許曉凱，石 寧，郭玉琴，蔣林樹，李艷玲

（北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院/奶牛營(yíng)養(yǎng)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102206）

0 引言

玉米秸稈作為一種產(chǎn)量巨大的可再生資源，具有相當(dāng)大的開發(fā)潛力。早在2007年，國(guó)內(nèi)玉米秸稈的年產(chǎn)量就達(dá)到了10億t，約占世界秸稈產(chǎn)量的35%。玉米秸稈具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如數(shù)量龐大、成本低、來源廣泛和開發(fā)利用率高等。謝濤等[1]研究表明，對(duì)玉米秸稈的充分利用，不僅可以減輕中國(guó)人畜爭(zhēng)糧問題，還可以降低飼料成本，提高養(yǎng)殖效益。中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年可產(chǎn)1.5億t玉米秸稈，但被利用的玉米秸稈卻不足0.5億t，長(zhǎng)期處于高消耗、高污染和低產(chǎn)出的態(tài)勢(shì)。特別是農(nóng)村地區(qū)，由于農(nóng)民知識(shí)水平有限，隨地廢棄秸稈與大量焚燒現(xiàn)象絡(luò)繹不絕，既對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，又浪費(fèi)了可利用的再生資源[2]。因此，本研究圍繞提高玉米秸稈利用率的不同方法，綜述了前人對(duì)玉米秸稈的不同處理方法及其研究結(jié)果，并進(jìn)行比較，以期為提高玉米秸稈利用率提供依據(jù)。

1 玉米秸稈利用現(xiàn)有途徑

目前，玉米秸稈在中國(guó)的主要利用方式有以下4種。

1.1 作為動(dòng)物飼料原料

新鮮的玉米秸稈可作為原料直接青貯發(fā)酵成為動(dòng)物飼料，也是目前處理量最大的一種方式，分為窖式青貯和塑料袋青貯。通過厭氧條件下微生物發(fā)酵并添加青貯專用添加劑制成，可以保持玉米秸稈的青綠狀態(tài)，不僅保存其原有營(yíng)養(yǎng)成分，還具有氣味清香、鮮嫩多汁、適口性好、消化率高等特點(diǎn)。青貯新鮮的玉米秸稈可提高采食量、消化率，增加奶牛產(chǎn)奶量，還可把收獲的新鮮玉米秸稈曬干，制成風(fēng)干樣，除去直接粉碎作為粗飼料源制作成飼料外，微貯、鹽化、堿化和氨化是目前最為普遍的處理方式。秸稈的微貯是將活性微生物菌種混入玉米秸稈并密封貯藏，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間厭氧發(fā)酵，利用微生物降解秸稈中木質(zhì)纖維素，以此來提高適口性以及秸稈源飼料在瘤胃中的消化率。堿化、鹽化和氨化是分別在粉碎的干燥玉米秸稈中加入適量氫氧化鈉、生石灰、水、氯化鈉或碳銨、尿素，壓實(shí)密封后，成為大幅度提高牲畜適口性的飼料。玉米秸稈的可消化蛋白含量高于稻秸與小麥秸，而且粗纖維成分低。因此在飼用的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上，玉米秸稈要好于其他秸稈[3]。

1.2 利用玉米秸稈生產(chǎn)能源

農(nóng)作物秸稈中蘊(yùn)含著豐富的能量，包括光合作用轉(zhuǎn)換的太陽(yáng)能和自身生長(zhǎng)吸取的土壤里的礦物質(zhì)所具有的化學(xué)能。而這些能量是可以被加以利用轉(zhuǎn)換的，因此秸稈可以制成燃料，是一種很重要的能源物質(zhì)。近些年沼氣被廣泛應(yīng)用，秸稈也因可以通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣而被有效利用，發(fā)酵工藝也從一開始簡(jiǎn)單的沼氣池發(fā)展成復(fù)雜的高端設(shè)備。宋籽霖等[4]研究發(fā)現(xiàn)，水稻秸稈經(jīng)H2O2和Ca(OH)2處理后分別與牛糞、雞糞混合發(fā)酵比未處理的秸稈發(fā)酵產(chǎn)氣量增加了29%～43%，產(chǎn)氣效率增加了24%～31%。除了化學(xué)處理外，生物處理也可以顯著增加秸稈的產(chǎn)氣量。張麟鳳[5]從秸稈腐熟物中篩選出的1組產(chǎn)纖維素酶復(fù)合菌群，可以顯著提高氣體產(chǎn)量。

