饲料作物（共4篇）
饲料作物 篇1
随着我国畜牧业的发展, 尤其是奶业的快速发展, 牧草和饲料作物越来越受到人们的重视。因地制宜选择品种, 对全面实施牧草产业化, 以草兴牧, 以草富民至关重要。由于广大用户对牧草缺乏了解, 盲目引种, 易造成不必要的损失, 笔者认为在选择牧草品种时, 应考虑以下一些因素。
1 根据畜禽的种类
牛、羊等反刍动物对饲草消化能力强, 选择的范围也广, 应选用营养丰富, 产量高的牧草和饲料作物, 如紫花苜蓿、谷稗、高丹草、黑麦草、冬牧-70和饲料玉米等, 饲料玉米在秋后青贮, 可解决冬天青绿饲料不足的问题, 其他牧草既可青割饲喂, 又可调制干草。单胃动物应选择柔嫩多汁富含碳水化合物和蛋白质的牧草可选种籽粒苋、菊苣、苦荬菜和聚合草等。养鱼可选用细绿萍、稗草和高丹草等牧草品种。
2 根据畜禽的不同生长需要
幼畜由于抗病能力弱, 易患消化道等疾病, 应选用具有保健作用的牧草, 饲料苦荬菜可止泻, 菊苣含有咖啡因可刺激畜禽食欲, 这些饲草对一些疾病可起到很好的预防和治疗效果。饲料胡萝卜、饲料南瓜和甜菜等多汁并维生素, 可使公畜提高精子量和精子的成活率, 母畜提高受胎率和幼仔成活率。
3 人工草地的建设
人工草地的建设的一项重要内容是牧草产业化, 牧草大面积生产需要机械化收割和晾晒。在种植上应选用品质好、产量高, 易机械化加工调制的牧草, 如紫花苜蓿、黑麦草、燕麦、无芒雀麦、披碱草和羊草等。建立放牧型或刈牧兼用型人工草地可选择2种以上牧草的进行混播, 品种选择上多为禾本科与豆科牧草搭配, 生产中常用的混播组合有苇状羊茅与白三叶, 黑麦草与三叶草, 苏丹草与红三叶, 无芒雀麦与紫花苜蓿、燕麦与豌豆等。
4 盐碱地
盐碱地上草种的选择根据土壤p H的大小, p H小于8.0的土地可种植轻度耐盐碱的牧草, 如紫花苜蓿、饲料高粱、苏丹草等, p H大于8.0时种植羊草, 碱茅等。
5 干旱风沙地
这些地区干旱少雨, 水土流失严重, 应选择根系发达、生长速度快覆盖面积大的旱生沙生植物, 如种植沙拐枣、柠条、扁穗冰草、无芒雀麦和沙打旺等。
6 低山丘陵沟壑区
首先要考虑水土保持和饲用相结合的问题, 要采用灌草结合。灌木要栽植沙棘、紫穗愧、柠条、胡枝子等, 种草要种沙打旺、黄花苜蓿、草木樨、冰草和羊草等。
7 林果地
林地和果地种牧草的选择应因地制宜, 因草制宜的原则, 既要注意培肥地力保持水土, 又要注意不与林果争水、争光问题, 牧草的选择既要能够收获牧草还要结合饲养家畜, 引种果园牧草要多年生和一年生结合, 主要品种有红豆草、野豌豆、小冠花、白三叶、无芒雀麦、鸡脚草等。
8 养地肥田的牧草
为提高土壤肥力和土地利用率, 作物收获以后和休闲的土地上种植一、二年生牧草作为绿肥。草木樨、红豆草、豌豆、抹食豆、田青和紫云英等。
牧草种类繁多、在选种牧草时应根据需要因地制宜, 合理搭配。在种植时要考虑畜禽种类、土壤状况、温度、加工贮藏方式、饲喂季节和牧草的连续供应等方面, 在引种时要先实地考察或少量试种, 选择适合对路的品种进行种植。
猪青饲料作物的种植技术 篇2
1 密植地瓜
密植地瓜一般在4月底(谷雨前后)与春地瓜同时插秧，其株距为10～15cm，行距为40～50cm，在沟内双株交错插秧，实行高度密植，一般每亩可插8000～至13000双株。密植地瓜除施足底肥外，每次割秧后还应及时追肥(最好用人粪尿等速效肥料)和浇水一次。一般一年割秧4～6次，平均每亩可割鲜瓜秧1.5～2万kg，每次割秧时，应留茬3～5cm，以利于继续生长。密植地瓜除专割地瓜秧外，每亩地最后还可收获地瓜1000～1500kg。注意拔除野草，加强田间管理。
