玉米秸稈飼料打包貯制利用技術(shù)應(yīng)用簡析

薛 冰

（遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心，遼寧遼陽 111000）

我國秸稈年產(chǎn)量約占世界秸稈資源的1/3[1]，約為北方草原打草總量的50倍。秸稈產(chǎn)量大、分布廣、種類多，但長期得不到有效利用，造成資源浪費甚至污染環(huán)境。玉米秸稈作為傳統(tǒng)飼料，為全國家畜提供了近半的粗飼料[2]，也是牛羊等草食家畜的主要粗飼料來源。秸稈飼料化推動了全球畜牧業(yè)的發(fā)展[2]。秸稈飼料化是秸稈資源化利用的方式之一，隨著草牧業(yè)的快速發(fā)展，秸稈飼料化成為開發(fā)和有效利用秸稈型飼料資源、提高草食家畜生產(chǎn)效益的有效途徑[3]。挖掘秸稈飼料化利用潛力，提高秸稈飼料化利用水平，是促進草食家畜生產(chǎn)發(fā)展的重要保障。

大部分草食家畜養(yǎng)殖戶對秸稈的利用仍較為簡單，利用效果差。玉米秸稈的主要成分是粗纖維，粗纖維主要包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，三者總含量約75.2%[4]。除養(yǎng)分組成簡單、難以消化外，秸稈的質(zhì)地較為堅硬，直接影響了動物的適口性[5]。此外，加工技術(shù)的不完善是制約東北秸稈資源飼料化的重要因素[6]。近年來，隨著我國裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，秸稈飼料機械打包（亦稱打捆）貯制技術(shù)得到快速推廣，此方式已被世界多個國家廣泛認可使用[7]，在我國也受到廣大中小規(guī)模牛羊養(yǎng)殖戶的歡迎。打捆飼喂可有效避免二次氧化，標準化包裝方便裝卸，便于青貯草商品化流通[7]。本文主要圍繞玉米秸稈打包貯制利用技術(shù)應(yīng)用相關(guān)情況進行簡要介紹與分析，以期為相關(guān)技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。

1 國內(nèi)外秸稈飼料化利用概況

1.1 國內(nèi)秸稈飼料化利用概況

根據(jù)中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部、國家統(tǒng)計局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合發(fā)布的《第二次全國污染源普查公報》公布數(shù)據(jù)顯示，2017年，全國秸稈產(chǎn)生量為8.05億t。實際上，近10年來全國秸稈產(chǎn)量基本穩(wěn)定在8億t/年左右。據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)源自智研咨詢發(fā)布的《2018—2024年中國世界秸稈人造板行業(yè)市場發(fā)展格局及投資價值評估研究報告》顯示，我國秸稈品種以玉米、水稻、小麥為主，其中玉米秸稈產(chǎn)量最大，占比約為32.5%；其次為稻草、麥秸。

遼寧省玉米秸稈產(chǎn)量位居各作物之首，占全省秸稈總量約80%，是最主要的秸稈品種，也是飼料化的主體。據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)報道，2020年，我國秸稈綜合利用率為90%，其中肥料化51.2%、飼料化20.2%、燃料化13.8%、基料化2.43%、原料化僅占2.47%，此外仍有10%左右的秸稈廢棄。由此可知，我國秸稈利用的主要方式是以直接肥料化、直接還田和飼料化過腹還田為主，合計可達到70%以上。來自《中國畜牧獸醫(yī)食信息網(wǎng)》消息顯示，“十三五”期間，我國牛奶、牛肉、羊肉消費量年遞增率分別達4.3%、5.8%、2.8%，明顯高于畜產(chǎn)品整體消費增速；“十四五”期間預(yù)計草食畜牧業(yè)將持續(xù)快速發(fā)展，帶動秸稈飼料化利用水平的快速提高。

目前，常見的秸稈加工方式大致可歸納為物理加工、化學(xué)加工和生物加工。物理加工的發(fā)展是從簡單的鍘切到揉碎和高溫高壓處理等[8]，如秸稈汽爆法，即將粉碎的秸稈通過高溫高壓瞬間釋放“閃爆”處理，可提高粗飼料的利用率，味道芳香，營養(yǎng)價值高[9]。此外，玉米秸稈分部位的利用也是一種極具市場發(fā)展?jié)摿彤a(chǎn)業(yè)化前景的技術(shù)[10]。

