稻草青贮饲料化技术研究应用的可行性分析
2018-03-07,,,,
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(象山县农林局,浙江象山 315700)
饲料资源短缺是制约我国畜牧业发展的重要瓶颈之一,浙江省近年来草食畜禽发展困难,主要是草料少、成本高。稻草作为饲料利用一直是各级政府和科技部门关注的课题,该省省长基金科研项目“9602”计划的重点之一就是稻草等秸秆利用技术研究开发,已取得重大进展,但终究因稻草营养价值低、加工利用成本高而难以实现成果转化,稻草利用进入了领导和科技人员的盲点。
1 稻草利用的意义
象山县是水稻主产区之一,每年可产生大量稻草,由于可利用价值较低,农民不愿再花劳力处理,同时又无法全部还田,大多进行直接焚烧,严重影响生态环境,甚至影响航空、交通安全等。
如果稻草作为饲料资源合理利用,则能产生很大的经济效益,较大程度上可以解决该县乃至全省草食畜禽规模化养殖,饲草成本过高而不能发展的问题[1-3]。因此,稻草利用能开发饲料资源,改善农村环境,增加农民收入,生态、社会、经济效益显著,确是利国利民的好事。
2 稻草青贮饲料化的可行性
以往稻草饲用研究多集中于秸秆氨化、机械加工技术,最后因稻草营养价值和生产加工成本问题而难以大规模推广应用。近年来,随着相关科技发展,笔者认为从以下三方面改变和提高是稻草利用青贮技术实现饲料化的基础[4-5]。
2.1稻草营养价值改观 水稻是禾本科作物,籽粒成熟期间,茎叶的化学成分变化很快,短时间内,纤维化程度快速提高。以往水稻成熟后,从开始收割到结束,约20 d以上,后期收割的稻草品质快速下降。随着水稻收割机械化程度提高,大部分地区不再人工收割,收割期缩短到7-10 d,水稻秸秆的营养品质有所改观,牲畜饲用价值提高。
据测定,单季晚稻成熟后收割前后期的稻草含水量相近,在67%左右,但茎叶比相差很大,初期为3.16∶1,后期6.13∶1,营养成分详见表1。
表1 稻草收割前后期干物质中营养成分
由表1可见,后期收割稻草的粗蛋白含量明显偏低,粗纤维、粗灰分含量偏高。
2.2包裹青贮成本下降 稻草利用高成本的难题之一就是加工、贮藏和运输成本,采用打捆机在水稻收割时直接打捆压实后,稻草从田头到牧场的运费就大幅下降。运回的草捆用拉伸薄膜包裹青贮,保存期可达一年以上。牧草捆裹青贮是在传统青贮的基础上研究开发的一种新型饲草料加工及贮存技术[6],草捆包裹特制的聚乙烯膜起到密封作用,达到青贮目的,既能保持牧草营养成分,又能达到长时间贮存,便于移动或运输。新鲜稻草捆裹青贮就是在水稻机械收割时,在收割机上挂接打捆机,将脱粒后的稻草直接打捆,按上海STAR农机公司生产的MRBO850圆捆机为例,每捆草体积50 cm×70 cm,重约25-30 kg,从田头运回牧场后用包膜机包裹后贮藏待用。目前进口拉伸膜价格330元/卷,每卷包裹100捆计(裹4层贮一年左右),拉伸膜成本为3.3元/捆,即每kg稻草0.11-0.13元,短期贮藏(2-4个月),裹2层计,每kg成本约0.06元左右。据调查,国内河北、广东等地开始生产拉伸膜,价格为260元/卷,比进口降1/4,即短期贮存的膜成本约0.045元。圆捆机每台2.7万元(每h打捆60-90捆),包膜机每台1.3万元(每min 1卷以上)。
鲜稻草机械打捆结实度高,能将稻秆压裂,挤出空气,形成良好的厌氧环境,避免了过去鲜稻草青贮试验时采用水浸排气办法,既费时,易霉烂等问题[7]。据江西农大试验(2004),稻草添加玉米粉、菜籽粕后进行常规方法与包裹方法青贮相比,处理后结果见表2,包裹工艺比常规工艺可提高粗蛋白1.24%,降低粗纤维2.93%,中酸性洗涤纤维分别下降2.60%、5.33%[8-9]。
表2 不同处理稻草的化学成分含量
