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氨化秸秆饲喂牛羊技术探讨

2022-06-05许秀花

中国乳业 2022年5期
关键词:氨化液氨麦秸

许秀花

山东省莒南县大店畜牧兽医站,山东临沂 276612

0 引言

我国农作物秸秆资源丰富,年产量超过9 亿吨,其中,玉米秸秆、小麦秸、稻草的总量占到60%以上,作为饲料喂牛羊的利用率仅占25%,其他都用作粉碎还田、焚烧,少部分用于工业生产原料。由于大部分农作物秸秆比较粗硬,直接喂牛羊适口性差,营养价值和消化利用率也不高,如果在这些秸秆中加入一定比例的液氨(无水氨)、氨水、尿素、碳酸氢铵等氨源溶液并进行密闭存放,经氨化作用,使秸秆中的木质素、纤维素、半纤维素等分离,从而使消化液和细菌酶类能与纤维素起作用,再用来饲喂牛羊,其适口性、营养水平和消化利用率就能得到大幅度改善。试验证明,经过氨化处理的秸秆,粗蛋白质水平可提高1~2 倍,牛羊等反刍家畜的消化率可提高20%~30%,氨化后秸秆总的营养价值可提高1 倍以上[1]。实践证明,氨化处理是促进农作物秸秆饲用转化,加快农业绿色低碳发展、助力“双碳”工作的重要途径。此外,含水量高的农作物秸秆经过氨化处理,还可防止霉变,并能杀死秸秆上附着的寄生虫卵,有效防止寄生虫病的发生。

1 氨化秸秆的原料处理

1.1 原料的选用

适用于氨化处理的秸秆多种多样,麦秸(小麦秸、大麦秸、燕麦秸等)、玉米秸、豆秸、高粱秸、稻草、老芒麦、向日葵、油菜秸等均可。收获籽实后要尽快进行氨化处理,避免因在野外暴露时间过长、风化严重,叶片脱落,营养损失;同时防止长期堆积受潮霉变。

1.2 秸秆含水量的调整

水是氨的载体。秸秆含水量低,水都吸附在秸秆上,没有足够的水充当氨的载体;含水量过高,不但开窖后需要延长晾晒时间,而且由于氨浓度降低容易引起秸秆发霉变质,影响氨化效果。通常情况下,用于氨化处理的秸秆含水量调整到25%~35%比较合适。但是,一般秸秆的含水量为10%~15%,因此进行氨化处理前必须加水调整。加水的量可用下列公式计算:

其中,x—秸秆中的加水量(千克);A—氨化秸秆的理想含水量(kg);B—秸秆原始含水量(kg);G—氨化所用秸秆量(kg)。

例如,如果氨化含水量为12%的小麦秸1 000.0 kg,要求氨化时麦秸的含水量为35%,需另加水的量为:

加水时,可用喷雾器将应该加入的水均匀地喷洒在秸秆上,而后再装入氨化设施中;也可在秸秆装窖时洒入。由下向上逐渐增加,以免上层过干,下层积水[2]。

2 氨化处理秸秆的主要氨源及用量

氨化处理秸秆的主要氨源有液氨(无水氨)、尿素、碳酸氢铵和氨水等。

2.1 液氨(无水氨)

液氨是氨的液态形式,含氮量82.3%,是氨化秸秆最经济、效果最好的氨源。风干秸秆中的添加量为3%~5%。用量超过5%,多余的氨则会以游离氨的形式存在于秸秆中,因其特殊的气味影响秸秆的适口性,不利于牛羊采食。

液氨在常温常压下会迅速气化为气体(氨蒸气),因密度比空气小,在草垛中主要向上运动。液氨属有毒易爆危险物品,需要用专用液化氨罐装运,运输、贮存、使用过程中要严格遵守技术操作规程,严防意外事故发生。

2.2 尿素

尿素为无臭、无味、易潮解挥发的白色晶体颗粒,是农业生产中经常使用的氮肥,含氮量46.67%,在适宜的温度和脲酶的作用下,可水解出氨用于秸秆氨化,一般用量是风干秸秆重量的2%~5%。由于尿素可以常温下贮存,氨化过程中也不需要像液氨一样密闭,使用安全可靠,便于在农村大面积推广使用。但有些秸秆中脲酶含量很低,使用尿素氨化秸秆时效果较差。

