農(nóng)作物秸稈飼料化的利用技術(shù)

陸 剛

(廣東省江門市新會(huì)區(qū)，廣東 江門 529100)

秸稈飼料主要是指以甜高粱、玉米、蘆葦、棉花等秸稈粉碎加工而成的纖維飼料，是反芻動(dòng)物的主要飼料。大力推廣農(nóng)作物秸稈飼料化利用技術(shù)，通過開展秸稈飼料配送、建立秸稈加工示范點(diǎn)等措施，解決因秸稈焚燒造成的環(huán)境污染問題，減少農(nóng)村面源污染，進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)牧業(yè)生態(tài)循環(huán)發(fā)展。

1 秸稈利用飼料化的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義

秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉(穗)部分的總稱，通常指麥、稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其他農(nóng)作物(通常為粗糧)。有資料顯示，全國(guó)每年的玉米秸稈可收集資源量超過6億t，約占世界秸稈總量的25%。但是，目前我國(guó)農(nóng)作物秸稈的處理方式較為不合理，多是焚燒或還田，而僅少量用于造紙等行業(yè)。上述秸稈處理方式不僅引起環(huán)境污染、造成秸稈資源浪費(fèi)、破壞土壤營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，甚至不利于應(yīng)對(duì)能源緊張的社會(huì)現(xiàn)狀。面對(duì)能源日益緊張的今天，需加大秸稈資源開發(fā)力度，豐富資源類型，利于保護(hù)環(huán)境，提高資源的利用效率。

秸稈纖維素、半纖維素與木質(zhì)素緊密結(jié)合、相互纏繞構(gòu)成粗纖維，是植物細(xì)胞壁的主要成分。這些天然有機(jī)高分子化合物結(jié)構(gòu)很牢固，只能吸水潤(rùn)脹，不能為單胃動(dòng)物的消化液和酶所分解，消化率很低。纖維素是由β-1,4鍵的葡萄糖單元所組成的長(zhǎng)鏈狀大分子，其葡萄糖亞基排列緊密有序，形成類似晶體的不透水的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以及分子間結(jié)合不甚緊密的無定形區(qū)域。半纖維素是由葡萄糖、木糖、半乳糖等多種單糖殘基聚合而成的異型多糖。木質(zhì)素是由苯基丙烷聚合而成的一種非多糖物質(zhì),由對(duì)羥基肉桂醇脫氫聚合而成，是秸稈中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。秸稈飼料化利用限制因素主要包括植物秸稈本身的化學(xué)特性以及秸稈飼料化技術(shù)水平較低。這兩方面是影響秸稈飼料化利用的主要限制性因素。

植物秸稈作為一種可循環(huán)利用物質(zhì)資源，在實(shí)現(xiàn)飼料化過程中存在利用限制性因素，不利于實(shí)現(xiàn)玉米秸稈飼料化。植物秸稈的主要成分包括纖維素、半纖維素、硅酸鹽、木質(zhì)素以及蛋白質(zhì)等植物細(xì)胞壁，這些植物細(xì)胞壁具有不溶于水、營(yíng)養(yǎng)含量低、不易被消化等特點(diǎn)，其中半纖維素具有不溶于熱水、溶于稀酸的化學(xué)特性，木質(zhì)素是主要限制動(dòng)物吸收秸稈飼料各種養(yǎng)分的因素，木質(zhì)素與纖維素、半纖維素緊密結(jié)合，構(gòu)成營(yíng)養(yǎng)含量少、口感差、不易消化的粗纖維。使得玉米秸稈作為飼料存在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低、蛋白質(zhì)含量低、口感差、粗纖維含量高、不利于家畜消化等限制性因素。

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),秸稈產(chǎn)量豐富。在禁牧、舍飼的條件下，秸稈是重要的粗飼料來源。但是秸稈質(zhì)地粗硬，直接飼喂存在許多的缺點(diǎn)如適口性差、采食量低、消化率低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不高等。隨著我國(guó)飼料加工技術(shù)的發(fā)展，秸稈飼料化設(shè)備的研制應(yīng)用，使得秸稈的利用率大大提高。合理開發(fā)利用秸稈，實(shí)現(xiàn)其飼料化，將會(huì)在很大程度上緩解飼料短缺問題。探討秸稈飼料化利用限制因素，針對(duì)這些限制性因素，提高技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)秸稈飼料化關(guān)鍵技術(shù)的突破性進(jìn)展。

2 秸稈青貯飼料

農(nóng)作物秸稈粗纖維含量高，難以被動(dòng)物消化吸收，可利用養(yǎng)分少，適口性差，在飼料分類學(xué)上歸為粗飼料。粗飼料是指干物質(zhì)中粗纖維的含量在18%以上的一類飼料，主要包括干草類、秸稈類、農(nóng)副產(chǎn)品類以及干物質(zhì)中粗纖維含量為18%以上的糟渣類、樹葉類等。粗飼料含有纖維素，纖維素是形成乳脂肪的重要原料；降低養(yǎng)殖成本；增強(qiáng)瘤胃興奮，保持正常的消化機(jī)能；調(diào)節(jié)瘤胃內(nèi)酸堿度，保持瘤胃微生物分解；產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，參與乳脂的合成，提高乳脂率。但粗飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低、難消化。隨著科技的發(fā)展，粗飼料的缺點(diǎn)得到了很大改善，通過發(fā)酵的方法將粗飼料進(jìn)行青貯發(fā)酵，發(fā)酵后的粗飼料對(duì)牛羊來說營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，適口性更好。這樣就大大提高了粗飼料的利用率，從根本上提高了養(yǎng)殖效益。

