玉米裹包湿贮技术及其应用前景

2019-01-06 04:21乔艳辉高秀芬王洪涛
现代农村科技 2019年6期
关键词:压片消化率果穗

乔艳辉 高秀芬 王洪涛 张 冉 刘 磊

(1河北科润农业技术研究所 河北 石家庄 050051;2河北田保姆农业服务有限公司 河北 石家庄 050000)

玉米湿贮又称高水分玉米青贮(High-moistureCorn,简称HMC),俗称高湿玉米,分籽粒湿贮、籽粒带轴湿贮和全果穗(带苞叶)湿贮3种类型,是指玉米籽粒水分含量在25%~38%时,经过粉碎加工和贮存发酵,成为能量类饲料,主要用于饲喂以玉米压片、玉米面等玉米衍生品为原料的畜禽。由于其营养丰富、消化率高、毒素含量低、节省养殖成本等特点,产品刚在市场露面就得到了畜牧专业人士和大型牧场的高度关注。

玉米湿贮技术在国外特别是美国有着广泛的应用,在我国则刚刚兴起。玉米湿贮不仅提高了养殖业的效益,同时对玉米规模化种植者节本增效也十分明显,值得我国广大种植和养殖企业深入研究和推广。湿贮玉米作为畜牧业一种新兴的饲料产品,必将拉动湿贮玉米品种选育、种植、收获机械、农产品加工销售等新型产业的兴起,对畜牧业和种植业都将产生深远影响。

1 玉米裹包湿贮简介

玉米裹包湿贮是玉米湿贮的一种特殊方式,是将粉碎后的高水分玉米果穗原料,采用裹包机高密度压实打捆,然后采取专用塑料拉伸膜裹包起来,阻止外界空气和水分进入,内部形成密封厌氧环境,在乳酸菌作用下,高水分玉米原料自行发酵,经过2个月左右的生物化学过程,乳酸抑制原料中其它腐败菌,防止原料腐烂变质,实现长期保存的目的。

玉米裹包湿贮具有很多优点:一是节省建窖的投入,节省场地;二是饲料储存高效安全;三是玉米收获时间宽松;四是适宜长途运输,快捷方便,清洁卫生;五是最大化减少饲料腐烂及营养价值流失,提升产奶量、产肉量及其品质。

2 玉米裹包湿贮关键技术

2.1 玉米湿贮果穗收获时间。为保证适宜的发酵和贮存条件,玉米湿贮时应选择籽粒含水量适宜时收获,玉米全果穗湿贮发酵最佳含水量为30%~42%,一般情况下,全果穗粉碎后的原料含水量比单独籽粒含水量高4%~5%,所以湿贮玉米最佳收获期掌握在籽粒含水量25%~38%。籽粒湿贮的玉米受籽粒收获机的限制,要求籽粒含水量在26%~35%。籽粒含水量太高,收获机器脱粒困难,籽粒没有实现完全成熟,淀粉含量达不到理想数据;籽粒含水量太低,则不容易发酵。品种之间果穗籽粒含水量差异较大,在决定收获前,需要对玉米籽粒进行观察和检测。主要观察玉米籽粒的淀粉线(也成乳线),一般以先玉335为代表的美系玉米品种,籽粒脱水快,淀粉线下移的较快,籽粒含水量较低,应适当早收。以郑单958为代表的国内系玉米品种,籽粒脱水慢,淀粉线下移的较慢,含水量较高,适当晚收。玉米籽粒的淀粉线达到50%时,籽粒含水量在45%左右。应该尽可能在籽粒黑层出现,籽粒完熟后再开始收获高湿青贮。

2.2 玉米湿贮原料的粉碎。湿贮前,选用带有籽粒破碎功能的大型青贮收割机,或者锤片式粉碎机,粉碎标准为细粉率不超过5%,整粒比例亦不超过5%为宜。全果穗玉米湿贮应注意把玉米芯和苞叶粉碎到一定细度,理想数值是粒径或长度接近1~1.2 cm,这样便于压实贮存,同时增加了短纤维,既提高了淀粉消化率,又促进了瘤胃反刍功能。

