ ４．０ｍＬ
ＣｏＣｌ２·６Ｈ２Ｏ １．０ｇ ＮａＨＣＯ３３５．０ｇ ＫＨ２ＰＯ４６．２ｇ Ｎａ２Ｓ·９Ｈ２Ｏ ６２５．０ｍｇ
ＭｎＣｌ２·４Ｈ２Ｏ １０．０ｇ ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ ０．６ｇ
ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ ８．０ｇ
蒸馏水定容至１００ｍＬ
Ｂｒｉｎｇ ｔｏ １００ｍＬ
ｗｉｔｈ ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ
蒸馏水定容至１０００ｍＬ
Ｂｒｉｎｇ ｔｏ １０００ｍＬ
ｗｉｔｈ ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ
蒸馏水定容至１０００ｍＬ
Ｂｒｉｎｇ ｔｏ １０００ｍＬ
ｗｉｔｈ ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ
蒸馏水定容至１００ｍＬ
Ｂｒｉｎｇ ｔｏ １００ｍＬ
ｗｉｔｈ ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ
蒸馏水定容至１００ｍＬ
Ｂｒｉｎｇ ｔｏ １００ｍＬ
ｗｉｔｈ ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ
在晨饲前用自制吸管经瘤胃瘘管从４只绵羊瘤
胃腹囊下部吸取瘤胃内容物，迅速装入预热至３９℃
的容器中。混合均匀后经４层纱布过滤，按照瘤胃
液与人工培养液为１∶２的体积比量取所需瘤胃液，
加到新鲜配置的人工瘤胃营养液中，用磁力搅拌器
搅拌，同时通入无氧ＣＯ２，制成混合人工瘤胃液。
１．３．１．２ 产气量测定 称取玉米秸秆烘干样５００
ｍｇ（Ｗ），装入孔径０．２ｍｍ的尼龙布缝制的６ｃｍ
×１０ｃｍ的尼龙袋中，扎口，称重Ｗ１。将尼龙袋放
入容积为１００ｍＬ的玻璃注射器内（最小刻度为１
ｍＬ），在注射器活塞前１／３部位均匀涂抹适量医用
凡士林，３９℃预热，每个样品３个重复，做３个空白
（只有尼龙袋）（Ｗ０）。
在每个培养管中分别加入４０ｍＬ混合培养液，
将培养管进液端竖直向上，排尽管内气体，夹住前端
４８９
第６期 慕平等：体外产气法对３种玉米秸秆饲用价值评价研究初探
硅胶管，并记录相应的初始刻度值Ｌ０（ｍＬ），同时做
３个空白Ｌｋ（只有培养液而没有底物），待加液完毕
后立即转入（３９±０．５）℃预热的人工瘤胃恒温水浴
箱中培养。分别读取３，６，９，１２，２４，３６，４８ｈ的产气
量Ｌｔ（ｍＬ）并记录。培养４８ｈ后，取出尼龙袋，清水
漂洗３～５次，在１０５℃烘箱中烘４８ｈ，自然冷却，称
重并记录（Ｗ２）。各数据的计算公式为：
消化率＝Ｗ１－Ｗ２－Ｗ０Ｗ ×１００％
产气量Ｌ＝Ｌｔ－Ｌ０－Ｌｋ
１．３．２ 总生物量及主要营养成分的测定 玉米成
熟期，取地上植株体整株收获，每小区取样５株，风
干后称重，换算每公顷生物产量（包括秸秆产量和籽
粒产量）。测定秸秆含水量、灰分（Ａｓｈ）和钙（Ｃａ）、
磷（Ｐ）、粗蛋白（ＣＰ）、粗脂肪（ＥＥ）、无氮浸出物
（ＮＦＥ）、酸性洗涤纤维（ＡＤＦ）等指标，采用常规牧
草品质分析法［９］，叶绿素含量采用混合浸提法测
定［１０］。籽粒样品测定品质包括：蛋白质、总淀粉、纤
维素、可溶性糖及灰分含量，参照《饲料分析及质量
检测技术》［１１］中的方法。
１．４ 数据处理
采用Ｅｘｃｅｌ ２００３及ＤＰＳ ７．５软件进行统计分析。
２ 结果与分析
２．１ 各品种玉米完熟期秸秆产量及营养品质
饲料产量、营养成分含量及消化利用率是反映
饲料价值的３项重要指标，由表２可知，完熟期玉米
３品种秸秆产量分别为５７３７．５６，５２５６．８２，５０１６．６３
ｋｇ·ｈｍ－２，其中 ＦＮ１较另外２个品种分别高出
８．３８％和１２．５６％（Ｐ＜０．０５）。秸秆含水量ＦＮ１达
