玉米秸秆发酵技术探究
2021-12-01韩元震
韩元震
(榆林职业技术学院 陕西榆林 719000)
陕北地区土壤比较贫瘠,所以适合种植的农作物较少,玉米是适宜种植的农作物之一,但是在收割玉米之后,如何处理秸秆是个问题。因为秸秆不能够食用,早先农民会对其进行焚烧处理,但是这种处理方式很容易引发火灾,而且会对空气和环境造成污染,因此被禁止了。在禁止焚烧秸秆后,大部分的农户会选择将秸秆还田,但是仍有诸多弊端,青贮和黄贮的出现解决了这一难题。文章将就青贮、黄贮技术及黄贮技术的优点展开论述。
1 背景
玉米收获后,田间剩下的秸秆一般无人问津。虽说秸秆可以被间接氨化,作为地里的肥料,增加土壤的养分,但是这需要一定的时间,而且秸秆中含有大量的幼虫卵还有带菌体,难以完全清除,不及时清除可能会对后续的农作物种植造成极大的影响,而且秸秆还田需要将其埋在较深的土壤中,如果处理不到位,还会影响到下一茬种子的生长,除此之外还有很多后续问题,因此处理起来很麻烦。
秸秆中含有氮、磷、钾等营养元素及有机质等养分,合理运用玉米秸秆,对其进行资源化利用对保持农业生态平衡有着积极的作用。有的农民为了节约成本,直接将其作为饲料使用,但是牲畜不仅无从下口,而且难以消化和代谢,其消化率不到40%,所以需要对其进行发酵处理,即青贮和黄贮[1]。
青贮和黄贮主要是一种微生物学和生物化学的过程,经过配比,利用微生物技术,对秸秆进行发酵处理。由于陕北地区冬季作物较少,为了提高资源的利用率,可以使用青贮、黄贮技术对秸秆进行处理后再将其作为饲料。陕北地区适合养殖的牲畜不多,效益不高,不适合大面积养殖业的发展,但是如果将其作为饲料喂养自家的牲畜,或者将处理后的秸秆作为饲料进行售卖,也是不错的选择,下文主要对青贮技术和黄贮技术做出简介。
2 青贮与青贮饲料使用注意事项
青贮技术适用于刚收割后的玉米秸秆,此时的玉米秸秆含有较丰富的水分,在处理过程中不另外加水,也不会导致养分流失,处理后的形成秸秆饲料口感较好,有利于增进牲畜食欲,解决冬季饲料不足的问题。
青贮饲料中含有的酸性物质较多,为了中和其酸性,在进行饲喂时需要添加缓冲剂,如小苏打。如果没有添加缓冲剂,一些动物食用后可能产生不适,如牛食用之后可能会导致瘤胃酸过多,甚至瘤胃酸中毒,不利于牲畜的消化和健康。也可以在喂食时搭配其他的饲料混合使用,如青干草。
3 黄贮
黄贮技术和青贮技术的工作原理一样,都是利用微生物技术,不同之处在于黄贮技术可以用较干燥的秸秆作为原材料,比较方便,在冬季也可以进行,比较适用于陕北地区,下文主要就黄贮技术的主要过程及其优势进行论述。
3.1 实施要点
3.1.1 黄贮窖池的建造
首先为了拿取饲料方便,窖池可以尽量离养牲畜的圈舍近一些。建造窖池时应该对地下水位进行考察,避免地下水进入窖池,导致功亏一篑;其次还需要清理窖池中的杂物、污水等,防止对窖池造成污染;另外黄贮应尽量选在晴天进行,防止雨水对其造成影响。
3.1.2 玉米秸秆的切碎与装填
首先,在对秸秆进行切碎处理时,应按照规定的长度切碎,方便发酵的进行(主要是方便为乳酸菌发酵提供养分,加速发酵);其次,切碎和装填可以同时进行,能够有效避免其受到暴晒和污染;再次,装填时的装填高度可以高于窖池的高度,因为在发酵过程中,玉米秸秆会不断下沉;从次,为保证黄贮的质量,装填速度应该要快;最后,在装填的同时需要对其进行压实处理,防止空气的进入(为乳酸菌提供良好的厌氧环境),也方便原料汁液的渗出。大规模的黄贮处理可以借助机器进行压实,但是细节的处理还需要人工进行,在压实时需要注意清洁卫生,防止杂物进入[2]。
3.1.3 辅料的增加
添加辅料主要是为了提升黄贮饲料的质量,提高玉米秸秆的营养价值,同时提高牲畜对秸秆黄贮饲料的消化率和利用率。添加的辅料一般有食盐、水、尿素、高锰酸钾和玉米粉,等等。添加玉米粉可以增加秸秆中的含糖量,有利于微生物发酵;添加尿素可以减少最上层腐败的可能性;添加高锰酸钾主要是为了灭菌。
