桔杆生物學處理的研究進展(1 / 2)

桔杆生物學處理的研究進展

我國的各類農作物秸杆十分豐富,但多被用作燃料,工業造紙原料或還田肥料,利用效率很低,這不僅對資源是一種浪費,還會引起一起和環境和社會問題。隨著我國畜牧業的發展,飼料資源日趨緊張,因此開發利用秸杆飼料發展食草型、節糧型畜牧業不僅可節約飼料資源,而且可形成農業的良性循環。

1 秸稈的營養特點

在我國可用作飼料的農作物秸稈主要有小麥秸、玉米秸、稻草、穀草等。由於其品種、收獲期等的不同,其營養價值可能不同,但是其具有共同營養的特點:粗蛋白、粗脂肪、礦物質含量低,並缺乏動物生長所必需的維生素A、D、E等以及鈷、銅、硫、硒、碘等礦物質元素,而粗纖維(包括纖維素、半纖維素、木質素以及少量的果膠物質)含量高。導致動物對其采食量小,消化率低。這是因為秸稈細胞壁中纖維素、半纖維素與木質素緊密結合在一起,限製了消化酶對細胞壁及細胞內容物的消化作用,其中木質素是影響消化的主要因素,其次是矽酸鹽,它能嚴重影響瘤胃中的糖類物質的降解作用,因此若能改善細胞壁成分的消化性,如破壞組織結構,降低纖維成分的結晶性,改善分子結構以及除去妨礙消化的木質素、矽酸鹽等,則能大幅度提高秸杆作為飼料的可利用性。

目前秸稈的處理方法有三類:①物理處理法,包括切短、揉、搓、浸泡、碾青、蒸煮、熱噴、製粒。射線照射等,處理過的秸稈可直接飼喂家畜,能一定程度的提高采食量和消化率,多為其他處理方法的前提和基礎。②化學處理法,主要包括堿化和氨化,其中堿化使原料蛋白和維生素受到破壞不適在秸稈中廣泛利用;氨化秸杆能引起動物氨中毒,氨濃度達15%-28%時,易發生爆炸,與農業爭時爭肥,氨的浪費大,效益差,使動物出現“發狂症”、中毒症及類似行為反常現象,使牛肉、牛奶中產生毒素物質,影響人體健康。因此這類方法的應用前景值得懷疑。③生物學處理法,其實質就是利用某些微生物處理秸稈飼料。主要包括青貯、微貯、菌化、酶解等,其中以青貯最為成功,應用也最廣泛。有關微貯的研究日益增多,飼喂效果很好,代表了今後的發展方向。

2秸稈的生物學處理

2.l青貯:青貯是將新鮮的青刈飼料作物,牧草、野草、收獲籽實後的玉米秸杆和各種藤蔓等,切碎後裝入和壓實在青貯窖(塔)中,密封後經微生物發酵作用而調製成帶有特殊氣味、適口性好。營養豐富、多汁、耐貯藏,能供家畜全年使用的飼料。其在一些發達國家如歐洲和北美應用較多。

青貯的原理:利用青貯原料上所附著的乳酸菌等微生物的生命活動,通過厭氧呼吸將原料中的碳水化合物(主要是糖類)變成有機酸(主要是乳酸),提高酸度,pH值到4.0左右,就能抑製有害菌(如腐敗菌、丁酸菌等)的生長繁殖和黴菌的活動,防止原料中的養分繼續被分解或消耗,從而很好的將原料中的養分保存下來,使養分的損失減少到最小程度。

為了使青貯達到理想的效果,保持甚至提高飼料營養價值,青貯添加劑應運而生,使汗多原來不適宜的青貯原料也可用作青貯。現在常用的青貯添加劑有以下幾類:①改善發酵的添加劑,主要有無機酸添加劑,如硫酸、鹽酸、磷酸等硝機酸添加劑如甲酸、乙酸、丙酸和了酸等,能抑製植物的呼吸作用,減少發熱和營養損失,迅速降低pH值,抑製雜菌。②營養型添加劑,主要有非蛋白氮(如尿素、氨水名種氮肥以及氮磷鉀肥等各種有機酸和無機酸的接鹽化合物)和石灰石、硫酸銅、硫酸鋅、硫酸錳、氯化鈷等補充青貯料礦物質不足的無機鹽類。③促進發酵的添加劑,有乳酸菌製劑,主要是L一型的菌種;酶製劑,如澱粉酶、纖維素酶。半纖維素酶、果膠酶、木瓜酶等,不僅可有效地將纖維素等非澱粉多糖(NSP)分解為低聚糖、葡萄糖等物質供乳酸菌等細菌利用,而更重要的是隨著植物細胞壁的崩解細胞內含物如沉粉、可溶性糖類(WSC)、蛋白質及油脂等一類物質的溢出,極大地提高了青貯料的營養價值;還有糖蜜,食鹽等。④防腐添加劑,有甲醛、亞硫酸、丙烯酸、苯甲酸、亞硝酸鈉、焦亞硫酸鈉、硝酸鈉、甲酸鈉等,利於青貯料的保存,防止變質。在實際應用中通常是幾種添加劑配合使用,以期發揮最大效應。

2.2微貯:微貯的實質就是在農作物秸稈中加人用現代生物學技術篩選培育出的微生物活幹菌劑,經溶解複活後,兌入濃度1%為的鹽水中,再噴灑到鍘短的原料上,在厭氧條件下微生物生長繁殖,分解秸杆中的木質素和纖維素,使糖類轉化為酸類,提高秸稈飼料中的B族維生素和胡蘿卜素的含量,並抑製有害微生物的繁殖,從而形成柔軟、適口性好、有甜味、營養豐富的飼料。據傅為民等(1996)報道,秸稈經做貯處理,牛羊的來食速度可提高40%~43%,采食量可增加20%~40%。此法具有投資少、易操作、不爭農時原料來源廣、安全無毒。汙染少、效率高、可長期保存等優點,成為當前最具應用潛力和發展前景的秸杆飼料調製技術。