作物秸秆、藤蔓、荚壳等农副产品是反刍家畜粗饲料的重要来源,其主要成分是纤维物质,中性洗涤纤维(NDF)约占干物质重的70%~80%;酸性洗涤纤维(ADF)约占干物质重的50%~60%,而粗蛋白质的含量很少,仅含3%~6%。为了提高低品质粗饲料的营养价值,以色列的科研工作者,进行了臭氧(O3)处理低品质粗饲料的各种试验,试验证明,用O3方法处理,可降低粗饲料中木质素和半纤维素的含量,但不同的粗饲料处理的效果不一样,主要是粗饲料中木质素含量不同所致。O3处理能分解氨、碱等处理不能分解双子叶类的木质纤维素,提高低品质粗饲料的饲料价值。据最近的试验研究,O3处理能将作为植物细胞壁成分的木质素的“C=C”二重结构分裂变成“C—3”一重结构,从半纤维素的侧链分离出糖,从而降低细胞壁中木质素和半纤维素的含量。O3作为一种强氧化剂,分解能力和渗透力强,能使构成植物细胞壁成分的木质素和纤维性低分子化。用O3处理棉秆能使其体外消化率提高1倍以上,纤维成分消化率提高30%。由此可见,O3处理是一种比其他化学处理更为有效的手段。 1.O3处理与粗饲料水分含量的关系 桀馆憲和藤田裕等(1997)用切断长5mm的试料麦秆,将水分调节到11%(原试料水分)、20%、30%和40%。在玻璃圆筒中充满试料(折合风干物20g),从O3发生装置(东芝WOR—01型)通入O3(O3浓度:2.7g/100L),经0.5~4h处理。结果证明,随着水分含量的增加和处理时间的延长,NDF、ADF和木质素含量都有不同程度减少,试料水分含量30%经2h处理的减少比例最大,NDF减少17%,ADF减少6%,木质素减少26%。 2.O3处理与粗饲料切断长度的关系 金理华(1999)将小麦秆切成1mm、5mm、10mm、20mm和30mm长后用O3处理,各切断长粗饲料的木质素和半纤维素的含量都减少,切断长度越短,木质素和半纤维素的减少量越多。木质素含量高的饲料,O3处理后其减少量越多。作者(2002)将麦秆、稻秆、棉秆3种粗饲料切成2cm和4cm长,将水分调节到30%后,用O3处理30min。纤维性物质成分的NDF、ADF、木质素、纤维素、半纤维素含量明显降低,3种粗饲料切断长为2cm的纤维性物质成分含量的降低幅度比4cm的多。切断长越短的粗词料,木质素和半纤维素减少越多,干物质的消化率越高,其原因可能是O3从细胞壁外周部向内部同心圆状扩散,切断长度越短,O3越容易浸透到饲料中氧化分解纤维性物质。 3.O3处理与粗饲料处理时间的关系 作者(2002)将稻秆、麦秆、棉秆3种粗饲料切成4cm长,水分含量调节到30%,用O3处理30min、60min和90min。结果表明:木质素含量稻秆分别降低4.73%、13.61%和18.71%;麦秆分别降低2.01%、10.04%和12.72%;棉秆分别降低17.54%、37.36%和41.64%。O3处理能显著降低粗饲料纤维性物质成分含量,处理的时间越长,降低越多,60min前的降幅大于60min以后的降幅。NDF、ADF、纤维素和半纤维素含量减少也呈现这一趋势。 4.O3处理与不同粗饲料原料的关系 O3处理棉秆,木质素含量减少9.7%~10.4%,半纤维素含量减少3.4%。用O3处理棉秆、稻秆、麦秆3种粗饲料,纤维性物质成分减少量与不经O3处理比较,O3处理后都有所减少,NDF和半纤维素的减少量为稻秆>麦秆>棉秆;ADF、木质素和纤维素的减少量为棉秆>稻秆>麦秆。处理前粗饲料木质素含量高的,经O3处理后减少量就多。 5.O3处理与粗饲料消化率的关系 经O3处理后的细胞壁成分含量减少的同时,第一胃内的纤维成分消化率也明显提高。O3处理后干物质的消化率,棉秆增加了30.9%,麦秆增加了22.6%。O3处理的麦秆,第一胃内的纤维性成分的消失率(尼龙袋法测定)明显提高,24h NDF的消失率增加14.8%;ADF消失率增加19.5%。藤田裕等(1997)指出,用O3处理麦秆,细胞壁成分(NDF)在反当家畜第一胃内的分解性比没有处理的增加40%,纤维成分消化率得到大的改善. 6.O3处理与O3反应量的关系 为了知道O3处理时O3的需要量,将试料水分含量调节到30%,观察不同时间O3的反应量,得出O3处理粗饲料时,O3的反应量在处理后的30min最大,以后渐减,处理3h后O3的反应量为每100g试料干物质消耗5.6g。藤田裕等(1997)以麦秆为对象的试验结果表明,对于麦秆干物质100g。 用9g O3处理2~3h。木质素大幅度减少,而纤维素含量没有大的变化。 综上所述,O3处理粗饲料的效果比较明显,其原因可能是O3作为一种强氧化剂,具有很强的氧化能力和分解能力,渗透力也强等特点,在处理过程中,O3能渗入植物细胞内,破坏植物细胞壁的结构,将组成植物细胞壁成分木质素的“C=C”二重结构分裂变成“C—C”一重结构,从半纤维素的侧链分离出糖,降低细胞壁中木质素和半纤维素等含量,从而使细胞壁结构中的纤维性物质成分含量降低。利用这种作用,考虑未利用饲料资源的饲料化,利用O3处理粗饲料,以改善植物细胞壁木质化粗饲料的饲用价值。 中国农作物桔秆等低质粗饲料年总产量估计约7.0亿t,这些农作物秸秆等是反刍家畜粗饲料的重要来源,目前用作饲料的约30%。如何充分利用人类不能利用的秸秆资源,发展草食家畜,生产畜产品,对解决饲料资源日趋紧张的矛盾具有重要意义。