摘要:引進凝結(jié)芽孢桿菌作為菌種,利用呼吸袋發(fā)酵技術(shù)將金針菇渣、玉米淀粉、花生殼、酒糟、醋渣和果渣、苜蓿粉、棉籽粕、菜籽粕等含高抗營養(yǎng)因子的農(nóng)副產(chǎn)品進行發(fā)酵。微生物發(fā)酵處理過程中的溫度、濕度、pH值控制等技術(shù)難題,使得微生物好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵能在同一個環(huán)境下進行,接種的微生物組合巧妙,能有效殺滅大腸桿菌和沙門氏菌,同時又能促進乳酸菌快速生長。利用微生物處理難利用的大宗飼料原料如發(fā)酵飼料、發(fā)酵原料的理化性狀,增加適口性,消化率及營養(yǎng)價值高,達到育肥的效果。
關(guān)鍵詞:張家川縣;凝結(jié)芽孢桿菌;發(fā)酵飼料
1 背景
飼料是畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎。發(fā)展飼料生產(chǎn),搞好飼料供應,對發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn),逐步改變?nèi)藗兊氖澄锝Y(jié)構(gòu)和改善人民生活具有重要意義[1]。張家川縣為甘肅省隴東南畜牧大縣,飼料品種豐富,粗飼料共有五類,農(nóng)作物秸稈、農(nóng)村釀造加工副產(chǎn)品、人工種植飼草、天然牧草、田間雜草和樹葉。精飼料包括三類,農(nóng)作物籽實年產(chǎn)量55萬t、麩皮全市的年產(chǎn)量22.98萬t、各類油餅全市產(chǎn)量3.69萬t[1]。截至2022年底全縣牛存欄12.4萬頭,牛出欄5.43萬頭,肉類總產(chǎn)量0.85 萬t,農(nóng)副產(chǎn)品11.68萬t。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值21.47億元,農(nóng)業(yè)增加值12.72億元[2]。為了增加張家川縣畜牧業(yè)產(chǎn)值和降本增效進行發(fā)酵飼料的研發(fā)與投入,發(fā)酵飼料可顯著降低肉牛育肥成本,提升肉牛養(yǎng)殖效益,而且菌渣豐富的營養(yǎng)成分,又可提升牛肉產(chǎn)品的效益,具有極大的推廣價值,將使發(fā)酵飼料成為全縣及周邊肉牛養(yǎng)殖場戶的理想飼料,助推張家川縣肉牛產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。
1.1 任務需求分析
張家川縣牧谷草業(yè)開發(fā)有限公司現(xiàn)建有發(fā)酵飼料生產(chǎn)線1條,實現(xiàn)年產(chǎn)量1 000 t的發(fā)酵目標,掌握獨有的發(fā)酵工藝技術(shù)一項,可降低生產(chǎn)成本,提高飼料的利用率和飼料的消化率。育肥牛的年出欄量達到1 000頭,讓肉牛提質(zhì)增效,達到快速育肥的效果。目前公司已采購5 t的攪拌機一套、全自動上料機一套,生物飼料自動封口機一套,裝40 kg重的帶排氣閥發(fā)酵呼吸袋3 000個,引進凝結(jié)芽孢桿菌作為菌種,形成農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料的多元化生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)實際形成生物發(fā)酵飼料相關(guān)的技術(shù)體系和標準,以提高牛羊生產(chǎn)性能和降低生產(chǎn)成本為目標,實現(xiàn)新型發(fā)酵飼料的規(guī)?;a(chǎn)和應用。
1.2 技術(shù)需求分析
目前天水市飼料資源從源頭分為天然草場資源、人工種植飼草資源、農(nóng)作物秸稈資源、農(nóng)副產(chǎn)品飼料資源[1],而發(fā)酵飼料正是這四種資源的整合和利用。當前面對國內(nèi)外各種因素的影響,按照現(xiàn)有的技術(shù)需求選擇微生物發(fā)酵飼料進行生產(chǎn):①目前我國飼料生產(chǎn)中的蛋白原料魚粉、肉骨粉、大豆的需求長期依賴國際市場,國內(nèi)生產(chǎn)供應不足,致使飼料原料價格不斷上漲, 飼料成本不斷提高,已經(jīng)成為制約我國畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素;②當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重心是牢牢守住18億畝耕地紅線,將中國人的糧食牢牢端在自己手里,基本農(nóng)田只能種植糧食作物,通過微生物發(fā)酵技術(shù)將食用菌農(nóng)副產(chǎn)物的資源再利用,可以節(jié)約大量的糧食資源,一定程度上緩解人畜爭地爭糧的矛盾;③在抗生素禁用的政策下,開展無抗高效的飼料添加劑乃至新型飼料,也符合生物安全需要,有利于人民健康。