2.3 裹包发酵。裹包场地最好选择整洁平坦宽广的地面,清理周边30 m范围内杂物,规划好加工场地和存放场地,尽量不移动饲料包。由于玉米收贮期时间比较集中,裹包机械设备应选用国内外使用稳定、故障率低的压缩裹包机,裹包机械集压缩和裹包于一体,能够迅速对原料进行裹包。规模化生产农场或者专业化收贮企业要选用大型裹包机械设备,质量可靠,效率高,每天可以加工600~800亩的高水分玉米原料,每包900 kg左右。贮存期间,注意检查啮齿动物咬噬和鸟类啄食拉伸膜情况,发现有损坏应及时采取防止措施,同时及时修补漏洞。玉米湿贮发酵4~6周,pH值稳定在4.0~4.3适宜长期贮存。研究证明,发酵8周左右的湿贮玉米饲料,牲畜的消化率最好,所以建议湿贮玉米贮存2个月发酵稳定后使用。

2.4 添加剂。玉米湿贮原料由于酵母菌含量高,极易发热,有氧腐败风险高,必须使用专用青贮添加剂处理,促进厌氧发酵速度,保证发酵效果,特别是湿贮玉米原料含水量比较低的情况下更要使用乳酸菌添加剂,如植物乳酸杆菌和布氏乳酸杆菌,其中植物乳酸杆菌产生乳酸促进发酵,布氏乳酸杆菌产生乳酸和乙酸(抑制饲喂中有氧环境的酵母菌发热)。

3 大力提倡发展玉米裹包湿贮的好处

3.1 玉米湿贮饲料为牧场降本增效。高湿玉米作为一种新型饲料,具有和干磨玉米、玉米压片相似的能量和蛋白,但饲喂效果明显优于干磨玉米和玉米压片。

3.1.1 快速发酵。全果穗玉米包括籽粒、玉米轴和苞叶,其中玉米轴含有粗蛋白、粗脂肪、多糖、钙、纤维素等丰富的营养物质,而玉米轴中的多糖又可水解为木糖、阿拉伯糖和半乳糖,果穗粉碎时将籽粒、轴和苞叶混合在一起,湿贮原料中增加了糖分,比单独湿贮玉米籽粒更容易发酵,更容易保存,养分损失更少。玉米芯和苞叶同时粉碎湿贮,可以补充可消化纤维,降低因淀粉快速分解可能造成瘤胃酸中毒的风险。

3.1.2 提高消化率。玉米籽粒由种皮、胚芽和胚乳组成,其中胚乳富含淀粉,占籽粒干物质的75%~80%,胚乳是淀粉—蛋白的结合体,淀粉微粒上覆盖醇溶谷蛋白外壳,影响淀粉消化率,高水分玉米发酵后,降解玉米蛋白,将淀粉微粒解开,增加淀粉微粒表面积,加速淀粉的消化。湿贮玉米中的淀粉在牛的瘤胃中消化率达到65%~85%,而干磨玉米只有50%。据Owens2007年研究结果表明,不同加工方式的玉米籽粒淀粉消化率存在较大差异。玉米压片、干磨玉米和湿贮玉米在全消化道(包括瘤胃消化、小肠消化、大肠消化)中的消化率分别为91%、94%和96%。湿贮玉米淀粉消化率比玉米压片高出5%,淀粉消化率高意味着畜禽可以获得更高的能量,产出更多猪肉、牛奶和牛肉。在美国,有60%的奶农使用高湿玉米,产奶净能提高5%~10%。

3.1.3 节本增效明显。据2018年西北某牧场试验结果表明,用干物质62.5%、淀粉含量72.09%的高湿玉米代替压片玉米饲喂奶牛10 d后,每头泌乳牛日单产能提高0.73 kg、降低乳脂肪含量0.22%,降低牛群的饲喂成本0.11元/kg,每头牛每天节省饲喂成本1.4元,但乳蛋白未出现明显变化。实践表明,长期饲喂高湿玉米能帮助牧场降本增效25%~30%,乳品品质明显改善,显著提高牧场效益。

