稻草秸秆氨化的机理研究及参数优化

【摘要】： 本试验旨在研究尿素添加水平、水分含量、时间对氨化秸秆营养价值的影响，以确定氨化稻草秸秆尿素、水分、时间处理参数的优化组合。同时，根据不同处理条件下秸秆纤维组分和显微结构的变化，对氨化机理进行探讨。 试验采用二次通用旋转回归组合设计，以未处理秸秆为对照，研究尿素(占秸秆干物质含量的2.0％、3.0％、4.5％、6.0％、7.0％)、水分(10g、16g、25g、34g、40g)、时间(12d、18d、27d、36d、42d)三因素五水平20种不同配比组合的NDF、ADF、CEL、ADL纤维成分、CP含量，TSM-2型扫描电镜下显微结构以及山羊瘤胃内DM、NDF、ADF的48h消失率变化，从而确定各因素对NDF、ADF、CEL、ADL纤维成分、CP含量、显微结构、D_(DM48)、D_(NDF48)、D_(ADF48)的影响。根据二次通用旋转回归模式，建立尿素、水分、时间对NDF、ADF、CEL、ADL、D_(DM48)、D_(NDF48)、D_(ADF48)的回归模型，并对回归模型进行优化分析及参数优化。 试验结果表明：(1)稻草秸秆经尿素氨化处理后，NDF、ADF、CEL、ADL纤维成分含量降低，CP含量提高，瘤胃内D_(DM48)、D_(NDF48)、D_(ADF48)提高。说明尿素氨化能改善秸秆的营养价值。(2)秸秆NDF、ADF、CEL、ADL纤维成分含量随尿素添加水平的增加而降低(P＜0.05)，CP含量随尿素的增加而增加(P＜0.01)。随处理时间的延长，氨化后CP含量呈递增，NDF、ADF、CEL及ADL的含量呈下降趋势(P＞0.05)。水分的降低对NDF、ADF含量降低的效果不显著(P＞0.05)，而对CEL、ADL含量在一些组间差异显著(P＜0.05)，在一些组间差异不显著(P＞0.05)；氨化后CP的含量随水分的增加而减小(P＜0.01)。(3)尿素对稻草秸秆在山羊瘤胃内48h消化率的影响起主导作用(0.05＜P＜0.10)，尿素添加水平在6.0％时，D_(DM48)、D_(NDF48)、D_(ADF48)达到最大，低尿素水平组2.0％D_(DM48)、D_(ADF48)最低。水分及时间对氨化秸杆的48h消化率的影响较小(P＞0.05)。(4)尿素氨化对稻草秸秆的结构产生影响。稻草秸杆经氨化处理后稻草表面呈光滑的纤维状且孔隙率增多，以致稻草吸附纤维素酶的表面积增大，从而有助于纤维素的利用及酶解的进行。此外，秸秆表面的孔隙随尿素浓度的增加而增多，而时间、水分对秸秆显微结构的影响较小。(5)根据试验结果及回归方程分析，综合各试验指标的各优化参数组合，认为尿素氨化稻草秸秆在本试验条件下的参数优化组合为：尿素7.0％，水分10％，时间12d。 【关键词】：稻草秸秆 氨化 尿素 水分 时间
【学位授予单位】：西南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S816
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第1章 文献综述7-17
• 1.1 开发秸秆饲料的重要性7-8
• 1.2 秸秆的构成、营养作用以及影响营养价值的因素8-11
• 1.3 秸秆的处理方法及其效果11-15
• 1.4 影响氨化质量的因素15-16
• 1.5 秸秆利用面临的问题及本研究目的16-17
• 第2章 绪论17-19
• 第3章 材料与方法19-23
• 3.1 试验设计19-20
• 3.2 试验用原料20
• 3.3 氨化处理方法及样品的制备20
• 3.4 试验分析项目与方法20-22
• 3.4.1 感官分析20
• 3.4.2 化学成分分析20-21
• 3.4.3 电镜扫描21
• 3.4.4 瘤胃D_(DM48)、D_(NDF48)、D_(ADF48)21-22
• 3.5 数据处理22-23
• 第4章 试验结果及分析23-39
• 4.1 不同处理对感官指标的影响23
• 4.2 氨化处理对秸秆细胞壁成分的影响23-26
• 4.3 不同因素对化学成分的影响26-30
• 4.4 不同处理的电镜扫描结果30-31
• 4.5 不同处理对D_(DM48)、D_(NDF48)、D_(ADF48)的影响31-34
• 4.6 回归模型的建立及分析34-39
• 4.6.1 处理参数与氨化后NDF之间的回归方程34
• 4.6.2 处理参数与氨化后ADF之间的回归方程34-35
• 4.6.3 处理参数与氨化后CEL之间的回归方程35-36
• 4.6.4 处理参数与氨化后ADL之间的回归方程36-37
• 4.6.5 处理参数与氨化后CP之间的回归方程37
• 4.6.6 处理参数与瘤胃48h消化率的回归分析37-39
• 第5章 讨论39-46
• 5.1 氨化处理的感官鉴定39
• 5.2 氨化处理对细胞壁成分的改变39-40
• 5.3 不同处理显微组织结构的变化40-41
• 5.4 稻草秸秆氨化处理机理的探讨41-42
• 5.5 不同处理因素对化学成分的影响42-43
• 5.6 不同处理因素对D_(DM48)、D_(NDF48)、D_(ADF48)消化率的影响43-46
• 第6章 结论46-47
• 参考文献47-52
• 附录52-56
• 致谢56-57
• 发表文章及参加课题一览表57

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