玉米秸秆饲料化利用限制因素与关键技术控制分析

于宝

摘   要：目前，我国玉米秸秆饲料加工技术取得了阶段性成绩，但玉米秸秆饲料仍存在营养价值低、口感差、家畜不易消化的问题，加大了玉米秸秆饲料化技术的难度，面临粮食短缺、能源紧张的现状。合理开发利用玉米秸秆，实现其饲料化，将会在很大程度上缓解饲料短缺问题。基于此，以莱阳市农业技术推广中心的玉米秸秆饲料加工技术为例，着重探讨玉米秸秆饲料化利用限制因素，针对这些限制性因素，提高技术研究，实现玉米秸秆饲料化关键技术的突破性进展。

关键词：玉米;秸秆饲料化;饲料加工;限制因素;关键技术

文章编号： 1005-2690（2020）10-0033-01       中图分类号： S816.53       文献标志码： B

玉米秸秆饲料是能源有效再生利用的体现，玉米秸秆饲料化对于缓解世界饲料短缺问题以及减少玉米秸秆焚烧引起的环境污染起到积极的作用。随着加大玉米秸秆饲料研究，利用玉米秸秆合理加工处理，不仅提高了秸秆的利用率，还能提高饲料经济效益，进而促进农业和畜牧业持续健康的发展。

1   玉米秸秆饲料化的经济和环境意义

目前我国玉米秸秆年产量超过6亿t，约占世界秸秆总量的25%。但是，目前我国农作物秸秆的处理方式较为不合理，多是焚烧或还田，而仅少量用于造纸等行业。上述玉米秸秆处理方式不仅引起环境污染、造成秸秆资源浪费、破坏土壤营养结构，甚至不利于应对能源紧张的社会现状。面对能源日益紧张的今天，需加大秸秆资源开发力度，丰富资源类型，利于保护环境，提高资源的利用效率，也能促进玉米秸秆利用价值的提高，其中玉米秸秆饲料化缓解能源紧缺现状，提高饲料的经济效益[1]。

2   玉米秸秆饲料化利用限制因素

2.1   玉米秸秆的化学特性

玉米秸秆饲料化利用限制因素主要包括植物秸秆本身的化学特性以及玉米秸秆饲料化技术水平较低。这两方面是影响玉米秸秆饲料化利用的主要限制性因素。植物秸秆作为一种可循环利用物质资源，在实现饲料化过程中存在利用限制性因素，不利于实现玉米秸秆饲料化。植物秸秆的主要成分包括纤维素、半纤维素、硅酸盐、木质素以及蛋白质等植物细胞壁，这些植物细胞壁具有不溶于水、营养含量低、不易被消化等特点，其中半纤维素具有不溶于热水、溶于稀酸的化学特性，木质素是主要限制动物吸收秸秆饲料各种养分的因素，木质素与纤维素、半纤维素紧密结合，构成营养含量少、口感差、不易消化的粗纤维。使得玉米秸秆作为饲料存在营养价值低、蛋白质含量低、口感差、粗纤维含量高、不利于家畜消化等限制性因素。

2.2   玉米秸秆饲料化技术存在局限性

蒸煮物理处理法虽然能实现秸秆木质素软化水解，但是这种方法要求设备性能较为先进，进而加大了生产成本。化学法中的碱处理法需要使用大量的碱，经碱处理法后需用水进行冲洗，且用水量较大，不仅造成水资源浪费，还会污染环境。即使碱处理的化学法改变秸秆化学组成，增加秸秆饲料可用性，最大限度降低不溶于水、营养含量低、不易被消化等问题的影响，但无法改善玉米秸秆的生物环境，加之不合理的酸碱回收方式，加大了环境污染问题。

3   玉米秸秆饲料化利用关键技术控制

莱阳市农业技术推广中心在玉米秸秆饲料加工技术上主要采用了化学法、物理法以及生物法，下文将对这3种关键技术進行细致的分析。

3.1   物理法

秸秆饲料的物理法较为方便，先进行粉碎、浸泡、压块、蒸煮等流程。粉碎能有效实现木质素与纤维素和半纤维素的结合，破坏粗纤维结构，进而降低粗纤维含量，促进动物消化和吸收。蒸煮也是玉米秸秆饲料化常用处理方法，蒸煮方法软化水解秸秆木质素，进而降低木质纤维素含量，增高体外消化率。

3.2   化学法

化学处理法是依据化学试剂与秸秆内分子结构间的作用来实现对玉米秸秆饲料化。通过化学处理法改变玉米秸秆的内部分子结构，化学变化破坏玉米秸秆粗纤维结构，进而降低粗纤维含量，生成易于动物消化吸收的消化酶，进而提高秸秆消化率。化学法主要包括以下几种：①碱处理法。碱处理试剂有Ca（OH）2等。该试剂的使用影响玉米秸秆中的纤维素的氢键活性，使得纤维素分子发生膨胀并溶解，进而降低粗纤维含量，易于动物消化吸收。②氨化处理法。氨化法的试剂成分主要有氨气、尿素和液氨[2]。氨化法与碱处理法在原理上较为相似，含有氨气、尿素和液氨等试剂，与秸秆中的有机物质发生反应，破坏木质素与多糖间的酯键，在不同试剂质量分数下对玉米秸秆中的木质纤维影响也不同，其中尿素处理方式较氨气和液氨对木质纤维素结构的破坏较为显著。③高锰酸钾处理法。不同浓度的高锰酸钾溶液也能有效降低玉米秸秆中的木质素含量，进而大大降低与纤维素、半纤维素的化学反应。④氧化剂处理法。氧化剂处理的氧化剂有O3、SO2等。其原理为在O3、SO2等氧化剂下破坏纤维共价键，增大酶与细胞壁的接触面积，降低粗纤维含量、易消化吸收的消化酶，进而提高秸秆消化率。

3.3   生物法

青贮生物法指将新鲜的玉米秸秆经切短、填入、压实等处理后，置于青贮窖中隔绝空气，经发酵处理转化为有机酸，玉米饲料将更加多汁、营养丰富、易于消化。微生物处理法是以有益微生物为发酵剂，通过微生物作用酶解木聚糖链和木质素聚合物酯链，这种处理方式将能提高动物对粗纤维的消化吸收，拓宽玉米秸秆的饲喂范围。

总之，玉米秸秆饲料化处理技术包括物理方式、化学方式以及生物方式，在玉米秸秆饲料化处理过程中，3种各有其技术优势。对此在秸秆饲料化处理过程中，要注意几种方法的结合使用，增加饲料的营养价值，提高玉米秸秆饲料化的经济效益和社会效益。

参考文献：

[ 1 ] 杨希文，李永清，邓玉芳，等.临夏州玉米秸秆饲料化利用现状及对策[J].畜牧兽医杂志，2019，38（2）：50-51，55.

[ 2 ] 何小明，高蕾，白鑫.影响玉米秸秆饲料化利用率的相关因素和改善技术研究[J].中国饲料，2018（2）：65-68.