2.3青贮技术的发展 饲料紧缺是世界性问题,应用青贮技术开发利用饲草资源受到各国重视,其发展速度很快,尤其是优良青贮复合菌种的培养筛选组合,青贮效率提高;发酵促进剂、发酵抑制剂、营养性添加剂、防腐剂、吸附剂等秸秆青贮添加剂的研发等技术均已相当成熟,可改善青贮物料的品质。据杨价民等报道(1995)[1],新鲜稻草青贮4周后,其营养成分中的中性洗涤纤维含量增加,粗蛋白则基本不变,但单纯稻草因干物质中可溶性物质少,其pH值下降有限,见表3。
表3 稻草青贮营养成分对照
据汤丽琳等(2002)[2]进行稻草微生物发酵、氨水、尿素处理后(表4),各组随贮存时间的延长,粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维均呈减少趋势,能提高瘤胃微生物对稻草有机物的降解率。其结果和张浩(1999)[3]、孙国君等(1998)[4]等试验相近。刘春龙等(2001)[9]将稻草进行微生物发酵青贮和复合酶处理,粗蛋白分别提高15.6%、11.8%,粗纤维分别下降11.2%、21.8%,干物质和中酸性洗涤纤维瘤胃降解率分别提高35.92%、18.04%。
表4 不同处理后稻草营养成分含量
使用添加剂能改善青贮稻草的营养价值和适口性[5],鲜稻草分别添加甲酸(0.5%)、蔗糖(2%)、蔗糖+尿素(5%+0.2%)、乳酸菌(10×109个/mL),处理40 d后营养成分及消化率见表5,应用添加剂后,青贮稻草品质改善,质地柔软,具有酸香味,明显提高肉牛采食量,风干稻草,纯稻草青贮、乳酸菌青贮,平均头日采食量为3.93 kg、5.41 kg、7.59 kg。
表5 不同添加剂处理青贮稻草的营养成分及消化率
由于稻草无氮浸出物和粗蛋白质含量较低,可影响其青贮效果和营养价值,有针对性地添加氮素、能量(糖类)、复合酶制剂等添加剂,再选择适宜的青贮发酵菌,就能解决上述问题,如吴跃明等(2003)[8]采用鲜稻草添加由纤维素酶和木聚糖酶组成的复合酶制剂青贮,30 d后其营养成分与玉米秸相比(表6),能促进乳酸菌发酵,但品质比玉米秸低,在青贮稻草中再添加麸皮,则能有效改善青贮稻草的发酵品质和养分消化率,提高其营养价值(表7)。
表6 加酶处理对青贮玉米秸和稻草化学组成、干物质回收率、pH和有机酸含量的影响
表7 添加酶与麸皮对青贮稻草化学成分、干物质回收率、pH和有机酸含量的影响
注:差异显著,E为酶效应;W为麸皮效应;EW为酶与麸皮的互作效应。*表示差异显著(P<0.05);**表示差异极显著(P<0.01);NS表示差异不显著(P>0.05)。
总之,稻草作为秸秆的一种,青贮发酵后营养成分、物理特性和适口性均可得到有效改善,使部分纤维物质、淀粉及果胶等转化为各种糖类,利用酵母和乳酸类细菌将其中的某些成分进一步合成营养价值较高或适口性较好的物质,如蛋白质、氨基酸、维生素、有机酸、未知促生长因子等[10-11]。
3 稻草青贮饲料化社会经济价值分析
3.1稻草资源丰富及利用的迫切性 水稻产区稻草资源十分丰富,浙江省水稻播种面积1500万亩左右(1亩=667 m2),鲜稻草产量按每亩800 kg计(收割机割留茬20cm),年产量1200万t,如1/3青贮饲料化利用,能提供400万t青贮饲料。
就现状看,尤其是经济发达地区,由于劳动力成本急剧上升,象山县普通用工目前每工达到70元,按此计算,用传统办法将稻草干制后利用,每kg干稻草成本在0.4元,作为饲料,其经济价值很难体现。同时,水稻收割后稻草全部留在田中,下作冬种无法实施,稻草焚烧又影响环境,矛盾突出,加重了冬季抛荒现象,象山县水稻播种面积16万多亩,其中单季晚稻14万亩,下茬冬种不足2万亩。