2 凝結(jié)芽孢桿菌在發(fā)酵飼料中的應用
凝結(jié)芽孢桿菌是活菌制劑,主要可以用于腸道菌群失調(diào)的患病動物,起到調(diào)節(jié)胃腸道菌群的作用,可以促進有益菌的生長,并且對有害菌具有一定的抑制作用,起到調(diào)節(jié)胃腸道菌群,保護胃腸道的功效??梢杂糜谟捎谀c道菌群失調(diào)所引起的急慢性腹瀉,也可以用于慢性便秘、腹脹,以及消化不良的患者。凝結(jié)芽孢桿菌是一個活菌制劑,因此不能夠放置于高溫處,并且應該避免與抗菌藥物同時使用,如果確實需要同時使用,應該至少間隔2~3 h。
2.1 發(fā)酵底物農(nóng)副產(chǎn)物范圍
農(nóng)副產(chǎn)物的發(fā)酵底物包括金針菇渣、玉米淀粉、花生殼、酒糟、醋渣和果渣、苜蓿粉、棉籽粕、菜籽粕等高抗營養(yǎng)因子農(nóng)副產(chǎn)品。
2.2 發(fā)酵飼料的制作工藝
微生物發(fā)酵飼料的制作工藝,分為五個部分:①菌苗的激活擴繁,按照生產(chǎn)噸位的比例將凝結(jié)芽孢桿菌與紅糖配比1:2比例進行勾兌激活菌苗;②底物接種菌劑,按照生產(chǎn)噸位要求干物質(zhì)占70%,水分占30%的生產(chǎn)技術(shù)要求將飼料原料與菌苗充分混合攪拌;③裝入呼吸袋中密封發(fā)酵3~7 d;④將發(fā)酵好的飼料按照每頭牛每次量2.5 kg的量進行投喂;⑤監(jiān)測育肥效果。
2.3 選擇4種底物進行發(fā)酵試驗分析
按照需求選擇4種不同的底物將凝結(jié)芽孢桿菌作為菌種進行發(fā)酵試驗如下:
1)選擇金針菇渣作為底物進行發(fā)酵:金針菇渣1 000 kg,凝結(jié)芽孢桿菌1 kg,水300 L。
2)選擇玉米淀粉作為底物進行發(fā)酵:玉米淀粉1 000 kg,凝結(jié)芽孢桿菌1 kg,水300 L。
3)選擇酒糟作為底物進行發(fā)酵:酒糟1 000 kg,凝結(jié)芽孢桿菌1 kg,水300 L。
4)混合發(fā)酵:蟲草菌渣、金針菇渣、玉米淀粉、油餅渣、麩皮、酒糟、食鹽、少量微量元素、凝結(jié)芽孢桿菌。按比例調(diào)配,測量出干物質(zhì)占比58%,水分占比42%。
試驗結(jié)論:選擇呼吸袋進行密封獨立包裝發(fā)酵7 d后,按照發(fā)酵環(huán)境溫度進行延期投喂,溫度越低發(fā)酵時間越長,發(fā)酵充分后給育肥成年母牛進行投喂,經(jīng)過3個月的投喂試驗并與沒有投喂發(fā)酵飼料的成年母牛進行觀察試驗對比,投喂過發(fā)酵飼料的牛適口性好,采食量大,反芻次數(shù)增加,產(chǎn)生多種益生菌,有效地促進牛瘤胃蠕動,能夠幫助營養(yǎng)成分的吸收與利用,增強抗病能力,拉稀減少、牛舍氨氣臭味減少,毛色光亮,生長速度快,育肥效果顯著,試驗育肥成年母牛3個月后平均體重680 kg以上。
2.4 凝結(jié)芽孢桿菌發(fā)酵飼料產(chǎn)生經(jīng)濟效益
利用現(xiàn)代畜牧業(yè)科學技術(shù)和當?shù)刭Y源優(yōu)勢,開展食用菌生產(chǎn)副產(chǎn)物飼料化利用,將會促進肉牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時菌渣的資源化再利用技術(shù)減少了農(nóng)業(yè)方面造成的環(huán)境污染。由此說明,發(fā)展食用菌渣發(fā)酵產(chǎn)業(yè),具有生態(tài)、經(jīng)濟和社會三大效益。食用菌渣開發(fā)項目是一項集科研、開發(fā)、肉牛養(yǎng)殖、銷售為一體的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營項目,直接影響帶動其他產(chǎn)業(yè)或行業(yè)發(fā)展。