青貯是將新鮮的植物秸稈經(jīng)切短、填入、壓實(shí)于青貯窖中,在隔絕空氣的條件下經(jīng)厭氧菌發(fā)酵將糖類轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸而得的一種柔軟多汁、氣味酸香、營(yíng)養(yǎng)豐富、易消化的粗飼料。此外，青貯易受氣候的影響，且青貯需要建青貯窖，而青貯窖的投資較大，故在一定程度上制約了青貯的應(yīng)用。

秸稈青貯技術(shù)包括傳統(tǒng)的青貯技術(shù)和機(jī)械化青貯技術(shù)兩種。

2.1傳統(tǒng)的青貯技術(shù) 是把新鮮的秸稈填入密封的青貯塔或青貯窖內(nèi)，經(jīng)微生物發(fā)酵作用，以達(dá)到長(zhǎng)期保存秸稈青綠多汁的營(yíng)養(yǎng)特性。它具有飼草利用率高、養(yǎng)分流失少、保存期長(zhǎng)、有利消化、占用空間小、省工省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。

2.2機(jī)械化青貯技術(shù)

2.2.1小型裹包青貯技術(shù) 是將收割好的新鮮牧草、玉米秸稈、稻草等各種青綠植物揉碎后，用打捆機(jī)高密度壓實(shí)打捆，然后用裹包機(jī)把打好的草捆用青貯塑料拉伸膜裹包起來，創(chuàng)造一個(gè)最佳的密封、厭氧發(fā)酵環(huán)境。經(jīng)3～6周時(shí)間，最終完成乳酸型自然發(fā)酵的生物化學(xué)過程。

2.2.2袋式青貯技術(shù) 將秸稈切碎后，用袋式灌裝機(jī)械將秸稈高密度地裝入由塑料拉伸膜制成的專用青貯袋，在厭氧條件下實(shí)現(xiàn)青貯。適合于玉米秸稈、牧草、高粱等的大量青貯。該技術(shù)青貯含水率高達(dá)60%～65%，一只33 m長(zhǎng)的青貯袋可灌裝近100噸秸稈，灌裝機(jī)灌裝速度每小時(shí)60～90噸。玉米秸稈飼料是利用物理、化學(xué)、生物的處理方法,將玉米秸稈揉搓擠絲或切短、磨碎、酯質(zhì)堅(jiān)硬層結(jié)變軟。

2.3半干青貯 也叫低水分青貯，是將青貯原料的水分降到40%～50%，使微生物細(xì)胞處于干燥狀態(tài)，抑制微生物的生化活動(dòng)，在厭氧條件下，防止好氧微生物對(duì)原料中養(yǎng)分的過度分解和破壞。半干青貯能保留較多的蛋白質(zhì)和維生素，干物質(zhì)損失也少，味不酸或微酸，有果香味，不含酪酸，適口性好，呈濕潤(rùn)狀態(tài)，深綠色，飼草料品質(zhì)較高。

2.4黃貯 黃貯是利用已變干(黃)秸稈做原料，經(jīng)機(jī)械揉搓粉碎后加適量水和生物菌劑，壓捆以后再裝袋貯存的一種技術(shù)。黃貯加入的高效復(fù)合菌劑，在適宜的厭氧環(huán)境下將大量的纖維素、半纖維素，甚至一些木質(zhì)素分解，并轉(zhuǎn)化為糖類。糖類經(jīng)有機(jī)酸發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乳酸、乙酸和丙酸，并抑制丁酸菌和霉菌等有害菌的繁殖，最后達(dá)到與青貯同樣的貯存效果。由于黃貯不受秸稈含水率限制，一年四季都可做，是非常有推廣價(jià)值的飼料貯存技術(shù)?？梢姟包S貯”是相對(duì)青貯而言。秸稈飼料的青貯和黃貯都是利用微生物發(fā)酵的原理進(jìn)行貯存的，因此統(tǒng)稱為“微貯”。

