舔磚技術(shù)在畜牧生產(chǎn)中的研究進展

王 坤，蔣林樹，楊 亮，潘曉花，熊本海*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 北京畜牧獸醫(yī)研究所 動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室，北京 100193；2.北京農(nóng)學(xué)院 奶牛營養(yǎng)學(xué)北京市重點實驗室，北京 102206)

大部分發(fā)展中國家的畜牧養(yǎng)殖業(yè)很大程度上依賴于農(nóng)作物秸稈及低質(zhì)牧草等纖維性飼料，這些飼料的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)含量嚴(yán)重不足，且木質(zhì)化程度較高，消化利用率低[1]。隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；酿B(yǎng)殖模式已成為我國畜牧業(yè)發(fā)展的大趨勢，但放牧、散養(yǎng)等傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式在我國北方牧區(qū)以及青海、西藏等農(nóng)村地區(qū)仍占有一定的比例。受傳統(tǒng)飼養(yǎng)觀念的影響，這些地區(qū)飼養(yǎng)管理粗放，精料添加量少，在每年長達六、七個月的枯草期，農(nóng)作物秸稈等低質(zhì)粗飼料便成為牛羊生長及生產(chǎn)的主要營養(yǎng)來源[2]。在這種畜牧生產(chǎn)的背景下，尿素糖蜜混合營養(yǎng)舔磚技術(shù)應(yīng)運而生。

隨著舔磚技術(shù)的不斷發(fā)展完善，目前應(yīng)用的舔磚產(chǎn)品多為復(fù)合營養(yǎng)舔磚，可為動物提供氮、碳水化合物、礦物質(zhì)及維生素等各種營養(yǎng)成分。舔磚最初是為奶牛及肉牛所設(shè)計，但目前已廣泛應(yīng)用于水牛[3]、山羊[4]、綿羊[5]甚至兔子[6]的生產(chǎn)實踐中。已有許多研究表明，以農(nóng)作物秸稈及低質(zhì)牧草等為基礎(chǔ)飼糧的動物在補飼舔磚的情況下可提高其生產(chǎn)性能[7]、繁殖性能[8]及健康水平[5]。目前，舔磚產(chǎn)品呈多樣化趨勢，除復(fù)合營養(yǎng)舔磚外，藥物舔磚[9]、護蹄舔磚及富硒舔磚等[10]特殊用途舔磚也逐漸開始應(yīng)用。本文根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究成果，從舔磚技術(shù)的發(fā)展歷史，舔磚產(chǎn)品的種類、成分、配方、功能、制作工藝及我國舔磚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀等方面進行綜述，以期為舔磚技術(shù)的深入推廣應(yīng)用提供參考。

1 舔磚技術(shù)的發(fā)展歷史

最早的舔磚制作試驗出現(xiàn)于1960年的南非，但有關(guān)舔磚的使用記載卻可追溯到20世紀(jì)30年代。在舔磚技術(shù)發(fā)展初期，其主要成分為尿素和鹽，隨后糖蜜和礦物質(zhì)逐漸應(yīng)用于舔磚技術(shù)。20世紀(jì)70年代，舔磚主要由飼料加工公司生產(chǎn)，昂貴的價格使其在發(fā)展中國家的應(yīng)用微乎其微。到20世紀(jì)80年代中期，舔磚制作以費用較高的“熱加工”為主。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO)在1986年優(yōu)化了舔磚制作配方，氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鈣及水泥等固化劑開始應(yīng)用到舔磚制作中，舔磚制作工藝由“熱加工”時代進入“冷加工”時代。盡管“冷加工”制作工藝已經(jīng)成功且“熱加工”工藝成本高、制作復(fù)雜，但直到20世紀(jì)90年代中期，印度等一些國家仍然繼續(xù)使用“熱加工”工藝。20世紀(jì)90年代末期，在FAO的推動下，簡易的“冷加工”舔磚制作技術(shù)在亞非的許多國家開始普及，舔磚產(chǎn)品對于發(fā)展中國家小型養(yǎng)殖者的重要意義也逐漸得到了認(rèn)可[11]。