2 胡萝卜
胡萝卜适宜在天气炎热的情况下出苗，一般以7月上、中旬播种为适宜，播种量每亩约1.5kg左右。在播种前，要平整土地，挑好畦床，施足底肥。种子与细土混匀，而后播种。播后要保持土壤潮湿，有利于及时出苗。苗高10cm左右时，应及时间苗、除掉杂草。适时追肥。
3 南瓜
一般春天断霜后种南瓜，先开穴、下足底肥，再把南瓜苗种上，周围用土围一圈。瓜藤长到1.7～2.3m时，把主藤的藤尖摘掉，让它长出支藤。以后把长得好的支藤留下2～3根，等到每根支藤结第3到第4个瓜时，再把支藤的藤尖摘掉，其余的侧枝也应及时去掉。此外，采用人工授粉的方法，可提高产量。
4 菊芋
菊芋也叫洋姜，是一种多年生草本植物，具有抗寒、抗旱、耐践踏、适应性强、栽培管理条件要求不高等特点，房前屋后、闲散地片均可种植。产量一般每亩可收获茎块2500～3000kg，鲜茎叶2500kg左右，种一次可连收数年。
菊芋一般在春季挖穴点种，每亩用种50kg～75kg，行距0.5公尺，株距20～30公分，穴深10公分，每穴施基肥1kg左右，内放种芋1至2块，种尖朝上，上覆泥土。种后约1个月左右出苗。出苗后要注意松土、除草、施肥和培土。8～9月间要摘花去蕾，以减少养分的消耗，提高茎块产量。种前一定要深翻整地，以后几年只要松土即可。
饲料作物 篇3
1 黑龙江省饲料油菜的发展现状
黑龙江作为全国位置最北、纬度最高的省份,自然条件决定了黑龙江省北部地区耕作制度体系,即一年一熟制的模式。黑龙江省北部农业及畜牧业在实际生产中存在以下问题:一是由于小麦比较效益低,原来的麦豆轮作,逐渐变为“清一色”大豆产区,连年种植大豆,重迎茬问题日益突出,导致大豆产量降低、病虫害高发、品质变劣,豆农收入水平下降;二是黑龙江省早熟作物(如小麦、早熟马铃薯等)收获后有长达2~3个月的农闲期,休闲期过长,土壤有效利用率低,大量的光热、水资源浪费,土壤风蚀严重;三是草原面积不足,青贮饲料缺乏严重约了黑龙江省奶牛业、肉牛业等养殖业的规模扩大。
为了探索适合黑龙江省麦豆产区新型的农作制模式,调整北部地区种植业结构,提高农民收入,保护生态环境,加快黑龙江省畜牧业的发展,2011年黑龙江省农业科学院与华中农业大学傅廷栋院士课题组进行合作研究,引种试种饲料油菜并取得成功。与南方油用油菜不同,黑龙江省种植的饲料油菜是在传统油菜的基础上培育而成的油饲兼用品种,属于十字花科高蛋白型饲草,具有高脂肪低纤维等特点,而且易种植、产量高、生长快、饲喂效果好,是猪,牛、羊等最佳的饲料。生长期为2~3个月,在抽薹至开花期进行收获,早熟作物如小麦收获后可以复种一季饲料油菜,提高了土地使用效率和光温资源的利用率。同样,其它早熟作物(早熟马铃薯、西瓜、早熟玉米毛葱等)收获后均可复种一季饲料油菜。而且,饲料油菜也可以一年种植两季,为畜牧业发达地区提供充足的青饲料来源。此外,春季种植的饲料油菜收获后下茬也可以复种白菜、萝卜、芥菜等经济作物,可根据实际情况和需要灵活调整复种模式。
2 黑龙江省饲料油菜种植与利用
2.1 饲料油菜播种方式