1.3 秸稈堆肥

堆肥機(jī)制是利用微生物的生物化學(xué)過程，加入微生物菌劑可加快腐熟過程，提高堆肥質(zhì)量。在玉米秸稈堆肥的過程中，加入混合菌劑可增加有效氮磷鉀含量與堆肥腐化速度，堆肥的質(zhì)量與肥效也會(huì)明顯提高[6]。

1.4 秸稈還田

秸稈還田這種現(xiàn)象主要存在于農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，此方法不僅可以有效改善土壤條件還可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。但從中國(guó)總體還田比例上看，水平還是很低的。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)玉米秸稈直接還田仍具有很多問題。技術(shù)體系的不完善限制還田技術(shù)的推廣，雖然有些技術(shù)得到了推廣及應(yīng)用，但仍有一些關(guān)鍵技術(shù)遇到瓶頸。不僅是技術(shù)推廣的制約，中國(guó)基層農(nóng)技推廣體系統(tǒng)也存在嚴(yán)重缺陷，前期培訓(xùn)、中期參與、后期宣傳等階段的效果欠佳，仍需提高改善。成本問題也使農(nóng)民望而卻步，當(dāng)然農(nóng)民的知識(shí)水平有限與認(rèn)知不足也是原因之一[7]。

雖然，玉米秸稈的利用方式多樣，但利用效率卻很低。韓魯佳等報(bào)道指出，中國(guó)每年產(chǎn)生的秸稈相當(dāng)于800萬(wàn)t氮肥、1000萬(wàn)t鉀肥、500萬(wàn)t磷肥，這相當(dāng)于全國(guó)每年化肥生產(chǎn)總量的25%。同時(shí)又指出，每年焚燒丟棄的農(nóng)作物秸稈高達(dá)8000萬(wàn)t，這樣不僅造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，也污染了環(huán)境，而且還會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)[8]。

2 玉米秸稈難以降解的主要原因

影響玉米秸稈利用率的主要原因是其結(jié)構(gòu)的難以降解，玉米秸稈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素3個(gè)部分，其含有的結(jié)構(gòu)性多糖是反芻動(dòng)物所能利用的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分，由結(jié)晶狀微纖維多聚糖組成，是D-葡萄糖以β-1,4-糖苷鍵組成的大分子多糖，通過氫鍵的締結(jié)作用形成束，按分子密度大小分為結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)[9]。自然界中的纖維素就是以這種微纖維組成的結(jié)晶存在，微纖維之間含有氫鍵互相鏈接，同時(shí)還與半纖維素相連。由于葡萄糖基環(huán)上的3個(gè)羥基，纖維素分子可以發(fā)生醚化、氧化、酯化等反應(yīng)。正常條件下纖維素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但在高溫高壓和強(qiáng)酸條件下，可以水解為葡萄糖[10-11]。半纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的第二大碳水化合物高聚物，含量?jī)H次于纖維素，不同植物半纖維素結(jié)構(gòu)、含量均不盡相同，它是一種由不同類型單糖組成的雜多糖。這些單糖主要有五碳糖如木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、巖藻糖等和六碳糖如半乳糖、甘露糖和葡萄糖等，有的還含有酸性多糖如半乳糖醛酸和葡糖醛酸等。在構(gòu)成半纖維素時(shí)，不是以1種單糖以1種連接方式構(gòu)成均一的單糖，而是由2種以上單糖以多種連接方式構(gòu)成帶支鏈的雜多糖。半纖維素可以通過化學(xué)改性改變其水溶性、熱塑性、生物活性等，從而擴(kuò)大了半纖維素的應(yīng)用[12]。植物中木質(zhì)素的組成與結(jié)構(gòu)因物種、科屬、部位和生長(zhǎng)時(shí)期等不同而存在差異，甚至所處的自然環(huán)境也會(huì)影響木質(zhì)素的組成與結(jié)構(gòu)。玉米秸稈中木質(zhì)素含量可達(dá)到19%～23%，由于木質(zhì)素的高穩(wěn)定性，可為植物細(xì)胞提供強(qiáng)度與硬度，自然降解率緩慢，直接影響了玉米秸稈的利用效率[13]。纖維素、半纖維素與木質(zhì)素在反芻動(dòng)物體內(nèi)降解率或自身的可降解性本就有限，再加上秸稈中的木質(zhì)素會(huì)與纖維素、半纖維素聚合形成木質(zhì)纖維素，這種結(jié)構(gòu)緊密難以被分解的木質(zhì)纖維素，造成了玉米秸稈資源難以利用的障礙壁壘。

