相姝楠
(農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗鑒定總站,北京 100122)
淺析秸稈飼料化利用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
相姝楠
(農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗鑒定總站,北京 100122)
本文針對我國農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量高、分布廣的特點(diǎn),分析了秸稈飼料化利用的優(yōu)勢,并針對農(nóng)作物秸稈在飼料化利用過程中存在的問題,提出了具有操作性的對策,為減少秸稈焚燒、提高秸稈的綜合利用效益和秸稈飼料化利用技術(shù)的推廣提供參考。
秸稈;飼料化;綜合利用
2014年國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《中國食物與營養(yǎng)發(fā)展綱要(2014-2020年)》指出,我國在確保谷物基本自給、口糧絕對安全的基礎(chǔ)上,到2020年,要實現(xiàn)全國人均全年口糧消費(fèi)135kg、肉類29kg、奶類36kg。在該目標(biāo)的帶動下,我國畜牧業(yè)有了很大的發(fā)展,但是在發(fā)展過程中,也出現(xiàn)了許多新的問題,主要表現(xiàn)為飼料缺口嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國2016年僅1~6月份進(jìn)口的苜蓿量就達(dá)到55.29萬t,同比增長26.77%,大大增加了我國肉、奶的生產(chǎn)成本。與此形成鮮明對比的是,我國是世界第一農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,每年主要農(nóng)作物秸稈理論資源量達(dá)到10.4億t,可收集資源量達(dá)到9.0億t,絕對處于世界第一位置,但每年秸稈的飼料化利用率僅有18.8%。發(fā)達(dá)國家如美國的秸稈綜合利用率達(dá)到90%,英國達(dá)到70%左右,在亞洲韓國稻麥秸稈的飼料化利用率也達(dá)到了80%以上,所以我國在秸稈的飼料化方面還有較長的路要走[1~3]。
農(nóng)作物秸稈雖然主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素,特別是其木質(zhì)素不僅影響秸稈的適口性,而且影響了營養(yǎng)成分的吸收轉(zhuǎn)化,但是經(jīng)過對秸稈進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈锢?、化學(xué)、生物等技術(shù)處理,其營養(yǎng)價值和適口性會得到很大提高。如遲德龍研究發(fā)現(xiàn),對黃貯玉米秸稈進(jìn)行粉碎、收集和集中發(fā)酵后,玉米秸稈的粗蛋白質(zhì)增加1~2倍,飼料消化率提高18%;進(jìn)一步通過調(diào)配豆粕、苜蓿、玉米粉等飼料,可以大大改善秸稈飼料的適口性,提高奶牛、肉牛對秸稈飼料的采食量[4]。
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,每年在生產(chǎn)大量糧食的同時,也會生產(chǎn)大量的副產(chǎn)物——作物秸稈,加上每年青貯飼料秸稈、蔬菜秸稈等,每年的秸稈產(chǎn)量非常大,圖1顯示了1996~2016年我國農(nóng)作物的秸稈產(chǎn)量。
圖1 我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量統(tǒng)計
由圖1可以看出,由于農(nóng)作物秸稈具有可再生產(chǎn)性,加之近年來我國調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)推出的“糧改飼”二元經(jīng)濟(jì)向三元經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化,更是促使了農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量的增加。目前我國農(nóng)作物秸稈不僅每年的生產(chǎn)量大,而且價格低廉,為秸稈飼料化的持續(xù)化發(fā)展提供了重要的資源保證。與此形成對比的是,目前我國秸稈的綜合利用量還遠(yuǎn)不夠,有許多地方甚至受下茬農(nóng)作物生產(chǎn)的農(nóng)時所迫,只好對秸稈采取付之一炬的作法,不僅浪費(fèi)了秸稈資源,而且污染了環(huán)境。即使有些地區(qū)開展了秸稈粉碎還田,但是由于秸稈覆蓋下的免耕播種機(jī)作業(yè)質(zhì)量還不過關(guān),所以嚴(yán)重制約了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。