到１１．６３％，分别较其他２个品种高５８．９％和
６３．１％。营养成分指标中ＣＰ，ＮＦＥ，ＡＤＦ含量均为
ＦＮ１比其他２个品种高（Ｐ＜０．０５），其中ＦＮ１的
ＣＰ含量达到５．２９％，分别较ＺＨＤ９５８和ＺＤ２高
３８．８％和３８．１％；ＮＦＥ值分别高出２０．０％和２６．９％；
ＡＤＦ值分别高出６．１７％和７．１２％，而ＺＨＤ９５８和
ＺＤ２秸秆在此３项营养成分指标含量无显著差异。
其他指标如ＥＥ，ＡＷＦ，ＣＡ及微量元素钙、磷含量３
品种秸秆处理间均无显著差异。值得一提的是秸秆
叶绿素含量ＦＮ１达到１．７８ｍｇ·ｇ－１，分别较其他２
个品种高７２．８％和１０６．９％（Ｐ＜０．０５），而ＺＨＤ９５８
较ＺＤ２高１９．８％（Ｐ＜０．０５），反映出ＦＮ１玉米成熟
后秸秆依然保持绿色活秆成熟的特点。
表２ 成熟期不同玉米品种秸秆量及营养成分
Ｔａｂｌｅ ２ Ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ ｉｎ ｍａｔｕｒｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｉｚｅ
品种
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
秸秆产量
Ｂｉｏｍａｓｓ
／ｋｇ·ｈｍ－２
含水量
Ｉｎｓｉｄｅ ｗａｔｅｒ
／％
叶绿素
Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ
／ｍｇ·ｇ－１
粗蛋白
ＣＰ
／％
粗脂肪
ＥＥ
／％
无氮浸出物
ＮＦＥ
／％
酸洗纤维
ＡＤＦ
／％
粗灰分
ＣＡ
／％
钙
Ｃａ
／％
磷
Ｐ
／％
富农１号ＦＮ １ ５７３７．５６ａ １１．６３ａ １．７８ａ ５．２９ａ １．６１ａ ５１．３２ａ ３４．６０ａ ６．４６ａ ０．６４ａ ０．１６ａ
郑单９５８ＺＨＤ ９５８ ５２５６．８２ｂ ７．３２ｂ １．０３ｂ ３．８１ｂ １．６５ａ ４２．７７ｂ ３２．５９ｂ ６．３８ａ ０．６２ａ ０．１７ａ
中单２号ＺＤ ２ ５０１６．６３ｃ ７．１３ｂ ０．８６ｃ ３．８３ｂ １．５６ａ ４０．４５ｂ ３２．３０ｂ ６．３２ａ ０．６８ａ ０．１４ａ
注：同列不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５），下同
Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌ ｌｅｔｔｅｒｓ ｍｅａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ｔｈｅ ０．０５ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｂｅｌｏｗ
２．２ 不同类型玉米秸秆各生育时期体外产气量
变化
各品种玉米秸秆产气量总体表现为拔节期＞开
花期＞灌浆期＞完熟期的趋势，但不同品种的秸秆
消化产气量随玉米生育期的推进表现不同，如图１
所示，拔节期各品种秸秆产气量差异较小，ＦＮ１，
ＺＨＤ９５８和ＺＤ２的４８ｈ累积产气量分别为４６２．９，
４６０．０，４３６．３ｍＬ，品种间产气量相差幅度为±３．１
ｍＬ；开花期各品种产气量依次为３５４．９５，３３１．３，
３６３．６ｍＬ，相差幅度为±１６．２ｍＬ；灌浆期品种间产
气量在２９７．１ｍＬ至３５９．６ｍＬ之间，相差幅度为
±３１．３ｍＬ，虽然总体秸秆消化产气量在此２个阶
段间变幅不大，但不同品种产气量稳定性差异明显，
如ＦＮ１开花期累积产气量为３５４．９５ｍＬ，灌浆期为
３５９．６ｍＬ，二者相差仅４．７ｍＬ，ＺＨＤ９５８的２个生
育期间产气量相差９．４ｍＬ，与ＦＮ１相似都表现为
灌浆期秸秆产气量略微增大的现象，而ＺＤ２灌浆期
产气量比开花期降低６６．５ｍＬ，其秸秆已表现早衰
现象。至完熟期３个品种秸秆消化产气量均较前期
