我国玉米秸秆饲料加工处理技术发展现状

2016-01-31 08:40祁宏伟闫晓刚
中国畜牧兽医文摘 2016年10期
关键词:氨化秸秆加工

祁宏伟 于 维 闫晓刚 吴 健 李 旭

(吉林省农业科学院畜牧科学分院,吉林公主岭 136100)

我国玉米秸秆饲料加工处理技术发展现状

祁宏伟于 维闫晓刚吴 健李 旭

(吉林省农业科学院畜牧科学分院,吉林公主岭 136100)

作为农业大国,我国每年生产大量的玉米秸秆,我国政府高度重视玉米秸秆资源的综合利用,其中最重要的一条途径就是玉米秸秆的饲料化利用,在实现饲料化过程中需要对玉米秸秆进行加工处理,使之能够达到动物的饲用标准。本文将对我国目前玉米秸秆饲料加工处理技术的发展现状进行综述。

玉米秸秆饲料加工现状

1 引言

玉米秸秆是一种很广泛的生产资源,据不完全统计,我国每年的玉米秸秆产量高达2亿吨以上,但是很大一部分的秸秆都被焚烧处理,不仅浪费了大量的资源,而且会造成空气污染。近年来,我国政府日益重视玉米秸秆资源的综合利用,由于其含有丰富的碳水化合物以及一定比例的蛋白质、脂肪和矿物质等营养成分,一直以来,都被作为草食家畜的主要粗饲料之一。特别是经过加工处理的玉米秸秆不仅营养价值得到改善,并且还会增加动物的采食量,很大程度上提高了玉米秸秆饲料利用效率。充分利用好玉米秸秆资源,调制成家畜需要的营养丰富的饲料,既推动了畜牧业的进步,又可进一步实现农业的可持续发展,促进农业和畜牧业结构得到最大程度优化,提高了农民的收入水平。所以,玉米秸秆资源饲料化具有重大意义。

2 玉米秸秆饲料加工技术

2.1 铡切、粉碎、揉搓加工技术

玉米秸秆被直接饲喂给牲畜最简单的处理方法就是铡短或是粉碎。这种方法需要人工或是使用机械将玉米秸秆收割之后,集中运输到某一地点,进行风干,最好是不曝晒。秸秆风干之后,用铡草机切碎即可直接饲喂给牲畜。秸秆贮存可以放在库房里面,也可以露天存放,但是露天存放则一定要做好防雨防晒工作,以免造成秸秆含有的营养成分的流失及发霉变质。近些年来,人们开始使用挤丝揉碎机来加工秸秆,加工出来的秸秆饲料呈柔软的丝状。这种技术的优点是能够提高牲畜的食欲,增加采食量。此三种加工方法仍是目前养殖中最为普遍的秸秆加工利用方式。

2.2 青(黄)贮加工技术

青(黄)贮加工技术属于玉米秸秆饲料的生物处理技术。青(黄)贮制作要点是将粉碎后的秸秆填充压实在壕、池子、窖、塑料袋等设施内密闭保存,利用秸秆中的微生物进行发酵,在微生物的作用下产生大量有机酸,当酸度达到一定程度后微生物停止活动从而达到保存秸秆营养的目的。两种技术的不同点是黄贮的制作需要在容器中添加适量水或是发酵剂,而青贮则不需要添加。这两种加工技术优点在于能有效地保存秸秆植物中的维生素和蛋白质等营养成分,同时还增加了一定数量的能为畜禽利用的乳酸和菌体蛋白质,且质地柔软、多汁、适口性好,秸秆利用率较高,是目前最实用的秸秆加工处理方式。

2.3 微贮加工技术

微贮技术也属于生物处理方法。它是通过添加微生物使秸秆中的纤维素、半纤维素降解并转化为菌体蛋白而将贮藏的秸秆进行发酵过程,简称微贮。微贮的制作要点是:首先将微生物高效活性菌种倒入水中(可加入糖或糖蜜),在常温下放置1~2个小时,使菌种复活;将复活好的菌剂倒入充分溶解的1%食盐水中拌匀,然后向放入密封容器(如水泥池、土窖、缸、塑料袋等)中的秸秆喷洒菌液,秸秆含水量以50%~65%为宜(现场检测方法:用手握住混合好的原料,以松开手原料松散且握紧时指缝间无水渗出为准);最后压实密封进行发酵。发酵完好的微贮饲料带有酸、香、酒味等家畜喜食的味道,营养价值提高,能够提高牲畜的进食量和消化利用率。

2.4 氨化加工技术

氨化同样也是一项常见的秸秆饲料加工技术,属于化学处理方法。首先将秸秆切割成长度为2~3cm的小段,以塑料薄膜或是氨化窖为容器,控制含水量在30%~40%的水平,100kg秸秆添加5kg尿素或10kg的碳酸氢铵水溶液,分层喷洒并保证压实,然后封闭好容器。在外界温度为25℃左右,密封7天即可开封使用,饲喂前需要将饲料中氨气挥发干净。玉米秸秆的氨化技术分为堆垛法和氨化炉法。其中堆垛法就是将秸秆堆成垛,再用无毒的聚乙烯薄膜将秸秆垛密封严实,然后使用氨枪喷射液氨。而氨化炉法则是将秸秆放入容器里面,密闭的容器里面需要添加氨化剂,将容器加热,加温需要的时长之后,再存放20小时以上即可。玉米秸秆饲料氨化加工技术的特点是不会受到外界温度变化的影响,可以一年四季进行生产。其优点是可以提高秸秆中的蛋白含量,改善秸秆适口性和消化率;其缺点是对氨的利用率较低,仅为50%左右,挥发的氨进入空气后造成了一定的污染。