雖然秸稈粉碎還田可以改善土壤結(jié)構(gòu),增加農(nóng)田的有機(jī)質(zhì)含量,提高耕層的團(tuán)粒性狀和微生物活力,促進(jìn)作物根系的發(fā)育,但是對于高碳含量的秸稈,其降解過程需要大量的微生物,故一般需要根據(jù)降解微生物最適合的碳氮比環(huán)境25~30∶1來施用氮肥以調(diào)控耕層土壤的環(huán)境,這樣如果要使1 000kg/畝的秸稈還田,則需要配施氮肥33.5~40kg,加大了化肥的施用量。但是對其采用飼料化后過腹還田,不僅可以使以纖維素、半纖維素為主的秸稈通過微生物的作用直接轉(zhuǎn)化為植物可以吸收的有機(jī)肥,而且可以大大降低甚至實現(xiàn)零化肥投入,同時還不會帶來其他副作用,故被許多專家認(rèn)為是最生態(tài)、最科學(xué)的秸稈綜合利用手段之一。
在我國畜牧業(yè)快速發(fā)展的今天,飼料業(yè)的發(fā)展卻相對滯后,據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國近年來進(jìn)口牧草量幾乎連續(xù)遞增,到2015年達(dá)到最高的136.2萬t,合計金額達(dá)5.46億美元(圖2),從而導(dǎo)致了畜牧業(yè)飼養(yǎng)成本的上升,如果能將其中的一半用秸稈飼料替代,也會為養(yǎng)殖戶帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。
圖2 我國牧草進(jìn)口量統(tǒng)計
秸稈飼料化可以有效提高糧食生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,特別是在玉米價格持續(xù)下滑的當(dāng)前,通過玉米秸稈的飼料化可以明顯提高種植戶的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)得知,2016年山東省玉米秸稈產(chǎn)量4 135萬t,如果全部用于飼料化處理,則可為農(nóng)戶增收300~400元/畝,經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。
秸稈飼料化是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及秸稈的回收、運(yùn)輸、儲藏、粉碎、飼喂、配料等多個環(huán)節(jié),但是長期以來由于農(nóng)機(jī)與牧藝技術(shù)的脫節(jié),導(dǎo)致秸稈收獲和后處理技術(shù)的嚴(yán)重脫節(jié)。如筆者在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),用于青貯的秸稈要求切碎長度為1~2cm,且必須噴施發(fā)酵劑并壓實進(jìn)行厭氧發(fā)酵,但是目前的青貯機(jī)切碎長度很難穩(wěn)定持續(xù)地保證1~2cm,且?guī)в写蚶δ艿幕径紱]有發(fā)酵劑噴施功能。
就目前而言,雖然市場上有很多企業(yè)在做青貯、黃貯收獲機(jī),但是在市場上能夠大量銷售的還少之又少,主要因為國產(chǎn)秸稈收獲裝備還處在功能實驗階段。由于受生產(chǎn)條件限制,國產(chǎn)青貯機(jī)的壽命為3~5年,而進(jìn)口機(jī)的壽命可以達(dá)到國產(chǎn)機(jī)的10倍以上。國產(chǎn)青貯機(jī)的可靠性嚴(yán)差重影響了用戶的作業(yè)效率和對青貯機(jī)的利用率。
雖然國內(nèi)外青貯飼料的使用極為普遍,國內(nèi)對此進(jìn)行的研究也很多,但是對于種植戶來說了解卻非常不夠,經(jīng)常面臨收獲大量秸稈不知銷往何處的尷尬局面。因此,作為宏觀調(diào)控管理的政府層面,應(yīng)該加強(qiáng)政策引導(dǎo)、實效宣傳和推廣示范等工作。
就目前而言,青貯飼料從秸稈收獲到青貯發(fā)酵、甚至配方飼喂整個過程,其關(guān)鍵環(huán)節(jié)基本解決,但是尚有最后一公里需要科技支持。主要表現(xiàn)為秸稈的運(yùn)輸、打包后碼垛以及打包材料的去除等,如由于其質(zhì)量輕、體積大、運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)導(dǎo)致其運(yùn)輸成本較大;而打包后雖然有效減小了運(yùn)輸尺寸、提高了效率,但是由于切碎長度較小,所以如何快速、干凈地去除非有機(jī)的可伸縮包裝材料,也成為保障飼喂動物健康的重要保證。
由于秸稈飼料化在國外已有六七十年的歷史,其技術(shù)發(fā)展比較成熟,所以在國內(nèi)大力發(fā)展畜牧業(yè)、改善飲食結(jié)構(gòu)的今天,秸稈作為畜禽飼料的可再生產(chǎn)的重要資源,為了促使該技術(shù)在國內(nèi)加速推廣,秸稈飼料化技術(shù)必然向以下幾個方向發(fā)展:
雖然秸稈飼料化具有很多優(yōu)點(diǎn),但是在推廣過程中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會阻滯該技術(shù)的推廣和效益的提高,所以秸稈飼料化必須加強(qiáng)從飼喂規(guī)模、飼料化方式、分布區(qū)域、經(jīng)濟(jì)條件、秸稈供給、加工等多方面進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化與研究,不僅要滿足供給側(cè)的需要,更需要提高整體經(jīng)濟(jì)效益。
由于秸稈飼料化利用是個系統(tǒng)工程,不僅涉及關(guān)鍵環(huán)節(jié)的關(guān)鍵裝備,而且還包括如前文所述的最后一公里問題,當(dāng)然也包括這些裝備的制造水平和可靠性水平,所以在確定系統(tǒng)配置方案后,尚需組織科研單位開展有針對性的應(yīng)用研究,開發(fā)具有高可靠性、易于用戶操作和維護(hù)保養(yǎng)的秸稈飼料化新技術(shù)、新裝備,為該技術(shù)的推廣應(yīng)用提供全面的技術(shù)支持。
雖然秸稈飼料化利用看似一個香甜美味的“大蛋糕”,但是在調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,如廣大養(yǎng)殖戶由于認(rèn)識不到位,缺乏飼料配比等知識,不能科學(xué)合理利用作物秸桿。有些地方雖然可以實現(xiàn)青黃貯玉米秸稈的收獲,但是收獲后卻不知銷往何處。有些飼料廠只是小范圍的收貯,使秸稈飼料化利用處在一種尷尬境地。
秸稈飼料化從技術(shù)上來說可以實現(xiàn),但是在實踐操作中還有很多細(xì)節(jié)需要注意。針對我國一線從業(yè)者相對文化水平不高、秸稈飼料化技術(shù)專業(yè)性又比較高情況,在熟化相關(guān)技術(shù)與提高裝備可靠性的基礎(chǔ)上,還需要對一線從業(yè)者進(jìn)行經(jīng)常性培訓(xùn),提高他們的專業(yè)技能和操作技能;其次,需要根據(jù)養(yǎng)殖戶的分布規(guī)律進(jìn)行有規(guī)劃的布局,建立示范點(diǎn),以促使養(yǎng)殖戶更快、更好地認(rèn)識和接受該項技術(shù)。這樣不僅可促進(jìn)秸稈飼料化利用技術(shù)的推廣應(yīng)用,也可為秸稈的綜合利用提供更多更好的選擇。
[1] 方放,李想,萬祖梁.黃淮海地區(qū)農(nóng)作物秸稈資源分布以及利用結(jié)構(gòu)分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2015,31(2):228-234.
[2] 彭珍鳳,陳杏華,查躍華.農(nóng)村秸稈處理和資源化利用技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2009,35(2):11-13.
[3] 李海亮,汪春,孫海天.農(nóng)作物秸稈的綜合利用與可持續(xù)發(fā)展[J].農(nóng)機(jī)化研究,2017,8:256-262.
[4] 遲德龍,劉波.黑龍江玉米秸稈綜合利用情況概述[J].農(nóng)機(jī)科技推廣,2015,8:35-36.
Preliminary Analysis on the Development Status and Trend of Straw Feed Utilization Technology
XIANG Shu-nan
(China Agricultural Machinery Testing Centre, Beijing 100122)
According to the characteristics of high yield and wide distribution of crops straw, this paper analyzes the advantages of straw feed utilization, finds existing problems and maneuverable strategies, provides the reference for reducing the straw burning, improving comprehensive utilization efficiency of straw and straw feed utilization technology promotion.
Straw; Feed; Utilization
S823.4
A
1004-4264(2017)12-0012-03
10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.12.003