化學(xué)加工方式如氨化法等，而生物加工方式主要是利用微生物發(fā)酵原理的青貯、微貯等。秸稈青貯的主要目的在于最大限度地保存其營養(yǎng)物質(zhì)[11]；微貯秸稈的主要目的在于改善其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)[12]。微貯與青貯最大的區(qū)別是，微貯添加了微生物菌劑，而青貯是利用秸稈及周圍環(huán)境自帶的微生物進行發(fā)酵[13]。秸稈發(fā)酵時可產(chǎn)生一些酶類，降解秸稈中不易消化利用的成分，提高秸稈飼料有效養(yǎng)分含量，改善適口性[14]。近年來出現(xiàn)的發(fā)酵飼料也正是基于上述原理，即通過乳酸桿菌等有益菌發(fā)酵分解如秸稈等農(nóng)副產(chǎn)物中抗營養(yǎng)因子，進而可用于飼用[15]。

隨著我國制造業(yè)能力和水平的不斷提升，秸稈飼料化貯制加工機械制造業(yè)發(fā)展較快，如全株玉米收割粉碎機、秸稈青貯打包機、干秸稈打包機、玉米稈穗兼收機等得到大面積應(yīng)用，為秸稈飼料化利用現(xiàn)代化創(chuàng)造了有利條件。

1.2 國外秸稈飼料化利用概況

國外秸稈利用方式與國內(nèi)差異不大，總體上可分為兩大類：秸稈還田循環(huán)利用以及秸稈離田產(chǎn)業(yè)化利用[16]。在秸稈利用數(shù)量構(gòu)成方面，秸稈還田循環(huán)利用（主要包括秸稈直接還田和秸稈養(yǎng)畜過腹還田）也是國外秸稈利用的主導(dǎo)方式，秸稈離田產(chǎn)業(yè)化利用是秸稈綜合利用的主要補充，直接還田是目前國外秸稈循環(huán)利用的基本途徑。

有數(shù)據(jù)顯示，美國每年產(chǎn)生的秸稈數(shù)量為4.5億t，其中2/3以上選擇以秸稈還田的方式進行處理。美國人均耕地面積達到6 666.67 m2以上（我國人均約866.67 m2），是世界平均水平的2.9倍，具有充足的耕地進行輪換修整。美國農(nóng)場主將收割的秸稈打碎埋進土壤，土地休耕，給土地留出腐化吸收時間。選擇飼料化過腹還田一般約占秸稈總量的20%[17]。秸稈飼料化處理途徑主要為：微生物學(xué)處理法、物理機械處理法、化學(xué)處理法等，秸稈飼料化利用方式國內(nèi)外差異不大，只是處理機械與工藝方面發(fā)達國家可能更具優(yōu)勢。

2 玉米秸稈飼料打包貯制利用技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

秸稈飼料打包貯制利用技術(shù)即利用專用機械將鮮秸稈或干秸稈粉碎（揉絲）壓縮，塑膜包裝密封青貯或打成致密干秸稈捆（包），可長期保存利用的秸稈飼料貯制技術(shù)，主要適用于適度規(guī)模的牛羊養(yǎng)殖場。秸稈飼料打包貯制利用技術(shù)的特點是實現(xiàn)了秸稈飼料模塊化保存利用，營養(yǎng)保存效果好、取用方便、可長途運輸和商品化專業(yè)加工生產(chǎn)，同時可有效解決常規(guī)秸稈青貯二次發(fā)酵、干秸稈自然堆放冬季防火和夏季防霉等問題，被養(yǎng)殖戶認為是目前秸稈利用最佳方式之一。

2.1 秸稈打包青貯技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

秸稈青貯是飼料化利用最佳方式之一。秸稈經(jīng)過青貯處理，養(yǎng)分損失少、營養(yǎng)成分較多、呈酸甜味、質(zhì)地柔軟、適口性好，可提高飼喂價值40%左右[17]。秸稈打包青貯是指利用專用的塑包青貯機將秸稈青貯原料壓縮裝入專用的塑料袋內(nèi)或?qū)Ｓ盟苣すp密封，形成密閉厭氧環(huán)境調(diào)制成的青貯飼料。

塑料袋包裝法采取雙袋包裝，內(nèi)為密封用塑料袋（要求隔氧性能好，厚度8絲以上），外為保護用的編織袋。按打包機械說明，將處理的貯料經(jīng)擠壓形成圓形或方形貯料塊，經(jīng)出料口送入塑料袋，人工取下排凈塑料袋內(nèi)氣體，采用塑料扎帶迅速封口。

拉伸膜裹纏包裝法，裹纏時要求后一層膜應(yīng)覆蓋前一層膜50%。塑膜具有一定的拉伸比，建議為55%～70%，以保證足夠緊實密封；塑膜應(yīng)至少包裹3層，長途運輸時應(yīng)包裹5～6層。兩種打包方式均要求密度不低于500 kg/m3，一般成品重量50～75 kg/包。