3 提高玉米秸稈利用率的方式

如何提高玉米秸稈的利用率與如何打破其難以降解的結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，根據(jù)目前玉米秸稈不同處理方式，可分為物理、化學(xué)及生物處理方法。

3.1 物理處理

物理方法是在不改變秸稈基本性能條件下，改變秸稈的物理性狀，例如大小、形狀等，以達(dá)到提高利用率的目的。物理方法比較直接，主要方式有機(jī)械法與熱加工法。

利用機(jī)械設(shè)備把玉米秸稈進(jìn)行切割、粉碎，從而提高利用效率。切短與粉碎都是使玉米秸稈長(zhǎng)度變短，體積變小，表面積的增加使秸稈更易與瘤胃微生物接觸，發(fā)酵降解效果更佳，便于牲畜消化吸收。高士忠[14]研究發(fā)現(xiàn)，粉碎粒度為2～3 cm的玉米秸稈產(chǎn)氣量明顯高于10～20 cm粉碎粒度的玉米秸稈。但粉碎粒度需要把控，并不是越低越好，要考慮瘤胃健康問題。揉搓與壓塊主要是顆粒料的制作工藝，也應(yīng)用于秸稈。揉搓可加大反應(yīng)過程中微生物接觸面積，有利于纖維的分解與利用。壓塊一般可用在運(yùn)輸過程中減少體積，減少運(yùn)輸成本。熱噴技術(shù)屬于熱加工的一種，利用熱噴產(chǎn)生的高溫融化飼料木質(zhì)素，使之復(fù)雜的粘連結(jié)構(gòu)降解，縮小飼料顆粒，增加消化面積以提高消化率[15]。膨化技術(shù)原理與熱噴相似，都是在高溫高壓環(huán)境下完成。不同的是，膨化技術(shù)會(huì)增加體積，使飼料比重變小，減少含水量并增加保存時(shí)間。但這2種技術(shù)由于復(fù)雜的制作程序與高昂的加工成本，難以應(yīng)用于生產(chǎn)[16]。微波處理，同屬熱加工，優(yōu)勢(shì)在于均勻加熱秸稈，使其表面更加粗糙，纖維極性降低，可讓瘤胃微生物更好地降解秸稈，利于消化吸收[17]。

目前，隨著科技的進(jìn)步與技術(shù)的發(fā)展，蒸汽爆破技術(shù)成為了處理秸稈的主流方法之一。蒸汽爆破技術(shù)是在高溫高壓下，利用水蒸氣蒸煮，并利用突然減壓，使氣相介質(zhì)從秸稈內(nèi)部噴出，破壞秸稈中緊密聯(lián)結(jié)的木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高秸稈利用率的目的。蒸汽爆破技術(shù)不會(huì)造成污染，并且效果明顯，是一種非常具有研究意義的秸稈處理方式[18]。朱均均等[19]采用高效液相色譜和氣質(zhì)聯(lián)用色譜技術(shù)對(duì)玉米秸稈蒸汽爆破降解產(chǎn)物進(jìn)行分析，玉米秸稈經(jīng)蒸汽爆破預(yù)處理后，其纖維素、半纖維素和木質(zhì)素降解損失分別為9.60%、47.98%和17.55%。許丙磊[20]在直接蒸汽爆破玉米芯工藝研究中發(fā)現(xiàn)，半纖維素降解44.8%，木質(zhì)素降解率18.7%。

