農作物秸稈

2024年3月18日發(作者：送張五歸山)

農作物秸稈

農作物廢棄物

秸稈的化學成分組成成分表

農作物秸稈是由大量的有機物和少量的無機物及水所組成的，其有機

物的主要成分是纖維素類的碳水化合物，此外還有少量的粗蛋白質和

粗脂肪。碳水化合物又由纖維素類物質和可溶性糖類組成。纖維素類

物質是植物細胞壁的主要成分，它包括纖維素、半纖維素和木質素等。

在常規分析中，纖維素類物質用粗纖維表示；可溶性糖類用無氮浸出

物表示，泛指不包括粗纖維的碳水化合物，一般不再進行化學分析測

定，而是根據秸稈中其他養分的含量進行計算得出即：無氮浸出物含

量%=100%－（水%＋粗蛋白%＋粗脂肪%＋粗纖維%＋粗灰分%）秸稈中

的無機鹽用粗灰份來表示，由硅酸鹽和其他少量微量元素組成，含量

大約為6%，但稻草中的硅酸鹽含量較高達到12%以上。農作物成熟以

后，其秸稈中的維生素差不多全被破壞，因此秸稈中很少含有維生素。

秸稈中的纖維素類物質的組成

作物秸稈中由許多植物細胞組成，所有的秸稈細胞可以分為細胞內容

物和細胞壁兩部分。秸稈用中性洗滌劑消化（煮沸一小時），細胞內

容物溶于中性洗滌劑中，不溶的就是細胞壁。細胞壁是纖維素多聚物。

經中性洗滌劑消化而得的纖維叫中性洗滌纖維。隨后將中性洗滌纖維

用酸性洗滌劑消化，能溶于酸的叫酸性洗滌可溶物，不溶的物質叫酸

性洗滌纖維。能溶于酸的物質大部分是半纖維素和細胞壁含氮物質。

不溶于酸的酸性洗滌纖維，又分為純纖維素和酸性洗滌木質素，木質

素經灼燒成灰分，灰分是由各種無機鹽組成的。見下圖：

農作物秸稈中的纖維物質組成

由此可知：中性洗滌纖維主要包括纖維素，半纖維素，木質素，

二氧化硅，角質蛋白，蠟質和木質化含氮物等，一般說來，蠟質和木

質化含氮物很微量，可以不計。

秸稈主要組成成分的化學特性與作用

（1）纖維素

纖維素是植物中最豐富的物質，又是細胞壁的主要結構成分，在

作物秸稈中的含量達40—50%。纖維素分子是由許多葡萄糖分子經

β-1，4糖苷鍵結合而成的吡喃葡萄糖單位組成。在自然界中主要以

微纖維組成的結晶形狀存在。化學性能穩定，不溶于稀酸。在高溫、

高壓和酸性條件下，可以水解成為葡萄糖。在家畜消化道中共生的微

生物能分泌水解纖維素的酶，可將纖維素分解成為揮發性脂肪酸乙

酸、丙酸和丁酸，被家畜吸收利用。

（2）半纖維素

半纖維素是戊糖、己糖和多糖醛酸及其甲酯的縮合物，其主要成

分是戊聚糖。

一般不溶于熱水，而溶于稀酸。半纖維素在秸稈的木質素部分含

量很高，植物木質部分的半纖維素主要是木聚糖和葡萄糖醛酸的縮合

物，其比例是6--12︰1。

小麥秸稈中半纖維素主要是糖醛酸、阿拉伯糖和木糖縮合體，其比例

為1︰1︰23。玉米軸里的半纖維素是%的葡萄糖醛酸和%的木糖的縮

合物。豆科植物（苜蓿）則幾乎都是單純的半乳糖縮合體。半纖維素

在植物體內的作用，一是起支架和骨干作用，二是起貯存碳水化合物

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纖

維素，分解的最終產物是乙酸、丙酸和丁酸等低級揮發性脂肪酸。反

芻動物對半纖維素的消化率一般為60—80%。

（3）木質素

木質素是一類酚酸多聚體混合物，它是由苯丙烷及其衍生物為基

本單位構成的高分子芳香醇，一般不能被家畜所利用，它常常與半纖

維素，纖維素鑲嵌在一起，極不容易分開。在木質素的生物合成過程