饲料油菜可以机械条播、平种撒播、免耕播种等,黑龙江省缺少专用的饲料油菜播种机,在黑龙江北部小麦主产区主要用小麦播种机播种,行距为15~20cm,播种深度为2cm左右,播后镇压。由于油菜种子较小,为了控制播量将油菜种子与肥料混拌后播种,种肥混拌比例为1(种子)∶2(尿素)∶2(磷酸二胺)或1(种子)∶4(复合肥)。种子播量控制在15kg·hm-2左右,肖佳雷[1]在麦后复种饲料油菜的试验结果表明,饲料油菜的最适播量为15kg·hm-2。杨文元[2]研究表明,在播量15kg·hm-2的条件下饲料油菜鲜重产量最高。黑龙江北部地区活动积温低,小麦收获时间偏晚,而且秋霜较早,为了延长油菜生长时间,小麦收获后可以去掉整地环节,免耕播种,适当增加播量,播后镇压,有条件的地区可以采用喷灌,在生长中期追施尿素。
2.2 饲料油菜播种与收获时间
播期直接影响饲料油菜的全生育天数,因此生长发育及产量受播期的影响很大,而且,不同播期的饲料油菜品质也存在差异,刘明等[3]以华中农业大学提供的华油杂62为供试材料,研究了麦后不同播期对饲料油菜产量和品质的影响,研究指出:早播饲料油菜的株高、产量、钾、镁、磷、热量、粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物、粗纤维均高于晚播。影响饲料油菜品质的诸多因素中最重要的是温度和光照[4],因此,适时早播是增产提质的必要措施,延长光温时间有利于饲料油菜养分积累、增强适口性、提高青贮品质。黑龙江省北部小麦主产区活动积温低,秋霜早,适时早播是获得饲料油菜高产的关键,因此,需要小麦适时早收,为下茬饲料油菜生长争取更多的时间,在生产上应该选择早熟小麦品种和生育期短的饲料油菜品种。
杨瑞吉[5]结果表明,麦茬复种油菜地上生物产量的累积规律为幼苗期缓慢,蕾薹期最快,开花后减缓,基本符合"S"型生长曲线。饲料油菜开花时产量最高,开花后由营养生长向生殖生长转变,干物质积累速率下降,茎叶中营养向荚果转移,甘兴华[6]对7种饲料油菜的品比试验研究表明,饲料油菜在开花期刈割比其他时期刈割时产量高,分别比抽薹期刈割时产量高107.8%,比结荚期刈割时产量高14.9%。马乐天等[7]研究结果表明,饲料油菜在初花期粗蛋白、粗脂肪含量最高,应该在抽薹期至开花期这个营养价值较高的阶段进行收获。同时,花期以后茎秆木质化程度加重,增加收获难度的同时,粗纤维含量增多,降低了饲喂品质。所以,适时收获是提高饲料油菜产量和营养价值的关键,如果种植面积较大,收获时尽量采用机械收获,提高收获效率,以免因收获期过长而错过了最佳收获时期,也可采用分期播种方式来调节收获期,使生物产量和养分最大化。
2.3 饲料油菜贮藏加工与喂养
传统的油菜品种中含有高芥酸、高硫代葡萄糖苷,经芥子酶作用可产生有毒物质,动物采食后,会使甲状腺分泌失调,造成动物代谢紊乱,生长受阻,严重时甚至死亡。饲料油菜又名双低(低芥酸、低硫代葡萄糖苷)油菜则可作为饲草广泛应用,双低饲用油菜不仅基叶粗壮、叶片肥大、无辛辣味、营养丰富,各种营养成分极显著高于谷草,是牛、羊等草食家畜良好的饲草[8]。饲用油菜饲喂方式多样,如果收割后直接鲜喂,建议与其它喂料混合后喂养,2013年本课题组在喂养牛的试验中,筛选出了饲料油菜15~20kg、稻草6~8kg、牧草1~2kg、玉米秸秆4kg、大北农精饲料1.5kg、啤酒糟2 kg的饲料配方,混合喂料29.5~37.5kg·头-1·d-1,早晚各1次,牛日增量0.1kg,按30元·kg-1计算,日增效3元·头-1。