孫成春 崔成哲 白仙花 王曉明 具龍哲 李秀元
(吉林省延邊農(nóng)業(yè)科學(xué)院,延邊 133400)
目前,世界各國(guó)普遍重視農(nóng)作物秸稈的綜合利用,其途徑主要集中在能源、飼料和肥料等3個(gè)方面,也是世界上利用秸稈資源的普遍趨勢(shì)。在多年從事農(nóng)作物秸稈開(kāi)發(fā)利用技術(shù)的探索和實(shí)踐過(guò)程中,深刻體會(huì)到延邊農(nóng)區(qū)秸稈的開(kāi)發(fā)利用的迫切性,發(fā)現(xiàn)無(wú)窮的資源潛力和可操作性,意識(shí)到農(nóng)作物秸稈的科學(xué)利用將給本地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展帶來(lái)一場(chǎng)前所未有的飼料革命。
秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然產(chǎn)物,是十分寶貴的生物資源,也是可持續(xù)獲得、不斷再生的綠色資源。延邊農(nóng)區(qū)近幾年每年產(chǎn)生的各種秸稈達(dá)150萬(wàn)t左右,按飼料價(jià)值相當(dāng)于40多萬(wàn)t糧食(這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于2011年延邊地區(qū)糧食總產(chǎn)量的27%)。其中,用于飼料的僅占15%~20%,其余大多浪費(fèi)掉。目前,用于飼料的大部分不經(jīng)過(guò)加工、調(diào)制直接飼喂。近年來(lái),延邊地區(qū)的畜牧業(yè)連續(xù)增產(chǎn),而且正常速度很快,在增產(chǎn)的同時(shí),也存在著嚴(yán)重的隱患。主要問(wèn)題之一就是本地區(qū)畜牧業(yè)一直未能擺脫對(duì)糧食的過(guò)分依賴,由于人口的不斷增多和耕地面積的不斷減少,使糧食生產(chǎn)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。因此,如果畜牧業(yè)過(guò)分依賴糧食,其發(fā)展必然會(huì)受到很大限制,反芻家畜由于其特殊的消化功能,比單胃畜禽更多、更有效地利用纖維性飼料,根據(jù)食草動(dòng)物的特殊消化生理功能和營(yíng)養(yǎng)特性,大量飼養(yǎng)食草動(dòng)物就有效地節(jié)省糧食。
延邊地區(qū)利用秸稈飼料已有40多年的歷史,主要研究推廣青貯飼料、秸稈氨化和秸稈物理、化學(xué)加工技術(shù),雖然利用歷史較長(zhǎng),但秸稈利用率仍很低,真正用物理、化學(xué)、生物等科學(xué)方法加工調(diào)制利用的仍達(dá)不到秸稈產(chǎn)量的5%,只有極少部分通過(guò)青貯和氨化或直接作為牛、羊的粗飼料,還一部分農(nóng)戶用作柴禾,大約70%以上在田間被直接焚燒或堆放田間、地頭、場(chǎng)院,任憑日曬雨淋不僅白白地浪費(fèi)資源,而且污染環(huán)境,占用土地,甚至成為火災(zāi)隱患。
秸稈作為家畜一種粗飼料,其粗纖維含量較高,不易被家畜消化吸收。所以,直接用作飼料的有效能量、消化率、采食量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均低,必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理才能提高其適口性、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用價(jià)值,我國(guó)主要采用的是切斷、粉碎、青貯、氨化、微貯等技術(shù)方法,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距,延邊地區(qū)對(duì)秸稈飼料的綜合利用技術(shù)的研究和推廣連國(guó)內(nèi)水平都趕不上。