3 秸稈壓塊飼料

秸稈壓塊飼料以可以作為飼草使用的玉米秸稈、苜蓿草、豆秸、花生秧等為原料，經(jīng)鍘切、混合、高壓、高溫軋制而成。密度一般為每立方米0.6～0.8 t。該壓塊飼料適合于牛、羊等反芻類動(dòng)物的飼養(yǎng)。秸稈壓塊飼料的特點(diǎn)是：秸稈壓塊飼料的密度比自然堆放的秸稈提高10～15倍，便于運(yùn)輸和貯存，儲(chǔ)運(yùn)成本可降低70%以上。秸稈壓塊飼料在高壓下把半纖維素和木質(zhì)素撕碎變軟，從而易于消化吸收，比鍘切后直接飼喂其消化率明顯提高。秸稈壓塊飼料在高溫下加以烘干壓縮，具有一定的糊香味，其適口性明顯提高，采食率高達(dá)100%，大大地節(jié)約了飼草。加工后的秸稈壓塊飼料，由于含水量低，便于長(zhǎng)期存放，在正常情況下長(zhǎng)期保存不變質(zhì)。秸稈壓塊飼料在飼喂時(shí)方便省力,可以直接飼喂,被稱為牛羊的“壓縮餅干”。秸稈壓塊飼草的附加值較高，有較高的綜合經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

4 秸稈揉搓飼料

利用機(jī)械將粗飼料鍘短、粉碎或揉搓，這是粗飼料利用最簡(jiǎn)便而又常用的方法。尤其是秸稈飼料比

較粗硬,加工后便于咀嚼，減少能耗，提高采食量，并減少飼喂過程中的飼料浪費(fèi)。

利用鍘草機(jī)將粗飼料切短成1～2 cm，稻草較柔軟，可稍長(zhǎng)些，而玉米秸較粗硬且有結(jié)節(jié)，以1 cm左右為宜。玉米秸青貯時(shí)，應(yīng)使用鍘草機(jī)切碎，以便于踩實(shí)。

粗飼料粉碎可提高飼料利用率，便于混拌精飼料。冬春季節(jié)飼喂綿、山羊的粗飼料應(yīng)加以粉碎。粉碎的細(xì)度不應(yīng)太細(xì)，以便反芻。粉碎機(jī)篩底孔徑以8～10 mm為宜。如用作豬、禽配合飼料的干草粉，要粉碎成面粉狀，以便充分?jǐn)嚢琛?/p>

揉搓機(jī)械是近年來推出的新產(chǎn)品，為適應(yīng)反芻家畜對(duì)粗飼料利用的特點(diǎn)，將秸稈飼料揉搓成絲條狀，尤其適于玉米秸稈的揉碎，可飼喂牛、羊、駱駝等反芻家畜。秸稈揉碎不僅可提高適口性，也提高了飼料利用率，是當(dāng)前秸稈飼料利用比較理想的加工方法。

5 秸稈鹽化飼料

鹽化是鍘碎或粉碎的秸稈飼料用1%的食鹽水，與等重量的秸稈充分?jǐn)嚢韬蠓湃肴萜鲀?nèi)或在水泥地面上堆放,用塑料薄膜覆蓋放置12～24 h使其自然軟化，明顯提高適口性和采食量。

6 秸稈微貯飼料

農(nóng)作物秸稈經(jīng)機(jī)械加工和微生物菌劑發(fā)酵處理，并將貯存在一定設(shè)施內(nèi)的技術(shù)也稱微貯技術(shù)。微貯飼料的發(fā)酵過程是利用生物技術(shù)培育出的高效活性微生物復(fù)合菌劑，經(jīng)溶解復(fù)活后，兌入濃度為0.8%～1%的鹽水中，再噴到加工好的作物秸稈上壓實(shí)，在嫌氣條件下繁殖發(fā)酵完成的。高效活性微生物復(fù)活菌劑為粉劑，商品名稱是秸稈發(fā)酵活干菌，是由高效木質(zhì)纖維分解菌和有機(jī)酸發(fā)酵菌復(fù)合組成的，適合于所有農(nóng)作物秸稈使用。秸稈發(fā)酵活干菌制作秸稈微貯飼料的原理與反芻家畜瘤胃微生物的發(fā)酵原理基本相似。微貯飼料主要用于飼喂牛、羊等反芻家畜。實(shí)踐表明，微貯后的飼料全面優(yōu)于沒有處理的秸稈，與氨化處理比較，微貯秸稈粗蛋白含量低于氨化秸稈，但采食量和日增重均高于氨化秸稈，成本也比氨化處理低。

微貯技術(shù)的特點(diǎn)是:成本低，效益高，每噸秸稈制成微貯飼料只需用3 g秸稈活干菌(價(jià)值10元)，而每噸秸稈氨化則需用30～50 kg尿素；消化率高，以營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很低的秸稈為例，微貯過程處理后，干物質(zhì)消化率提高24.14%，粗纖維消化率提高43.77%，有機(jī)物消化率提高29.4%，麥秸稈微貯飼料干物質(zhì)的代謝能為8.73 MJ/kg，消化能為9.8 MJ/kg;適口性好，采食量高，秸稈經(jīng)微貯處理，牛、羊的采食速度可提高40%～43%，采食量可增加20%～40%；秸稈利用率高,稻麥秸、玉米秸、高粱秸、土豆秧、甘薯秧、豆秸等都可制成優(yōu)質(zhì)的微貯飼料。此外，還具有可制作季節(jié)長(zhǎng)，保存期長(zhǎng)，無毒無害，制作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。其作業(yè)方法主要有水泥窖微貯法、土窖微貯法、塑料袋內(nèi)微貯法、壓捆窖內(nèi)微貯法等四種。