农作物秸秆饲料处理技术的研究现状

    我国农村传统处理农作物秸秆的方法有以秆代煤、秸秆还田、秸秆饲料和就地焚烧等几种形式。以秆代煤将损失33％的有机质，且目前在农村地区这种能源利用方式正逐步被煤、电和燃气所取代 ]。由于部分秸秆如玉米秆等不易腐烂，且过量的秸秆还田也会对土壤有副作用，影响播种质量，使得秸秆还田也存在局限性[2 3。就地焚烧会破坏秸秆的所有有机物及营养成分，而且会破坏地表土壤结构，使地表水分大量蒸发，破坏土壤的抗旱保湿能力。上述方法，不仅无法充分利用秸秆中的营养物质，而且容易对环境造成污染，形成资源浪费。目前，农作物秸秆作为非常规饲料已经在畜牧业中被广泛使用，其处理技术也日趋成熟。笔者从农作物秸秆的特点出发，综述秸秆作为饲料的研究进展，并进一步分析了农作物秸秆今后的发展趋势。

    1 农作物秸秆的结构特点和品质特点

    农作物秸秆是植物光合作用的产物，是农业的副产品．资源丰富，它主要由茎秆和叶等构成。农作物秸秆具有表皮组织、维管组织和基本组织，其基本组织是植物细胞壁和细胞内容物，细胞壁组织约占基本组织80％以上。秸秆的主要化学成分为纤维素、半纤维素、木质素、果胶多糖类、树胶和黏质等。秸秆组织的韧皮部和叶肉(薄壁)组织，容易被瘤胃微生物消化；表皮层和薄壁维管束鞘也可以部分被降解和消化；厚壁组织及木质化的维管组织则很难被瘤胃微生物降解与消化。构成农作物的植物组织在成熟和老化过程中细胞壁的超微结构和化学成分会有程度不同的变化，但初生壁和胞间层在尚未木质化之前是很容易被瘤胃微生物消化的。

农作物秸秆存在粗蛋白含量低、粗纤维含量高、无氮浸出物含量高、质地粗硬、适口性差、消化率低、代谢能利用率较差、饲料密度低(约0．2)、不易于运输与存储等缺点。因此，农作物秸秆常被动物营养界视为非常规的粗饲料。要想充分利用农作物秸秆，必须针对其结构和品质特点采取适当的处理技术使其更适合于用作动物饲料。

    2 秸秆的预处理技术

    秸秆富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质，如果作为粗饲料其营养价值极低，必须进行加工处理。传统的秸秆处理方法是以切短或粉碎为主，未改变秸秆的任何性状，虽然适口性和采食量有所提高，但吃净率很低。粉碎等加工形式由于纤维过细，使得牛、羊咀嚼少．消化率下降。且粉碎的秸秆粉只能作为粗饲料的补充而不能作为粗饲料全日粮的供给。针对以上加工方法的不足，有研究者提出秸秆揉搓的加工工艺，秸秆揉搓后的主要特点是质地更加柔软，适口性更好，提高了牛、羊对秸秆饲料的采食速度和采食量．吃净率可达到90％以上。

    上述物理处理方法只能改变粗饲料的物理性状，无法提高饲料营养价值。化学处理可通过化学方法破坏秸秆细胞壁致密结构，不仅能提高秸秆的消化率，而且能改进适口性、增加采食量，它包括碱化处理和氨化处理。碱化处理可大幅度提高消化率，其主要缺点是成本高还污染环境：氨化处理成本低，基本无污染，且操作容易，是目前常用的处理方法。液氨氨化法和尿素氨化法处理秸秆效果最好，其中，尿素氨化由于效果好，操作简单、安全，无需任何特殊设备，已成为目前常用的秸秆氨化处理方法。

    经过物理法和化学法处理的秸秆，其适口性和营养价值都大大改善，但仍不能为单胃动物所利用。因此，微生物发酵等生物处理方法由于无污染、无毒害等优点被广泛应用到秸秆饲料处理中[3-6] 。青贮、发酵和酶解等是目前常用的生物处理方法。青贮和发酵虽然方法简单，但需要较大的场地。随着生物技术的发展，酶制剂作为饲料添加剂逐渐在畜牧业中广泛应用。但酶制剂作用的影响因素很多，实际操作中很难把握，且很容易受到杂菌的影响。

    针对单纯用物理、化学、生物发酵处理秸秆效果存在的缺点，对秸秆先进行物理和化学预处理，再利用筛选的一些特异性菌株进行秸秆的发酵，即秸秆的复合处理技术。这种方法不仅很大程度上改善了秸秆饲料的适口性。而且降低了秸秆的纤维性物质，同时也提高了秸秆干物质、中性洗涤纤维的瘤胃降解率和营养价值。李大鹏等Ⅲ采用复合处理技术使得玉米秸秆中纤维含量由原来的40．2％降低至3．6％，粗蛋白由2．8％提高至28．8％，同时，无氮浸出物及粗灰分也有一定的提高。因此，适宜的秸秆复合处理技术从营养价值、饲喂效果和经济效益等方面都有很高的应用价值。

