二 秸稈飼料化利用技術
2.1 秸稈青(黃)貯技術
(一)技術概述
秸稈青貯的就是在適宜的條件下,通過給有益菌(乳酸菌等厭氧菌)提供有利的環境,使嗜氧性微生物如腐敗菌等在存留氧氣被耗盡后,活動減弱及至停止,從而達到抑制和殺死多種微生物、保存飼料的目的。由于在青貯飼料中微生物發酵產生有用的代謝物,使青貯飼料帶有芳香、酸、甜等的味道,能大大提高食草牲畜的適口性。
(二)技術流程
秸稈青貯發酵的過程大致可分為以下 3 個階段:
1.預備發酵期(0.5~2d):又稱好氧發酵期。將含有一定水分的秸稈裝填于青貯窖或青貯塔內,壓實密封后,附著在原料上的微生物即開始生長。一般而言,含蛋白質多而糖份少的豆科作物和豆科牧草預備發酵期,比富含糖份和淀粉的玉米秸、高粱秸和根莖葉類飼料長,填裝得疏松的比緊密的長。預備發酵期通常是在青貯后兩天左右結束。
2.乳酸菌發酵期(2~15d):又稱酸化成熟期。在 2~7d內,青貯容器內氧氣逐漸減少,在適宜的濕度和糖度的環境中,乳酸菌大量增殖,生成乳酸,同時產生二氧化碳、乙酸及其它成分;在8~15d內,青貯容器內二氧化碳占相當部分,此時以耐酸、厭氧的乳酸菌為主,pH 值逐步下降到 4.2 以下。此后,其它一些剩余下的細菌也全部都被抑制了,無芽孢的細菌逐漸死亡,有芽孢的細菌則以芽孢的形式保存休眠下來,飼料青貯進入最后一個階段。
3.穩定期(15~25d):隨著乳酸的大量積累,乳酸菌本身也受到了抑制,并開始逐漸地死亡。到第15d前后,秸稈發酵過程基本完成,青貯料在厭氧和酸性的環境中成熟,并可長時間地保存下來。此后需要10d左右的穩定發酵,使秸稈變得更加柔軟,營養分布更加均勻。
(三)技術要點
1.必須選擇有一定糖分的秸稈作為青貯原料,一般可溶性糖分含量應為其鮮重的 1%(飼料干物質的8%)以上。玉米、高粱秸稈、甘薯藤等均含有適量或較多易溶性碳水化合物,是優良的青貯原料。
2.青貯原料含水量需能夠保證乳酸菌正常活動,適宜的含水量為 65%~75%。但青貯原料適宜含水量因質地不同而有差別。質地粗硬的原料,含水量可高達78%~82%;幼嫩、多汁柔軟的原料,含水量應低些,以60%為宜。
3.青貯原料應切碎、切短使用,比較粗硬的秸稈如玉米秸、甜高粱稈等應切的較短些,以1cm左右為宜;比較柔軟的秸稈如大麥秸、燕麥秸等可切的稍長些,以 3~4cm為宜。不同種類的牲畜對青貯原料的長度要求也有區別。對牛、羊來說,麥秸、甘薯藤等細而柔軟的秸稈切成3~5cm即可,粗硬的玉米秸、高粱秸等秸稈切成 2~3cm較為適宜。對豬禽來說,各種青貯料切得越短越好。
(四)注意事項
1.原料收割。全株玉米應在霜前蠟熟期收割;收果穗后的玉米秸,應在果穗成熟后及時搶收莖稈作青貯。禾本科牧草以抽穗期收割為好,豆科牧草以開花初期收獲為好。
2.密封發酵。要求填緊、壓實、密封,盡量減少青貯飼料中的空氣,并與外界空氣隔絕,創造便于微生物發酵的環境。
3.質量檢查。飼喂前,應從色、香、味和質地等角度仔細檢查青貯秸稈的質量,品質低劣的青貯飼料已經變質,不宜飼用,可用作有機肥料。
4.出料管理。青貯飼料飼喂時,要采取分段開窖,分層取料的方式,防止日曬、雨淋,避免養分流失、質量下降或發霉變質。