2 舔磚的種類及成分

2.1 舔磚的種類

舔磚的種類很多，形狀叫法各異，一般根據(jù)舔磚所含主要成分來命名。以尿素為主的叫尿素營養(yǎng)舔磚，以糖蜜為主的叫糖蜜營養(yǎng)舔磚，以礦物質(zhì)為主的叫礦物質(zhì)營養(yǎng)舔磚?，F(xiàn)在的營養(yǎng)舔磚大多含有尿素、糖蜜、礦物質(zhì)等多種成分，因此叫復(fù)合營養(yǎng)舔磚。美國、加拿大、澳大利亞等國家的舔磚產(chǎn)品種類已發(fā)展到適用于不同牛羊品種、不同用途和不同飼養(yǎng)模式的系列產(chǎn)品，給牛羊補飼舔磚在歐美等畜牧業(yè)發(fā)達國家已成為放牧和舍飼必要的補飼措施。除營養(yǎng)舔磚外，日本全藥公司在舔磚中添加了蛋氨酸鋅及小蘇打等成分，開發(fā)了護蹄舔磚、富硒舔磚等功能性舔磚[10]。

2.2 舔磚的成分

不同國家和地區(qū)的社會、經(jīng)濟及自然環(huán)境不同，飼養(yǎng)的家畜品種不同以及不同的飼養(yǎng)模式和飼料配方，均可導(dǎo)致不同舔磚產(chǎn)品組成成分及比例的差異。但總體而言，舔磚的成分基本上包括糖蜜、尿素、礦物質(zhì)元素等營養(yǎng)成分，小麥麩、稻糠、花生殼等填充劑，生石灰、膨潤土、水泥、氧化鎂等粘合劑。

2.2.1 糖蜜 糖蜜是蔗糖或甜菜糖生產(chǎn)過程中剩余的糖漿。糖蜜不但可為反芻動物提供可發(fā)酵碳水化合物，其自身還含有各種常量及微量礦物元素。糖蜜味道及氣味較好，能夠吸引家畜舔食舔磚，增加舔磚的適口性。在制作舔磚的過程中糖蜜作為溶劑溶解尿素和鹽等。舔磚中糖蜜的含量控制在40%～50%，若含量過高則需要較長時間干燥且易碎。為了確保舔磚的固化效果，一般希望糖蜜的白利度(產(chǎn)品中可溶性固形物的含量)越高越好，通常最好高于85%[1]。

2.2.2 尿素 尿素可為反芻動物提供非蛋白氮供瘤胃微生物利用以合成微生物蛋白，是舔磚的重要組成成分。國內(nèi)外許多反芻動物營養(yǎng)專家早已把尿素作為反芻動物飼糧的廉價氮源，并對其在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了大量研究[12]，但尿素在瘤胃內(nèi)釋放速度過快，需要控制攝入量以避免發(fā)生氨中毒。通常情況下舔磚中尿素的含量不宜超過10%。舔磚可使尿素的攝入以一種少量多次的方式進行，是控制尿素攝入量以防發(fā)生氨中毒的一種非常有效的采食方式[1]。

2.2.3 礦物元素 舔磚中最常用的礦物元素添加劑是食鹽，食鹽價格便宜，主要用以平衡飼糧，食鹽還能起到控制食欲、限制舔磚采食量的作用。食鹽的添加量控制在5%～10%[11]。此外，糖蜜中也含有豐富的礦物質(zhì)元素，生石灰、膨潤土、氧化鎂等粘合劑也可提供鈣、鎂等礦物質(zhì)元素。鐵、鋅、銅、錳、鉬、硒及鈷等微量元素的缺乏或不足均會對動物的生長發(fā)育等生命活動產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致動物機體代謝紊亂、營養(yǎng)物質(zhì)利用率降低，進而降低動物的生產(chǎn)及繁殖性能。但是，微量元素缺乏或過剩的臨床表現(xiàn)十分復(fù)雜，大多數(shù)情況下以不易察覺的亞臨床癥狀為主，在實踐中以多種微量元素的綜合缺乏較為常見[13]。因此，舔磚中微量元素的添加應(yīng)視不同養(yǎng)殖區(qū)域的具體自然情況及需要而定。