如果青贮后喂养,不仅能较好地保持其营养特性,减少养分损失,适口性好,而且能刺激家畜食欲、消化液的分泌和胃肠道蠕动,从而增强了消化功能[9]。饲料油菜的含水量相对较高,在80%左右,如果青贮,加配干草,玉米粉等干料,将含水量降到55%~60%以后,就可以长期安全地青贮。贾浩波[10]研究表明,将饲料油菜与玉米秸秆混合青贮饲喂奶牛,可有效提高牛奶产量和牛奶质量;牛菊兰等[11]进一步试验结果表明饲料油菜和玉米秸秆混合饲喂羔羊的增重效果比单独饲喂玉米秸秆的增重效果好;王亚犁等[12]研究表明,玉米秸秆和饲料油菜按1∶4的比例复合青贮品质最好。因此,饲料油菜如果规模种植,必须解决机械收割和切碎问题,与玉米(小麦)秆、其它青饲料等混合青贮,便于长期保存和利用。
3 黑龙江省复种饲料油菜的效益
3.1 复种饲料油菜的社会效益与经济效益
首先,饲料油菜在黑龙江省的种植推广,打破我国北部高寒区一年一熟制的模式,提高了单位土地面积的收获指数,实现了科学的轮作制度,调整优化了种植结构,提高了资源利用率。“十三五”期间玉米面积逐步缩减,饲料油菜的推广,有利于“镰刀弯”地区玉米种植结构调整,为构建我国高寒地区新型农作制体系提供理论依据和技术支撑,是黑龙江省耕作栽培技术上的革命。其次,饲料油菜有助于农牧结合种养结构的构建。黑龙江省的农牧交错地区,农牧结合不足,粮食作物与饲料作物争地现象严重,制约着畜牧业的发展。从营养成分组成看,饲料油菜相比于其他饲草,具有粗蛋白含量高、粗脂肪含量高、无氮浸出物含量高、粗纤维含量低的营养特点,属于营养价值较高的饲草。饲料油菜播种、收获简约,生产成本低,产量可达45~60t·hm-2,比单季小麦增收4 500~7 500元·hm-2,经济效益明显。目前,饲料油菜得到畜牧企业、养殖合作社、农民养殖户等高度认可,并将种植饲料油菜作为未来发展生态养殖的方向。饲料油菜的推广,构建了农牧结合、种养结合平台,以养带种、以种促养。发展农牧结合、种养结合的生态养殖将成为畜牧业可持续发展及转型升级的重要举措。
3.2 复种饲料油菜的生态效益
饲料作物 篇4
1 农作物秸秆饲料的特点
1.1 秸秆的构成
秸秆是由大量的有机物和少量的矿物质及水构成, 其有机物的主要成分为碳水化合物, 此外, 还有少量的粗蛋白质和粗脂肪, 但品质较差。碳水化合物由纤维性物质和可溶性物质构成, 前者包括半纤维素、纤维素和木质素等, 一般用细胞壁成分 (CWC) 表示。秸秆中的纤维性物质用粗纤维表示, 可溶性糖类用无氮浸出物表示, 矿物质用粗灰分表示。秸秆中很少含有维生素。表1列出了几种农作物秸秆的基本化学成分。
1.2 秸秆的营养价值
秸秆的成分决定其营养价值和消化率。不同秸秆的成分和消化率是不同的, 同一秸秆的不同部作者筒介: 刘祥友 (1968-) , 博士, 高级畜牧师, 主要从事动物营养与饲料科学的研究与推广。E-mail:liuxiangyou99@163.com
位也有所不同, 甚至差别很大。一般来说, 禾本科秸秆粗纤维的消化率比豆科秸秆高;豆科秸秆的粗蛋白比禾本科秸秆高, 但粗蛋白的品质较差;叶的消化率高而茎的消化率低。表2列出了几种不同作物秸秆的化学成分和营养价值。
注:引自阎萍主编的《反刍动物营养与饲料利用》
注:引自阎萍主编的《反刍动物营养与饲料利用》
2 反刍家畜和单胃家畜对农作物秸秆的利用特点
