石彥東
(甘肅省定西市安定區(qū)內(nèi)官營(yíng)畜牧獸醫(yī)站 743011)
甘肅省定西市畜牧業(yè)發(fā)展很快,尤其近些年牛、羊等草食動(dòng)物的養(yǎng)殖規(guī)模逐漸增大,養(yǎng)殖數(shù)量增多,成為農(nóng)民脫貧致富的主要手段。定西市的粗飼料來(lái)源非常廣,數(shù)量大,但是飼料資源結(jié)構(gòu)比較單一,優(yōu)質(zhì)的飼草飼料比較缺乏。粗飼料的來(lái)源主要為農(nóng)作物籽實(shí)收獲后的植株,如玉米秸稈、麥秸、甘薯藤、稻秸等,這些資源占據(jù)了粗飼料總量的80%以上,這類(lèi)資源由于粗纖維、木質(zhì)素含量高,粗蛋白含量低,體積大,飼料的消化率低,單純的直接飼喂家畜,適口性差、采食量不高,甚至不能滿(mǎn)足牛羊的維持需要,有的養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)秸稈等粗飼料進(jìn)行了加工調(diào)制,但也只是簡(jiǎn)單的切碎、揉碎,而且經(jīng)過(guò)處理的粗飼料也僅僅為總量的25%左右,這就制約著草食動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。此外,隨著農(nóng)村新能源的出現(xiàn),使得粗飼料的綜合利用價(jià)值降低,粗飼料商品化、產(chǎn)業(yè)化的程度變慢,每年被廢棄的農(nóng)作物秸稈高達(dá)30%以上,在飼料資源緊缺的今天,研究粗飼料的利用技術(shù),提高粗飼料的利用價(jià)值,有著非常重要的意義。
定西市主要以農(nóng)業(yè)為主,農(nóng)作物種植高達(dá)854.3萬(wàn)畝,農(nóng)作物副產(chǎn)品產(chǎn)量高。畜牧業(yè)發(fā)展比較快,到2020年底牛存欄量高達(dá)29.78萬(wàn)頭,羊存欄量高達(dá)87.08萬(wàn)只,豬存欄量高達(dá)93.22萬(wàn)頭,飼養(yǎng)家畜需要大量的飼料資源。定西市可以利用的飼料資源種類(lèi)繁多,豆科、禾本科、葉菜類(lèi)植物種類(lèi)多種多樣,粗飼料的來(lái)源廣。粗飼料主要是指干物質(zhì)中粗纖維的含量大于或者等于18%以上的可以給畜禽提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),具有飽腹感又無(wú)毒無(wú)害的一類(lèi)物質(zhì)的總稱(chēng)。粗飼料的種類(lèi)主要有干草類(lèi)、農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)(秸稈、秕殼等)、樹(shù)葉類(lèi)等。
干草是草食動(dòng)物比較喜食的飼料,干草的氣味芳香,顏色為青綠色,加工方便,容易保存,而且來(lái)源比較廣,營(yíng)養(yǎng)豐富,貯備大量的優(yōu)質(zhì)干草可以確保牛羊等安全越冬,預(yù)防春季掉膘。
干草沒(méi)有統(tǒng)一的分類(lèi)方法,根據(jù)植物學(xué)來(lái)源,可以將干草分為豆科干草、禾本科干草和野雜干草等;根據(jù)栽培方式可以分為天然牧草和人工栽培牧草調(diào)制而成的干草;根據(jù)干燥方法可以分為自然干燥和人工干燥的干草。干草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值差別較大,一般來(lái)說(shuō),豆科牧草調(diào)制而成的干草的粗蛋白的含量要高于禾本科,能量含量?jī)烧咧g差別不大。牧草收獲越晚,產(chǎn)量越高,但是其中粗纖維的含量會(huì)越高,飼料的利用率就會(huì)降低。干草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值還和干燥方法有很大的關(guān)系,人工干燥時(shí)間短,營(yíng)養(yǎng)成分損失少,反之,自然干燥時(shí)間長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)成分損失就較大,但是經(jīng)過(guò)自然干燥的干草,里面的麥角固醇在陽(yáng)光的照射下會(huì)轉(zhuǎn)變成維生素D2,增加了干草中維生素D2的含量。