根據(jù)不同市場需求，生產(chǎn)模式可分為2種：直接打包技術(shù)模式，即秸稈收割處理直接壓縮塑膜密封，主要適用于適度規(guī)模牛羊養(yǎng)殖場生產(chǎn)自用；秸稈壕貯發(fā)酵完成再打包技術(shù)模式，可在短期內(nèi)大量貯制，有效解決制作青貯“窗口期”過短直接打包難以及時收貯問題，同時也可使壕貯青貯能夠?qū)崿F(xiàn)長途運輸、異地使用，主要適用于專業(yè)化秸稈青貯生產(chǎn)銷售。

打包青貯與常規(guī)青貯要求基本相同，均應(yīng)隨割、隨運、隨鍘、隨裝填、隨壓縮、隨（包裝）密封，連續(xù)進行。除加工包裝外，還應(yīng)特別注意對收割時機的把握，全株青貯玉米的加工一般在乳熟末期至蠟熟[18]，蠟熟期指玉米的乳線占種臍1/3～1/2時[19]，生產(chǎn)實踐中常采用乳線位置確定；收割后需及時運輸至青貯地點，放置時間過長易引起腐爛現(xiàn)象，且植物細胞產(chǎn)生呼吸作用會消化大量的營養(yǎng)元素，明顯降低青貯飼料的營養(yǎng)價值[20]。此外，應(yīng)特別注意原料水分含量，控制在65%～70%。有研究表明，青貯飼料的發(fā)酵效果與原料的含水量及收獲時間密切相關(guān)[21]。適宜的水分可濃縮可溶性碳水化合物等營養(yǎng)物質(zhì)，有利于提高細菌發(fā)酵和青貯品質(zhì)[22]。

在打包青貯的飼喂方面，建議肉牛飼養(yǎng)過程中全株玉米青貯最佳飼喂量為占粗飼料的30%～70%；當飼喂量大于粗飼料的70%時，需要注意預(yù)防酸中毒[23]。絨山羊推薦飼喂量不超過日糧干物質(zhì)總量的30%，妊娠母羊飼喂量不超過日采食干物質(zhì)量的20%，妊娠后期建議停用或少用[24]。打包青貯還可飼喂鵝、豬等，如孫金艷等[25]試驗表明，飼喂含有20%全株青貯玉米的試驗日糧能夠提高霍雜肉鵝的平均日增重，降低料重比，增加經(jīng)濟效益。但秸稈青貯飼料中營養(yǎng)并不全面，維生素D和蛋白質(zhì)含量較低[4]。因此，青貯飼料還應(yīng)與其他飼料配合使用，以滿足畜禽營養(yǎng)需要。

2.2 秸稈打包黃貯技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

秸稈打包黃貯原理、打包方式方法均與青貯相同，但黃貯應(yīng)用的原料是收獲籽實后的玉米秸稈，通常水分不足，養(yǎng)分相對較低，附著的微生物數(shù)量與種類不理想，具體制作時需要調(diào)整水分并適當添加微生態(tài)制劑。

張克威等[26]研究表明，添加乳酸菌和纖維素酶可有效改善秸稈黃貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，且乳酸菌的添加效果優(yōu)于纖維素酶。秸稈黃貯時添加乳酸菌可抑制有害微生物的活性，養(yǎng)分損失明顯降低，產(chǎn)品柔軟且醇香。在水分含量為60%的前提下，以添加乳酸菌發(fā)酵的玉米秸稈黃貯的發(fā)酵品質(zhì)最好[27]。此外，乳酸菌能夠改善低溫發(fā)酵條件下的玉米秸稈黃貯的發(fā)酵品質(zhì)，降低發(fā)酵過程中產(chǎn)生的營養(yǎng)成分損失率，提高黃貯飼料的有氧穩(wěn)定性[28]，對延長打包黃貯保質(zhì)期具有重要作用。黃貯后的玉米秸稈營養(yǎng)水平、適口性、消化率明顯提高，飼喂黃貯玉米秸稈的肉牛采食量增加30%，采食速度提高40%[29]，秸稈利用率由原來的50%提高至約95%[30]。