5.科學飼喂。飼喂青貯飼料時,要由少到多,逐漸增加,使家畜有一個適應過程。
(五)適宜區域
該技術較為成熟,經濟實用,具有普適性,適宜各個區域。
2.2 秸稈堿化/氨化技術
(一)技術概述
氨化秸稈的作用機理有三個方面:一是堿化作用。可以使秸稈中的纖維素、半纖維素與木質素分離,并引起細胞壁膨脹,結構變得疏松,使反芻家畜瘤胃中的瘤胃液易于滲入,從而提高了秸稈的消化率。二是氨化作用。氨與秸稈中的有機物生成醋酸銨,這是一種非蛋白氮化合物,是反芻動物的瘤胃微生物的營養源,它能與有關元素一起進一步合成菌體蛋白質,而被動物吸收,從而提高秸稈的營養價值和消化率。三是中和作用。氨能中和秸稈中潛在的酸度,為瘤胃微生物的生長繁殖創造良好的環境。
(二)技術流程
1.堆垛法。在地平面上,將秸稈堆成長方形垛,用塑料薄膜覆蓋,注入氨源進行氨化的方法。其流程為秸稈收集或打捆、層層壓實、注氨、秸稈氨化、釋放余氨、秸稈飼喂。
2.窖池法。利用磚、石、水泥等材料建筑的地下或半地下容器稱為窖,在地面上建造的稱為池。在溫度較高的黃河以南地區,多數是在地面上建池,充分利用春、夏、秋氣溫高,氨化速度快的有利條件;而在北方較寒冷地區,夏季時間短,多利用地下或半地下窖制作氨化飼料,以便冬季利用。其流程為秸稈切碎、噴灑尿素溶液、攪拌均勻、覆膜壓土密封、晾曬放氨、飼喂。
3.氨化爐法。氨化爐是指在密閉保溫的容器內,通過外界能源加熱,使秸稈快速氨化的專用設備。利用氨化爐氨化秸稈,不受氣候和季節限制,一般可保證24h氨化一爐,每年可生產200~250爐,可供肉牛、奶牛等養殖場常年應用。
4.袋法氨化。在我國南方或北方氣溫較高的季節,飼養草食家畜較少的農戶,可利用塑料袋進行秸稈氨化。此法的優點是靈活方便,不需要特殊設備。缺點是氨化秸稈數量少,成本相對較高;塑料袋易破損,需經常檢查粘補。
(三)技術要點
1.氨化溫度。一般適宜的氨化最佳溫度是 10~25℃。溫度在17℃時,氨化時間可少于28天;當氨化的溫度高達28℃時,只需10天左右即可氨化完畢。
2.氨的用量。一般氨的用量以 3%為宜。針對不同的氨源,其用量占秸稈重的比例為:液氨2.5%~3.0%,尿素4.0%~6.0%,氨水10%~15%,碳酸氫氨10%~15%。
3.秸稈品質。氨化秸稈必須有適當的水分,一般以25%~35%為宜。
(四)注意事項
1.及時處理氨化原料。秸稈收割以后應及時粉碎作氨化處理,以保持秸稈的青綠色和水分,防止養分流失。
2.注意品質鑒定。好的氨化秸稈,顏色呈棕色或深黃色,而且發亮。同時,秸稈質地柔軟,有糊香味。氨化失敗的秸稈顏色較暗,甚至發黑,有腐爛味。腐敗的氨化秸稈不能飼喂家畜,只能用作肥料。
3.搞好出料管理。要根據日常飼喂量隨用隨取。每次取出氨化秸稈后,剩余部分要重新密封,以防漏氣。含水量大的秸稈也可大量出料,晾干后保存。
4.注重放氨處理。氨化好的秸稈,開封后有強烈氨味,不能直接飼喂。須將氨化好的秸稈攤開(不要曝曬和晾得過干)10~20h,經常翻動,經放氨后方可喂養。
5.做到配料合理。用氨化秸稈飼喂家畜的同時,還應適當搭配其它的飼料,如飼料糧、礦物質、維生素、青綠料、干牧草等,為家畜提供必要的能量、蛋白質、礦物質和維生素。