显著下降，且不同品种间差异显著，此时ＦＮ１秸秆
消化产气量仍然可达２３５．６ｍＬ，较其他２个品种分
别高出１０２．７％和１７８．８％（Ｐ＜０．０５），反映出成熟
期秸秆活性差异对产气量的明显影响。
５８９
草 地 学 报 第１９卷
图１ 各生育期产气量变化
Ｆｉｇ．１ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｇａｓ ｖｏｌｕｍｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅｓ
２．３ 不同类型玉米拔节期及完熟期产气速率的
变化
由表３可知，各材料秸秆在拔节期０～４８ｈ产
气速率随着消化进程的推进，呈现出在０～１２ｈ增
加，在９～１ ２ｈ段达到峰值然后逐步下降直至
稳定的特点，且不同品种在拔节期产气速率变化差异
不显著，这与消化规律相吻合，各品种产气速率峰值
均出现在９～１２ｈ时段，ＦＮ１，ＺＤ２和ＺＨＤ９５８分别为
８．７，８．４，８．１ｍＬ·ｈ－１，至３６～４８ｈ各处理产气速率
稳定在０．１ｍＬ·ｈ－１。而在完熟期，各品种秸秆间消
化产气速率表现出较大差异，其中郑单９５８及中单２
号产气速率峰值出现在０～３ｈ时间段，产气速率分
别为１．７ 和 １．４ｍＬ·ｈ－１，随后产气速率下降，
ＺＨＤ９５８消化至２４ｈ后即表现产气结束，ＺＤ２消化产
气在１２ｈ后就结束。但ＦＮ１的产气速率峰值出现在
３～９ｈ其值为２．８ｍＬ·ｈ－１，且持续产气时间较长，
在９～１２ｈ和１２～２４ｈ产气速率仍然维持在１．４
ｍＬ·ｈ－１和１．３ｍＬ·ｈ－１左右，直到３６ｈ后消化结
束。由平均产气速率看出在拔节期各品种差异较小
在０．４３～０．４６ｍＬ·ｈ－１间变化，而完熟期虽然平均
速率较低在０．０５～０．１６ｍＬ·ｈ－１间变化，但品种间
存在较大差异，ＦＮ１较ＺＨＤ９５８和ＺＤ２分别高出
０．０６ｍＬ·ｈ－１和０．１１ｍＬ·ｈ－１。
表３ 不同类型玉米拔节期、完熟期产气速率的变化
Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｇａｓ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅｓ
生育期
Ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅ
材料
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
产气速率 Ｇａｓ ｖｅｌｏｃｉｔｙ／ｍＬ·ｈ－１
０～３ｈ ３～９ｈ ９～１２ｈ １２～２４ｈ ２４～３６ｈ ３６～４８ｈ
平均速率
Ａｖｅｒａｇｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ／ｍＬ·ｈ－１
拔节期
Ｂｏｏｔｉｎｇ ｓｔａｇｅ
ＦＮ１ ３．７ａ ４．４ｃ ８．７ａ ２．７ａ １．８ａ ０．１ａ ０．４５ａ
ＺＨＤ９５８ ３．８ａ ４．９ａ ８．４ｂ １．６ｂ １．５ｃ ０．１ａ ０．４３ａ
ＺＤ２ ３．６ａ ４．７ｂ ８．１ｃ １．６ｂ １．６ｂ ０．１ａ ０．４６ａ
完熟期
Ｍａｔｕｒｅ
ＦＮ１ １．８ａ ２．８ａ １．４ａ １．３ａ ０．３ － ０．１６ａ
ＺＨＤ９５８ １．７ａ １．２ｂ １．３ａ ０．１ｂ － － ０．１０ｂ
ＺＤ２ １．４ｂ ０．６ｃ ０．５ｂ － － － ０．０５ｃ
２．４ 不同类型玉米生物产量及籽粒营养品质分析
由表４可知，完熟期３个品种在籽粒产量方面
品种间差异未达显著水平，平均产量均达到１６８００
ｋｇ·ｈｍ－２以上的水平；但ＦＮ１的籽粒蛋白质含量
达到８．３４％，较ＺＨＤ９５８和ＺＤ２分别高６．２％和
９．３％（Ｐ＜０．０５）；ＦＮ１ 的可溶性糖含量达到
２．８２％，较其他２个品种高１４．６％和１９．０％（Ｐ＜
０．０５）；但总淀粉含量 ＦＮ１ 为 ７６．１８％，分别比
