秸秆生物处理的方法

一、秸秆的前处理秸秆前处理的目的是破坏秸秆的固有组织结构，便于进行生物处理时有利于微生物或酶...

一、秸秆的前处理

秸秆前处理的目的是破坏秸秆的固有组织结构，便于进行生物处理时有利于微生物或酶制剂直接接触到秸秆的纤维成分，如纤维素、半纤维素，达到提高生物处理的效果。具体方法包括三个方面，其一是采用切短、粉碎、揉搓、高压蒸汽爆破、氨冷冻爆破、CO2 爆破、挤压膨化、热液处理等机械方法，其二是采取碱化处理、氨化处理、氨碱复合处理、稀酸处理、氧化处理等化学方法，其三是采取微波热解、电子束辐照处理等射线照射方法。

二、秸秆的处理方法

生物学处理的实质就是利用某些微生物处理秸秆饲料，主要包括微贮、菌化、酶解、EM技术等。

1．酶解

主要是纤维素酶，其它还有半纤维素酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酸酶等。现有的纤维素酶制剂对未脱木质素的秸秆作用极小，由于酶的反应往往发生在细胞表面，不能穿透细胞壁，所以对细胞壁结构的破坏作用不大，而且酶处理秸秆的效果受动物的生长期和体内环境的影响，又不能再生，要将酶制剂用于秸秆调制，必须对秸秆进行预处理，否则只有大量添加和长时间作用才可水解粗纤维，单纯用酶制剂在秸秆调制中的意义不大，生产中难以推广。但也有许多研究结果表明，反刍动物日粮中添加外源纤维分解酶可提高饲料消化率。通过以玉米和小麦秸秆为原料进行纤维素酶解处理工艺条件研究确定影响纤维素降解的因素主次顺序为：处理时间→原料→粗酶→环境pH。因而生产中为了提高酶制剂的作用效果，一般把酶制剂喷洒到秸秆中后，采用厌氧窖贮的方式使酶制剂长时间作用于秸秆。具体方法如下：

（1）酶贮饲料窖的建造 选择地下水位低，地势较高、平坦，排水条件良好，靠近畜舍的地方建窖。酶贮饲料窖根据地下水位的高低分为地下窖、半地下窖和地上窖。窖的形状有长方形、正方形和圆形，出入口为斜坡。高度一般为2米，长宽度要根据牛羊饲养的数量来确定。永久性窖的底壁用砖、石砂和水泥砌成，临时性窖的底壁衬上塑料薄膜即可，窖的周围要挖排水沟。

（2）铡草、拌料与压实 酶贮原料必须铡短，用于喂羊的秸秆铡成1～2 cm为宜。酶贮饲料的主要成分的添加剂量按表5-1的要求配备。
将饲料酶、食盐、玉米粉均匀地撒在秸秆中进行搅拌，拌匀后喷洒适量的水。干农作物秸秆与水的比例为1∶1~1.2，半干秸秆要根据原秸秆中水分含量加水。秸秆中含水量的确定方法是抓一把秸秆在手中用力捏，能挤出水但没有水滴流出为宜，使秸秆中的水分保持在60%～70%。

（3）装窖密封 将拌好的秸秆分层装窖，装窖的方法与青贮饲料的操作方法相同。装窖后要充分踩实压紧，要特别注意靠近窖壁和角落处不能留空隙。并随时检查水分含量是否合适，水分不足时要适当补水。秸秆装满后用塑料薄膜封窖，从后向前堆放40～50厘米的厚土压实，四周再用土封严。

（4）开窖取料 酶贮饲料经过15～40天即可开窖，取料利用后要将窖重新密封，不可全部打开，防止发霉或二次发酵。

（5）品质鉴定 品质良好的酶贮饲料，外观呈黄褐色，握在手中质地柔软而湿润，不沾手，用力捏没有汁液流淌，松手后捏成的饲料团容易分离，散发出具有芳香酒酸味。品质低劣的饲料，外观呈黑褐色，腐烂发霉，用力捏结成团块，散发出特殊的腐臭味。

（6）饲喂方法 饲喂时要循序渐进，用量由少到多，使家畜有适应的过程，开始少喂勤添，以后慢慢加大饲喂量。一般情况下羊的喂量为1.5～2.0kg，牛为4～5kg。酶贮饲料不是全价饲料，在饲喂酶贮饲料时要根据生产目的和营养需要，做到缺什么营养补充什么营养。如肉用牛羊的日粮中一般可添加玉米、米糠、麸皮等含碳水化合物饲料，以及钙、磷、硫、钴等矿物质。

（7）注意事项 由于秸秆本身含水量少，需要人为地喷洒一定量的水，在喷洒水的操作中，要求喷洒均匀。如果操作疏忽使秸秆的某处洒水少或未洒上水，这部分压的不实的秸秆将会霉烂。这种霉烂饲料不能饲喂家畜。解决这种问题的措施为，喷洒水时一定要足量均匀，但也不可过量洒水。

