農(nóng)作物秸稈飼料處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀

    我國農(nóng)村傳統(tǒng)處理農(nóng)作物秸稈的方法有以稈代煤、秸稈還田、秸稈飼料和就地焚燒等幾種形式。以稈代煤將損失33％的有機質(zhì)，且目前在農(nóng)村地區(qū)這種能源利用方式正逐步被煤、電和燃氣所取代 ]。由于部分秸稈如玉米稈等不易腐爛，且過量的秸稈還田也會對土壤有副作用，影響播種質(zhì)量，使得秸稈還田也存在局限性[2 3。就地焚燒會破壞秸稈的所有有機物及營養(yǎng)成分，而且會破壞地表土壤結(jié)構(gòu)，使地表水分大量蒸發(fā)，破壞土壤的抗旱保濕能力。上述方法，不僅無法充分利用秸稈中的營養(yǎng)物質(zhì)，而且容易對環(huán)境造成污染，形成資源浪費。目前，農(nóng)作物秸稈作為非常規(guī)飼料已經(jīng)在畜牧業(yè)中被廣泛使用，其處理技術(shù)也日趨成熟。筆者從農(nóng)作物秸稈的特點出發(fā)，綜述秸稈作為飼料的研究進展，并進一步分析了農(nóng)作物秸稈今后的發(fā)展趨勢。

    1 農(nóng)作物秸稈的結(jié)構(gòu)特點和品質(zhì)特點

    農(nóng)作物秸稈是植物光合作用的產(chǎn)物，是農(nóng)業(yè)的副產(chǎn)品．資源豐富，它主要由莖稈和葉等構(gòu)成。農(nóng)作物秸稈具有表皮組織、維管組織和基本組織，其基本組織是植物細胞壁和細胞內(nèi)容物，細胞壁組織約占基本組織80％以上。秸稈的主要化學(xué)成分為纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠多糖類、樹膠和黏質(zhì)等。秸稈組織的韌皮部和葉肉(薄壁)組織，容易被瘤胃微生物消化；表皮層和薄壁維管束鞘也可以部分被降解和消化；厚壁組織及木質(zhì)化的維管組織則很難被瘤胃微生物降解與消化。構(gòu)成農(nóng)作物的植物組織在成熟和老化過程中細胞壁的超微結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分會有程度不同的變化，但初生壁和胞間層在尚未木質(zhì)化之前是很容易被瘤胃微生物消化的。

農(nóng)作物秸稈存在粗蛋白含量低、粗纖維含量高、無氮浸出物含量高、質(zhì)地粗硬、適口性差、消化率低、代謝能利用率較差、飼料密度低(約0．2)、不易于運輸與存儲等缺點。因此，農(nóng)作物秸稈常被動物營養(yǎng)界視為非常規(guī)的粗飼料。要想充分利用農(nóng)作物秸稈，必須針對其結(jié)構(gòu)和品質(zhì)特點采取適當?shù)奶幚砑夹g(shù)使其更適合于用作動物飼料。

    2 秸稈的預(yù)處理技術(shù)

    秸稈富含纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等非淀粉類大分子物質(zhì)，如果作為粗飼料其營養(yǎng)價值極低，必須進行加工處理。傳統(tǒng)的秸稈處理方法是以切短或粉碎為主，未改變秸稈的任何性狀，雖然適口性和采食量有所提高，但吃凈率很低。粉碎等加工形式由于纖維過細，使得牛、羊咀嚼少．消化率下降。且粉碎的秸稈粉只能作為粗飼料的補充而不能作為粗飼料全日糧的供給。針對以上加工方法的不足，有研究者提出秸稈揉搓的加工工藝，秸稈揉搓后的主要特點是質(zhì)地更加柔軟，適口性更好，提高了牛、羊?qū)�秸稈飼料的采食速度和采食量．吃凈率可達到90％以上。

    上述物理處理方法只能改變粗飼料的物理性狀，無法提高飼料營養(yǎng)價值�；瘜W(xué)處理可通過化學(xué)方法破壞秸稈細胞壁致密結(jié)構(gòu)，不僅能提高秸稈的消化率，而且能改進適口性、增加采食量，它包括堿化處理和氨化處理。堿化處理可大幅度提高消化率，其主要缺點是成本高還污染環(huán)境：氨化處理成本低，基本無污染，且操作容易，是目前常用的處理方法。液氨氨化法和尿素氨化法處理秸稈效果最好，其中，尿素氨化由于效果好，操作簡單、安全，無需任何特殊設(shè)備，已成為目前常用的秸稈氨化處理方法。

    經(jīng)過物理法和化學(xué)法處理的秸稈，其適口性和營養(yǎng)價值都大大改善，但仍不能為單胃動物所利用。因此，微生物發(fā)酵等生物處理方法由于無污染、無毒害等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用到秸稈飼料處理中[3-6] 。青貯、發(fā)酵和酶解等是目前常用的生物處理方法。青貯和發(fā)酵雖然方法簡單，但需要較大的場地。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，酶制劑作為飼料添加劑逐漸在畜牧業(yè)中廣泛應(yīng)用。但酶制劑作用的影響因素很多，實際操作中很難把握，且很容易受到雜菌的影響。

    針對單純用物理、化學(xué)、生物發(fā)酵處理秸稈效果存在的缺點，對秸稈先進行物理和化學(xué)預(yù)處理，再利用篩選的一些特異性菌株進行秸稈的發(fā)酵，即秸稈的復(fù)合處理技術(shù)。這種方法不僅很大程度上改善了秸稈飼料的適口性。而且降低了秸稈的纖維性物質(zhì)，同時也提高了秸稈干物質(zhì)、中性洗滌纖維的瘤胃降解率和營養(yǎng)價值。李大鵬等Ⅲ采用復(fù)合處理技術(shù)使得玉米秸稈中纖維含量由原來的40．2％降低至3．6％，粗蛋白由2．8％提高至28．8％，同時，無氮浸出物及粗灰分也有一定的提高。因此，適宜的秸稈復(fù)合處理技術(shù)從營養(yǎng)價值、飼喂效果和經(jīng)濟效益等方面都有很高的應(yīng)用價值。

