張忠貴
(貴州省思南縣畜牧發(fā)展中心,貴州 思南 565100)
畜牧業(yè)的健康、快速發(fā)展是滿足人們對(duì)畜產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量需求的重要保障,也是現(xiàn)代草牧業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要課題。草產(chǎn)品加工是連接種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的重要中間環(huán)節(jié)。通過草產(chǎn)品加工可以提高飼草的質(zhì)量和利用率,調(diào)節(jié)飼草生產(chǎn)的季節(jié)差異、年度豐歉差異,從而達(dá)到均衡供應(yīng)優(yōu)質(zhì)飼草飼料的目的,并在現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[1-2]。
近年來,隨著我國對(duì)“糧—經(jīng)—飼”三元種植結(jié)構(gòu)的逐漸認(rèn)可,以及“糧改飼”試點(diǎn)工程的不斷推進(jìn),也為草產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展帶來了契機(jī)[3-4]。目前,我國商品草產(chǎn)品企業(yè)約233家,年生產(chǎn)能力約213萬t,主要集中在北方幾個(gè)省區(qū)(包括山東、河北、內(nèi)蒙古、甘肅、遼寧和吉林等),產(chǎn)品類型包括草捆、草顆粒、草塊、草粉及裹包青貯的生產(chǎn)基地,商品草種類包括羊草、紫花苜蓿、青貯玉米、黑麥草、燕麥及高丹草等,其中,以天然草原植被進(jìn)行直接收獲加工的羊草占1/3,人工種植的優(yōu)質(zhì)苜蓿產(chǎn)品占1/3,其余為青貯玉米及黑麥草。目前,我國僅集約化飼養(yǎng)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)奶牛約250萬頭,而市場(chǎng)流通的草產(chǎn)品僅100萬t左右,平均1頭牛的牧草供應(yīng)量每年僅400 kg,故商品草數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。此外,據(jù)國家海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示,2013年,我國進(jìn)口苜??傆?jì) 75.56萬 t,首次突破75萬t大關(guān),同比增長70.89%;進(jìn)口燕麥總計(jì)4.28萬 t,同比增長 144.29%,隨著進(jìn)口燕麥關(guān)稅下調(diào)4%,2014年燕麥的進(jìn)口量也大幅度增加[5]。2017年后,國內(nèi)牧草市場(chǎng)總體形勢(shì)不容樂觀,苜蓿干草和燕麥的進(jìn)口數(shù)量還會(huì)進(jìn)一步增加。
圖1 飼草青貯發(fā)酵過程和原理[7]
貴州省地處我國西南腹地,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,四季分明、春暖風(fēng)和、雨量充沛、雨熱同期,極為適合優(yōu)質(zhì)飼草生長,這是區(qū)域氣候優(yōu)勢(shì)。但是,由于貴州省是全國唯一沒有平原支撐的省份,且全年空氣濕度大,干草系列產(chǎn)品發(fā)展成本高,不適應(yīng)市場(chǎng)規(guī)律,因此,更適合發(fā)展優(yōu)質(zhì)飼草青貯及發(fā)酵全混合日糧(FTMR)等厭氧保存產(chǎn)品。筆者結(jié)合貴州省自身特點(diǎn),介紹了該地區(qū)優(yōu)質(zhì)飼草的青貯和FTMR加工技術(shù),并以肉牛為例,分析了該省較為常見的青貯玉米、燕麥、苜蓿干草的飼喂價(jià)值、生產(chǎn)成本和效益,以期能為貴州省的飼草加工和草食家畜養(yǎng)殖企業(yè)提供參考。