2.5 碱化加工技术

碱化加工技术也是常见的化学处理方法的一种。氢氧化钠、液氮、尿素及石灰石等都可以作为碱化的处理物。以氢氧化钠为例,制作方法是用浓度为1%~2%的氢氧化钠溶液6~7kg均匀喷洒100kg秸秆,处理后的粗饲料堆起来,放在阴凉处6~8小时即可使用。这种加工技术的优点是制作简单、易操作、成本低、消化率大大提高。缺点是牛的排泄物中钠元素量增多,家畜粪尿作肥料会导致土壤碱化,污染环境。

2.6 酸贮加工技术

玉米秸秆的酸贮同样是一种化学处理方法。其调制方法是将一种酸性物质喷在秸秆的表面,或者将磷酸加入其中,同时加入少量的芒硝。酸贮技术操作相对简单,更加容易实现,而且还能够防止“二次发酵”。使用这种加工技术,还可以通过调整加入酸性物质的配比制造出多种发酵饲料。这种加工技术的优点是能够提高饲料中的硫化物含量,提高其中乳酸菌的活力,在增加饲料营养的同时抵抗细菌。可使干秸秆适当软化,增加口感和提高消化率。时下应用较少。

2.7 压块加工技术

玉米秸秆压块加工技术就是使用饲料压块机将玉米秸秆加工成密度较高的块状饲料,这种块状饲料的压缩比能够达到1∶15~1∶5。如果将压块技术和烘干设备配合使用,不仅能够保证秸秆中的营养,而且能够避免秸秆的霉变。随着技术的发展,可以将转化剂加入秸秆后再进行压缩,这样可以利用过程中的压力以及温度,将秸秆进行熟化,提高秸秆饲料中的粗蛋白的含量,并促进效率的提升。这种加工技术的优点是能够降低饲料的体积,减少存储需要的空间,其糊香味还可增加家畜的适口性。

2.8 颗粒加工技术

这种加工技术就是将晾干后的秸秆粉碎,再向秸秆粉末中加入适量的添加剂后,利用颗粒饲料机加工成颗粒饲料。这个过程中需要摩擦加温使秸秆熟透,最终形成表面光滑、大小一致、硬度适中的颗粒。颗粒加工技术还可以使用成套的加工设备,实现整个加工过程的自动化,提高饲料加工效率。这种加工技术的优点是饲料生产效率高,便于贮存和运输,而且能够促进牲畜对营养物质的吸收。

2.9 膨化加工技术

玉米秸秆膨化加工技术属于物理复合加工技术,加工的原理是使用螺杆对秸秆进行挤压,并将其送入膨化机。膨化机将完成对秸秆的摩擦与挤压,并对其进行剪切和搅拌,使秸秆变得细致均匀。在膨化机内部的高压高温的环境下,秸秆就会形成酥脆、多孔、疏松的膨化物。膨化加工技术在加工中的高温能够起到杀菌的作用,保证饲料的卫生安全,并且能够延长饲料的保质期,膨化物具有较好的风味和适口性。但膨化过程产生的高温高压会引起少量营养物质的损失。

2.10 热喷加工技术

热喷加工技术也是一种玉米秸秆的复合加工技术,与膨化加工技术不同的是,这种技术是将秸秆送入热喷装置中,并将过饱和的水蒸气注入其中,在经过一段时间的高温高压后,对内部进行突然的降压操作,将处理后的秸秆喷到大气中,这样就能够实现对秸秆的结构和一些化学成分的改变。这种加工技术的优点是能够有效破坏秸秆中的硅酸盐和木质素,提高秸秆饲料的营养价值,还可以提高适口性和利用率。但热喷工艺复杂,费用高,目前推广应用比较困难。

3 结束语

总之,我国玉米秸秆饲料加工技术虽然经过了长期的研究应用及实践,取得了很大进展,但某些加工技术还不够成熟,有些加工方法复杂,成本高,周期长,见效慢,很难推广使用;而单一处理秸秆的方法营养价值、采食量和消化率等方面不能大幅度提高。秸秆饲料的揉搓打包、膨化、热喷和微生物发酵技术是目前开发利用玉米秸秆的比较理想的方法。若将这些技术进一步改进和提高,合理地组配起来形成综合配套的利用模式,可有效增加秸秆的利用价值,将是今后秸秆饲料化开发利用趋势。

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吉林省现代农业产业技术体系建设专项资金资助(201637);吉林省科技发展计划项目(20160204015ny);国家肉牛牦牛产业技术体系(CARS-38)。

祁宏伟(1970-),吉林梨树人,博士,研究员,研究方向:动物营养与饲料科学。

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