江蘇農(nóng)區(qū)秸稈和尾菜混合青貯飼料化利用技術(shù)的研究進(jìn)展

戚如鑫，歐陽佳良，王夢芝，章世元

（揚(yáng)州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225009）

農(nóng)作物秸稈主要在農(nóng)作物收獲過程中產(chǎn)生，每年我國產(chǎn)生農(nóng)作物秸稈約6億 ～8億t，其產(chǎn)量居世界首位（丁美等，2011），而2015年我國的蔬菜產(chǎn)量達(dá)到78526.1萬t（中華人民共和國國家統(tǒng)計局，2016）。據(jù)李東霞等（2014）的報道可知，日常生活中的主要蔬菜，其可食用部分平均為80%，產(chǎn)生的蔬菜廢棄物為20%～67%，由此推算出2015年我國的尾菜產(chǎn)量為15705萬～52612萬t。如這些農(nóng)作副產(chǎn)處理不當(dāng)，不僅是資源的浪費(fèi)，也會對環(huán)境造成一定程度的污染。江蘇省為南方優(yōu)勢農(nóng)區(qū)，該地區(qū)的開發(fā)與發(fā)展程度都較高，而且其農(nóng)作物體量也較大（陳利洪等，2018）。相應(yīng)地，其農(nóng)作副產(chǎn)產(chǎn)量及其環(huán)境壓力也相對較大，故其資源化利用技術(shù)也具有地區(qū)特點(diǎn)。秸稈在生產(chǎn)中，常被用于制作生活燃料、動物飼料等 （平英華，2008）。尾菜在生產(chǎn)中，可用于堆肥、制作生活燃料和動物飼料等（戚如鑫等，2018）。在飼料資源化的利用技術(shù)中，將秸稈和尾菜按照一定比例混合作為飼料化原料形成養(yǎng)分互補(bǔ)，其品質(zhì)相對優(yōu)于單一原料（戚如鑫等，2019；Ren 等，2018；任海偉等，2015），若科學(xué)、合理地搭配處理，則能夠在一定程度上提高其飼用價值。本文主要綜述了江蘇省秸稈和尾菜的資源概況、混合青貯飼料化概況，以期為南方優(yōu)勢農(nóng)區(qū)的農(nóng)作副產(chǎn)綜合利用技術(shù)研發(fā)提供一定的參考。

1 江蘇省秸稈資源概況與秸稈青貯飼料化利用技術(shù)

1.1 江蘇省秸稈資源概況 江蘇省的農(nóng)業(yè)相對較發(fā)達(dá)，在2009年時，江蘇省的耕地面積就已經(jīng)達(dá)到了468.8萬hm2，且農(nóng)作物的播種面積也達(dá)到了755.8萬hm2，其中主要種植小麥、水稻、油菜籽、玉米等農(nóng)作物（丁美等，2011）。江蘇省在2010年時，理論秸稈資源就達(dá)到了3.176×107t，其中水稻秸稈占秸稈資源的49%，為江蘇省的主要秸稈資源（王雨辰等，2013）。在江蘇省對秸稈資源利用的現(xiàn)狀中，飼料化所用的秸稈僅占16%（平英華，2008），秸稈飼料化程度較低。就江蘇省揚(yáng)州市而言，在2008年時種植面積已達(dá)到41.76萬hm2，每年產(chǎn)生秸稈達(dá)285.46萬t，其中秸稈的綜合利用率僅37.6%，被丟棄在田間或者直接焚燒的秸稈達(dá)178.15萬t（葉振國等，2011）。由表1和表2可知，在2012—2016年，江蘇省的糧食產(chǎn)量、稻谷產(chǎn)量、糧食作物播種面積、稻谷播種面積均呈上升趨勢（江蘇省統(tǒng)計局，2013—2017），由此可知，江蘇省的秸稈產(chǎn)量也在不斷提升。因此，將秸稈制成動物可食用的飼料，不僅利于秸稈利用率的提升，還有利于秸稈飼料化程度的提升。充分利用秸稈資源，能夠?yàn)檗r(nóng)作物秸稈創(chuàng)造更多使用價值，也能在一定程度上緩解環(huán)境污染。