1.1.1 青貯加工原理:新鮮牧草或飼料作物收獲切碎后,在密閉環(huán)境下,利用植物細(xì)胞和好氣性微生物呼吸作用,進(jìn)一步耗盡氧氣,形成厭氧環(huán)境,促使乳酸菌繁殖。通過厭氧發(fā)酵,將青貯原料中小分子碳水化合物(糖類為主)轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樗釣橹鞯挠袡C(jī)酸,隨著青貯時(shí)間的增加,乳酸不斷累積,當(dāng)積累到 0.65%~1.30%(優(yōu)質(zhì)青貯可達(dá) 1.50%~2.00%)時(shí),大部分微生物停止繁殖。當(dāng)pH值降到4.2以下時(shí),乳酸菌也被自身產(chǎn)生的乳酸抑制,此時(shí)發(fā)酵過程停止,青貯飼料可以長期保存[6]。
1.1.2 青貯加工技術(shù):隨著機(jī)械化程度的提高和調(diào)制工藝的改進(jìn),青貯技術(shù)取得了很大進(jìn)步,從青貯原料多樣化、青貯原料處理方法、青貯容器構(gòu)造和機(jī)能、青貯添加劑應(yīng)用等方面,逐漸研發(fā)出一些新的青貯技術(shù),如低水分青貯技術(shù)、添加劑(發(fā)酵促進(jìn)劑、發(fā)酵抑制劑、好氧變質(zhì)抑制劑、營養(yǎng)型添加劑和吸收劑)青貯技術(shù)、混貯技術(shù)、拉伸膜裹包青貯技術(shù)。為了減少氣候影響和田間損失,通常用高水分青貯技術(shù)來制作青貯,同時(shí)添加有效添加劑減少不良發(fā)酵和營養(yǎng)物質(zhì)滲漏。優(yōu)質(zhì)青貯調(diào)制的關(guān)鍵因素:①高度厭氧環(huán)境;②原料中的水溶性碳水化合物在3%以上;③適宜水分為68%~75%;④適宜溫度為20~30℃;⑤禾本科與豆科混貯時(shí),考慮適宜的緩沖能。
FTMR飼料調(diào)制技術(shù)是根據(jù)家畜營養(yǎng)配方,將含有所需營養(yǎng)成分、礦物質(zhì)及維生素的干草、青貯飼料或其他農(nóng)副產(chǎn)品等粗飼料、精飼料均勻混合在一起,采用拉伸膜裹包或袋裝等青貯技術(shù)將調(diào)制好的飼料進(jìn)行一段時(shí)間密封貯藏,經(jīng)過乳酸發(fā)酵而調(diào)制成全價(jià)發(fā)酵飼料的技術(shù)。該技術(shù)克服了TMR飼料運(yùn)輸保存的困境,便于商品化,同時(shí)也可以將諸多農(nóng)副產(chǎn)品變廢為寶,提高利用率,降低家畜飼養(yǎng)成本。
FTMR的加工調(diào)制技術(shù)在厭氧、水分、溫度控制上與青貯產(chǎn)品加工要求相似,核心差異在于:一方面,F(xiàn)TMR原料組成涵蓋廣泛,均勻度要求較高,比青貯加工多出一道TMR攪拌程序;另一方面,F(xiàn)TMR由于具有全價(jià)性,可供霉菌(腐敗菌)生長的養(yǎng)分較豐富。因此,不同原料組成的日糧,應(yīng)該有一個(gè)能保證FTMR不腐敗的碳水化合物和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)[8],但目前我國在這方面的研究還較為薄弱,且可參考的數(shù)據(jù)較少,仍需要加大科研力量投入。
表1 3種飼草青貯的化學(xué)成分和能量價(jià)值
2.1.1 青貯相對(duì)飼喂價(jià)值:由于FTMR為全價(jià)日糧,故這里僅探討飼草青貯的相對(duì)飼喂價(jià)值。計(jì)算公式如下:總能 GE=17.3+0.0617×CP+0.2193×EE+0.0387×CF-0.1867×Ash+0.19;消化能 DE=GE×Ed/100;代謝能 ME=DE×k;維持凈能 NE=ME×km;增重凈能 NEf=ME×kf。 其中:k=(86.38-0.099×Cfo-0.196 ×Cpo)/100;Cpo=CP/(100-Ash) ×100;CF=0.87 ×ADF+9.5 (g/kg);Cfo=CF/(100-Ash) ×100;Omd=74.13-1.364×(ADF-29.83);Ed=Omd-3.94+0.104×CP+0.149×EE+0.022×NDF-0.244×Ash;km=0.287×q+0.554;kf=0.78×q+0.006;q=ME/GE。 下面就以肉牛為例,來說明全株青貯玉米、燕麥和苜蓿干草青貯的相對(duì)飼喂價(jià)值 (各養(yǎng)分的青貯損失按照5%計(jì)算)。