    3 秸秆挤压成型技术

    由于秸秆密度很小，自然状态下只有30～50k#m，，非常不利于运输和存储，且影响其深加工或二次开发利用。因此，秸秆压缩是目前进行秸秆饲料生产的重要环节。目前，国内较典型的秸秆成型制备商品饲料的加工工艺包括：秸秆打捆干贮技术，该技术适宜于秸秆粗饲料的生产；压块饲料生产技术，能够混合精料或添加剂，但其处理设备普遍存在散热和堵料问题，生产效率低；大截面压块技术，虽然技术先进，但生产成本高，技术复杂，难以推广；颗粒化技术，便于机械化饲养或自动饲槽的应用并减少浪费，且由于粉尘减少、质地硬脆、颗粒大小适中，该技术生产的饲料利于咀嚼，适口性好。将秸秆预处理后与精料、添加剂等按一定比例要求制成复合颗粒饲料。可以保证饲料颗粒营养成分均衡．避免牲畜的挑食、厌食。成型后的颗粒饲料能有效地保存秸秆的营养成分。减少养分流失，提高饲养效果，便于贮藏运输。

    4 颗粒化全混合日粮的研究现状

    目前，我国反刍动物主要采用传统的精粗分饲的饲养体制。近年来，以粗饲料为基础的全混合饲料(TMR)逐步成为国外反刍动物饲料研究的热点之一．并且有由散状TMR向颗粒化TMR转化的趋势。与散状TMR相比，颗粒化TMR具有广泛的优势：① 能满足牛、羊不同生长发育阶段的营养需要．同时可有效开发和利用农副产品和工业副产品等饲料资源。② 有利于进行大规模的工业化生产，减少饲喂过程中的饲草浪费。③ 可显著改善日粮的适口性，有效地防止牛、羊的挑食 圳，从而提高了反刍动物干物质的采食量和日增重。采食量的增加，可以使动物从低能量日粮中获得所需要的各种营养物质。减少日粮精粗比例，从而降低饲料成本[10] 。④可有效防止反刍动物消化系统机能的紊乱，反刍动物采食颗粒化全混合日粮后瘤胃内可利用碳水化合物与蛋白质分解利用更趋于同步，同时又可以防止反刍动物在短时间内因过量采食精料而引起瘤胃pH值的突然下降，并维持瘤胃微生物(细菌与纤毛虫)的数量、活力及瘤胃内环境的相对稳定．减少真胃移位、酮血症等疾病发生的可能性口”。史清河等 研究表明，TMR的颗粒化使试验羊的日采食量增加了88．74％．饲料的转化率也增加了28．01％。加拿大萨斯喀彻温省立大学用肉牛做试验的研究结果也表明．全混合日粮的颗粒化使得饲料有机物和纤维素的消化率分别提高了4％和13％。颗粒化TMR可降低反刍动物瘤胃液平均pH值，利于非蛋白氮的利用[13]，使得瘤胃液中氨态氮浓度显著低于散状TMR组[14-15]。

    饲喂颗粒化全混合日粮，反刍动物采食、反刍、瘤胃消化蠕动所消耗的能量减少，饲料净能值增加，代谢能利用率提高，从而增加了反刍动物有效能的摄入量和能量转化效率。颗粒化TMR对反刍动物体内氮代谢也有影响 [16]，较散状TMR可明显提高氮的存留率[17] 。因此．可以利用能氮平衡原理来设计反刍动物的全混合日粮。大量研究表明，奶牛由常规的精粗分饲转向散状TMR饲养，可使奶产量增加5％～8％，乳脂率增加0．1％～0．2％。对散状TMR进行进一步的颗粒化加工处理，奶牛产奶量增加10％，乳脂率增加0．3％，乳蛋白含量增加0．2％～0．5％，与散状TMR相此 ．颗粒化TMR饲喂奶牛的效果更好。这证明了颗粒化TMR在实际生产中的可行性。史清河等 研究表明。与散状TMR相比，TMR的颗粒化使试验绵羊的日增重增加了161．92％。林嘉等[19-21]将湖羊的TMR进行粗饲料碱化处理及其颗粒化处理，发现TMR 的颗粒化使得绵羊的日增重增加了83．16％。大多数研究者认为，饲喂颗粒化TMR。绵羊日增重的增加与日粮适口性的改善、采食量的增加以及日粮养分转化率的提高有关。

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