3.2青贮稻草的饲用价值 从青贮稻草饲料化可行性分析中可看出,稻草青贮,特别是有针对性地添加添加剂后的营养价值显著高于普通干稻草。钟文晨等(1997)[11]用微贮稻草、氨化稻草饲喂本地山羊,在相同的精料条件下,微贮组日增重高于氨化组2.77%和对照组(未处理稻草)59.05%,试验期3个月,按当地价格核算,对照组每羊亏7.82元,微贮组、氨化组分别盈9.73元和7.15元。证明微生物发酵处理后的稻草饲喂草食家畜效果显著优于普通稻草。稻草是水稻产区饲喂牛羊的传统饲料,应用现有技术,对鲜稻草实施青贮,不但生产成本较低,饲用价值较高,就利用稻草资源,发展草食畜禽角度看,其效益和前景十分看好。
优质青贮稻草品质接近青贮玉米秸[8]。按此算,饲喂杂交肉牛,日饲喂量12.5 kg,一年4600 kg左右,全省如开发生产400万t青贮稻草,年可新增肉牛饲养数80多万头,加上现有饲养量完全能满足全省牛肉的市场需求,按每头产值0.4万元计,能实现养牛产值32亿元。从经济效益看,每头杂种肉牛日耗青贮稻草12.5 kg,精料6 kg,日增重1.65 kg,精料成本1.5元/kg,肉牛价格10元/kg,青贮稻草成本0.2元/kg计,饲料成本6.97元/kg,每增重1 kg,毛利3.03元/kg,具有很好的经济效益。另外,水稻产区大多数经济比较发达,应该有能力在国内率先组织优质牛肉生产,满足中高档牛肉消费及出口需要,青贮稻草解决了生产中粗饲料来源问题。
4 青贮稻草饲料化措施建议
4.1行政措施 一要加强稻草饲料化的意义宣传,将这项工作提高到保护生态,促进农业循环经济发展的高度上, 摆上政府部门的议事日程。二要加强稻草青贮利用环节的补助,在青贮机械采购和包裹青贮拉伸膜生产中给予适当补贴,满足稻草青贮及饲喂技术研究的科研经费。三要引导农户走合作化道路,制订一系列优惠政策,把稻草采收、青贮、销售、养殖应用有机结合起来,提高青贮稻草的饲料化效率。
4.2技术措施 利用现有青贮技术,加大稻草青贮技术的研究力度,开发稻草青贮专用机械和提高青贮品质的专用添加剂配方,降低青贮稻草成本,提高其饲用价值。针对畜产品市场需求形势,开展青贮稻草饲料应用技术研究,研制系列青贮稻草饲料配方及配套畜禽饲养管理技术。
[1] 杨价民,郑永祥,林育安,等.青贮对稻草和稻秆之化学组成变化及其瘤胃内分解之影响[C].中国畜牧学会会志,1996,25(3),273-286.
[2] 汤丽琳,夏先林,张则,等.不同处理方法对稻草营养成分影响研究[J].草业科学,2002,19(7):26-29.
[3] 张浩.不同处理稻草的营养成分及干物质降解率比较[J],中国畜牧杂志,2000,36(6):25-27.
[4] 孙国君,祁凤华,李魏思.尿素和微生物处理对稻草营养成分的影响[J].石河子大学学报(自然科学版),1998,2(1):22,73.
[5] 李成云,宋铁镇,秦炜赜.不同添加剂处理对鲜稻草青贮营养价值及适口性的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2006,9:59-60.
[6] 陈功.牧草捆裹青贮技术及其在我国的应用前景[J].中国草地,2001,23(1):72-74.
[7] 王宝理,卢月香,郭元芬.早稻草的青贮试验[J].草与畜杂志,1998,4:27-28.
[8] 吴跃明,刘建新,刘丹,等.添加复合酶制剂与麸皮对玉米秸、稻草青贮发酵品质和养分消化率的影响[J].中国兽医学报,2004,24(3):298-303.
[9] 刘春龙,孙凤俊,李长胜,等.不同处理方法对稻草营养价值的影响[J].黄牛杂志,2002,28(1):28-29.
[10] 计成主编.新型蛋白质饲料开发与利用[M].北京化学工业出版社,2006:68-73.
[11] 钟文晨,章践明.氨化、微贮稻草与普通稻草饲喂山羊的效果对比试验[J].江西农业科技,1997.5:46-48.