6.科學飼喂。氨化飼料只能用作成年牛、羊等反芻家畜的飼料,未斷奶的犢牛、羔羊因其瘤胃內的微生物生態系統尚未完全形成,應該慎用。飼喂時不能時斷時續,破壞瘤胃內微生物菌群的平衡,從而影響增重效果。開始飼喂時量不宜過多,可同未氨化的秸稈一起混合使用,以后逐漸增加氨化秸稈的用量,直到家畜完全適應時再大量使用氨化秸稈。
7.預防氨中毒。氨化秸稈放氨后再飼喂;放氨后備用的秸稈單獨存放,不要堆放在密閉的畜舍內;飼喂氨化飼料后不能立即飲水,否則氨化飼料會在其瘤胃內產生氨,導致中毒。
(五)適宜區域
堆垛法適于我國南方周年采用和北方氣溫較高的月份采用。在溫度較高的黃河以南地區,多數是在地面上建窯池,充分利用春、夏、秋氣溫高,氨化速度快的有利條件;而在北方較寒冷地區,夏季時間短,多利用地下或半地下窖制作氨化飼料,以便冬季利用。
2.3 秸稈壓塊(顆粒)飼料加工技術
(一)技術概述
秸稈壓塊飼料是指將各種農作物秸稈經機械鍘切或揉搓粉碎之后,根據一定的飼料配方,與其它農副產品及飼料添加劑混合搭配,經過高溫高壓軋制而成的高密度塊狀飼料。秸稈壓塊飼料加工可將維生素、微量元素、非蛋白氮、添加劑等成分強化進顆粒飼料中,使飼料達到各種營養元素的平衡。
(二)工藝流程
秸稈壓塊飼料生產的工藝流程:秸稈收集→晾曬→去除雜質→切碎→(發酵處理→添加營養物質→)壓塊→冷卻、晾干→成品包裝→入庫儲存。
(三)技術要點
1.秸稈收集與處理。根據當地秸稈資源條件,確定用于壓塊飼料生產的主要秸稈品種。秸稈收集后要進行如下處理:一是晾曬。適宜壓塊加工的秸稈濕度應在 20%以內,最佳為16%~18%。二是切碎或揉搓粉碎。切碎長度應控制在 30~50cm 之間。三是堆放回性。秸稈切碎后將其堆放12~24h,使切碎的秸稈原料各部分濕度均勻,確保原料回性后含水量濕度保持在16%~18%。四是除塵。用輸送機將切碎的秸稈均勻地輸送到除塵機內,對其進行振動除塵。
2.秸稈發酵處理。在壓塊前可對粉碎后的秸稈進行發酵處理(如若發酵,可省去秸稈堆放回性的環節),以提高其營養水平。
3.添加營養物質。為了使壓塊飼料在加水松解后能夠直接飼喂,可在壓塊前添加足夠的營養物質,使其成為全價營養飼料。精飼料、微量元素等營養物質要根據牲畜需要和用戶需求按比例添加。
4.軋塊機壓塊。
5.冷卻、晾干。從軋塊機模口擠出的秸稈飼料塊溫度高、濕度大,可用冷風機將其迅速降溫,有效地減少壓塊飼料中的水分。為了保證成品質量,必須將降溫后的壓塊飼料攤放在硬化場上晾曬,繼續降低其水分含量,以便于長期保存。
6.裝袋、入庫。將成品壓塊飼料按照要求進行包裝,貯存在通風干燥的倉庫內,并定期翻垛檢查有無溫度升高現象,以防霉變。
(四)注意事項
根據當地秸稈資源條件,確定用于壓塊飼料生產的主要秸稈品種,首選豆科類秸稈,其次為禾本科秸稈。秸稈無霉變是確保秸稈壓塊飼料質量的基本要求。因此,在秸稈收集與處理過程中,一要確保不收集霉變秸稈;二要對收集到的秸稈進行妥善保存,防止霉變。
(五)適宜區域
全國秸稈資源豐富的地方都可應用該技術。
2.4 秸稈揉搓絲化加工技術
(一) 技術原理