3.2 化學(xué)處理

化學(xué)處理方法主要分為堿化、酸化、氨化及氧化處理。

堿化處理秸稈可以在較低的溫度與壓力下完成，在堿性處理劑的作用下，秸稈的結(jié)構(gòu)被破壞，表面積增大，提高了纖維素的降解利用。纖維素、半纖維素與木質(zhì)素間的酯鏈可被堿性物質(zhì)破壞，因此堿性物質(zhì)對(duì)木質(zhì)素和纖維含量有降低作用，但堿處理污染環(huán)境嚴(yán)重、大量耗水耗堿。目前，氫氧化鈉是所有堿處理劑中研究最多的，鄭明霞等[21]分別用2.5%、5%和7.5%的NaOH和Ca(OH)2將玉米秸在常溫下堆漚處理，發(fā)現(xiàn)堿處理可以明顯提高玉米秸稈纖維素的可及性和反應(yīng)性。周俊虎等[22]在利用稻草發(fā)酵產(chǎn)氫的研究中，采用了NaOH預(yù)處理，結(jié)果表明NaOH預(yù)處理可以去除稻草中的大部分木質(zhì)素，提高纖維素和半纖維素含量，經(jīng)過酶解后糖化率可達(dá)80.19%。Detroy等[23]的研究結(jié)果表明，用0.5 mol/L的NaOH溶液處理稻草秸稈4 h，纖維素的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到76%。

酸處理主要使用硫酸、鹽酸處理秸稈，原理類似于堿處理。由于酸的成本更高，盡管它簡(jiǎn)單有效，但并不適用于生產(chǎn)。SONG等[24]研究指出，酸處理秸稈可有效減少其中的半纖維素，也可除去一部分纖維素與木質(zhì)素。雖然效果不錯(cuò)，但高成本與對(duì)環(huán)境的污染是其嚴(yán)重的限制性因素。

氨化處理是氨化和堿化的綜合處理，主要是利用尿素或氨液密閉環(huán)境處理玉米秸稈，破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高利用率。堿化作用可以打斷酯鍵的連結(jié)，溶解半纖維素與木質(zhì)素，使秸稈易降解。氨液的添加可以增加飼料中粗蛋白含量、中和秸稈中的有機(jī)酸，有利于瘤胃弱堿環(huán)境。氨化處理主要方法有氨水氨化、尿素氨化、常溫氨化以及高溫快速氨化等。依甫拉音·玉素甫[25]研究發(fā)現(xiàn)，氨化處理后的玉米秸稈與未處理的玉米秸稈相比較，原料粗蛋白提高2.4倍，干物質(zhì)、粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的瘤胃72 h消失率均有所提高。

氧化處理主要利用氧化劑處理農(nóng)作物秸稈，但氧化要求條件苛刻，處理成本較高。氧化處理用到的試劑主要有堿性過氧化氫和二氧化硫2種，氧化作用可以擴(kuò)大纖維素間的空隙，使細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)性多糖表面積加大，有助于降解酶的作用，提高消化率。利用水在高溫高壓下對(duì)秸稈進(jìn)行處理稱為濕法氧化，堿化和濕法氧化共同處理可以更有效地去除木質(zhì)素。臭氧氧化處理可以除去纖維素和半纖維素，但耗氧量大成本高，得不償失[26]。李輝勇[27]研究表明，弱堿性過氧化最優(yōu)預(yù)處理?xiàng)l件為溫度 40℃、時(shí)間 24 h、2.0%H2O2、2.0%NaOH，此條件下稻草秸稈的酶解糖化率達(dá)到了83.23%。

3.3 生物處理

生物處理是利用微生物降解處理的一種方法。生物處理可以增加飼料中的乳酸與菌體蛋白含量，提升飼料適口性與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，提高玉米秸稈利用率。

纖維分解菌處理是目前較為流行的生物處理方法。纖維分解菌產(chǎn)生的纖維素酶可以破壞玉米秸稈中β-1,4-糖苷鍵，將其降解為聚合度低的多糖或者葡萄糖，使其可以被利用。纖維分解菌主要包括3類，真菌類、細(xì)菌類與放線菌類。真菌的細(xì)胞纖維素酶活較強(qiáng)，尤其以青霉屬、木霉屬、曲霉屬、根霉屬和毛殼酶屬為主，其中木霉屬、黑曲霉屬研究較多，大多與工業(yè)中生產(chǎn)相關(guān)，用于降解高纖維素類物質(zhì)，提高資源轉(zhuǎn)化率。迄今為止，被發(fā)現(xiàn)的纖維分解細(xì)菌種類較多，但就纖維素酶分泌能力比較，真菌分泌能力遠(yuǎn)高于細(xì)菌。其中，屬于革蘭氏陽(yáng)性菌屬(G+)的有噬纖維菌、熱桿菌屬、芽孢桿菌屬、生孢嗜纖維菌等；屬于革蘭氏陰性菌屬(G-)的有假單孢菌屬、歐文氏菌屬、纖維單孢菌屬、鐮狀纖維菌屬等。目前研究較多的為真菌和細(xì)菌，對(duì)放線菌研究得較少[28]。