氨化秸秆时,可直接从市场上购买农用化肥尿素溶于水中喷洒即可。

2.3 碳酸氢铵

俗称碳铵,常用农用化肥的一种,含氮量15%~17%。适宜的温度条件下,1.0 kg碳铵分解释放215.0 g氨,用于氨化秸秆时,使用量为风干秸秆的8%~12%。

使用碳铵氨化秸秆,成本低,方便可靠,而且梅雨季节处理的秸秆霉斑比用尿素处理的秸秆少,牛羊不易引起中毒。但碳铵氨化秸秆的效果不如尿素,而且可增加秸秆的苦咸味,适口性较差[3]。

2.4 氨水

氨水是气态氨的水溶液,含有氨、氢氧化铵,易挥发,具有强烈的刺鼻气味,一般浓度20%~35%,含氮量15%左右。氨化秸秆时,常用量(浓度为20%的氨水)为秸秆干物质重量的12%,具体用量应根据氨和风干秸秆含水量来确定。例如,氨化1 000.0 kg风干小麦秸(含水量10%),以3%的氨和秸秆比例计算,需要20%氨水的用量为:

如果将需要氨化的小麦秸含水量调整到30%,需要加水的量为 ,则:

计算后得,x=419.2 L。

需购买20%浓度的氨水150.0 kg;调制小麦秸到适宜的含水量,需加水419.2 L。这样,可以用419.2 L水稀释150.0 kg 20%的氨水,直接用稀释后的氨水进行小麦秸的氨化处理。

3 氨化秸秆的处理方法

根据牛羊场的规模、规划、自身生产等实际条件,选择恰当的处理方法。大中型养殖场(户)可以利用现成的青贮窖作为氨化处理场所,实行窖氨化法,既便于密封,又易贮藏;也可以直接在不易积水、取用方便的平地上堆垛氨化处理;还可以使用氨化炉氨化。小规模养殖场(户)可以挖土窖(池)氨化、用塑料袋氨化或者缸贮氨化等方法。

氨化秸秆处理方法的关键是氨源的加入,不论使用哪种氨源、采用哪种处理方法,都要掌握以下最佳条件和处理方法(表1)。

表1 秸秆饲料的氨化处理最佳条件和处理方法

3.1 窖氨化法

3.1.1 选址建窖

氨化窖最好建在不易积水、操作和取用方便的地方。氨化窖的设计和青贮窖一样,可地上、可地下、还可半地上半地下。一般为地下式,开口设在窖顶,口形可长可方。氨化窖可建成长方形,相邻两个窖中间用一堵隔墙隔开,建成双联池(图1)更好,这样可轮换氨化秸秆。氨化窖(池)的断面图如图2所示。

图1 双联池示意图

图2 氨化窖断面图

窖的大小,可根据牛羊的数量、体重以及每年的氨化次数等情况来确定,一般每立方米窖内可装填风干麦秸、玉米秸、稻草等150.0 kg左右,按1 只体重30.0~40.0 kg的青年羊,每天喂氨化秸秆3.0 kg;1头体重300.0 kg的青年牛,每天喂氨化秸秆7.0 kg,根据这些参数,可大体估算出窖的大小。窖的四周用水泥抹平,底层放上龙骨架,也可以铺设塑料布[4]。

3.1.2 秸秆处理与氨源准备

要氨化处理的秸秆需无霉变。将秸秆铡短,越是粗硬的秸秆如玉米秸,需要铡的越短,柔软的秸秆相对可以长一点,一般可铡短到2~3 cm。

所用的氨源一般是尿素和碳铵,每100.0 kg秸秆(干物质)大体需5.0 kg尿素或16.5 kg碳铵,40.0~50.0 kg水。在窖外比较平坦的地方,把尿素或碳铵先溶到水里搅拌,然后一层秸秆、一层氨源水,均匀拌好,这是保证氨化秸秆饲料质量的关键。如果同时加0.5%的盐水(但不增加水的总量),可改善氨化饲料的适口性[5]。

3.1.3 入窖

将拌好的秸秆分层放入窖内,放一层,踩一层,边装窖边踩实,装填高度要高出地面0.5m以上,然后压上龙骨,用塑料薄膜覆盖封严,再压上一层夯土,周围开上一条排水沟,保证氨化窖内不进水、不透气。

3.1.4 开窖饲喂

秸秆氨化成熟的速度随外界环境气温的升高而加快,一般4~17 ℃时贮8 周,17~25 ℃贮4 周。生产实践中,一般按照夏季贮10 d,春秋贮15 d,冬季贮30~45 d。待秸秆变为黄褐色时氨化即告成熟。此时,即可开窖,清除表面夯土层,揭开薄膜,开启通风。注意开窖取料时,喂多少取多少,随取随封口。