表1 江蘇省部分農(nóng)作物產(chǎn)品產(chǎn)量 萬t

表2 江蘇省部分農(nóng)作物產(chǎn)品種植面積千hm2

1.2 江蘇省秸稈的青貯飼料化技術(shù) 秸稈飼料化的方法主要為物理方法、化學(xué)方法、生物學(xué)方法（蔣磊，2016）。物理方法雖然產(chǎn)生的污染較小，但是其處理的效果不如化學(xué)方法和生物學(xué)方法；化學(xué)方法雖然能降解秸稈的纖維結(jié)構(gòu)，但是對飼料的營養(yǎng)價值并無明顯提升作用；而生物學(xué)方法在合理處理的情況下不僅可以降解飼料中的纖維結(jié)構(gòu)，還能在一定程度上提升飼料的營養(yǎng)價值 （馬彩梅等，2016）。將秸稈進(jìn)行青貯處理屬于生物學(xué)方法的一種，操作也相對簡單（Gallegos等，2017）。青貯飼料是反芻動物的重要飼料來源之一，通過青貯的方法保存飼料是一種常見的措施（Zielinska等，2018）。其原理主要是通過在厭氧條件下，利用青貯原料上附著的乳酸菌等微生物將青貯原料中的可溶性碳水化合物（WSC）轉(zhuǎn)化為乳酸（LA）等，促使青貯的pH降低，以起到抑制有害菌生長的作用，進(jìn)而達(dá)到青貯飼料長期保存的目的（Weinberg等，2003），合理的青貯調(diào)制方法有利于提升青貯的品質(zhì)（Donmez等，2003）和營養(yǎng)價值（韓文林等，2014）。

顧擁建等（2017）通過在水稻秸稈中添加纖維素酶、乳酸菌、糖蜜、水并按不同復(fù)配比例進(jìn)行青貯試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)青貯品質(zhì)有所提升，以乳酸菌、纖維素酶、糖蜜、水分別添加5 g/t、600 g/t、1%、200 kg/t時青貯效果最佳，相對于對照組干物質(zhì)（DM）、粗脂肪（EE）、WSC 含量分別提升了 1.13%、1.47%、0.16%。申愛華等（2017）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，帶穗的玉米秸稈青貯與不帶穗的玉米秸稈青貯相比不僅pH下降明顯，而且粗蛋白質(zhì)（CP）含量提升、粗纖維含量降低，青貯時間也縮短了10 d。Zhao等（2019）以植物乳桿菌和廢棄糖蜜為發(fā)酵劑進(jìn)行了水稻秸稈青貯試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加植物乳桿菌和廢棄糖蜜可以提升水稻秸稈青貯的LA含量，降低pH 及丁酸、氨氮（NH3-N）含量。顧擁建等（2016）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在蠶豆秸稈青貯中添加40 g/t乳酸菌、20%麩皮、400 g/t纖維素酶可以提升其青貯品質(zhì)，與對照組相比氨氮（NH3-N）/總氮（TN）比值、乙酸、丙酸（PA）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）含量分別降低了 1.26%、0.25%、0.05%、7.14% 、2.52% ，DM、CP、WSC 含 量 分 別 提 升 了2.70%、3.8%、1.63%。 Wang等（2016）通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在水稻秸稈青貯中添加乳酸菌發(fā)酵劑、乙酸和糖蜜可以獲得品質(zhì)較優(yōu)的青貯飼料，與對照組相比 CP和 WSC含量分別提升了 1.89%、1.05%，NDF和ADF含量分別降低了51.29%、5.92%。