3.2 生产湿贮玉米为农场节本增效

3.2.1 可以及早收获。以粮食或者干籽粒为目标的传统玉米生产,最佳收获期是在籽粒出现黑层田间脱水、含水量降到23%以下再进行籽粒直收,否则容易导致玉米籽粒破碎,不完整粒增加。果穗湿贮玉米收获期在籽粒含水量达到36%、黑层出现时即可收获,无需等待田间脱水,可以错开青贮玉米和籽粒玉米收获高峰,比籽粒玉米略早收获,分散劳动力和收获机械的集中度,对于种植玉米面积较大的种植户来讲尤其重要。

3.2.2 增加收获效益。玉米收获时直接使用摘穗机,不需要剥皮功能,减少作业动力和加工环节,提高收获效率,降低收获成本。由于直接收获带苞叶果穗,减少剥皮环节造成的籽粒损失,减少田间收获时籽粒掉落丢失造成的损失,相当于增加粮食产量。据测算,果穗收获比籽粒直收提高产量10%~15%。湿贮玉米减少了玉米晒干或烘干的环节,节约人工,节约能量,节约时间。

3.2.3 解决发霉变质难题。种地大户实现规模化生产后,最头疼的是贮存问题。有的用荷兰网围贮,有的用建筑脚手架结合丝网搭起风干槽,也有的自行焊制风干网槽,有的干脆散放在露天场地,由于受场地和存贮方式的限制,不仅费工费力,而且果穗发霉、生芽和雨水浸泡问题比较严重,导致毒素超标、腐烂变质。玉米裹包湿贮从田间收获果穗,直接运到场地粉碎裹包,省去了晾晒、脱粒、装袋等环节,也基本杜绝了发霉变质的问题,裹包湿贮玉米可以安全存放2~3年,在1年后饲喂比早期饲喂淀粉瘤胃消化率更高,为玉米种植大户提供了一个全新的高效安全的贮存方案。

3.2.4 产品优,价格好,效益高。由于裹包湿贮玉米营养丰富、消化率高、毒素含量低甚至为零、方便运输贮藏,牧场饲喂牲畜的比较效益高,市场需求旺盛,农场每亩地可以多收入150~300元。

3.3有效解决了玉米籽粒直收的后处理问题,为籽粒收玉米品种开辟一条新途径。近几年,为了减少玉米加工环节和生产成本,农业专家提出玉米籽粒直接收获的概念,也就是玉米收获像收割小麦一样,直接收获物为玉米籽粒。各级农业生产、农技推广、农机作业和品种选育单位都把玉米籽粒收获作为热点技术加以倾斜。但是,玉米籽粒直收这个热点技术在推广的过程遇到了一个尴尬的问题。由于受气候条件和耕作模式的影响,绝大多数籽粒直收时玉米籽粒的含水量都在30%左右,加之因收获机械问题,导致有8.5%左右的籽粒破碎,收获的籽粒如果不能及时晾晒、烘干,在极短的时间内,籽粒就会发热霉变,即使北部春播区在22%~23%的适宜机收含水量情况下,收获的籽粒也需要采取烘干、风干和晾晒等后处理措施,使玉米粒含水量降到15%安全水分以下。但集中收获,大批量籽粒后处理又受烘干、风干设备效率,晾晒场地的大小和异常天气的制约,反而收获时间更加紧张,更容易出现损失。尤其是黄淮海一年两季区域,玉米收获后立即种植小麦,茬口衔接十分紧密,如果没有高效的籽粒后处理措施,玉米籽粒直收很难推广。玉米裹包湿贮籽粒适宜收获含水量在25%~38%,与目前籽粒直收品种收获时的含水量基本相符,能够完全解决籽粒直收存在的高水分、难处理问题,为玉米籽粒直收找到用武之地。