农作物秸秆被动物消化利用的前提是动物消化道内要有内源性纤维素酶系或添加到秸秆饲料中的外源性纤维素酶系。它是一类能够降解纤维素生成葡萄糖的酶的总称, 是一类复杂的复合物, 故称之为纤维素酶系。反刍家畜瘤胃微生物能分泌纤维素酶系, 因此能直接利用农作物秸秆饲料。而单胃家畜不能分泌纤维素酶系, 不能直接利用农作物秸秆饲料, 必须添加外源性纤维素酶才能利用。反刍家畜在饲用秸秆饲料时, 添加外源性纤维素酶对秸秆的利用更有效。基于反刍家畜和单胃家畜的消化特点, 一直以来, 农作物秸秆用于动物饲料的研究主要集中在反刍家畜 (牛、羊) 上, 对单胃动物研究极少。随着生命科学的发展, 对酶的来源和作用机理研究取得了较大进展, 现逐渐对单胃动物进行了研究。
3 微生物发酵秸秆类饲料的研究进展
3.1 微生物发酵秸秆类饲料的机理
作物秸秆类粗饲料的主要成分是纤维物质, 中性洗涤纤维 (NDF) 约占干物质的70%~80%, 酸性洗涤纤维 (ADF) 约占干物质的50%~60%, 而粗蛋白仅含3%~6%。NDF包括纤维素、半纤维素和木质素, 是植物细胞壁的主要组成部分, 随着植物细胞的老化, 细胞壁变厚, NDF就成为秸秆的主要组成。纯的纤维素能较容易地被瘤胃微生物降解, 但由于木质素密实的结构很难被瘤胃微生物降解, 同时老化的细胞壁主要成分之间存在很强的结合键抵抗微生物的消化, 使纤维素在瘤胃中的消化率很低。因此, 要提高秸秆的消化率, 关键是降解木质素, 保留纤维素。在发酵过程中, 微生物大量生长繁殖, 分泌出各种酶。这些酶通过降解多糖和木质素, 破坏其连接的共价键, 一方面破坏了秸秆难以消化的细胞壁结构, 使与木质素交联在一起的纤维素和半纤维素游离出来;另一方面又使秸秆细胞壁内可利用的碳水化合物和其他营养物质暴露出来, 增加与消化液接触的机会, 从而提高秸秆消化率或瘤胃干物质降解率, 而菌体自身生物量的增长又可以提高蛋白含量。当用微生物发酵以求提高秸秆消化率时, 应选择能降解木质素的微生物, 以真菌效果较好。当用农作物秸秆生产单细胞蛋白时, 应选择能降解纤维素和半纤维素的微生物, 因为农作物秸秆内纤维素和半纤维素的含量高, 生产单细胞蛋白时能提供大量的能量。
3.2 菌种的要求
最初多采用单菌种发酵, 后来有研究者发现多菌种混合发酵效率更高, 但对相应的菌种提出了更高的要求。如:能够分解纤维素;能够利用有机氮转化为菌体蛋白, 合成和分泌更多的营养物质;能够改变原料的适口性;能够产生多种分解酶;不产生有毒物质;具有促生长快的优势特性;菌体耐性高, 不容易自溶分解;如果用固体好氧发酵, 注意选用耐高温的菌株。
3.3 可降解秸秆类农作物的微生物及酶类
3.3.1 细菌
细菌一般是单细胞, 大小约为0.5~3.0 μm, 由于体积小, 细菌具有较大的比表面积, 能使物质快速进入细胞。因此, 细菌往往比真菌多得多, 一些芽胞杆菌能产生芽胞, 抵御高温、辐射及化学灭菌作用。大量研究表明, 一些细菌, 如芽胞杆菌、枯草杆菌、地衣球菌、深黄纤维弧菌、普通纤维弧菌、纤维杆菌、荧光假单胞杆菌、瘤胃球菌等均具有纤维素分解能力。Perrin等估计和比较了在含不同比例的短链、天然链和长链的果寡糖聚合物的半合成环境中, 发现经分裂细菌发酵后, 含短链果寡糖的基质中乳酸和醋酸盐的生物量和产量都较高。一般作物秸秆所含乳酸菌数量极为有限, 添加乳酸菌能加快作物的乳酸发酵, 抑制和杀死其他有害微生物, 达到长期酸贮的目的。