農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)是來(lái)源最廣,產(chǎn)量最高的一類(lèi)粗飼料,主要是指農(nóng)作物收獲籽實(shí)以后剩余的農(nóng)作物副產(chǎn)品,主要包括農(nóng)作物的枯葉和莖稈,常見(jiàn)的有玉米秸稈、馬鈴薯的莖葉、豆秸、麥秸等。農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)也包括農(nóng)作物籽實(shí)脫粒以后剩余的秕殼,主要包括種子的外殼和穎片等。
秸稈類(lèi)農(nóng)副產(chǎn)品的質(zhì)地較硬,而且表面比較粗糙,適口性比較差,其中粗蛋白的含量較低,含有一定量的礦物質(zhì),粗纖維的含量特別高,一般在30%~45%,而且其中木質(zhì)素含量高,不容易被牛羊等利用,要經(jīng)過(guò)科學(xué)的加工調(diào)制,提高適口性,改善粗纖維結(jié)構(gòu),才可以提高其利用價(jià)值。
秕殼類(lèi)飼料,常見(jiàn)的有麥殼、谷殼、稻殼等,這類(lèi)的飼料蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的含量要高于秸稈類(lèi),但是此類(lèi)飼料質(zhì)地要比秸稈類(lèi)堅(jiān)硬,同時(shí)在加工過(guò)程中容易混入泥沙,甚至有的含有芒刺,飼喂動(dòng)物時(shí),容易對(duì)口腔黏膜造成損傷,利用價(jià)值較低。
樹(shù)葉類(lèi)、糟渣類(lèi)等都屬于非常規(guī)粗飼料,這類(lèi)飼料的來(lái)源差異較大,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也有明顯的差別。樹(shù)葉類(lèi)的飼料一般粗蛋白的含量相對(duì)較高,如槐樹(shù)葉粗蛋白的含量高達(dá)20%(以干物質(zhì)計(jì)),是優(yōu)良的蛋白質(zhì)飼料,而且槐樹(shù)葉磨成粉還可以用作添加劑的載體;核桃葉、柳樹(shù)葉中含有豐富的維生素C、胡蘿卜素等,是優(yōu)良的草食動(dòng)物飼料。有些樹(shù)葉加工成的葉粉還可以用作家禽、豬等單胃動(dòng)物的飼料,但是用量不宜過(guò)多。
粗飼料的種類(lèi)多,如秸稈、藤蔓、秕殼等,在草食動(dòng)物的養(yǎng)殖生產(chǎn)中占有非常重要的地位。粗飼料中含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素,礦物質(zhì)等,這些都是動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育和生產(chǎn)畜產(chǎn)品的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但是粗飼料中碳水化合物的主要組成為粗纖維,特別是有些粗飼料中木質(zhì)素含量高,粗纖維的含量(尤其是其中木質(zhì)素的含量)對(duì)粗飼料的利用有很大的影響,粗纖維的含量高,就會(huì)降低其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。粗飼料自身存在的營(yíng)養(yǎng)缺陷主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
2.1.1 粗飼料中粗纖維的含量高,飼料的消化率比較低。干草類(lèi)的飼料粗纖維的含量在25%~30%,秸稈、秕殼類(lèi)的粗飼料粗纖維的含量在25%~50%,而且粗纖維的構(gòu)成有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素,其中木質(zhì)素很難被動(dòng)物利用。粗飼料中含有淀粉等易消化的碳水化合物較少,有機(jī)物的消化率一般在65%左右,而且粗飼料含有的植物細(xì)胞壁較多,飼料粗硬,適口性差,相對(duì)于其他籽實(shí)類(lèi)的飼料消化率要低很多。粗飼料作為單一日糧飼喂家畜,很難滿(mǎn)足家畜的營(yíng)養(yǎng)需求。