秸稈經過切碎或粉碎后,便于牲畜咀嚼,有利于提高采食量,減少秸稈浪費。但秸稈粉碎之后,縮短了飼料(草)在牲畜瘤胃內的停留時間,引起纖維物質消化率降低和反芻現象減少,并導致瘤胃pH 值下降。所以,秸稈的切碎和粉碎不但會影響分離率和利用率,而且對牲畜的生理機能也有一定影響。秸稈揉搓絲化加工不僅具備秸稈切碎和粉碎處理的所有優點,而且分離了纖維素、半纖維素與木質素,同時由于秸稈絲較長,能夠延長其在瘤胃內的停留時間,有利于牲畜的消化吸收,從而達到既提高秸稈采食率,又提高秸稈轉化率的雙重功效。
(二)工藝流程
由玉米秸稈揉搓粉碎聯合作業機和秸稈飼草方捆機組成的玉米秸稈揉絲、打捆成套裝備,使用的三套作業技術流程如下:
(1)青玉米秸稈—揉絲—加添加劑—袋裝(窖貯)—青貯—保管—飼喂。
(2)半干玉米秸稈—揉絲—添加菌種—打捆—袋裝(窖貯)—微貯—保管—飼喂。
(3)干玉米秸稈—揉絲—打捆—干貯—保管—飼喂。
該套裝備使用的三套作業技術路線適合不同地域、不同種類秸稈的加工。
(三)技術要點
1.機器工作時,要正確選擇喂入量的大小,應根據所要揉搓秸稈長度,隨時調整物料的揉碎程度,因所揉碎草料不同,合理調整刀片間隙。一般來說,在揉碎莖稈直徑較粗或堅而脆草料時,刀片間隙可大一些,在揉碎軟而韌草料時,刀片間隙可小一些,如揉碎青玉米秸時,刀片間隙可大于0.3 mm,揉碎稻草時,刀片間隙可小于0.2 mm,若工作中若發現揉碎出的長草較多,則將刀片間隙減小,以保證揉碎質量。
2.經揉切機加工的秸稈既可直接喂飼,也可進一步加工制作高質量的粗飼料。秸稈揉切機加工出的秸稈呈片、絲狀,能被牛、羊全部采食,避免了鍘草機加工后如玉米芯、玉米稈等粗飼料莖節部分不被采食的浪費。用于加工青貯用的玉米秸稈時,秸稈揉切機比鍘草機加工出的段狀秸質量好,易于壓實、排出空氣,能制作高質量的青貯飼料。
(四)注意事項
1.在工作過程中,操作人員的手不得進入設備喂料口,以防事故發生。
2.如發生草料堵塞時,應立即拉閘停機,排除故障,嚴禁機器開動時用手拉動堵塞的草料。
3.喂入的草料中不得混有鐵塊和石塊等硬物,以防發生安全事故。
(五)適宜區域
該技術適宜各個區域。
2.5 秸稈微貯技術
(一)技術概述
將經過機械加工的秸稈貯存在一定設施(水泥池、土窖、缸、塑料袋等)內,通過添加微生物菌劑進行微生物發酵處理,使秸稈變成帶有酸、香、酒味,家畜喜食的粗飼料的技術稱為秸稈微生物發酵貯存技術,簡稱秸稈微貯技術。根據貯存設施的不同,秸稈微貯的方法主要有:水泥窖微貯法、土窖微貯法、塑料袋微貯法、壓捆窖內微貯法等四種。
(二)工藝流程
秸稈微貯飼料制作的工藝流程如如下:
(三)技術要點
1.微貯秸稈的水分調配。微貯秸稈的含水量一般為60%~65%,最少不低于55%。含水量過多或過少,都不利于微貯發酵,使秸稈易于腐爛變質。在不影響籽實產量的原則下,及早收割也是提高秸稈飼喂價值的有效措施。
2.菌液的配制。秸稈發酵主要使用的是秸稈發酵菌劑,它的主要組成成分為光合菌和乳酸菌,還有木質纖維分解菌、酵母菌等等。不同的發酵劑對秸稈粗纖維的分解作用差異較大,用法、用量也都有區別。
3.秸稈微貯的用料配比。除菌種外,秸稈微貯的主料有秸稈和水,輔料有食鹽、玉米面或麥麩等。