优质的氨化秸秆开窖时有浓烈、刺鼻的氨味,经2~5 d放净余氨后有浓郁的糊香味,颜色黄褐,手感柔软蓬松,无霉斑、无霉味,无腐烂变质。开始喂牛羊时,应由少到多,少给勤添,先与牧草、谷草、优质青干草等搭配饲喂,1 周后氨化秸秆的饲喂量可提高到粗饲料总量的30%。应与精料配合饲料搭配使用[6]。

目前,国内已研制出专用秸秆氨化处理机械,通过揉搓与撞击将秸秆纤维纵向裂解,并通过同步化学处理剂的作用,使木质素溶解,半纤维素水解和降解,提高秸秆的可消化利用率。有条件的规模牛羊养殖场(户)可以使用。

3.2 堆垛氨化法

3.2.1 氨化地址的选择

堆垛氨化的地址,要求地势平整、高燥,不易积水,操作和取用方便。

3.2.2 秸秆打垛

地面铺设厚度0.1~0.2 mm(10~20 丝)的无毒聚乙烯塑料薄膜。秸秆打垛有两种形式,可打捆草垛,也可打散草垛。

(1)捆草垛

先将秸秆用打捆机打成草捆,码成草垛。为方便取用,码垛不要太高,2.0~3.0 m为宜,长宽可根据加工秸秆的数量确定,垛顶垛成屋脊型。打垛的同时,在草捆之间放上几根木棍,便于之后通氨,也可直接放上几根多孔的硬塑料管。之后覆盖塑料薄膜,垛顶用砖块、废旧汽车轮胎等压住,用绳网罩紧。草垛边角覆土、压实。

(2)散草垛

直接将风干秸秆切碎、铡短到3.0 cm左右,调整含水量后,放上多孔的塑料管或木棍,便于通氨,然后一层层摊平、压实,堆成高2.0 m的方形垛、圆锥形垛,垛顶屋脊型,盖上薄膜,压实罩牢,边角覆土。

3.2.3 秸秆处理

风干秸秆切碎、铡短,一般长度3.0 cm,玉米秸秆粗硬、高大,还可以铡的更短,1.0 cm最好,便于压实。边堆垛边调整含水量,风干秸秆含水量低于20%时,需要在每个草捆上或铡碎的秸秆上喷水调整到20%。

3.2.4 堆垛及注氨

堆垛法适宜用液氨作氨源,特别是打垛。打垛完成后,抽出木棍,换上通氨钢管,或将液氨罐直接和硬塑料管接通,按秸秆重量的30%通氨。

3.3 氨化炉法

3.3.1 氨化设备

氨化炉是用金属或土建、金属拼装而成的密闭粗饲料氨化设备,可通过人工加热,在短时间内(20~30 h)快速完成秸秆氨化过程。金属箱式氨化炉、土建式氨化炉和拼装式氨化炉都由炉体、加热装置、空气循环系统和秸秆车(草车)组成。炉体要保温、密闭、耐酸碱腐蚀;加热装置可根据当地实际情况,采用电加热,或用煤炭做燃料,烧水通过水蒸气加热;秸秆车便于秸秆、干草装卸、运输和加热,有铁轮架、能在铁轨上运行,以铁网车最好,便于装运切碎的秸秆。

种植烤烟的地区,也可以使用烤烟炉进行秸秆氨化,以节约设备投资。

3.3.2 氨化方法

氨化炉氨化秸秆,用碳铵作碳源最经济,也可以用5%尿素作碳源。碳铵的用量相当于秸秆干物质重量的8%~12%,溶解在用于调整秸秆含水量(使秸秆含水量达到45%)的清水中,在炉外均匀喷洒在秸秆上,拌匀后装入秸秆车,推进炉内,把炉门关严后开始加热。电加热时,开启氨化炉上的电热管,温控仪调整到95 ℃左右,加热14~15 h,切短电源后再闷炉5~6 h,然后打开炉门,推出秸秆车,取出秸秆,自由通风,放净余氨后即可饲喂。用煤炭为燃料,使用水蒸气加热时,往往达不到95 ℃,可适当延长加热时间[7]。

4 氨化秸秆的品质检验

氨化秸秆在饲喂牛羊之前,要进行品质检验。

4.1 感官评定

秸秆氨化效果的好坏,可通过感官指标进行大体评定。一般感官评定的项目包括以下内容(表2)[8]:

表2 氨化秸秆品质的感官鉴定

4.2 饲喂效果评定

氨化秸秆质量好坏,最终还是要看饲喂效果。将氨化秸秆和未经氨化的秸秆分别饲喂牛羊,比较其适口性、采食量、增重速度、生产性能(产肉、产奶、产毛等)等;有条件的养殖场,可进行牛羊的消化代谢试验,测定秸秆消化率、利用率、营养价值等方面的差别,便可一目了然。

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