目前，種植玉米主要用于生產(chǎn)籽實，故無穗秸稈是飼料化的主體。黃貯原料可選用干秸稈，不受時間限制，全年均可生產(chǎn)[31]。因此，打包黃貯應(yīng)用更為廣泛。實際生產(chǎn)中最好選用可以“活稈成熟”的玉米品種，也可通過適當提前收獲時間提高秸稈品質(zhì)。適當提前（7～10 d）收獲籽實并收割秸稈，籽粒產(chǎn)量、質(zhì)量幾乎不受影響，秸稈黃貯后的營養(yǎng)價值卻大幅度提高[32]。應(yīng)用于黃貯的秸稈收割后存放時間不宜過長以防發(fā)霉，隨著存放時間延長，秸稈營養(yǎng)成分降低，有害微生物數(shù)量可能增加，收獲籽實的秸稈應(yīng)盡快黃貯[33]。推薦應(yīng)用“秸穗兼收機”在收獲玉米穗同時將秸稈一并打碎分儲，實現(xiàn)了秸稈不落地“一站式”直接打包黃貯，進而提高秸稈黃貯品質(zhì)。

2.3 秸稈打包干儲技術(shù)

楊術(shù)環(huán)等[34]報道指出，可待完全成熟后收獲籽粒和秸稈飼喂肉牛、綿羊或山羊，利用效率最好。收獲籽實后自然風(fēng)干的玉米秸稈也是遼寧地區(qū)牛羊養(yǎng)殖的主要粗飼料來源。秸稈打包干儲是指利用專用機械將風(fēng)干后的秸稈粉碎（揉絲）壓縮打包保存利用，有效解決了粗放儲放狀態(tài)下的霉變和火患等問題，既可保障秸稈品質(zhì)，又便于儲存、飼喂和專業(yè)化生產(chǎn)運輸。

打包前需要對秸稈預(yù)處理，割倒收穗后的玉米秸稈暴曬1周左右，每30棵左右打成1捆，每50捆左右立成錐形堆放，利于快速風(fēng)干、防止發(fā)霉。對于聯(lián)合收割機收獲的玉米，秸稈一般被直接粉碎于地面，有條件可進行翻曬；按壟的走向收集，堆成適宜高度的條形帶，既利于撿拾打包機作業(yè)，又利于除塵。一般于11月至第2年1月生產(chǎn)冬春飼用干秸稈，并于3月末前使用完畢。2月初至4月末，秸稈水分含量14%以下時，可集中打包，生產(chǎn)的打包干秸稈可長期保存飼用，一般每包約20 kg。若秸稈水分較高時打包，應(yīng)適當調(diào)低打包機壓力，保持草塊內(nèi)適當?shù)目諝饬魍ǎ乐拱l(fā)霉。干秸稈應(yīng)與青貯等飼料配合使用并采用TMR技術(shù)飼喂，可進一步提高利用效果。打包干秸稈在遼寧部分地區(qū)已經(jīng)形成了季節(jié)性產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品供不應(yīng)求，部分遠銷河北、內(nèi)蒙古等周邊省份。

3 打包秸稈飼料利用情況分析

應(yīng)用成本方面，以養(yǎng)殖戶購買無穗秸稈玉米打包黃貯飼喂絨山羊為例：打包黃貯成本約350元/t，每只羊飼喂約1.3 kg/d，則成本約為0.46元；傳統(tǒng)方法收儲加工的干秸稈一般每捆（3 kg）成本1元，折合成本約335元/t，每只羊約需1.25 kg/d（包括浪費量），飼喂干秸稈成本為0.42元/d，飼喂打包黃貯成本略高于傳統(tǒng)的干秸稈利用方式。

打包干秸稈技術(shù)應(yīng)用方面，以對外加工方式運營的干秸稈加工戶為例：每包（20 kg）收取養(yǎng)殖戶加工費5元，即養(yǎng)殖戶打包干秸稈實際支付加工費250元/t；若加上秸稈本身成本約100元/t，養(yǎng)殖戶實際收貯的揉絲打包干秸稈成本為350元/t，略高于傳統(tǒng)方式。應(yīng)用秸稈打包貯制技術(shù)雖然增加了一些加工成本，但明顯提高了秸稈飼料品質(zhì)和利用率，并且降低了養(yǎng)殖人工成本，增收節(jié)支效果得到養(yǎng)殖戶的認可。

4 秸稈飼料打包貯制技術(shù)常見問題

4.1 青貯發(fā)霉

4.1.1 原因分析

發(fā)霉是打包青、黃貯危害最大的問題，主要表現(xiàn)為包內(nèi)青貯表面有多個或成片的霉塊。若只是表層的少數(shù)小霉塊，可將發(fā)霉處及周邊部分青貯棄掉，其余部分仍可正常飼喂；發(fā)霉面積較大或內(nèi)部霉敗則整包青貯均應(yīng)廢棄。