2.2.4 填充劑 小麥麩、稻糠等成分在舔磚制作中充當(dāng)填充劑，起到骨架支撐的作用，用以維持舔磚的結(jié)構(gòu)，并且還可提供脂肪、蛋白質(zhì)及磷等關(guān)鍵營養(yǎng)成分以及吸收糖蜜中的水分[1]。填充劑的添加量控制在25%～35%[1,11]。除小麥麩、稻糠等谷實類之外，豆粕等餅粕類也可充當(dāng)填充劑。孟慶翔等通過原料配方優(yōu)化試驗研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)減少小麥麩、大豆皮等谷實類飼料的比例，增加通氣性好的餅粕類飼料比例，可使壓制后的舔磚排氣通暢，硬度增加，提高舔磚壓制的質(zhì)量[14]。

2.2.5 粘合劑 石灰、膨潤土、水泥及黏土等成分在舔磚制作中起固化舔磚增加硬度的作用。通常情況下，10%～15%含量的粘合劑便已足夠，過高水平的粘合劑會使舔磚過硬，降低牛羊舔食量[11]。孟慶翔等通過粘合劑選擇試驗研究發(fā)現(xiàn)，膨潤土和生石灰在舔磚制作中不僅能夠提供鈣及常量礦物元素發(fā)揮營養(yǎng)功能，而且還是良好的粘合劑，生石灰、膨潤土與糖蜜在高鹽情況下混合后不僅粘度大而且極易固化[14]。

2.2.6 其他成分 隨著舔磚技術(shù)的不斷發(fā)展完善，各種化學(xué)及藥物成分也開始添加到舔磚中用以開發(fā)特殊用途舔磚。Sanyal和Singh[15]研究發(fā)現(xiàn)，長期食用含有低劑量芬苯達唑藥用尿素糖蜜舔磚的水牛可有效驅(qū)除線蟲并能增加產(chǎn)奶量；Anindo等[16]在羔羊生產(chǎn)中使用含有芬苯達唑的藥用舔磚，亦產(chǎn)生了較好的驅(qū)蟲效果；參木有通過體外法研究發(fā)現(xiàn)，酵母培養(yǎng)物舔磚或纖維分解酶舔磚可極顯著地提高小麥秸纖維的產(chǎn)氣量、干物質(zhì)和細(xì)胞壁降解率[17]。

3 舔磚的配方

不同國家及地區(qū)所用飼料原料的種類及成分不同，加之不同的社會經(jīng)濟條件、自然地理環(huán)境及不同的飼養(yǎng)管理水平，必然導(dǎo)致舔磚配方多種多樣。FAO推薦的“冷加工”舔磚制作基礎(chǔ)配方為糖蜜50%、尿素10%、生石灰或水泥10%、鹽5%和小麥麩25%[1]，以后的許多配方多在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來。

孟慶翔等[14]通過原料配方試驗研究發(fā)現(xiàn)，糖蜜對于提高高鹽舔磚硬度具有明顯效果，通氣性好的餅粕類成分有助于改善高蛋白舔磚的排氣狀況，提高壓制質(zhì)量，其優(yōu)化后的高鹽舔磚及高蛋白舔磚配方如表1所示。

表1 高鹽舔磚和高蛋白舔磚推薦配方[14]Table 1 The recommended formula of high-salt blockand high-protein block %

陳宇知等[18]根據(jù)甘肅省奶牛養(yǎng)殖的具體實踐，經(jīng)過試驗、篩選，確定了三種復(fù)合添加劑舔磚配方，其研制的舔磚具有明顯的提高奶牛產(chǎn)奶量及顯著地促進育成牛和犢牛生長發(fā)育的作用，在甘肅省許多奶牛場產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益，受到了普遍歡迎，配方如表2所示。

表2 奶牛復(fù)合添加劑舔磚配方[18]Table 2 The block formula of compound additive for dairy cows %