通常,肉牛的能量需要通過維持凈能(NEm)和增重凈能(NEg)來表示[9],表 1 中分別列出了青貯玉米、燕麥和苜蓿干草青貯的能量價(jià)值。根據(jù)我國的肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),體重為300 kg的肉牛每天的NEg需要量為10.76 MJ。因此,要滿足這個(gè)需要,3種飼草青貯的每天需求量分別為 12.2、21.1和27.9 kg(這是假定不添加精料的情況下)。在這種采食量的情況下,3種飼草的蛋白質(zhì)攝入量分別為228.6、1 018.0和1 294.0 g/d,而肉牛的需要量為818.0 g/d。由此可見,考慮到肉牛瘤胃填充度的問題,單獨(dú)飼喂某種飼草青貯,不僅會(huì)使其能量和蛋白質(zhì)無法平衡,還會(huì)造成營養(yǎng)浪費(fèi),因此,需要對(duì)禾本科和豆科飼草進(jìn)行合理搭配,這也充分體現(xiàn)了禾本科和豆科飼草混合青貯的意義。
總的來說,青貯玉米和燕麥從飼喂價(jià)值上說,含有較高能量,而苜蓿干草則是重要的蛋白來源。在不添加精料的情況下,要同時(shí)滿足300 kg育肥肉牛日增重1 kg每天的能量和蛋白質(zhì)需要,理論上可以用12 kg青貯玉米+13 kg苜蓿干草或15 kg燕麥+8 kg苜蓿干草等搭配組合。
2.1.2 FTMR飼喂價(jià)值:2.1中計(jì)算了飼草青貯單獨(dú)飼喂的價(jià)值,重在滿足能量和蛋白質(zhì)的需求,但是未考慮肉牛實(shí)際采食量而計(jì)算的理論數(shù)據(jù),且還缺乏維生素、礦物質(zhì)和微量元素等必需營養(yǎng)物質(zhì),故單獨(dú)飼喂難以滿足提質(zhì)增效的生產(chǎn)需求,F(xiàn)TMR正好可以解決該問題,如2.1的計(jì)算方法,可以通過科學(xué)的營養(yǎng)搭配,盡可能在最低的飼料成本前提下滿足動(dòng)物生產(chǎn)的需求,因此,F(xiàn)TMR是目前較為經(jīng)濟(jì)、較為科學(xué)的草食家畜飼草料產(chǎn)品。
表2 青貯玉米的生產(chǎn)成本
飼草青貯和FTMR生產(chǎn)成本的計(jì)算基本相似,包括土地租賃及與種植相關(guān)的材料費(fèi)用、勞動(dòng)成本等,表2以目前貴州省常種植的高產(chǎn)飼草——青貯玉米為例,計(jì)算了飼草青貯從種植到加工成產(chǎn)品所產(chǎn)生的成本,但表2中所列出的數(shù)據(jù)只能作為參考,各環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)與貴州省不同地區(qū)氣候環(huán)境(產(chǎn)量差異)、地形條件(是否能進(jìn)行機(jī)械化操作而節(jié)約勞動(dòng)成本)還有很大關(guān)系。
目前,筆者在貴州省10個(gè)縣了解的飼草青貯產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格平均為550元/t,則青貯玉米利潤為166元/t。FTMR由于屬全價(jià)日糧,涵蓋飼草和精料兩部分,生產(chǎn)成本是根據(jù)其產(chǎn)品檔次決定,若經(jīng)過一定的試驗(yàn)和宣傳,市場(chǎng)接受度較高的情況下,利潤較飼草青貯提高1倍以上。
從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益層面上看,利用飼草料營養(yǎng)學(xué)、加工工藝學(xué)、微生物學(xué)等技術(shù)手段研發(fā)多元化青貯和FTMR產(chǎn)品具有巨大潛力,因此,加大這方面的科研投入將顯得十分必要。從學(xué)術(shù)層面上看,由于飼草品種較多,且存在區(qū)域適應(yīng)性、品質(zhì)特性等差異,因此,對(duì)于功能性飼草產(chǎn)品的研發(fā),在草食家畜的健康養(yǎng)殖方面將有很大的學(xué)術(shù)探究空間。