目前,每年尚有120萬(wàn)t的秸稈沒(méi)有開(kāi)發(fā)利用,已經(jīng)利用的少部分秸稈也是粗放的、低水平利用。農(nóng)業(yè)投入要素的50%左右轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物秸稈,秸稈資源的的浪費(fèi)實(shí)質(zhì)上是耕地、水資源和農(nóng)業(yè)投入品的浪費(fèi),在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)和加工技術(shù)條件下,農(nóng)作物秸稈是發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和增加農(nóng)民收入的寶貴資源,加大秸稈綜合利用力度,是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的重要方面,是加快新農(nóng)村建設(shè)、擴(kuò)大農(nóng)村就業(yè)、增加農(nóng)民收入的重要途徑,是改善和延邊農(nóng)區(qū)農(nóng)業(yè)資源利用效率的重大舉措,是開(kāi)辟新的農(nóng)業(yè)資源、拓寬農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域的戰(zhàn)略選擇。
秸稈作為重要的生物資源,總能量基本和玉米、淀粉相當(dāng),秸稈的蛋白質(zhì)含量為5%,纖維素含量30%左右,還含有一定量的鈣、磷等礦物質(zhì),1 t普通秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相當(dāng)于0.25 t糧食的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,經(jīng)測(cè)算每生產(chǎn)1 t玉米可產(chǎn)2 t秸稈;每生產(chǎn)1 t稻谷和小麥可產(chǎn)1 t秸稈,延邊地區(qū)每年可產(chǎn)出秸稈150萬(wàn) t,如全部利用作飼料,則相當(dāng)于40萬(wàn) t糧食,相當(dāng)于本地區(qū)糧食總產(chǎn)量的27%。經(jīng)科學(xué)處理,秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值還可以大幅提高,秸稈蘊(yùn)藏著豐富的能量,含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而開(kāi)發(fā)潛力巨大,飼料開(kāi)發(fā)前景十分廣闊。
根據(jù)反芻動(dòng)物對(duì)粗蛋白、能量、粗纖維、礦物質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要,把粉碎的農(nóng)作物秸稈與精料和各種添加劑進(jìn)行充分混合形成。
2.2.1 反芻動(dòng)物全混合日糧(TMR)技術(shù) 已在20世紀(jì)60年代就已開(kāi)始推廣應(yīng)用。目前,世界上越來(lái)越多的奶牛場(chǎng)開(kāi)始采用此項(xiàng)技術(shù),我國(guó)的上海、廣州等地也已開(kāi)始應(yīng)用。TMR技術(shù)的應(yīng)用能有效地防止動(dòng)物對(duì)日糧中加入的一些劣質(zhì)飼料及單味適口性差的飼料的選擇,改變了單喂秸稈時(shí)適口性差、消化率低的狀況。
2.2.2 利用氨化等化學(xué)技術(shù)方法加工處理秸稈 處理后的飼料易于吸收,明顯提高飼料含氮量,采食量和消化率也明顯提高;利用某些微生物及其分泌物處理農(nóng)作物秸稈后,其蛋白質(zhì)含量可提高3~4 倍,增加碳-氮源,采食量增加20%~40%,采食速度提高40%以上,消化率提高25%~45%,并能長(zhǎng)期保存。
2.2.3 瘤胃微生物消化 秸稈消化,秸稈經(jīng)加工調(diào)制后有利于瘤胃微生物在飼料顆粒上的附著以隨后的生長(zhǎng)繁殖和秸稈的分解、消化、加工調(diào)制后的飼料價(jià)值顯著提高,如軟化處理4 t秸稈可代替1 t精飼料,干秸稈牲畜不愛(ài)吃而利用率不到30%,但通過(guò)生物法黃貯后,變得酸、甜、酥、軟,因而牲畜愛(ài)吃,利用率也提高到80%~95%。
延邊農(nóng)區(qū)的秸稈主要有水稻秸稈、玉米秸稈和黃豆秸稈等,年產(chǎn)可達(dá)150萬(wàn) t。其中,水稻秸稈大部分產(chǎn)于平原河谷及丘陵地帶,玉米及黃豆秸稈大部分產(chǎn)于山區(qū)、半山區(qū),每年生產(chǎn)的秸稈,加之大量的芋藤、蔓和可利用的草木農(nóng)作物,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于野外牧草的產(chǎn)量,是巨大的廉價(jià)飼料資源,但秸稈產(chǎn)量的80%用于燒柴或被遺棄,用于飼料的僅占15%~20%,真正被加工調(diào)制利用的不足5%,如果其產(chǎn)量的一般能夠用于養(yǎng)畜,則肉食品產(chǎn)量將增加5~6倍。因此,秸稈養(yǎng)殖是延邊農(nóng)區(qū)秸稈資源化的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