要達到最好的使用效果，舔磚原料的選取與配方的制定應(yīng)遵循一定的原則。首先，綜合考慮來源、消化利用率及成本等多種因素，權(quán)衡確定配方原料并根據(jù)家畜的飼料供給、營養(yǎng)狀況、生產(chǎn)水平及繁殖性能等具體情況，綜合確定配方中各營養(yǎng)物質(zhì)的種類及比例；其次，充分考慮各礦物質(zhì)元素間的拮抗與協(xié)同作用，確定其添加種類及比例；最后，根據(jù)舔磚的實際應(yīng)用效果，不斷調(diào)整優(yōu)化舔磚配方，制定符合當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟及自然條件特點的最佳配方。

4 舔磚的功能

關(guān)于舔磚的功能，國內(nèi)外的專家學(xué)者多年來進行了大量研究，在以農(nóng)作物秸稈及低質(zhì)牧草等為基礎(chǔ)飼糧的情況下補飼復(fù)合營養(yǎng)舔磚，可增加動物的干物質(zhì)采食量，提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率，改善瘤胃發(fā)酵模式，最終提高動物的生產(chǎn)性能，增加養(yǎng)殖者的經(jīng)濟效益[16，19-20]。Tiwari等[21]研究發(fā)現(xiàn)，以秸稈為基礎(chǔ)日糧的水牛補飼復(fù)合營養(yǎng)添磚可顯著提高日增重；Anindo等[16]研究發(fā)現(xiàn)，以低質(zhì)牧草為基礎(chǔ)日糧的羔羊補飼復(fù)合營養(yǎng)添磚可顯著提高日增重；Tesfa等[22]研究發(fā)現(xiàn)，以牧草為基礎(chǔ)日糧的綿羊補飼復(fù)合營養(yǎng)添磚可顯著提高日增重。姜義寶等[23]、關(guān)意寅等[24]及王勝義等[20]分別在肉羊、山羊及肉牛的試驗中研究發(fā)現(xiàn)，補飼復(fù)合營養(yǎng)添磚可增加試驗動物的日增重。此外，柴紹芳[26]和甘文平等[27]研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛生產(chǎn)中補飼復(fù)合營養(yǎng)添磚可提高試驗動物的產(chǎn)奶量。

5 舔磚的制作工藝

舔磚的制作工藝主要有澆鑄法和壓制法兩種。澆鑄法是早期主要的制作工藝，根據(jù)制作過程是否需要加熱原料，澆鑄法大致分為“熱加工”和“冷加工”兩種。根據(jù)加熱溫度的不同，“熱加工”又可一進步分為“高溫加工”(100～120 ℃)和“溫?zé)峒庸ぁ?40～50 ℃)。相比于“熱加工”工藝，“冷加工”工藝制作的舔磚易潮解，但可降低制作成本。隨著制作工藝的不斷完善，“冷加工”產(chǎn)品易潮解的問題基本解決，“冷加工”工藝已成為主要的制作工藝[1，11]。

壓制法雖然設(shè)備要求嚴(yán)格，但生產(chǎn)效率高、產(chǎn)量質(zhì)量有保障，適合于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化的工廠化生產(chǎn)。澆鑄法生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，但設(shè)備要求低、工藝簡單，是小規(guī)模養(yǎng)殖者自主制作舔磚產(chǎn)品的有效方法。根據(jù)FAO的相關(guān)文件[11]，澆鑄法制作要點概括如下：(1)在混合均勻的情況下，各原料的先后加入順序不會對舔磚產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生太大影響；(2)通常的做法是首先將尿素與糖蜜混勻，然后加入水泥、生石灰、膨潤土等粘合劑，再加入小麥麩、稻糠等填充劑，最后加入溶解有鹽等礦物質(zhì)元素的適量的水，充分混勻；(3)為了防止水泥等粘合劑揚塵而污染環(huán)境，可以將粘合劑先溶于適量的水中做成漿糊狀；(4)最終的混合物為干混物，因此水的加入量需要嚴(yán)格控制；(5)手取適量混合物握成球狀，用力擠壓，球表面沒有游離水的痕跡，則認(rèn)為干濕度合適；(6)由于不同原料的含水量不確定，所以無法定量水的可加入量，通常情況下制作1 kg舔磚可加入40 g水，制作100 kg舔磚可加入4 kg水，該添加比例可作為基礎(chǔ)參考。