ＺＨＤ９５８和ＺＤ２低１．６２％和３．１％，反映出活秆成
熟品种秸秆较长的持绿期对后期光合产物的转化存
在一定影响。而其他性状如纤维素、灰分的含量则
品种间无显著差异。
表４ 不同类型玉米完熟期产量及籽粒营养品质
Ｔａｂｌｅ ４ Ｇｒａｉｎｓ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｉｚｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ
材料
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
籽粒产量
Ｇｒａｉｎｓ ｙｉｅｌｄ／ｋｇ·ｈｍ－２
蛋白质
Ｐｒｏｔｅｉｎ／％
总淀粉
Ｔｏｔａｌ ａｍｙｌｕｍ／％
纤维素
Ｆｉｂｅｒ／％
灰分
Ａｓｈ／％
可溶性糖
Ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ／％
ＦＮ１ １６８２４．５ａ ８．３４ａ ７６．１８ｂ ２．１３ａ １．３１ａ ２．８２ａ
ＺＨＤ９５８ １６８４６．３ａ ７．８５ｂ ７７．４２ａｂ ２．０７ａ １．２９ａ ２．４６ｂ
ＺＤ２ １６９０２．８ａ ７．６３ｃ ７８．５０ａ ２．１６ａ １．３３ａ ２．３７ｃ
３ 讨论与结论
３．１ 当前生产中玉米作为饲料利用的方式主要有
２种，一种是专用青贮玉米品种，在蜡熟期将全株收
割青贮调制饲料；另一种是普通玉米果穗收获后将
秸秆粉碎后饲用，前者以牺牲籽粒收获为代价提高
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第６期 慕平等：体外产气法对３种玉米秸秆饲用价值评价研究初探
饲料营养品质，后者虽然收获籽粒，但成熟期玉米秸
秆老化，活性物质降低，适口性及营养品质下降，影
响饲用效果［１２］。推广粮饲兼用型玉米品种，在收获
玉米籽粒的同时，其秸秆继续保持绿色，且含有较高
的营养成分，具有较好的饲用价值［１３］。本试验对３
个不同类型玉米品种各生育期秸秆用体外产气法模
拟瘤胃内消化，其消化特性表现为各品种均以拔节
期产气量最高。而随着玉米生育期推进，其秸秆产
气量呈逐渐下降趋势，这与严学兵［１４］、谢春元等［１５］
用体外产气法研究其他牧草产气量变化趋势相一
致。在拔节期幼嫩的玉米秸秆所含碳水化合物及易
消化活性成分含量较高，若单纯以秸秆饲料消化利
用，拔节期是秸秆饲用的最佳时期，随着玉米成熟秸
秆不断老化，其活性成分降低导致消化产气量下降，
但考虑到产量和全株应用，成熟期收获籽粒后，３个
不同秸秆成熟类型的玉米品种中，活秆成熟型玉米
ＦＮ１无论累积产气量、平均产气速率及持续时间均
较其他２个品种显著增高。采用体外产气法模拟饲
料中可消化碳水化合物及粗蛋白等物质在反刍动物
瘤胃底物发酵过程，能够有效判断不同玉米秸秆中
活性成分消化利用情况，具有较高的实践价值。
３．２ 鉴于生产实践中多以玉米籽粒成熟收获后的
秸秆单独饲用或配合其他饲料利用为主，因此，将成
熟期秸秆营养成分结合籽粒产量及营养品质综合分
析，才能更准确的评价玉米粮饲兼用的特性。决定
饲料价值的营养成分中，粗蛋白（ＣＰ）是牧草中含氮
物质的总和，粗脂肪（ＥＥ）富含热能，结构性碳水化
合物酸性洗涤纤维（ＡＤＦ）也是反刍动物的主要能
源物质，灰分（Ａｓｈ）是无机物质的总称，这些都是决
定牧草营养品质的重要指标［１６～１７］，在产量水平基本
接近的基础上，活秆成熟品种富农１号（ＦＮ１）其
ＣＰ，ＮＦＥ，ＡＤＦ含量均比郑单９５８（ＺＨＤ９５８）和中单
２号（ＺＤ２）为高，尤其秸秆叶绿素含量分别高出后二
者７２．８％和１０６．９％；另外，籽粒中蛋白质含量及可
溶性糖含量也较其他品种高出６％～１９％不等。综
合分析可以认定，以富农１号为代表的活秆成熟品
种，在保证一定玉米籽粒产量的基础上，其秸秆具有
较高的饲用价值，在发展粮饲兼用玉米产业中具有