纖維分解細(xì)菌可分為好氧性與厭氧性細(xì)菌2種，主要包括纖維單胞菌屬、熱桿菌屬、纖維弧菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、厭氧纖維菌屬、真細(xì)菌屬、嗜鹽菌屬和假單胞菌屬。在瘤胃中存在的細(xì)菌主要有溶纖維丁酸弧菌、黃色瘤胃球菌、白色瘤胃球菌等。Zhang等[29]從復(fù)合菌系XDC-2中分離出芽孢桿菌屬菌株與梭菌屬菌株對(duì)半纖維素的降解呈現(xiàn)協(xié)同作用?？祩30]報(bào)道指出，枯草芽孢桿菌、乳酸菌處理玉米秸稈具有降解粗纖維和提高蛋白質(zhì)的作用。

真菌分為高溫真菌與嗜溫真菌2種，高溫真菌所占比例很小，絕大多數(shù)還是嗜溫真菌，主要有曲霉屬、漆斑屬、毛殼霉屬、枝頂孢酶屬、木霉屬、根霉屬、青霉屬、鐮孢菌屬、嗜熱毛殼菌屬和嗜熱子囊菌等。Hatakka[31]利用白腐真菌處理小麥秸稈，降解率顯著提升。Pinto等[32]研究發(fā)現(xiàn)，黑曲霉和曲霉菌可增加小麥秸稈產(chǎn)糖量91%。Latham用裂褶菌和一種多孔菌處理麥秸，消化率提高5%～11%。Hartley等[33]報(bào)道，麥秸用一種層孔菌處理后再用NaOH處理，表觀有機(jī)物消化率從46%提高到70%。姜潔等[34]指出，白腐真菌單獨(dú)處理玉米秸稈可顯著提高其降解率。黃慧等[35]在利用黃孢原毛平革菌降解玉米秸稈的研究中，降解率最高達(dá)到了45.2%。張立霞[36]研究發(fā)現(xiàn)，黃孢原毛平革菌+木霉+黑曲霉+青霉、黃孢原毛平革菌+木霉對(duì)玉米秸稈瘤胃降解率有較好效果，玉米秸稈DMD和OMD有效降解率分別為45.33%、38.37%。

放線菌降解玉米秸稈不同于其他纖維分解菌分解纖維素，它通過破壞木質(zhì)素結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解。放線菌雖然降解能力不如真菌，但其優(yōu)勢(shì)在于可以在惡劣的環(huán)境下生存，可以耐高溫、酸堿等環(huán)境，因此放線菌在特殊情況下起著至關(guān)重要的作用。常見的放線類纖維素分解菌有小單胞菌屬、高溫放線菌屬、鏈霉菌屬、節(jié)桿菌和諾卡氏菌屬[37]。

目前，對(duì)利用纖維分解菌提高秸稈利用率的研究在逐漸加深。在粉碎的玉米秸稈中添加復(fù)合菌劑比不添加復(fù)合菌劑的處理組產(chǎn)氣量提高10%以上[38]。Wang[39]研究表明，微生物發(fā)酵與酶水解可進(jìn)一步增加秸稈降解。大量研究均表明微生物對(duì)玉米秸稈降解有促進(jìn)作用，但研究結(jié)果大多針對(duì)纖維素與半纖維素的降解效果，作用于木質(zhì)素的纖維分解菌少之又少。木質(zhì)素與纖維素、半纖維素的粘連結(jié)構(gòu)是秸稈資源利用的關(guān)鍵所在，所以，尋找可以有效降解木質(zhì)素的纖維分解菌是提高玉米秸稈利用率的突破口。