黄贮技术与青贮技术加入的发酵菌剂不同,黄贮加入的是高效复合菌剂,在适宜的厌氧环境下,将大量的纤维素、半纤维素,甚至一些木质素分解,并转化为糖类。糖类经有机酸发酵转化为乳酸、乙酸和丙酸,并抑制丁酸菌和霉菌等有害菌的繁殖,最后达到与青贮同样的贮存效果。由于黄贮不受秸秤含水率限制,一年四季都可以进行,是非常有推广价值的饲料贮存技术。
由于陕北地区的主要土壤类型为黄绵土、黑垆土,土壤中的有机质含量低(主要因为陕北地区土层侵蚀严重,肥力和产量低),相较于其他土壤来说营养物质较少,所以在添加辅料时,还要注意添加营养元素,如磷、钾、钙等,否则很容易导致发酵不良。
3.1.4 窖池的密封工作
常见的密封工作步骤:首先用青草盖住黄贮料的表面;其次用塑料薄膜将窖池四壁覆盖好,再盖一层塑料薄膜,用泥土等压实。这样可以有效防止雨水的渗入,最大限度地保证黄贮的质量[3]。
3.2 黄贮的注意事项
加水要适量,最好是握住贮料时有水渗出,但不至于多到滴落的程度。
3.3 黄贮的好处
3.3.1 减少蛋白质饲料的使用
秸秆进行黄贮后生成的饲料中含有大量的氨,牲畜食用后可以运用非蛋白氨合成蛋白质,从而减少蛋白质饲料的使用。
3.3.2 减少成本的同时提升牲畜的免疫力
秸秆发酵的饲料属于天然有机饲料,营养健康,不用再去另外购买饲料,能够为牲畜提供纯天然的营养物质,而且长期用秸秆发酵有机饲料可以提升牲畜的免疫力。
黄贮的原材料秸秆在农村并不少见,很容易就能以比较便宜的价格购得,保存时间长,黄贮过程简单,容易操作;发酵秸秆所使用的发酵剂很少,而且窖池可以就地挖掘,成本低,效益高;秸秤发酵对温度的适应性强,一年四季都可以进行,冬季也可以进行黄贮,只是所需时间较长,使用发酵技术后的有机饲料保质期长,不易腐败,还能改善食草性动物的(牛、羊)的微环境,好处很多。
3.3.3 增加牲畜的食欲和提高消化率
秸秆发酵后适口性增强,并且具有醇香味和果香,食用的牲畜比较喜欢秸秆发酵过后的味道,从而降低了饲料成本,黄贮秸秆发酵对原材料要求不高,能适用于各种秸秆发酵。经研究显示,牲畜食用玉米秸秆黄贮后,消化率能提高60 %以上,有利于养殖业的发展。以奶牛的养殖为例,奶牛食用后,瘤胃里面的微生物与其反应,促进了瘤胃中微生物的活动,从而提高了对于玉米秸秆中营养物质的吸收,提高了奶牛的产量[4]。
3.3.4 对环境友好
以往对秸秆大多数是采取焚烧处理,但是容易发生山林火灾,自从禁止后,很多农民不知道如何对其进行处理,喂养效果不佳,作为土壤肥料又弊处较大,实施起来极为不便。
秸秆发酵养殖技术的普及极大地解决了这一难题。目前很多养殖场都在使用这一技术,不仅提高了养殖场的收益,也解决了农民的一大难题,即使农民自身不需要秸秆进行饲料的喂养,也可以对外售卖,解决秸秆堆积问题的同时也增加了另外的收益,一举三得。
黄贮技术相较于青贮技术的一个重要优势就是黄贮对环境的影响更小,资源利用率大,黄贮技术的普及不但能够促进养殖技术产业的快速健康发展,也能够减少对环境的破坏。由于陕北地区本身土壤有机质水平较低,利用黄贮发酵的秸秆饲料用于牲畜喂养可以发展当地的畜牧业,同时还可以利用牲畜的排泄物对土壤施肥,从而提高土壤的有机质水平,实现生态的良好发展。而且除了当作饲料之外,现在黄贮技术理论上适用于寒区大型连续秸秤沼气工程原料预处理,可以有效解决在发酵过程中遇到的能耗大、对环境影响大等诸多问题,有的研究人员已经就此做出了研究[5]。
4 小结
种植玉米后剩下的玉米秸秆看似没用,但只要运用合理的技术对其进行处理,也可以进行资源回收,实现生态循环。希望日后能有更多的技术,能够有效地对看似无用的事物进行资源化利用,促进生态平衡与可持续发展。