1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
我国每年可生产秸秆7亿多吨，约占全世界秸秆总量的20%，其中稻草、玉米秸、麦秸是我国产量最高的3大作物秸杆，占全国秸秆总产量的61%[1]。然而中国的秸秆利用率非常低，大量的秸秆用于还田，然而研究表明未腐熟的秸秆还田带来的土壤负氧问题和土传病虫害问题[2]，每年给植保增加巨大压力。事实上中国又是个粮食缺口相当大的国家，每年进口大量的大豆、玉米、高粱等主要为畜牧生产服务，形成人畜争粮局面，国家的粮食命脉掌握那些在农产品出口大国手中，与美国的贸易战就是最好的体现。如果能充分利用这一资源，事实上秸秆饲料化既可以节约大量粮食，也能解决畜牧业牧草不足的难题[3]，还能解决秸秆还田问题。蒸汽爆破技术是秸秆饲料化技术探索中较为优秀的一个。蒸汽爆破技术起源于1980后的美国木材产业，简称汽爆。其基本原理是生物质原料经过被高温高压饱和蒸汽加热，维持一定时间后，然后迅速减压的过程。高温高压饱和蒸汽环境下，半纤维素部分降解，瞬间的减压，巨大的剪切力使纤维间氢键断裂，细胞壁结构破坏，木质素部分破裂重新排列，暴露出纤维素[4]。在秸秆饲料化的应用上，相比于其他物理、化学、生物方法，更能有效的分解细胞壁结构，提高反刍动物消化道微生物的降解率。weimer[5]（1996）等研究发现瘤胃降解速率常数与底物表面积呈强烈正相关性，增大底物表面积可以促进瘤胃细菌的粘附。汽爆的作用，极大的提高了秸秆的比表面积。经过汽爆后的秸秆，对于粗饲料的标准来说，不仅在宏观上表现出柔软优良的特性，在微观上也极大的提高了秸秆的比表面积，比表面积的增大，促进肠道微生物和酶附着在反应物上，增大反应面积，提高反应速率。
早期rangnekar[6]（1982）等研究了不同蒸汽压力(0.5，0.7，0.9mpa)和保压时间(30，60min)处理甘蔗渣、稻草和高粱秸对其体外干物质消化率的影响。结果表明，随着压力和保压时间的提高，体外干物质消化率比对照组分别提高34%-64%(甘蔗渣)，19%-36%(稻草)和31%-42%(高粱秸)。体外产气的出现[7]，极大促进了蒸汽爆破与普通秸秆对比实验发展，常娟[8]等（2011）对玉米秸秆进行汽爆预处理(压力2.5mpa，维压200s)，然后再进行米曲霉发酵，研究物理和生物学处理对秸秆成分及相关酶活变化的影响。结果表明，汽爆使秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别达到8.47%、50.45%和36.65%。此后李德勇[9]等（2015）采用体外产气法研究汽爆秸秆，汽爆(2. 6mpa，保压5min)处理显著提高了秸秆的干物质、有机物和酸性洗涤纤维消化率，并能提高秸秆24h的产气量，有效改善秸秆的瘤胃体外发酵，提高总挥发性脂肪酸(tvfa)的产量，降低乙酸和氨态氮浓度的同时提高丙酸浓度，从而降低乙酸和丙酸的摩尔比。he[10]等（2015）研究了汽爆对玉米秸、小麦秸和稻秸体外发酵产气和瘤胃发酵特性的影响，结果发现，汽爆显著增加了秸秆体外发酵产气速率和累积产气量，缩短了体外发酵延滞期，瘤胃液中总挥发性脂肪酸和丙酸含量、消化能量和消化率均显著增加。进一步的验证了常娟等人研究。彭太兵[11]等（2017）汽爆后经纤维素酶作用，未处理的水稻秸秆的纤维素和半纤维素的转化率分别为40.00%和27.00%。汽爆预处理后水稻秸秆的纤维素和半纤维素的转化率分别为82.58%和43.14%，比未处理样品提高了88%和225%。
本在对比蒸汽爆破和普通秸秆之间，通过不同剂量的尿素，提高秸秆的营养价值，前人在研究相关内容时，少有将尿素氮的影响考虑进去，这是实验本身的创新点。为寻找合适尿素氮计算量在蒸汽爆破秸秆中的使用，将更好的为蒸汽爆破秸秆高效合理的发展，提供重要的基础研究。
2. 研究的基本内容和问题
研究方法：
试验设计：双因素包括处理和剂量，玉米秸秆2个处理分别是普通秸秆和蒸汽爆破秸秆，尿素分3个剂量0、20mg/kg、100mg/kg，每个进行5个重复，共30个发酵瓶。
试验方法与样品采集：
3. 研究的方法与方案
研究方法：
试验设计：双因素包括处理和剂量，玉米秸秆2个处理分别是普通秸秆和蒸汽爆破秸秆，尿素分3个剂量0、20mg/kg、100mg/kg，每个进行5个重复，共30个发酵瓶。
试验方法与样品采集：
4. 研究创新点
1.蒸汽爆破秸秆在单纯的作为粗饲料添加进反刍动物的饲料中，对于反刍动物来说，其能量浓度和营养价值比营养需要相差很多。如果采用高蛋白饲料如豆粕等进行平衡营养，其成本和相对市场价值便会制约秸秆的饲料化应用，特别是中国当今广大小规模养殖场的现状，决定了反刍动物利用秸秆饲料需要走低成本化的道路。利用反刍动物特殊的消化代谢生理，添加尿素氮作为补充，可有效的节约成本。
2.其创新点就体现在双低成本平衡营养，低成本粗饲料，低成本氮源，营养平衡。为满足反刍动物日粮中的营养平衡，结合现阶段的养殖特点，探索出最佳的秸秆饲料化道路。
5. 研究计划与进展
2018.12-2019.1 查阅文献资料、熟悉实验操作
2019.1-2019.3 实验设计、实验材料的准备
2019.3-2019.5 体外发酵、各项指标的测定
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