幾十年來(lái),本地區(qū)的科研院校及科技推廣部門(mén)的技術(shù)人員在秸稈的加工調(diào)制工藝上進(jìn)行了一系列的研究,一些較簡(jiǎn)單的加工技術(shù),如切斷、粉碎、青貯、氨化和微貯等技術(shù),得以普及,也有不少長(zhǎng)期從事此項(xiàng)工作的養(yǎng)殖戶(場(chǎng)),雖然此項(xiàng)研究領(lǐng)域較窄,普及面不廣,但為更進(jìn)一步的研究及推廣打下了技術(shù)和實(shí)踐上的基礎(chǔ)。
農(nóng)作物的光合作用產(chǎn)物一半在籽實(shí)中,另一半在秸稈中,長(zhǎng)期以來(lái)人們一直把秸稈看作是農(nóng)業(yè)的副產(chǎn)品,存在重糧輕秸稈的傳統(tǒng)觀念。延邊地區(qū)耕地和淡水資源短缺,專家們?cè)絹?lái)越感到農(nóng)作物秸稈的珍貴,開(kāi)始重視秸稈的綜合利用問(wèn)題。把各類農(nóng)作物秸稈“吃干榨盡”和轉(zhuǎn)化增值,是大力發(fā)展節(jié)糧型養(yǎng)殖業(yè)和新階段農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重大課題。
加大秸稈的綜合利用力度,不僅可以把農(nóng)作物的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)化增值的主產(chǎn)品,也可以把無(wú)價(jià)的自然資源轉(zhuǎn)化成巨大的有價(jià)之寶。在延邊地區(qū)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)向節(jié)糧型養(yǎng)殖業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移中,農(nóng)作物秸稈的綜合利用是當(dāng)前的頭等的研究課題,也是剛剛興起的新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目中的一大亮點(diǎn)。
延邊地區(qū)對(duì)秸稈飼料的綜合利用政策尚不完善,技術(shù)研發(fā)水平相對(duì)落后,秸稈利用的研究與普及相脫節(jié),加上養(yǎng)殖戶(場(chǎng))對(duì)秸稈飼料的認(rèn)識(shí)薄弱,大量寶貴的秸稈資源被廢棄和流失。本地區(qū)從20世紀(jì)60年代后半期開(kāi)始研究普及秸稈的加工利用技術(shù)。其中,秸稈青貯技術(shù)的研究及普及已有50多年的歷史,其他技術(shù)起步?jīng)]有幾年時(shí)間,曾經(jīng)有很多失敗教訓(xùn),挫傷了養(yǎng)殖戶的積極性,至今仍未擺脫其陰影。失敗的主要原因在于大部分用戶在實(shí)際操作上,沒(méi)處理好青竹制作中的3大技術(shù)關(guān)鍵,即原料的含水量、含糖量及厭氧環(huán)境。其他技術(shù)難度較高的氨化、微貯等技術(shù),絕大部分在萌芽狀態(tài)就消失,與秸稈利用技術(shù)發(fā)達(dá)的地區(qū)相比,本地區(qū)存在較多問(wèn)題。
4.2.1 普及局限性 這些技術(shù)的普及僅限于大中型養(yǎng)殖場(chǎng)及部分規(guī)模養(yǎng)殖戶,大部分小規(guī)模養(yǎng)殖戶仍處于傳統(tǒng)的原始加工飼喂階段。
4.2.2 秸稈利用研究 秸稈飼料微生物菌種及相應(yīng)的發(fā)酵工業(yè)和發(fā)酵秸稈對(duì)各類家畜的營(yíng)養(yǎng)效果方面缺乏比較細(xì)致深入的研究,且研究的領(lǐng)域大部分集中在反芻動(dòng)物。