由上可知，青貯處理的飼料可以相對較好地保持飼料原料的養(yǎng)分，進(jìn)而在一定程度上有利于飼料適口性的提升。而通過合理的調(diào)制或復(fù)配，可以實(shí)現(xiàn)多種原料混合青貯，進(jìn)一步提升飼料的養(yǎng)分，從而有利于飼料成本的降低和秸稈資源利用率與飼料化程度的提升。

2 江蘇省尾菜資源概況與尾菜青貯飼料化利用技術(shù)

2.1 江蘇省尾菜資源概況 2012—2016年，江蘇省的蔬菜產(chǎn)量與蔬菜播種面積均呈現(xiàn)出上升趨勢；其中，2016年的蔬菜產(chǎn)量較2012年增長12.22%，年均增長3.06%（江蘇省統(tǒng)計局，2013—2017）。其中，2015年的蔬菜產(chǎn)量在2012—2016年間最高，為5595.70萬t（江蘇省統(tǒng)計局，2016）。蔬菜產(chǎn)量的不斷提升，在一定程度上會導(dǎo)致蔬菜廢棄物即尾菜產(chǎn)量的增加。

尾菜在生活或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通常會被隨意丟棄，部分尾菜水分含量相對較高，因此不宜焚燒處理；又因蔬菜有機(jī)成分含量相對較高，堆放或填埋等方法易產(chǎn)生大量滲濾液，從而污染環(huán)境 （劉安輝，2011）。若大量的尾菜堆積在田間，極易腐爛發(fā)臭，成為細(xì)菌、真菌性病害的傳染源，加之尾菜所含的礦物質(zhì)會逐漸隨著雨水沖刷和滲透，從而造成水資源的污染（李劍，2011）。尾菜雖屬農(nóng)業(yè)廢棄物，但也具有一定的營養(yǎng)價值，通過合理的調(diào)制可制成動物飼料。

2.2 江蘇省尾菜的青貯飼料化技術(shù) 目前，尾菜的利用途徑主要包括飼料化、肥料化和能源化這三種，其中，飼料化中的青貯法更受到人們的青睞（王浩杰，2018；楊志忠等，2005），尾菜通過合理的調(diào)制不僅可制成品質(zhì)較好的青貯飼料（Astuti等，2013；Xu等，2009），還有利于提高尾菜的利用率與飼料化程度（Muktiani等，2013）。

由表2可知，在2012—2016年，江蘇省的青飼料播種面積呈下降趨勢 （江蘇省統(tǒng)計局，2013—2017），這也意味著江蘇省青飼料產(chǎn)量的下降。因此，將尾菜進(jìn)行合理飼料化還可以在一定程度上彌補(bǔ)江蘇省青飼料產(chǎn)量的降低。王子玉等（2018）將甘蔗梢進(jìn)行青貯飼料化處理，比較了單獨(dú)青貯、添加發(fā)酵劑、添加尿素對甘蔗梢的感官評定和養(yǎng)分含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單獨(dú)青貯的甘蔗梢青貯組和添加發(fā)酵劑的甘蔗梢青貯組的氣味、色澤、質(zhì)地等感官評分均優(yōu)于添加尿素的甘蔗梢青貯組，添加發(fā)酵劑對青貯品質(zhì)的改善效果并不明顯；單獨(dú)青貯的甘蔗梢青貯組的EE、粗灰分含量分別高于添加尿素的甘蔗梢青貯組1.01%、1.29%，而CP、NDF、ADF含量分別低于添加尿素的甘蔗梢青貯組 1.62%、5.40%、1.38%。魏濤（2018）將杏鮑菇菌糠進(jìn)行了青貯飼料化處理，比較了三種不同的青貯發(fā)酵劑和三種不同的青貯水分梯度對杏鮑菇菌糠青貯的養(yǎng)分含量、有氧穩(wěn)定性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用乳酸菌-酵母菌-枯草芽孢桿菌復(fù)合發(fā)酵劑進(jìn)行發(fā)酵的杏鮑菇菌糠青貯，其養(yǎng)分含量和有氧穩(wěn)定性均較高。程宣（2018）將香蕉莖葉和香蕉假莖分別進(jìn)行了青貯試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在香蕉莖葉和假莖中添加甲酸和玉米粉可以提升青貯品質(zhì)，香蕉莖葉青貯與對照組相比NDF和ADF含量分別降低了10.96%、16.09%；香蕉假莖青貯與對照組相比CP含量提升了0.42%，NDF和ADF含量分別降低了5.18%、18.92%。