天水眾興菌業(yè)作為甘肅省兩大食用菌生產(chǎn)企業(yè)之一,具有大量的食用菌開發(fā)副產(chǎn)物可供利用。實施種養(yǎng)加結(jié)合的方式,通過養(yǎng)牛養(yǎng)殖利用飼草料,過腹還田,增加土壤有機質(zhì),改良土壤,提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量。而發(fā)展肉牛產(chǎn)業(yè),所需的精、粗飼料均來源于農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)副產(chǎn)品,經(jīng)加工后再進行肉牛飼養(yǎng),生產(chǎn)高品質(zhì)、高檔次的牛肉,提高飼料的有效利用率和肉品的商品價值,形成農(nóng)牧業(yè)的良性循環(huán)。食用菌渣的資源化利用,促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展,而且對農(nóng)民的經(jīng)濟收入將有較大幅度提高,將是養(yǎng)殖增收的重要舉措。
一是響應國家畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策助推鄉(xiāng)村振興,積極開展農(nóng)副產(chǎn)品資源化利用;二是開展生物發(fā)酵飼料在肉牛養(yǎng)殖中的應用,有效提高育肥效果;三是把呼吸袋應用于生物發(fā)酵飼料,徹底解決了固體發(fā)酵雜菌污染難以控制的技術(shù)難題;四是將凝結(jié)芽孢桿菌作為菌種進行發(fā)酵,添加有益菌,增加了瘤胃、腸道微生物數(shù)量,加速了飼料的降解,增加育肥效果,提升經(jīng)濟效益;五是通過發(fā)酵,提高了飼料中的營養(yǎng)成分和粗纖維的降解,動物小腸對飼料的吸收得到充分的利用,增加牛適口性,含有多種有益微生物,如霉菌、酵母菌、細菌等可以補充有益菌,調(diào)節(jié)動物的微生態(tài)平衡。產(chǎn)生多種有益代謝物,可抑制和殺死飼料中的有害菌。增加了多種有益的酶和維生素,可提高動物機體免疫力,提高飼料的轉(zhuǎn)化率和利用率,減少疾病的發(fā)生,消除排泄物的臭味,節(jié)約飼料成本,減少飼養(yǎng)周期,出欄率提高,增加經(jīng)濟效益。
3 總結(jié)
對引進的凝結(jié)芽孢桿菌經(jīng)過4種型號不同配方的發(fā)酵,進行數(shù)據(jù)比對和育肥效果比對,試驗出一種配比最優(yōu)、育肥效果顯著、發(fā)酵理想的技術(shù)配方,形成生產(chǎn)工藝推廣應用。筆者認為生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)目前并非主流生產(chǎn)模式,生產(chǎn)存在諸多方式,如發(fā)酵益生菌的選擇、用量、發(fā)酵時限等不夠完善,均是影響本項目的主要因素。目前,生產(chǎn)發(fā)酵飼料存在的主要問題:①復合菌種的選擇問題;②發(fā)酵底物的選擇,是單一發(fā)酵還是復合發(fā)酵;③發(fā)酵工藝的改進提高方面;④企業(yè)自己生產(chǎn)發(fā)酵菌種的質(zhì)量;⑤大規(guī)模生產(chǎn)采用呼吸袋技術(shù)還是發(fā)酵池的選擇;⑥各種農(nóng)副產(chǎn)品的營養(yǎng)成分,以及品質(zhì)控制;⑦發(fā)酵飼料的飼喂量,是否能夠替代部分蛋白質(zhì)或者能量飼料。今后的工作重點將是建立自己的有益菌培養(yǎng)體系和生產(chǎn),努力提高菌種選育水平,開發(fā)益生菌、酶制劑等多種形式的生物飼料,大力開展飼喂試驗和推廣,提高產(chǎn)品效能和質(zhì)量。此文章是筆者在生產(chǎn)實踐中的總結(jié),有不妥之處望專家指正。
參考文獻:
[1] 田富忠.天水市畜牧獸醫(yī)志[M].蘭州:甘肅文化出版社,2013.
[2] 張家川縣統(tǒng)計局.張家川縣2022年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報[EB/OL]. (2023-04-28)[2023-10-20].https://www.zjc.gov.cn/info/1291/697501.htm.