在青贮中, 常添加的是同质乳酸菌 (如植物乳杆菌、干酪乳杆菌、啤酒片球菌、粪链球菌等) , 经同质乳酸菌发酵后可产生容易被动物利用的乳酸。乳酸菌是一类能在可发酵碳水化合物 (主要是葡萄糖、乳糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等) 发酵产生乳酸的厌氧菌或微需氧菌的总称。其生长的适宜温度在20~50 ℃, 适宜水分含量在40%~50%。乳酸菌和酵母菌可共栖培养。研究发现, 加入乳酸菌的青贮饲料pH值、气味、色泽、质地及综合质量优于不加乳酸菌的青贮饲料。当添加量达0.2%时, 饲料能达到优级水平。
3.3.2 放线菌
放线菌很少利用纤维素, 但它们较易利用半纤维素, 并能在一定程度上改变木质素的分子结构, 继而分解溶解的木质素。尽管由于放线菌繁殖慢且降解纤维素和木质素的能力不及真菌, 但在不利的条件下, 放线菌能形成芽胞, 与真菌相比较能耐高温和各种酸碱度, 所以在高温阶段放线菌对分解木质素和纤维素起着重要作用。高温放线菌可以从自然界中许多地方分离出来, 如沙子、成熟堆肥、马粪和果园土中, 主要包括诺卡氏菌属、节杆菌、链霉菌属、高温放线菌属、小单胞菌属。
3.3.3 真菌
真菌对木质纤维的分解起着重要作用。真菌一般可分为嗜温真菌和高温真菌, 大多数的真菌属于嗜温真菌, 在5~37 ℃下生长良好, 最佳温度为25~30 ℃。高温真菌对纤维素、半纤维素和木质素有很强的分解作用, 它们不仅能分泌胞外酶, 而且其菌丝具有机械穿插作用, 共同降解难降解的有机物 (如纤维素和木质素) , 促进生物化学作用。Orly等发现白腐真菌在处理过的培养基中可以提高漆酶的活性和增强木质素的矿化作用。随后发现木霉等纤维降解真菌产生的低分子量短肽可使纤维素发生氧化降解形成短纤维, 有利于纤维素酶的水解作用。
3.3.4 纤维素酶
1850年, Mitcherlich 观察到微生物分解纤维素现象。1906年Relieve在蜗牛化液中发现纤维素酶以来, 纤维素的生物降解问题就引起了全世界的关注[12]。1934年, Cleveland通过欧美散白蚁试验认为是原生生物在寄主体内起着消化纤维素的作用。1945年, 在天然纤维素中发现能降解纤维素的纤维素酶之后, 人们开始关注瘤胃微生物较强的降解纤维素能力。纤维素酶主要由一些能溶解植物组织中的角质层和结晶纤维素酶复合物构成, 是迄今在瘤胃有机物中发现的唯一的专门消化外纤维素的酶。该酶产生于真菌的增殖阶段及游动孢子, 并通过扩散进入细胞外培养基中。但Ware等发现一些纤维素酶补充物不能提高苏丹草和稻草的饲用价值。纤维素酶目前分为3种类型, 即葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶 (纤维二糖酶) 和β-2菌聚糖苷酶。纤维素的水解主要通过多纤维素酶复合体结构来实现, 该复合体主要由关键酶Cx和C1酶通过非共价键形成有组织的复合物。一般认为, C1酶主要作用于天然的晶体纤维, 能从葡聚糖链的非还原端进行水解, 主要产物为纤维二糖。Cx酶是水解酶, 作用于C1酶活化后的纤维素, 不能分解晶体纤维素, 但能以随机方式内切纤维素聚合体产生纤维素糊精、纤维二糖及葡萄糖。这两种酶的作用是相互协同互补的, 而复合体中还存在β-2葡萄糖苷酶, 有效防止了纤维二糖的产物抑制效应。一般认为, 协同作用与酶解底物的结晶度成正比[13]。