2.1.2 粗飼料中的粗蛋白的含量差異比較大。豆科牧草調(diào)制的干草是比較優(yōu)質(zhì)的粗飼料,粗蛋白的含量高,為10%~19%,但是其粗蛋白的含量會(huì)受到施肥、品種以及收獲季節(jié)的影響,變化范圍較大,同時(shí),苜蓿、紫云英等豆科牧草中含有皂角素,反芻動(dòng)物采食以后可以在瘤胃中形成大量的泡沫,使碳水化合物、脂肪等有機(jī)物消化過(guò)程中形成的二氧化碳、甲烷等氣體不容易排出,引起瘤胃臌脹,因此,飼喂量受到限制,不能太多;禾本科的干草粗蛋白含量為6%~8%,但是其粗纖維的含量高,低蛋白和高纖維素的含量限制了動(dòng)物的利用,影響動(dòng)物的采食量;秸稈類(lèi)粗蛋白的含量?jī)H為3%~5%,而且不易被消化,粗蛋白的消化率僅僅為15%~20%。禾本科干草的消化率一般為50%左右,豆科干草的粗蛋白的消化率為70%左右。
2.1.3 粗飼料中粗灰分含量高,但是其中以硅酸鹽為主,鈣磷含量少,并且鈣少磷多,鈣磷比例和動(dòng)物的需求不匹配,利用時(shí)要補(bǔ)充鈣源。
2.1.4 維生素含量少。粗飼料在干燥或者貯存過(guò)程中,會(huì)造成90%左右的維生素?fù)p失,但是其中含有豐富的維生素D,青干草中胡蘿卜素的含量也比較豐富。
2.1.5 粗飼料的體積大,采食量受到限制,而且粗飼料的消化率低,用作反芻動(dòng)物飼料,不能滿(mǎn)足其營(yíng)養(yǎng)需求,還要適當(dāng)補(bǔ)充部分精料。
農(nóng)作物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,其中營(yíng)養(yǎng)成分的含量并不是一成不變的,會(huì)隨著農(nóng)作物的成熟,發(fā)生很大的變化。隨著農(nóng)作物的成熟,其莖稈中不容易被消化的木質(zhì)素逐漸增多,粗蛋白的含量下降,消化率也相應(yīng)下降,這主要是因?yàn)殡S著農(nóng)作物的生長(zhǎng),莖稈在粗飼料中的比例增加,葉片所占的比例降低造成的。在家畜采食量不變的情況下,農(nóng)作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng)一天,家畜的消化率就會(huì)降低0.5%。通常情況下,根據(jù)飼喂的動(dòng)物的不同、調(diào)制方法的不同在適合的時(shí)間刈割來(lái)收獲高質(zhì)量、高產(chǎn)量的粗飼料。
家畜日糧中精料和粗料的比例會(huì)影響家畜對(duì)粗飼料的利用,粗飼料中易消化的碳水化合物含量少,不能給微生物生長(zhǎng)繁殖足夠的能量,因此適當(dāng)增加日糧中精料的比例,就會(huì)有利于瘤胃中微生物的生長(zhǎng)繁殖,提高粗飼料的消化率。當(dāng)飼料中精料的添加量在10%以下時(shí),隨著精料添加量的增多,會(huì)改善瘤胃的微生物環(huán)境,有利于瘤胃微生物的繁殖,粗飼料的采食量和利用率都會(huì)有明顯的提升。當(dāng)飼料中精料的添加量在10%~70%時(shí),隨著精料添加量的增多,反而會(huì)降低對(duì)粗飼料的采食量。當(dāng)精料的添加量高于70%,過(guò)高的碳水化合物在瘤胃中快速分解,反而會(huì)抑制微生物的增殖,大量的能量不能被利用造成浪費(fèi),碳水化合物分解產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸也會(huì)降低瘤胃的pH值,抑制細(xì)菌對(duì)纖維素的降解[1]。
物理加工技術(shù)是比較傳統(tǒng)的處理粗飼料的方法,操作簡(jiǎn)單,投入的資金較少,在農(nóng)村應(yīng)用比較普遍。但是物理處理方法只是改變了粗飼料的外形,沒(méi)有使化學(xué)成分發(fā)生變化,不能明顯的提升其消化率。常用的物理處理方法主要有切斷、粉碎、壓扁、制成顆粒、揉碎、鹽化、蒸煮、膨化等。