4.秸稈加工處理。用于微貯的秸稈必須無霉爛變質、無污染,養牛用的秸稈長度不超過8cm,養羊用的不超過 5cm,以易于壓實,提高窖的利用率,并保證微貯料的厭氧密封性能,提高制作質量。
5.秸稈微貯的入窖操作。分層裝料,在窖底和周圍鋪一層塑料布,之后鋪放秸稈,每層裝30厘米。分層按干秸稈重量的 0.5%均勻地撒入玉米面、大麥粉或麥麩,為發酵的初期菌種繁殖提供一定的營養物質。麥秸比重按 100kg/m3計,干玉米秸比重按110kg/m3計。分層噴灑水和菌液,噴灑要均勻,層與層之間不得出現夾干層。分層壓實,減少秸稈間空隙,為發酵菌種創造良好的厭氧發酵環境。壓實的方法有兩種:一是人工踩實,適用于小窖微貯;二是輪式或履帶式拖拉機壓實,適用于大型窖微貯。
6.封頂封窖。按照“四分層”(分層裝料、分層撒入玉米面或麥麩、分層噴灑水和菌液、分層壓實)技術逐層裝窖,如當天裝不滿可以用塑料薄膜蓋面,第二天繼續裝,直到高出窖面 40~50cm 為止。裝完后,在最上面均勻地撒一層食鹽粉,食鹽用量為 250g/m2。然后,再充分壓實,蓋嚴塑料薄膜,以保證微貯窖內的厭氧環境。蓋上塑料布后,再在上面蓋上20~30cm厚的干秸稈,覆土 15~20cm。
7.秸稈發酵期間管理。秸稈微貯后,窖池內的貯料會慢慢地下沉,應及時地加蓋土,使之高出地面,并在距窖四周約 1米處挖好排水溝,以防雨水滲入。以后應經常檢查,窖頂有裂縫時,應及時覆土壓實,防止漏氣和雨水滲入。窖上面最好能搭防雨棚,以防雨水進入窖內造成微貯料變質。
8.微貯飼料的質量檢查。在氣溫較高的季節封窖 21天,氣溫較低的季節封窖 30 天后完成微貯發酵,可開窖檢查微貯秸稈質量。優質的微貯麥秸、玉米秸或稻草,色澤金黃,有醇香、果香和酸香味,手感松散、柔軟、濕潤。如呈現褐色,有腐臭或發霉味,手感發黏,或結塊或干燥粗硬,則質量差,不能飼喂。
(四)注意事項
1.微貯過程中要注意密封性能,貯料要充分壓實,不得出現夾干層。
2.菌液的噴灑要均勻,原料水分要控制在60%~70%,不可太干或太濕,如太干則可補充兌有菌劑的水分。
3.菌劑復活時,加入 2g白糖能提高復活率。配制好的菌液,需當天用完,不可過夜。
4.微貯料不需要晾曬,可當天取當天用。在取用微貯飼料時,應從一角開始,從上到下逐段取用,用多少取多少,切不可打洞掏心。取料后再用塑料布密封好,以免雨水浸入,引起變質。
5.微貯飼料與其它草料搭配,開始時,讓牛羊對微貯料有一個適應過程,由少到多,逐步增加飼喂量。一般每天每頭家畜的飼喂量為:奶牛、育成牛和肉牛為 15~20kg,羊為1~3kg,馬、驢、騾為 5~10kg。具體飼喂量視牛、羊體重多少而定。
(五)適宜區域
秸稈微貯在室外氣溫 10~40℃的條件下都可以制作,北方春、夏、秋三季,南方一年四季都可以進行。無論是干秸稈還是青秸稈,無論是糧食作物秸稈如麥秸、稻草、玉米秸、高粱秸、大豆秸、薯類藤蔓等,還是經濟作物秸稈如花生秧、甜菜莖葉、甘蔗嫩葉、蔬菜藤蔓及其殘余物等,都可用于微貯飼料生產。某些不太適宜直接養畜的秸稈如向日葵稈、向日葵稈盤、油菜稈、甘蔗老葉、玉米芯等,經過粉碎或揉搓絲化后微貯,也可轉化為優質飼(草)料。