农作物秸秆

2024年3月18日发(作者：送张五归山)

农作物秸秆

农作物废弃物

秸秆的化学成分组成成分表

农作物秸秆是由大量的有机物和少量的无机物及水所组成的，其有机

物的主要成分是纤维素类的碳水化合物，此外还有少量的粗蛋白质和

粗脂肪。碳水化合物又由纤维素类物质和可溶性糖类组成。纤维素类

物质是植物细胞壁的主要成分，它包括纤维素、半纤维素和木质素等。

在常规分析中，纤维素类物质用粗纤维表示；可溶性糖类用无氮浸出

物表示，泛指不包括粗纤维的碳水化合物，一般不再进行化学分析测

定，而是根据秸秆中其他养分的含量进行计算得出即：无氮浸出物含

量%=100%－（水%＋粗蛋白%＋粗脂肪%＋粗纤维%＋粗灰分%）秸秆中

的无机盐用粗灰份来表示，由硅酸盐和其他少量微量元素组成，含量

大约为6%，但稻草中的硅酸盐含量较高达到12%以上。农作物成熟以

后，其秸秆中的维生素差不多全被破坏，因此秸秆中很少含有维生素。

秸秆中的纤维素类物质的组成

作物秸秆中由许多植物细胞组成，所有的秸秆细胞可以分为细胞内容

物和细胞壁两部分。秸秆用中性洗涤剂消化（煮沸一小时），细胞内

容物溶于中性洗涤剂中，不溶的就是细胞壁。细胞壁是纤维素多聚物。

经中性洗涤剂消化而得的纤维叫中性洗涤纤维。随后将中性洗涤纤维

用酸性洗涤剂消化，能溶于酸的叫酸性洗涤可溶物，不溶的物质叫酸

性洗涤纤维。能溶于酸的物质大部分是半纤维素和细胞壁含氮物质。

不溶于酸的酸性洗涤纤维，又分为纯纤维素和酸性洗涤木质素，木质

素经灼烧成灰分，灰分是由各种无机盐组成的。见下图：

农作物秸秆中的纤维物质组成

由此可知：中性洗涤纤维主要包括纤维素，半纤维素，木质素，

二氧化硅，角质蛋白，蜡质和木质化含氮物等，一般说来，蜡质和木

质化含氮物很微量，可以不计。

秸秆主要组成成分的化学特性与作用

（1）纤维素

纤维素是植物中最丰富的物质，又是细胞壁的主要结构成分，在

作物秸秆中的含量达40—50%。纤维素分子是由许多葡萄糖分子经

β-1，4糖苷键结合而成的吡喃葡萄糖单位组成。在自然界中主要以

微纤维组成的结晶形状存在。化学性能稳定，不溶于稀酸。在高温、

高压和酸性条件下，可以水解成为葡萄糖。在家畜消化道中共生的微

生物能分泌水解纤维素的酶，可将纤维素分解成为挥发性脂肪酸乙

酸、丙酸和丁酸，被家畜吸收利用。

（2）半纤维素

半纤维素是戊糖、己糖和多糖醛酸及其甲酯的缩合物，其主要成

分是戊聚糖。

一般不溶于热水，而溶于稀酸。半纤维素在秸秆的木质素部分含

量很高，植物木质部分的半纤维素主要是木聚糖和葡萄糖醛酸的缩合

物，其比例是6--12︰1。

小麦秸秆中半纤维素主要是糖醛酸、阿拉伯糖和木糖缩合体，其比例

为1︰1︰23。玉米轴里的半纤维素是%的葡萄糖醛酸和%的木糖的缩

合物。豆科植物（苜蓿）则几乎都是单纯的半乳糖缩合体。半纤维素

在植物体内的作用，一是起支架和骨干作用，二是起贮存碳水化合物

的作用。在家畜消化道中，只有共生的微生物分泌的酶才能水解半纤

维素，分解的最终产物是乙酸、丙酸和丁酸等低级挥发性脂肪酸。反

刍动物对半纤维素的消化率一般为60—80%。

（3）木质素

木质素是一类酚酸多聚体混合物，它是由苯丙烷及其衍生物为基

本单位构成的高分子芳香醇，一般不能被家畜所利用，它常常与半纤

维素，纤维素镶嵌在一起，极不容易分开。在木质素的生物合成过程