4.2.3 缺乏科學(xué)評(píng)價(jià)體系 目前,研究和實(shí)踐中還缺乏一個(gè)科學(xué)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系,現(xiàn)有的評(píng)價(jià)依據(jù)僅限于飼料產(chǎn)品的物理和化學(xué)特性,忽略了其生物學(xué)特性,這對(duì)生物學(xué)方法加工技術(shù)開(kāi)發(fā)研究提出了新的問(wèn)題,現(xiàn)行的秸稈處理技術(shù)從物理方法、化學(xué)方法到生物方法,是一個(gè)由低向高的發(fā)展過(guò)程。發(fā)達(dá)國(guó)家已形成了提高秸稈飼料的營(yíng)養(yǎng)成分、采食量及飼料轉(zhuǎn)化率等技術(shù)體系,秸稈飼料化的生產(chǎn)設(shè)備達(dá)到全過(guò)程機(jī)械化作業(yè)和電腦自動(dòng)控制,實(shí)行連續(xù)生產(chǎn),秸稈飼料品質(zhì)穩(wěn)定。
將來(lái)的秸稈綜合利用技術(shù)應(yīng)體現(xiàn)在能夠保持飼料中各營(yíng)養(yǎng)成分的均質(zhì)性,顯著提高其飼料價(jià)值;提高飼料消化率、適口性以及采食量,有效地減少飼料損失浪費(fèi);提高機(jī)體免疫力,減少養(yǎng)殖環(huán)境污染,加快畜禽的生長(zhǎng)速度;改善產(chǎn)品品質(zhì),生產(chǎn)“無(wú)抗奶”、“綠色肉”、“高檔毛皮”;制作簡(jiǎn)便,成本低廉,便于包裝、貯存和運(yùn)輸;有利于機(jī)械化和規(guī)?;男笄萆a(chǎn);能創(chuàng)造出秸稈綜合利用技術(shù)的效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。
今后在加強(qiáng)秸稈利用的方向上應(yīng)做到:在認(rèn)識(shí)上實(shí)現(xiàn)秸稈從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品向重要農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變;在利用方式上實(shí)現(xiàn)秸稈從簡(jiǎn)單的利用向綜合利用轉(zhuǎn)變;在利用機(jī)制上實(shí)現(xiàn)秸稈從自給自足利用向商品化利用轉(zhuǎn)變;在利用規(guī)模上實(shí)現(xiàn)秸稈從部分零散利用向區(qū)域化、規(guī)模化利用轉(zhuǎn)變;在管理上實(shí)現(xiàn)秸稈從粗放管理向科學(xué)化管理轉(zhuǎn)變。
5.1.1 加強(qiáng)秸稈循環(huán)經(jīng)濟(jì)配套技術(shù)的研究,重點(diǎn)放到應(yīng)用系統(tǒng)組合營(yíng)養(yǎng)技術(shù)調(diào)制利用干秸稈方面。
5.1.2 研究制定利用秸稈發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)劃,明確發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)項(xiàng)目和重點(diǎn)措施。
5.1.3 深入探索利用秸稈發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式及特點(diǎn),不斷完善利用秸稈發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)路線。
5.1.4 加強(qiáng)秸稈飼料物理、化學(xué)和生物處理技術(shù)數(shù)的研究,逐步提高秸稈飼料加工的裝備水平。
5.1.5 繼續(xù)加大青貯飼料和氨化秸稈等成熟技術(shù)的推廣力度,同時(shí)不斷地加強(qiáng)生物性秸稈飼料綜合調(diào)制高新技術(shù)的普及力度,同時(shí)不斷地加強(qiáng)生物性秸稈飼料綜合調(diào)制高新技術(shù)的研究和探索。
5.1.6 加強(qiáng)以養(yǎng)殖戶(場(chǎng))為主的技術(shù)培訓(xùn)及指導(dǎo),提高秸稈利用戶的實(shí)際操作水平。
5.2.1 加大農(nóng)區(qū)的種作物資源管理的力度,建立健全秸稈管理辦法,進(jìn)一步完善秸稈綜合利用和流通管理機(jī)制。
5.2.2 加大對(duì)秸稈利用的資金投入力度,重點(diǎn)投入到秸稈綜合利用高新技術(shù)、配套技術(shù)的研究和普及以及秸稈養(yǎng)畜示范項(xiàng)目建設(shè)。
5.2.3 重視和發(fā)展秸稈生產(chǎn),與種植業(yè)生產(chǎn)布局結(jié)合起來(lái)。
5.2.4 制定和完善秸稈利用鼓勵(lì)政策,大力發(fā)展節(jié)糧型養(yǎng)殖業(yè)。