由上可知，由于青貯飼料對原料水分含量有一定的要求，因此相對于秸稈單獨(dú)青貯而言，尾菜單獨(dú)青貯更需要注重水分含量的調(diào)整。部分尾菜水分含量相對較高，如果需要對其進(jìn)行青貯飼料的調(diào)制，可以通過在尾菜中添加秸稈等其他農(nóng)作物或?qū)⑽膊撕徒斩挼绕渌r(nóng)作物混合青貯以調(diào)整青貯的水分含量，混合青貯還能使秸稈和尾菜間的養(yǎng)分互補(bǔ)，進(jìn)而提高混合青貯飼料的適口性，保持飼料養(yǎng)分的同時提升青貯飼料的品質(zhì)。

3 江蘇省秸稈和尾菜混合青貯飼料化技術(shù)

混合青貯即將兩種或多種青貯原料進(jìn)行混合調(diào)制而成的青貯，混合青貯有利于青貯品質(zhì)的提升（Wang等，2012）。研究表明，混合青貯相對于單獨(dú)青貯不僅在一定程度上有利于DM （Liu等，2017；De 等，2017）和 CP（Li等，2016；Makoto 等，2003）含量的提升，還有利于纖維類物質(zhì)的降解（De 等，2017；Babaeinasab 等，2015）， 且利于 LA（Makoto 等，2003；Yunus，2001）和 NH3-N（Ge 等，2015；Valdez等，1988）含量等青貯品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的改善。 Sadri等（2018）和 Babaeinasab 等（2015）認(rèn)為，馬鈴薯塊莖和小麥秸稈可以進(jìn)行混合青貯，且Babaeinasab等（2015）認(rèn)為，在其中添加糖蜜和乳酸菌可以提升混合青貯的品質(zhì)。Li等（2016）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將玉米漿和水稻秸稈進(jìn)行混合青貯可以改善青貯的品質(zhì)和養(yǎng)分含量。