切斷、粉碎、壓扁等改變了粗飼料的形狀,增加了家畜的采食量,而且經(jīng)過(guò)加工后的粗飼料進(jìn)入瘤胃后,提高了和消化液的接觸面積,使飼料能夠充分浸潤(rùn),提高了粗飼料的可消化性。但是也不是粉碎地越細(xì)越好,否則會(huì)降低粗飼料在瘤胃中的停留時(shí)間,微生物的消化時(shí)間也相應(yīng)縮短,并且也會(huì)減少唾液的分泌,導(dǎo)致粗飼料的消化率降低。通常,秸稈等切斷的長(zhǎng)度牛以3~4cm、馬屬動(dòng)物以2~3cm、羊以1.5~2.5cm為宜。
制粒技術(shù),一般是將粗飼料和精料、添加劑等混合均勻后,利用機(jī)械加工成顆粒飼料。顆粒飼料粒度均勻、粉塵少、改善了粗飼料的適口性,提升了采食量,而且加工成顆粒飼料提升了機(jī)械化水平,可以促進(jìn)粗飼料加工的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展。
膨化技術(shù)也是處理粗飼料的一種常用方法,是將粗飼料利用高壓水蒸氣處理一段時(shí)間,然后瞬間泄壓,使粗纖維的結(jié)構(gòu)得以改變,增加了飼料中易消化的無(wú)氮浸出物含量,也使木質(zhì)素低分子化,纖維素的結(jié)構(gòu)變得疏松,提升了其消化率[2]。膨化技術(shù)由于投入的資金多,目前還沒(méi)有廣泛推廣,水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用比較多。
對(duì)粗飼料進(jìn)行化學(xué)處理在養(yǎng)殖生產(chǎn)中應(yīng)用非常普遍,主要是利用酸、堿等化合物將粗飼料中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素之間的化學(xué)鍵分裂開(kāi),使秸稈等粗飼料變軟、變疏松,而且經(jīng)過(guò)處理后還會(huì)增加粗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分,如經(jīng)過(guò)氨化處理的粗飼料可以提升氮元素的含量,增加粗飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?;瘜W(xué)處理方法主要有堿化處理、氨化處理、氨堿復(fù)合處理、酸處理等,其中氨化處理應(yīng)用最普遍,處理的效果也最好。
3.2.1 氨化處理
氨化處理是利用尿素、氨水等溶液對(duì)粗飼料進(jìn)行處理,提升粗飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,改善適口性,提高消化率的一種方法。將粗飼料切斷,長(zhǎng)度為2~3cm為宜,然后用適量的尿素溶液、氨水溶液進(jìn)行逐層噴灑,然后在逐層壓實(shí),噴灑完畢后,用塑料布封嚴(yán)。25℃~30℃的環(huán)境下經(jīng)過(guò)一周的氨化(溫度低,可以適當(dāng)延長(zhǎng)氨化時(shí)間),就可以開(kāi)封利用。飼喂前要先將塑料布揭開(kāi),晾一段時(shí)間再飼喂家畜,但是放置時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。粗飼料經(jīng)過(guò)氨化處理以后,含有大量的銨鹽,提高了粗蛋白的利用率,還有一種糊香味,變得柔軟,家畜的采食量提升,飼喂效果好。劉暢的研究表明,經(jīng)過(guò)氨化的秸稈,飼喂奶牛,奶牛的采食量明顯提高,飼料的轉(zhuǎn)化率提升,降低了飼料成本[3]。但是,氨化處理時(shí),一定要均勻噴灑氨水等溶液,否則會(huì)容易引起家畜氨中毒。
3.2.2 堿化處理
堿化處理常用氫氧化鈉溶液、石灰水等對(duì)粗飼料進(jìn)行處理,通過(guò)堿化作用,使粗纖維的結(jié)構(gòu)被破壞,并使部分的硅酸鹽溶解,達(dá)到提升對(duì)粗飼料利用的目的。
用氫氧化鈉溶液對(duì)粗飼料進(jìn)行處理,使用要處理的粗飼料重量的5%的氫氧化鈉,然后配制成30%的溶液,均勻噴灑在粉碎的粗飼料上,堆積數(shù)日,然后就可以直接飼喂家畜。經(jīng)過(guò)處理后的粗飼料,有機(jī)物的消化率可以提升10%~20%,但是家畜采食處理后的粗飼料后,糞便中鈉離子的濃度會(huì)提高,對(duì)土壤會(huì)產(chǎn)生污染。
