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生物发酵农作物秸秆及其在反刍动物饲料中的价值

李东豪 黄海波
  
科创媒体号
2025年501期
武定县猫街镇农业农村发展服务中心 云南猫街 651607 武定县己衣镇农业农村发展服务中心 云南己衣 651603

【摘要】:现阶段我国农业市场经济得到了迅速的发展,乡村农业生产出现了明显的改变,但是在传统农作物秸秆利用方面仍存在一定的不足,部分地区仍沿用传统的秸秆还田方式进行处理,使得农业费用损耗明显提升。而农作 物秸秆饲料法属于农作物秸秆高效利用的途径,不仅能够促进农业的发展,同时对于缓解畜牧业粗饲料资源紧张同样具有积极的意义。但是秸秆用于畜牧业存在适口性差及粗纤维含量高的特点,难以直接作为饲料进行应用,针对此 类情况,通过生物发酵技术对其进行处理,可进一步应用于反刍动物饲料之中,同时对于规避农业种植过程中秸秆焚烧及直接还田具有积极的意义。本文综述了生物发酵农作物秸秆及其在反刍动物饲料中的价值。【关键词】:生物发酵;农作物秸秆;畜牧业;农业;反刍动物饲料

我国属于农业大国,其中水稻,小麦以及玉米等均属于国内重要的粮食作物,在此类粮食作物大规模种植的背景下,为农业以及畜牧业的发展提供了丰富的秸秆资源。但是回顾以往农业及畜牧业发展历程,发现此类秸秆资源尚未得到充分的利用,多数情况下被作为废弃物直接还田或是焚烧,不仅可使得土壤结构受到破坏,影响农业发展,同时可进一步污染大气环境,造成资源的浪费。针对此类情况,2023 年发布的中央一号文件中指出:需大力发展青贮饲料,推进秸秆养畜,促进农业与畜牧业的结合。因而需及时明确高效利用农业生产过程中秸秆资源的途径,通过农业与畜牧业结合,促进其高效、健康可持续发展[1]。但是就秸秆资源而言,其具有更高的木质纤维含量,但营养价值相对较低,在很大程度上限制了秸秆成为反刍动物饲料的路径,而通过物理、化学以及生物技术,针对秸秆落实预先降解处理,可显著改善秸秆中木质纤维素含量,同时可进一步提升其营养价值。在生物工程技术迅猛发展的背景下,通过利用生物发酵技术针对农作物秸秆进行处理,不仅能够改善其营养价值,提升动物消化率,同时可解决农业生产过程中秸秆资源浪费的问题。基于此本文将探究分析生物发酵农作物秸秆及其在反刍动物饲料中的价值,详情如下所示。

1.农作物秸秆资源利用现状

我国主要粮食作物及其他农业副产品产量长期居于世界前列,在国家对粮食安全高度关注的背景下,我国粮食产量呈现为持续性增长的趋势。自十九大报告中明确乡村振兴战略之后,各地政府对于农村居民生活环境改善工作的重视程度不断提升。就农业生产工作而言,其属于物质持续循环再生的过程,在此过程中便涵盖了资源及能力的转化与利用,以及农业废弃物的处置。而我国属于农业大国,在收获农作物之后,可产出超过9亿吨的秸秆,但是此类产物的利用效率仍呈现为低水平状态,多数产物被随意丢弃,促使此类农业资源被大量浪费[2]。就秸秆处理而言,最初多数农业从业人员采用焚烧的方式进行处置,此类处置方式具有四个方面的优势,首先为能够通过焚烧杀灭部分病原菌、病虫害及杂草,降低次年农药使用总量;其次为焚烧后的草木灰属于肥料,可降低化学肥料的使用总量;第三则为便捷性方面的优势,采用焚烧的方式可有效规避秸秆收集、运输以及处理过程中所耗费的成本;最后,通过焚烧可提升田地表面温度,以促进农作物的出苗与返青。但是此类处理方式存在明显的局限性,即:可造成明显的环境污染问题,同时可进一步浪费生物资源,诱发火灾,造成不必要的损失,且在焚烧过程中所产生的物质可进一步影响土壤肥力,出现土壤板结。受到此类局限性的影响,国家出台了禁止焚烧秸秆及秸秆利用的相关政策。提出“五化”的处理对策,即:秸秆肥料化,饲料化,基料化,燃料化以及原料化[3]。起初应用频率最高的处理方式为秸秆肥料化,此类处理方式具有处置便捷,高效的优势,如通过直接还田进行处理,但是存在易出现病害繁衍,损害农作物根系的不足,且焚烧可进一步影响环境。后续燃料化及基料化受到了一定的重视,通过直接针对秸秆进行燃烧,制作秸秆炭,乙醇,沼气等能源,作为燃料供给,但是存在秸秆收集,运输以及处理成本高的局限性。而基料化则主要作为食用菌基料,或是植物育苗与栽培的基料等,可为植物根系的生长,水气的调节以及养分的固定提供帮助,但是此类处理方式存在基料化用量小的不足,难以大量处理秸秆。除上述之外,秸秆在一段时间内作为原料,被用于造纸,板材等工业生产之中,但是此类处理方式存在废水排放以及投入高的局限性。受到上述局限因素的影响使得秸秆资源的问题受到了多方面的关注,通过总结以往发展历程,可将秸秆“五化”处理的优势与局限进行总结,如表1 所示:

表1 秸秆资源“五化”处置对比

饲料化属于现阶段国内秸秆资源利用的主要途径,将秸秆作为粗饲料应用于畜牧业中反刍动物的饲养之中,能够达到物理填充反刍动物瘤胃的效果。但是秸秆自身具有纤维含量高,蛋白质含量不足以及适口性欠佳的特点,在很大程度上影响其饲料化的进程。随着研究的不断深入,发现通过针对秸秆进行物理、化学以及生物等针对性处理之后,可有效改善秸秆的营养价值,适口性以及消化率,为秸秆饲资源的利用提供了新的思路。其中物理处置方式包括:膨化、气爆、热处理等,但是在处置的过程中对于能源的消耗更高,促使成本出现明显的提升。化学处置则涵盖酸化、碱化、氨化以及复合处置等,虽然能够促使秸秆木质纤维得到转化,提升反刍动物的消化率,但是此类处置方式存在更为明显的局限,即处置后的产物存在化学残留,需在此配合其他工艺进行处理,过程中易污染环境。而生物处置技术属于现阶段农作物秸秆处置的高效途径,不仅能够显著改善秸秆的营养价值,适口性以及消化率,同时更加符合绿色农业发展的理念,规避了环境污染的问题,对于促进农业循环经济发展与改革,维持生态平衡,控制环境污染等均具有不可忽视的作用。

2.生物发酵农作物秸秆的优势

生物发酵在农作物秸秆处置中受到了多方面的关注,其对于农业及畜牧业的发展均具有重要的意义。在应用生物发酵处理秸秆的过程中,通过于秸秆饲料中添加具有特异性的活菌制剂,酶制剂以及菌酶复合制剂等,促使微生物在封闭的厌氧环境之中,大量的繁殖,并分泌多样化的酶类,通过针对多糖与木质素进行讲解,破坏秸秆细胞壁中的纤维素-半纤维素-木质素结构,促使秸秆中可消化的碳水化合物及相关营养物质被大量释放,在改善秸秆营养成分的同时,可进一步提升适口性。同时此类处理方式在农业生产以及发展的过程中更加符合绿色农业发展的理念,规避了环境污染的问题,对于促进农业循环经济发展与改革,维持生态平衡,控制环境污染等均具有不可忽视的作用。

3.生物发酵农作物秸秆在反刍动物饲料中的价

3.1 生物发酵农作物秸秆对肉牛的影响

对于肉牛养殖而言,饲料成本在很大程度上可对养殖户经济效益产生明显的影响,针对此类情况,需及时针对饲料的选择进行优化,采用价格低廉且营养成分丰富的饲料进行喂养,在确保肉牛品质的同时,最大程度的降低养殖成本。而农作物秸秆则具有成本低廉,总量丰富的优势,在针对秸秆进行生物发酵处理,改善其营养结构与适口性,提升消化率,在肉牛养殖及生产的过程中具有优良的应用价值。如国内研究显示[4]:采用生物发酵的农作物秸秆具有适口性优良,味道酸香的特点,且进一步对比了肉牛养殖应用乳酸菌青贮饲料与应用风干稻草的效果,发现应用乳酸菌青贮饲料进行饲养的肉牛,其日均采食量出现明显提升。同样一项国内研究显示[5]:通过在稻草青贮之中加入酶抑制剂,可进一步提升稻草干物质在瘤胃中48h 降解率,同时采用此类饲养模式的肉牛每日采食量出现了 58%左右的提升。其次一项研究显示[6]:通过采用发酵小麦秸秆落实对于肉牛的喂养,相比于采用未发酵小麦秸秆喂养的肉牛,其日均体重增长可提升0.2kg 左右,对于提升肉牛养殖效果,降低养殖成本具有重要的意义。同时部分学者指出[7]:在落实肉牛喂养的过程中,应用生物发酵农作物秸秆开展喂养工作,可改善肉质结构,即:提升肉牛肌肉中α-生育酚与β-胡萝卜的总含量,对于提升肉牛品质具有积极的意义。最后在刘学贤[8]等人的研究中显示:通过针对玉米秸秆落实乳酸菌发酵处理以及蒸汽爆破处理,不仅能够显著提升肉牛的平均日增重指标,同时对于改善养分消化率及瘤胃发酵参数具有重要的作用,可进一步促进肉牛的生长,降低养殖成本。