江蘇省秸稈和尾菜資源豐富，但飼料化程度有待提升，因此將秸稈和尾菜混合青貯不僅有利于青貯品質(zhì)和養(yǎng)分含量的提升，還有利于提升江蘇省秸稈和尾菜的利用率與飼料化程度。Li等（2016）將水稻秸稈和旱稻秸稈分別與甘薯藤按1：1比例進(jìn)行混合青貯試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水稻秸稈和甘薯藤混合青貯與水稻秸稈單獨(dú)青貯相比CP和WSC含量分別提升了19.9、5.4 g/kg，NDF和ADF含量分別降低了68.3、34.8 g/kg；旱稻秸稈和甘薯藤混合青貯與水稻秸稈單獨(dú)青貯相比CP和WSC含量分別提升了17.7、1.5 g/kg，NDF和ADF含量分別降低了47.4、33.6 g/kg；混合青貯的NH3-N/TN比值、PA含量較低，LA含量較高且青貯品質(zhì)較好。Chen等（2019）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將甜高粱和苜蓿以75：25的比例進(jìn)行混合青貯，其青貯品質(zhì)較好且營養(yǎng)價值和有氧穩(wěn)定性均較高，與對照組相比CP含量提升了39.8 g/kg，NDF和ADF含量分別降低了 53、33 g/kg。 劉蓓一等（2018）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將多花黑麥草和水稻秸稈以6：4或7：3的比例進(jìn)行混合青貯均能得到pH較低且有氧穩(wěn)定性和乳酸菌含量均較高的優(yōu)質(zhì)混合青貯。王堅等（2014）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將西蘭花莖葉、水稻秸稈、紫花苜蓿按40：50：10的比例進(jìn)行混合青貯并在其中添加2.5%的糖蜜，可以得到青貯品質(zhì)較高的混合青貯，與對照組相比LA和WSC含量分別提升了61.34、2.68 g/kg。 馮濤等（2019）研究表明，甜高粱直接青貯的適宜水分含量為65%，而將甜高粱分別和大豆秸稈、水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈進(jìn)行混合青貯試驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)，甜高粱和玉米秸稈進(jìn)行混合青貯可以得到 pH 為 3.85，LA、CP、NDF、ADF含量分別為 58.67 g/kg、5.84%、64.12%、37.13%，弗氏評分為100的優(yōu)質(zhì)混合青貯。戚如鑫等（2019）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將水稻秸稈和白菜尾菜按4：6的比例進(jìn)行混合青貯并在其中添加0.030 g/kg的植物乳桿菌和0.25 g/kg的纖維素酶，有利于提升水稻秸稈與白菜尾菜混合青貯的養(yǎng)分。Wang等（2017）將水稻秸稈、西蘭花尾菜、紫花苜蓿按5：4：1的比例進(jìn)行混合青貯并在其中添加2.5%的糖蜜發(fā)現(xiàn)，混合青貯的LA含量較高、pH較低、青貯品質(zhì)較好。Yuan等（2016）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將水稻秸稈和酒糟按9：1的比例進(jìn)行混合青貯并在其中添加5%的糖蜜可以得到品質(zhì)優(yōu)良的青貯，與對照組相比 LA、CP、WSC 含 量 分 別 提 升 了 81.65、13.5、12.57 g/kg，NDF和 ADF含量分別降低了 95、54 g/kg。秸稈和尾菜的混合青貯飼料化不僅可以提升部分水分含量較高尾菜的利用率，還可以使秸稈和尾菜的養(yǎng)分互補(bǔ)，表3為江蘇省部分秸稈和尾菜混合青貯的具體營養(yǎng)成分。

表3 江蘇省部分秸稈和尾菜混合青貯營養(yǎng)成分

4 結(jié)語

綜上所述，在農(nóng)作副產(chǎn)秸稈和尾菜的飼料資源化利用中，運(yùn)用青貯飼料化處理技術(shù)將秸稈和尾菜進(jìn)行混合青貯，其養(yǎng)分和品質(zhì)均相對優(yōu)于單獨(dú)青貯。江蘇地區(qū)的秸稈和尾菜物產(chǎn)豐富，依據(jù)其養(yǎng)分互補(bǔ)特點(diǎn)進(jìn)行混合青貯飼料化處理，不僅可以提升秸稈和尾菜青貯飼料的營養(yǎng)價值和適口性，還可以提升江蘇省秸稈和尾菜資源的利用率與飼料化程度，且還能在一定程度上緩解秸稈和尾菜對環(huán)境的污染。但在農(nóng)作副產(chǎn)的混貯技術(shù)中，還有一些領(lǐng)域和研發(fā)技術(shù)有待研究。比如：混貯微生物降解機(jī)制的研究，混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)調(diào)控技術(shù)的研發(fā)，混貯飼料高效青貯菌種的研發(fā)，南方農(nóng)區(qū)其他優(yōu)勢農(nóng)作（桑葉、苧麻、油菜、茭白等）副產(chǎn)的混合青貯技術(shù)的研發(fā)等。這樣才能更好地提升南方優(yōu)勢農(nóng)區(qū)農(nóng)作副產(chǎn)的飼料資源化利用技術(shù)和較大面積地推廣應(yīng)用，切實(shí)提高南方優(yōu)勢農(nóng)區(qū)的農(nóng)作副產(chǎn)的資源化綜合利用率。