利用石灰水處理粗飼料,成本低,處理簡(jiǎn)單,還可以提高粗飼料中鈣離子的濃度,而且對(duì)環(huán)境的污染較小,應(yīng)用比較普遍。將水灰水溶液(1kg 生石灰溶于100L水中,取上清液)均勻噴灑在粉碎的粗飼料上,然后堆積處理1~2d,就可以直接飼喂家畜。經(jīng)過(guò)處理后的粗飼料中的鈣離子濃度升高,為防止鈣磷比例失調(diào),要適當(dāng)添加磷元素。
3.2.3 氨堿復(fù)合處理
氨堿復(fù)合處理是先將粗飼料進(jìn)行氨化處理,然后在進(jìn)行堿化處理,充分綜合利用氨化、堿化的優(yōu)點(diǎn),提升粗飼料的消化率,如秸稈經(jīng)過(guò)氨化處理以后,消化率為55.0%左右,經(jīng)過(guò)氨堿復(fù)合處理以后,消化率可以高代71%以上[4]。
生物處理主要是指利用纖維素酶、細(xì)菌、真菌等對(duì)粗飼料進(jìn)行處理,使纖維素在體外分解,提高其采食量和消化率的一類(lèi)方法,目前常用的有酶解、青貯、發(fā)酵等技術(shù)。
3.3.1 酶解與發(fā)酵技術(shù)
酶解和發(fā)酵技術(shù)通常綜合利用,是利用纖維素酶、半纖維素酶等或者利用能夠分解纖維素的真菌或者細(xì)菌等,在一定的條件下使粗飼料中的粗纖維等降解,轉(zhuǎn)化為糖或者菌體蛋白,從而提高粗飼料的利用率。郭星木等實(shí)驗(yàn)中,利用綠色木霉、青霉菌纖維素液體發(fā)酵液對(duì)秸稈進(jìn)行發(fā)酵,然后利用發(fā)酵的秸稈飼喂成年梅花鹿,可以顯著的提高梅花鹿的增重和產(chǎn)茸量[5]。隨著研究的深入,這種處理技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,只是由于處理成本高,操作不方便,不容易在養(yǎng)殖生產(chǎn)中推廣。
3.3.2 青貯技術(shù)
飼料青貯技術(shù)已經(jīng)在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,主要是利用乳酸菌等在厭氧條件下發(fā)酵,使飼料原料中的易消化的碳水化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?,?dāng)青貯原料的pH值達(dá)到4.0左右時(shí),就可以抑制腐敗菌的滋生,從而使飼料原料得以長(zhǎng)期保存。青貯的方法很多,主要有常規(guī)青貯、低水分青貯、添加劑青貯等,經(jīng)過(guò)青貯以后的飼料,不僅可以使飼料長(zhǎng)期保存,還可以提高飼料中的營(yíng)養(yǎng)成分,提升適口性,增加采食量,提高飼料的消化率。
我國(guó)的人口眾多,人均糧食產(chǎn)量比世界平均水平要低,隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,飼料用量逐漸增多,就必須會(huì)消耗很多的糧食,據(jù)統(tǒng)計(jì),每年用于飼料生產(chǎn)的糧食要占糧食產(chǎn)量的30%以上,而每年的農(nóng)作物副產(chǎn)品,尤其是秸稈類(lèi)的利用率較低,75%以上都被廢棄或者用作了燃料,既浪費(fèi)了飼料資源,又對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,因此,大力推廣節(jié)糧型畜牧業(yè),積極發(fā)展草食動(dòng)物的養(yǎng)殖,是畜牧業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì),在這種背景下,開(kāi)發(fā)利用粗飼料資源,積極研究粗飼料的利用技術(shù),提高粗飼料利用的科技含量,對(duì)解決人畜爭(zhēng)糧矛盾,提高粗飼料的利用效率有積極的意義,同時(shí)也促進(jìn)秸稈等粗飼料加工商品化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,降低粗飼料的加工成本,提升資源利用效率。