3.3.5 半纤维素酶
半纤维素酶是分解半纤维素的一类酶的总称, 主要包括β-2葡聚糖酶、半乳聚糖酶、木聚糖酶和甘露聚糖酶。这些酶的主要作用就是降解畜禽消化道内的非淀粉多糖, 降低肠道内容物的粘性, 促进营养物质的吸收, 减少畜禽下痢, 从而促进畜禽生长和提高饲料利用率。半纤维素酶主要由各种曲霉、根霉、木霉发酵产生。在饲料工业中应用较多的是β-2葡聚糖酶, 它主要由曲霉、木霉和杆菌属类微生物产生。
3.3.6 木质素酶
木质素的降解酶系是个非常复杂的体系, 其中最重要的木质素降解酶有3种, 即木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶, 另外还有芳醇氧化酶、乙二醛氧化酶、葡萄糖氧化酶、酚氧化酶、过氧化氢酶等都参与了木质素的降解或对其降解产生一定的影响。宋安东在杂色云芝产木质纤维素酶降解稻草的研究中发现, 杂色云芝产木质纤维素酶显著提高了稻草的营养价值, 并且使秸秆结构发生明显变化。
4 微生物发酵秸秆饲料的操作工艺
微生物发酵秸秆饲料的操作工艺可分为厌氧发酵和需氧发酵、固体发酵和液体发酵等。现在开展的微生物发酵秸秆饲料一般是采用厌氧固体发酵, 其工艺流程如下。 (1) 菌种复活:将菌剂溶于水或1%蔗糖液中, 使菌种复活, 复活菌剂当天用完。 (2) 秸秆切碎或揉搓:养牛用长度为5~8 cm, 养羊用长度为3~5 cm, 有利于装窖秸秆的铺平和压实程度, 以及减少开窖后发酵秸秆的二次发酵程度。 (3) 调节水分:将秸秆水分调节至70%左右。 (4) 铺平与压实。 (5) 密封:可防止在发酵期空气进入, 确保发酵质量。饲喂期每次取完料后, 在发酵料表面铺一层塑料膜, 尽可能减少与空气的接触面积和二次发酵。
5 微生物发酵秸秆在畜牧业中的应用
5.1 反刍动物
孙耀华等试验证明[14], 饲喂纤维素复合酶处理过的半干贮玉米秸秆试验组与喂鲜草组相比较, 对肉牛 (夏洛来肉牛与当地黄牛杂交一代牛) 增重效果显著, 平均日增重2.5 kg, 试验组比对照组平均增重提高20%, 增加经济效益42%。张山林发现[15], 在试验期内, 饲喂氨化麦秸和饲喂微贮麦秸组的肉牛平均增重分别比对照组提高47.7%和47.5%。马效林发现[16], 在暖棚全舍饲条件下, 严冬季节用微贮饲料与氨化饲料育肥肉羊可以获得较高的日增重, 饲喂微贮饲料日增重达143.33 g , 比氨化饲料提高10.40%, 比利用普通麦秸提高30%~70%。饲喂氨化饲料日增重比普通麦秸提高18.39%。试验证明, 粗饲料经微贮或氨化处理后饲喂育肥羊, 饲料报酬明显提高, 微贮与氨化比未处理时分别提高15.46%和10.85%。逮素芬[17]在高效秸秆微生物调制剂发酵农作物秸秆试验中发现, 奶牛饲喂发酵料后, 产奶量比未发酵组提高15%, 但与EM液发酵组、生物酶转化剂发酵组、活杆菌发酵组相比, 差异不显著 (P>0.05) 。刘兴伟[18]用玉米秸秆微贮饲喂辽宁绒山羊发现, 试验组与对照组的后备母羊产绒量差异达到极显著水平;育成母羊、育成公羊、成年母羊的产绒量、体增重, 后备公羊的体增重, 成年母羊所产羔羊的断奶重, 两组差异显著。
5.2 养猪