3.2 生物发酵农作物秸秆对奶牛的影响

现阶段生物发酵饲料在奶牛养殖中占据了大比例的市场,在很大程度上可对奶牛的健康状态,日产奶量以及牛奶质量产生不同程度的影响。一项国内研究显示[9]:其在开展奶牛饲养的过程中,分别予以奶牛普通玉米秸秆饲养以及玉米秸秆青贮饲养,其余饲料条件一致,发现应用玉米秸秆青贮饲养的牛奶在平均日产奶量方面得到显著提升。且进一步针对牛奶成分进行测定发现,采用玉米秸秆青贮饲养所得牛奶,在乳脂肪及蛋白质含量方面更高。郭爽[10]等人的研究显示:在奶牛饲养的过程中,结合复合乳酸菌混合发酵喂养模式,可进一步提升饲料中淀粉含量,粗蛋白含量以及NDF30h 消化率,并降低饲料中黄曲霉毒素B1 以及呕吐毒素含量。对于提升奶牛养殖效率与质量均具有重要的意义。陈亚方等人的研究显示[11]:通过应用生物发酵玉米秸秆,并添加巨大芽孢菌针对饲料进行优化,开展对于奶牛的喂养,发现此类喂养模式能够进一步丰富玉米秸秆中的微生物成分以及发酵品质,提升芽孢杆菌属和肠球菌属相对丰度,改善饲料品质,提升养殖效率。并在研究中进一步开展体外产期试验,发现此类喂养方式能够显著降低瘤胃甲烷的产生,进一步降低甲烷的排放,甚至可达到保护环境,降低温室气体排放的效果。同样在任秀杰[12]等人的研究中显示:其通过结合发酵高粱落实对于奶牛的喂养,发现在喂养过程中添加12%的发酵高粱能够显著提升奶牛产奶量,促进牛奶泌乳性能,提升养殖户经济效益。

3.3 生物发酵农作物秸秆对肉羊的影响

生物发酵农作物秸秆应用于肉羊的喂养之中同样能够取得多方面的益处,对于提升喂养质量,降低喂养成本等均具有重要的作用。别雪[13]等人的研究中显示:通过结合破壁混合发酵玉米秸秆开展肉羊的喂养,可显著降低肉羊背膘厚极,提升肾周脂肪种类,肾周脂肪指数以及搞完脂肪重量,进而确保肉羊生长性能的提升。同时可进一步改善肉羊瘤胃生物丰富度,提升有益菌属的相对丰富度。其次王鹏[14]等人在肉羊喂养的过程中结合发酵棉花秸秆落实喂养工作,发现此类喂养模式能够显著改善肉羊瘤胃降解率。

4.结言

现阶段生物发酵技术受到了多方面的重视,其对于农业生产以及养殖业发展而言均具有重要的意义。通过生物发酵技术,不仅能够有效解决农业生产过程中秸秆资源浪费以及秸秆处置困难等问题,同时可通过生物发酵技术促使农作物秸秆资源饲料化,规避以往传统焚烧处理所带来的不良影响,促进畜牧业养殖的高效发展,改善肉牛、肉羊、奶牛等反刍动物的采食量,瘤胃微生物降解率等,以最大程度的促进农业及养殖业的健康可持续发展。

参考文献

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[14]王鹏,张宁,张文喆,等. 菌酶协同发酵对棉花秸秆微贮品质及肉羊瘤胃降解率的影响[J/OL].饲料研究,2025,(19):1-6[2025-10-22].

作者简介:李东豪(1993 年11 月-),女,彝族,楚雄武定人,本科学历,助理农艺师,主要从事农业技术基层工作。

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