3.4 开创我国玉米饲料新业态,为“粮改饲”带来新思路。

3.4.1 青贮玉米既是一种全新的玉米储存方式,也是一种新型的玉米青贮饲料,对于养殖业和种植业节本增效的作用已被业内所认可,同时也为我国“粮改饲”试点提供了一个全新的思路。“粮改饲”的重点是大规模发展适应于肉牛、奶牛、肉羊等草食畜牧业需求的全株青贮玉米。从2015年开始,国家已经补贴资金50多亿元,“粮改饲”试点范围已扩大到17个省区500多个县,有力地推动了青贮玉米饲料的发展,养殖者对饲喂全株玉米青贮有了深刻的认识,即使没有国家的补贴,牧场也不会再饲喂“黄贮”玉米。作为“粮改饲”的指挥棒,青贮饲料补贴应该由数量补贴向质量补贴转变,青贮饲料优质化补贴将成为“粮改饲”的政策导向。

3.4.2 作为青贮玉米的一个新类型,全果穗青贮相比全株青贮玉米更容易实现优质化,是未来玉米青贮的发展方向,也应成为“粮改饲”补贴的主要项目。全果穗玉米按照干物质计算,籽粒占72%~78%,玉米芯占10%~20%,玉米苞叶和穗柄占6%~8%。严格地说,全果穗青贮不完全属于粗饲料,更接近精饲料,优质化过程制约因素较少。首先玉米果穗收购价格容易确定,货源充足。牧场参照农村卖玉米棒子的价格确定全果穗玉米的价格,二者基本持平或者每公斤高出4~6分钱,种植户每亩可以多收入60元左右,眼前利益看得见,乐于出售。牧场稍加运费,可以让农场直接送货到牧场。其次,采用带有籽粒破碎功能的青贮收获机械在固定场地粉碎,避免大型收割机械再转场和收获过程中的各种安全担忧和时间浪费,节省的时间就是效益。第三,由专业农机服务队负责压缩裹包,高效省事,原料质量好控制。

3.4.3 发展全果穗青贮玉米是粮改饲的新突破、新思路。全株玉米青贮需要大型收割机械设备进村下地,牧场必须在有限的时间内结束收购封窖,受地块、时间、机械设备、交通、运输、价格等多种因素限制,很难控制收割质量和数量,降低标准求数量的状况年年发生。这也是黄淮海区域许多大牧场多年来收不够、收不到优质青贮玉米原料的结症。将全果穗青贮纳入国家“粮改饲”补贴范围符合国家产业政策,符合供给侧改革的要求,符合节能减排的战略部署,是“粮改饲”的新突破、新思路。

3.5 裹包湿贮玉米孕育着巨大商机

3.5.1 可替代压片玉米。有研究表明,对奶牛的日粮配方不做大的调整,可用果穗青贮料按1∶1替代目前普遍使用的玉米压片。

3.5.2 毒素含量低。由于裹包湿贮玉米加工过程衔接紧密,玉米霉变的机率较小。一些裹包湿贮玉米生产单位送检样品中,黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、呕吐毒素和赤霉烯酮检出率极低或者微量,远远低于国家玉米饲料标准。

3.5.3 可以提供较高的中性洗涤纤维。裹包湿贮玉米的中性洗涤纤维含量比压片玉米高2倍,这是反刍动物重要的营养指标。

3.5.4 适宜运输。裹包湿贮玉米可以利用集装箱,通过火车、汽车、轮船远途运输。如黄淮海、东华北、西北具有丰富的玉米生产资源,这些地区生产的优质裹包湿贮玉米可以运到江苏、浙江、广东、福建等南方地区,以及青藏高原等缺少优质青贮玉米的地方,实现北饲南运、以丰补缺。有国际贸易经验的企业,还可以考虑发展裹包湿贮玉米出口到国外,发展出口农业。

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