较好的推广应用前景。
参考文献
［１］ 杨云贵，龙明秀，王莺，等．牧草、玉米青贮和作物秸秆营养价值
的洗涤剂法评定［Ｊ］．草地学报，２００４，１２（２）：１３１－１３５
［２］ 白琪林，陈绍江，戴景瑞．我国常用玉米自交系秸秆品质性状及
其相关分析［Ｊ］．作物学报，２００７，３３（１１）：２３－２６
［３］ 田清震，张世煌，李新海，等．玉米育种发展动态［Ｊ］．玉米科学，
２００７，５（２）：３４－３８
［４］ 郭彦军，龙瑞军，胡自治．利用体外产气法测定高山牧草和灌木
的干物质降解率［Ｊ］．草业学报，２００３，１２（４）：５４－６０
［５］ ＭｅｎＫｅ Ｋ Ｈ，Ｒａａｂ Ｌ，Ｓａｌｅｗｓ Ｋ Ｉ，ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９７９，９３：２１７－２２２
［６］ 汤少勋，姜海林，周传社，等．不同牧草品种对体外发酵产气特
性的影响［Ｊ］．草业学报，２００５，１４（３）：７２－７７
［７］ 程鹏辉，廖新俤，吴银宝．利用猪粪液为菌源体外发酵产气法评
价牧草纤维品质［Ｊ］．草业学报，２００７，１６（５）：６１－６９
［８］ 蔡敦江，周兴民，朱廉，等．苜蓿添加剂青贮、半干青贮与麦秸混
贮的研究［Ｊ］．草地学报，１９９７，５（２）：１２３－１２７
［９］ 成若林．甘肃天然草地饲用植物营养价值评定［Ｍ］．甘肃：甘肃
科学技术出版社，１９９４：１３－５７
［１０］王波，宋凤斌．盐胁迫对玉米水势、叶绿素含量以及 Ｋ＋、Ｎａ＋
选择性吸收的影响［Ｊ］．农业系统科学与综合研究，２００６，２２
（２）：１０５－１０８
［１１］杨胜．饲料分析及饲料质量检测技术［Ｍ］．北京：北京农业大学
出版社，１９９３：２６－６８
［１２］丁学智，龙瑞军，阳伏林，等．体外产气法评定天祝几种高山植
物的抗营养因子及饲用潜力［Ｊ］．草业学报，２００７，１６（１）：３５－３９
［１３］Ｋｌｅｂｅｓａｄｅｌ Ｌ Ｊ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｏａｔｓ ｐｅａｓ
ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｆｒｏｍ ａ ｆｏｒａｇｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ａｔ ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｇｒｏｗｔｈ
［Ｊ］．Ａｇｒｏｎｏｍｙ Ｊｏｕｒｎａｌ，１９６９，６１：７１３－７１６
［１４］严学兵．牦牛对高寒牧区天然草地和人工草地牧草消化性的研
究［Ｄ］．兰州：甘肃农业大学，２０００
［１５］谢春元，杨红建．瘤胃尼龙袋法和体外产气法评定反刍动物饲
料的营养价值的比较［Ｊ］．中国畜牧杂志，２００７，４３（１７）：８５－８９
［１６］龙瑞军，徐长林，胡自治，等．天祝高山草原１５种饲用灌木的热
值及季节动态［Ｊ］．生态学杂志，１９９３，１２（５）：１３－１６
［１７］Ｗｅｉｎｂｅｒｇ Ｚ Ｇ，Ａｓｈｂｅｌ Ｇ，Ｃｈｅｎ Ｙ．Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｔｕｒｎｅｄ
ｄａｉｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｂｙ ｅｎｓｉｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｔｒａｗ ａｎｄ ｍｏｌａｓｓｅｓ ｆｏｒ ａｎｉｍａｌ
ｆｅｅｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００３，８６（４）：１３－２５
（责任编辑 李美娟）
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