农作物秸秆是由大量的有机物和少量的无机盐及水所构成。其有机物的主要成分是纤维类的碳水化合物，此外还有少量的粗蛋白和粗脂肪。碳水化合物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。
纤维素：秸秆是由纤维素、半纤维素、木质素及少量的蛋白质、碳水化合物所组成。纤维素是植物细胞壁的主要成分，在作物秸秆中含量达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。化学性质稳定，不溶于稀酸。在高温、高压和蒸煮条件下，可水解成葡萄糖。肉羊消化道中的微生物能分泌纤维素酶，可将纤维素分解成挥发性脂肪酸，如乙酸、丙酸和丁酸，被吸收利用。
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。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。肉羊对半纤维素的消化率一般为60％～80％。
木质素：木质素是苯丙烷及其衍生物为基本单位构成的高分子芳香醇。它常常与半纤维素、纤维素镶嵌在一起，极不易分开。木质素不仅影响微生物酵解纤维素和半纤维素，而且也影响消化道中的酶对饲料中其他有机物的作用，使饲料有机物消化率降低。木质素在细胞壁中与其他成分一起形成复杂结构，防止微生物侵袭；在细胞之间作为一种子黏合剂起支架的作用，还可缓和水通过细胞壁向内渗透。
蛋白质：秸秆的粗蛋白质含量很低，且变化很大。据报道，稻草、麦秸和玉米秸的粗蛋白质平均分别为5．1％、4．4％和 9.3％，粗蛋白质主要分布在秸秆的细胞壁中，故消化率较低。
碳水化合物：禾本科作物秸秆中含有少量的低分子碳水化合物，其含量随秸秆种类而异。据报道，冬小麦、春小麦秸秆、燕麦秸秆每千克干物质中蔗糖的含量分别为0.4、4.4、0.8。这些低分子碳水化合物的消化率均很高，几乎为100％。
无机盐：秸秆中无机盐含量很低，而且明显缺乏钴、铜、硫、钠、硒和碘等元素。由于稻草细胞壁中二氧化硅的含量很高，严重影响瘤胃中多类物质的降解。
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