添加酶制劑可以有效地降解玉米秸稈中的纖維素，而纖維素酶是酶制劑中最關(guān)鍵的部分。纖維素酶有很多種類，主要根據(jù)作用方式分為內(nèi)切酶（內(nèi)切β-1,4-葡萄糖酶，也稱Cx酶）、外切酶（外切β-1,4-葡萄糖酶，也稱C1酶）與纖維二糖酶（β-1,4-葡萄糖酶）3種。纖維素酶種類眾多，是可以降解纖維素的酶的總稱。作用機(jī)理是把纖維素分解為纖維二糖和寡糖，再進(jìn)一步水解為葡萄糖[40]。飼料加工業(yè)中，青貯飼料的處理中就有纖維素酶的應(yīng)用。纖維類物質(zhì)的預(yù)處理也會(huì)加入纖維素酶，從而提高利用率。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，纖維素酶主要應(yīng)用于制備作物秸稈酶制劑。纖維素降解的過程首先是纖維素與葡聚糖外切酶的結(jié)合，并且使結(jié)晶結(jié)構(gòu)的纖維素長(zhǎng)分子鏈開裂，微纖維間的排列表現(xiàn)出無(wú)序化，提高了纖維素酶類的水解作用，從而使纖維素易于水解，之后在葡聚糖內(nèi)切酶、葡聚糖外切酶和葡萄糖苷酶的協(xié)同作用下，纖維素的β-1,4糖苷鍵逐漸水解，形成葡萄糖等小分子糖類。纖維素酶系的協(xié)同作用沒有簡(jiǎn)單的固定性，除葡聚糖內(nèi)切酶外、葡聚糖外切酶有時(shí)也能引起纖維素一基元纖維鏈的分離，打亂結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)，利于纖維的進(jìn)一步降解[41]。宋金峰[42]混合使用接種劑與酶制劑處理玉米秸稈-酒糟混合青貯時(shí)，發(fā)現(xiàn)可以提高瘤胃中DM和ADF的有效降解率。蔡元等[43]研究結(jié)果表明，添加酶制劑后青貯玉米秸稈的感官品質(zhì)得到改善，極顯著降低了酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的含量(P＜0.01)，且這種作用隨著酶添加量的增加而增加。

物理、化學(xué)處理成本高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，不能廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。以上處理方法相比較，生物處理優(yōu)勢(shì)明顯，不但不會(huì)造成污染，還可以改善秸稈結(jié)構(gòu)組成，成為近些年人們研究的重點(diǎn)。

3.4 綜合處理

綜合處理方法結(jié)合了物理、化學(xué)、生物方法，取長(zhǎng)補(bǔ)短，綜合應(yīng)用，處理秸稈效果更佳。Zhang等[44]研究發(fā)現(xiàn)，酸堿復(fù)合處理可除去玉米芯大部分非纖維材料，經(jīng)過同步發(fā)酵乙醇濃度為69.2 g/L，乙醇得率高達(dá)81.2%。余建軍[45]利用高溫蒸煮的方法預(yù)處理玉米秸稈，再加入酶制劑酶解，蒸煮后的玉米秸稈降解率達(dá)到72.2%。牟莉等[46]用多種酸處理加熱后的玉米秸稈發(fā)現(xiàn)，植物的纖維素鏈被打斷，進(jìn)而提高了降解效果。綜合處理方法可以集物理、化學(xué)、生物處理的各個(gè)優(yōu)勢(shì)于一體，提高玉米秸稈的降解，但此種方法過程復(fù)雜，成本高于其他方法，應(yīng)用時(shí)應(yīng)綜合考慮。

4 研究展望

中國(guó)作為畜牧大國(guó)，近些年畜牧業(yè)發(fā)展迅速，但粗飼料短缺嚴(yán)重制約了畜牧業(yè)的發(fā)展，而中國(guó)豐富的玉米秸稈資源可以作為粗飼料來源，彌補(bǔ)不足。玉米秸稈在動(dòng)物體內(nèi)的利用率有限，需要進(jìn)行前處理提高利用率。物理、化學(xué)與綜合處理方法污染大，成本高，不適于生產(chǎn)應(yīng)用。生物處理方法優(yōu)勢(shì)顯著，玉米秸稈經(jīng)酶制劑處理再發(fā)酵可大幅提高適口性、采食量，利于動(dòng)物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，可以在生產(chǎn)中大力推廣[47]；而纖維分解菌處理并未開發(fā)完善，同樣作為生物處理，潛力巨大，是日后玉米秸稈降解中的重要研究對(duì)象。雖然目前已經(jīng)選育出的一些菌種具有一定的降解能力與產(chǎn)酶能力，但用于實(shí)踐生產(chǎn)并不是很理想，有待進(jìn)一步提高，選育出真正高效的纖維分解菌。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，利用DNA序列改組來改良纖維分解菌也是一種很好的思路。

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