6 我國舔磚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

6.1 商品化舔磚加工設(shè)備

商品化舔磚加工設(shè)備是在液壓機的基礎(chǔ)上，配備攪拌機并根據(jù)不同需要改裝而成的。陳宇知等[18]根據(jù)不同的需要設(shè)計了兩款塊狀飼料壓制機：(1)9YK-50型塊狀飼料壓制機，手動液壓式，體積小、造價低、操作靈活，適合于小規(guī)模養(yǎng)殖者自行生產(chǎn)；(2)9YK-150型塊狀飼料壓制機，電動液壓式，采用動模設(shè)計，生產(chǎn)效率高，適合于工廠化生產(chǎn)[18]。如9TZ-1型牛羊飼料舔磚機，于1997年3月通過國家牧業(yè)機械質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心技術(shù)鑒定[27]；2000年某單位設(shè)計研制了6YZJ-2型小型飼料舔磚壓制機，該壓制機采用型鋼材料制作，體積小、易于操作，適合中小批量舔磚的生產(chǎn)需求[28]；寧夏某科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司自行設(shè)計研制了一種牛羊營養(yǎng)舔磚制磚機，該機由上料裝置、液壓機及壓制平臺和模具三部分組成，最大壓強25 kg/cm3，產(chǎn)品長、寬、高均約為15 cm[29]。

6.2 商品化舔磚產(chǎn)品

“峨眉牌”畜用營養(yǎng)舔磚，主要用于補添牛羊生長發(fā)育及生產(chǎn)活動所必須的各種礦物質(zhì)元素，獲1995年四川省科技進步三等獎[30]；“壯須牌”牛羊營養(yǎng)舔磚，選用優(yōu)質(zhì)原料、電腦配方、高壓成型，該產(chǎn)品已獲國家專利[30]；“畜強牌”奶牛復(fù)合營養(yǎng)舔磚，于2004年在多個牧場進行飼養(yǎng)試驗，對產(chǎn)奶量的提高及乳品質(zhì)的改善均有積極作用[26]；此外，還有“福友牌”系列復(fù)合營養(yǎng)舔磚，“千源牌”營養(yǎng)舔磚等多種商品化舔磚產(chǎn)品[10]。

7 小 結(jié)

舔磚技術(shù)從產(chǎn)生之初到應(yīng)用至今，經(jīng)過實踐的檢驗，已得到了國內(nèi)外畜牧工作者的廣泛認(rèn)可。在以農(nóng)作物秸稈及低質(zhì)牧草等為基礎(chǔ)飼糧的情況下補飼復(fù)合營養(yǎng)舔磚，可增加動物的干物質(zhì)采食量，提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率，改善瘤胃發(fā)酵模式，最終提高動物的生產(chǎn)性能，增加養(yǎng)殖者的經(jīng)濟效益。舔磚技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)立足于不同國家或地區(qū)的畜牧生產(chǎn)實踐，根據(jù)不同的社會經(jīng)濟發(fā)展水平、不同的自然地理環(huán)境、不同的飼養(yǎng)管理水平、不同的飼料資源條件及不同種類動物的不同生長生理階段，因地制宜地開發(fā)符合各自實際情況的舔磚技術(shù)及系列舔磚產(chǎn)品。

我國的舔磚產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了長足發(fā)展，但應(yīng)該繼續(xù)深入研制配方、優(yōu)化制作工藝、降低生產(chǎn)成本，并根據(jù)不同地區(qū)的生產(chǎn)實際有針對性的開發(fā)舔磚產(chǎn)品，同時完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范舔磚市場。切實促進放牧等傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式地區(qū)的畜牧業(yè)發(fā)展，增加畜牧養(yǎng)殖者的經(jīng)濟效益。