马一报道[19], 用25%玉米秸秆微生物发酵饲料对30~60 kg猪经过85天的饲养试验, 试验组猪的平均日增重为0.676±0.17 kg , 与对照组的日增重接近, 并且从试验组的肉料比和对照组的肉料比还可以看出, 试验组猪的饲料利用率较高, 与对照组无显著差别。张桂荣用20%的发酵秸秆粉代替精料育肥猪, 试验组和对照组平均日增重分别为840、830 g, 差异不显著 (P>0.05) 。卢兵友[20]用10%、30%、50%青贮玉米秸秆喂猪, 经过153天的试验, 全部试验猪基本达到100 kg/头出栏, 日增重以对照组最大 (559 g) , 其次为10%处理组 (531 g) , 50%组最小, 日增重随青贮玉米秸秆量的添加比例增大而减小。杨德智[21]用微贮玉米秸秆对猪生长进行研究, 在18头15~30 kg阶段生长育肥猪饲料中分别添加15%、25%微贮玉米秸秆, 结果表明, 猪采食率下降了11.3%和18.9%, 日增重下降了31.4 %和42.4%, 饲料转化率也随微贮玉米秸秆添加量增大而下降, 同时饲粮添加微贮玉米秸秆还会影响生长猪对Ca、P的利用, 据此认为在猪饲料中添加微贮玉米秸秆降低了猪的生长性能, 不利于饲粮养分的利用。胡建宏[22]用玉米秸秆微贮后喂猪, 结果表明, 试验组猪的快速生长阶段比对照组猪长22.3天, 且该阶段的平均日增重和最大日增重分别比对照组高37.98 g和43.31 g, 在整个育肥期, 试验组猪平均日增重 (463.89 g) 比对照组 (366.67 g) 提高26.51%, 差异显著 (P<0.05) 。宋金昌[23]等以物理、化学的方法对秸秆类粗饲料进行预处理后接种适宜的微生物饲喂生长肥育猪, 发现两种杂交猪的增重均比较接近, 对照组日增重的绝对值仅比试验组高13 g, 增重2%, 差异不显著 (P>0.05) , 说明用10%发酵秸秆代替饲粮中等量麦麸是可行的。张福友[24]在秸秆发酵饲料饲喂生长猪的试验中发现, 试验1~3组平均日增重、饲料转化率比对照组明显提高, 差异极显著 (P<0.01) 。刘科[25]经试验发现, 用发酵活杆菌发酵秸秆喂断乳后的仔猪, 经过70天的饲喂, 试验组每头日增重0.310 kg, 比对照组多增重0.087 kg, 料重比3.36 ∶1, 对照组为3.98 ∶1, 采食量试验组高于对照组0.09 kg。通过A、B两组育肥猪的试验结果表明, 张书杰[26]用20%发酵玉米秸秆粉代替部分精料饲喂育肥猪, 试验组平均日增重840 g, 对照组平均增重830 g, 差异不显著 (P>0.05) 。
6 微生物发酵农作物秸秆存在的问题及研究重点
陈翠微等[27]认为, 微生物发酵秸秆面临三大困难, 一是秸秆的纤维素、木质素与蜡质紧密结合在一起, 抑制和降低了各种酶的活性;二是难以选育纤维素酶产量高的菌种;三是必须解决发酵过程中降解终产物对酶的合成及其活性产生反馈抑制的问题。冯仰廉研究发现[28], 如果菌种选择不当, 会造成瘤胃微生物菌群的紊乱。由于干枯秸秆中不含胡萝卜素, 会造成维生素A缺乏症, 使牛的生长速度变慢和母牛的繁殖率下降, 因此应在日粮中添加维生素A。同时, 秸秆在瘤胃中被消化后的终产物主要是乙酸, 从可供小肠吸收的葡萄糖量分析, 仍不能满足能量和日增重的需要, 因此还应在日粮中保证有一定数量的精料, 在有条件的牛场可采用对玉米等高淀粉精料进行过瘤胃保护的技术处理, 以降低淀粉在瘤胃中的降解率, 增加进入小肠的淀粉量。