    3 秸稈擠壓成型技術(shù)

    由于秸稈密度很小，自然狀態(tài)下只有30～50k#m，，非常不利于運輸和存儲，且影響其深加工或二次開發(fā)利用。因此，秸稈壓縮是目前進行秸稈飼料生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)較典型的秸稈成型制備商品飼料的加工工藝包括：秸稈打捆干貯技術(shù)，該技術(shù)適宜于秸稈粗飼料的生產(chǎn)；壓塊飼料生產(chǎn)技術(shù)，能夠混合精料或添加劑，但其處理設(shè)備普遍存在散熱和堵料問題，生產(chǎn)效率低；大截面壓塊技術(shù)，雖然技術(shù)先進，但生產(chǎn)成本高，技術(shù)復(fù)雜，難以推廣；顆�；�技術(shù)，便于機械化飼養(yǎng)或自動飼槽的應(yīng)用并減少浪費，且由于粉塵減少、質(zhì)地硬脆、顆粒大小適中，該技術(shù)生產(chǎn)的飼料利于咀嚼，適口性好。將秸稈預(yù)處理后與精料、添加劑等按一定比例要求制成復(fù)合顆粒飼料�？梢员ＷC飼料顆粒營養(yǎng)成分均衡．避免牲畜的挑食、厭食。成型后的顆粒飼料能有效地保存秸稈的營養(yǎng)成分。減少養(yǎng)分流失，提高飼養(yǎng)效果，便于貯藏運輸。

    4 顆粒化全混合日糧的研究現(xiàn)狀

    目前，我國反芻動物主要采用傳統(tǒng)的精粗分飼的飼養(yǎng)體制。近年來，以粗飼料為基礎(chǔ)的全混合飼料(TMR)逐步成為國外反芻動物飼料研究的熱點之一．并且有由散狀TMR向顆�；疶MR轉(zhuǎn)化的趨勢。與散狀TMR相比，顆粒化TMR具有廣泛的優(yōu)勢：① 能滿足牛、羊不同生長發(fā)育階段的營養(yǎng)需要．同時可有效開發(fā)和利用農(nóng)副產(chǎn)品和工業(yè)副產(chǎn)品等飼料資源。② 有利于進行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，減少飼喂過程中的飼草浪費。③ 可顯著改善日糧的適口性，有效地防止牛、羊的挑食 圳，從而提高了反芻動物干物質(zhì)的采食量和日增重。采食量的增加，可以使動物從低能量日糧中獲得所需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)。減少日糧精粗比例，從而降低飼料成本[10] 。④可有效防止反芻動物消化系統(tǒng)機能的紊亂，反芻動物采食顆粒化全混合日糧后瘤胃內(nèi)可利用碳水化合物與蛋白質(zhì)分解利用更趨于同步，同時又可以防止反芻動物在短時間內(nèi)因過量采食精料而引起瘤胃pH值的突然下降，并維持瘤胃微生物(細菌與纖毛蟲)的數(shù)量、活力及瘤胃內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定．減少真胃移位、酮血癥等疾病發(fā)生的可能性口”。史清河等 研究表明，TMR的顆�；�使試驗羊的日采食量增加了88．74％．飼料的轉(zhuǎn)化率也增加了28．01％。加拿大薩斯喀徹溫省立大學(xué)用肉牛做試驗的研究結(jié)果也表明．全混合日糧的顆粒化使得飼料有機物和纖維素的消化率分別提高了4％和13％。顆�；疶MR可降低反芻動物瘤胃液平均pH值，利于非蛋白氮的利用[13]，使得瘤胃液中氨態(tài)氮濃度顯著低于散狀TMR組[14-15]。

    飼喂顆�；�全混合日糧，反芻動物采食、反芻、瘤胃消化蠕動所消耗的能量減少，飼料凈能值增加，代謝能利用率提高，從而增加了反芻動物有效能的攝入量和能量轉(zhuǎn)化效率。顆�；疶MR對反芻動物體內(nèi)氮代謝也有影響 [16]，較散狀TMR可明顯提高氮的存留率[17] 。因此．可以利用能氮平衡原理來設(shè)計反芻動物的全混合日糧。大量研究表明，奶牛由常規(guī)的精粗分飼轉(zhuǎn)向散狀TMR飼養(yǎng)，可使奶產(chǎn)量增加5％～8％，乳脂率增加0．1％～0．2％。對散狀TMR進行進一步的顆粒化加工處理，奶牛產(chǎn)奶量增加10％，乳脂率增加0．3％，乳蛋白含量增加0．2％～0．5％，與散狀TMR相此 ．顆�；疶MR飼喂奶牛的效果更好。這證明了顆�；疶MR在實際生產(chǎn)中的可行性。史清河等 研究表明。與散狀TMR相比，TMR的顆粒化使試驗綿羊的日增重增加了161．92％。林嘉等[19-21]將湖羊的TMR進行粗飼料堿化處理及其顆�；�處理，發(fā)現(xiàn)TMR 的顆�；�使得綿羊的日增重增加了83．16％。大多數(shù)研究者認為，飼喂顆�；疶MR。綿羊日增重的增加與日糧適口性的改善、采食量的增加以及日糧養(yǎng)分轉(zhuǎn)化率的提高有關(guān)。

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