（1）所采用塑膜質(zhì)量差，屬于再生料，或過薄、有微孔，造成透氧率過高。

（2）加工、保存、搬運、運輸過程中塑膜破損透氣，鼠害也是破損的原因之一。

（3）封袋技術(shù)差，袋口處漏氣或包裝袋內(nèi)尤其底部兩角有空余造成袋內(nèi)留存空氣過多。

（4）碼垛層數(shù)過多，尤其是拉伸膜式塑包，造成下層擠壓變形、破損透氣。

（5）機械或操作原因?qū)е虑噘A原料密實度不足而留存空氣過多，或拉伸膜式塑包塑膜層數(shù)分布不均造成透氣。

（6）原料水分過高或過低，未做到隨收隨貯，收割粉碎后存放時間過長，打包前已出現(xiàn)霉變現(xiàn)象。

4.1.2 解決措施

（1）青貯用塑料袋應(yīng)保證質(zhì)量，不可購買生料制成品，應(yīng)選擇透氧率低的青貯專用塑料袋。

（2）原料應(yīng)按要求鍘短揉碎，保存運輸裝卸過程中防止尖銳物刮、刺塑膜。青貯包應(yīng)輕拿輕放，不可在地上滾動。塑料袋式青貯包應(yīng)外加一層編織袋，發(fā)現(xiàn)破損應(yīng)及時用透明膠帶貼補。

（3）塑料袋式青貯包裝過程中應(yīng)盡可能使原料充滿，不留死角，最大限度地減少空氣殘留，封口封實。

（4）無論運輸庫存，拉伸膜式塑包青貯碼放高度最好不超過3層，外銷時包膜層數(shù)應(yīng)達到5層以上。

（5）嚴格按照打包程序要求操作，檢查機械狀態(tài)，防止壓包不實、拉伸膜包裝不勻。

（6）嚴格按照青貯條件要求掌控原料質(zhì)量，霉變秸稈禁止青貯。

4.2 青黃貯包有水溢出

4.2.1 原因分析

一般拉伸膜式塑包青貯易出現(xiàn)水分溢出現(xiàn)象。主要原因是原料含水量過高或儲存時碼垛過高導(dǎo)致底層壓力過大，造成青貯營養(yǎng)流失，對青貯質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

4.2.2 解決措施

掌握秸稈刈割時機，青貯原料水分含量應(yīng)保持在63%～70%。打包時盡可能做到原料緊實不易變形，儲存時掌控好碼放層數(shù)，避免過高。

4.3 打包青黃貯質(zhì)量不理想

部分塑包青貯雖未發(fā)生霉變現(xiàn)象，但顏色、氣味、酸度、結(jié)構(gòu)質(zhì)地、飼喂效果均不理想，營養(yǎng)損失率也高。

4.3.1 原因分析

玉米秸稈附著的乳酸菌數(shù)量有限，且其自身營養(yǎng)成分含量較低，易導(dǎo)致玉米秸稈青貯失敗[35]。主要原因是加工過程中未嚴格按照規(guī)程操作，部分加工環(huán)節(jié)未達到相應(yīng)要求，在原料品質(zhì)、塵土雜質(zhì)、水分、壓緊及密封程度等要素方面存在紕漏，導(dǎo)致有氧發(fā)酵期過長、溫度過高，硫化氫、氨氣、丁酸等異味有害產(chǎn)物過多。

4.3.2 解決措施

嚴格按照打包青貯操作要求進行加工生產(chǎn)。保證青貯原料的收割留茬高度合理、降低塵土等雜質(zhì)含量，加工過程快速聯(lián)動，盡可能創(chuàng)造適宜的青貯生產(chǎn)要素條件，充分發(fā)揮機械性能創(chuàng)造最佳的厭氧環(huán)境，縮短有氧發(fā)酵過程，為乳酸快速繁殖創(chuàng)造理想條件。

黃貯時建議在原料中添加青貯專用添加制劑并注意在保質(zhì)期內(nèi)使用；使用青貯添加劑時要現(xiàn)配現(xiàn)用，注意使用量的校準，嚴格按照要求進行操作。

5 結(jié)論

秸稈飼料打包貯制利用技術(shù)是秸稈飼料化利用的有效方式之一，主要適合中小規(guī)模草食畜禽養(yǎng)殖戶和從事秸稈飼料加工經(jīng)營者，應(yīng)用前景廣闊。建議以糧改飼試點和草牧業(yè)試驗試點為著力點，出臺相關(guān)政策，鼓勵草牧業(yè)發(fā)展，支持打包專用機械的完善升級，推進秸稈飼料化利用。