秸秆装满封窖后，要经常查看顶部的变化。发现裂缝或凹坑，应及时填平密封。以防漏气腐败，影响酶贮饲料的品质。

开窖取料时，应从酶贮窖的一端横断面垂直方向自上而下切取，不应将酶贮窖全面打开或掏洞取料。每次开窖取料量应以2～3天喂完为止，取料注意密封窖，以免引起饲料变质腐败。

饲喂酶贮饲料时要与其他草料或配合饲料混合饲喂，不可单独饲喂酶贮饲料，以防长期单独饲喂引起饲料性酸中毒。

2．微贮

用现代生物技术筛选培育出的微生物活干菌剂，经溶解复活后，兑入浓度1%的盐水中，再喷洒到铡短的玉米秸秆上，在厌氧条件下微生物生长繁殖，分解秸秆中的木质素和纤维素，提高秸秆饲料中的B族维生素和胡萝卜素的含量，并抑制有害微生物的繁殖，从而形成柔软、适口性好、有甜味、营养丰富的饲料。秸秆微贮饲料成本低，效益高。在微贮饲料生产中，一般每吨秸秆干物质只需要3g秸秆发酵活干菌，其生产成本只有氨化秸秆成本的17%，并且饲喂效果好于氨化秸秆。秸秆微贮后的消化率提高24.14～43.77%，有机物消化率提高29.4%，采食速度提高40%，采食量增加20～40%。此法具有投资少、易操作、不争农时、原料来源广、安全无毒、污染少、效率高、可长期保存等优点。具体的微贮方法如下：

（1）微贮先建窖 建窖选在地势高燥、土质坚硬、离畜舍近、制作取用方便的地方。窖可圆可方，最好同时建两个窖以交替使用。旧窖用前要清扫干净。每立方米可贮干秸秆300公斤。

（2）菌种的复活 在处理秸秆前，先将装有秸秆发酵活干菌的袋口(每袋3 克)剪开，将菌剂倒入2 公斤水中充分溶解。如条件许可，在水中加入白糖20 克，溶解后再加入活干菌，可以提高菌种复活率，然后在常温下放置1～2 小时，使菌种复活。需要注意的是复活好的菌剂必须当天用完。

（3）菌液的配制 将复活好的菌剂倒入经过充分溶解的0.8～1.0%食盐水中拌匀，食盐水和菌液量计算见下表5-2：
（4）贮存技术 在砖窑或土窑的四周，衬铺塑料薄膜，将秸秆铡成2～3厘米长，装入青贮窑中，约30～50厘米厚为一层，然后在秸秆上均匀喷酒菌液水，同时加入占秸秆重量60～70%的水并压实。将备贮的秸秆一层层全部贮完压实，当装料高出窖口40厘米后，充分踩实，并在最上面一层均匀洒上食盐，食盐用量为每平方米250克，最后用塑料薄膜封顶，四周压严，上部用整捆秸秆或土压实。制作中随时检查贮料含水量，手握贮料无水滴，手上水分明显，含水量即达到60～70%。有条件的可加入秸秆重量5%的玉米面、麸皮等，以提高微贮饲料质量。封顶一周内要经常查看窑顶变化，发现裂缝或凹坑，应及时处理，如用土填平，以防漏气腐败。窖周围应挖有排水沟。

（5）开窑微生物贮存一般要在窑内贮藏21～30d才能取出，冬季需要更长时间。取出时要从一角开始，从上到下逐段取用。每次取用量应以当天喂完为宜。取料后要将口封严，以免水浸入引起变质。

（6）饲喂 饲喂时可与其它草料混合饲喂，也可与精料同喂。家畜对微生物贮存料有一段适应过程，应循序渐进，逐渐增加饲喂量。一般每头日喂量：羊1～3kg，奶牛、黄牛15～20kg。

3．菌化秸秆

主要是利用食用菌来分解秸秆中的纤维，降低粗纤维含量，提高家畜对粗纤维的利用率，同时利用食用菌中的脲酶将添加的尿素等非蛋白氮转化成菌体蛋白，增加饲料中蛋白质的含量，形成可供家畜饲用的优质生物饲料。

食用菌在栽培过程中，菌丝大量分泌分解粗纤维的酶类对底物进行作用，结果使食用菌菌糠的粗纤维含量大幅度降低。因此，利用食用菌菌糠是处理秸秆的一条很好的途径。

（1）食用菌对秸秆化学成分的影响

食用菌在秸秆的生物转化饲料过程中最重要的是对其化学成分的改变，使原来营养价值较低和抗营养因子较高的农作物秸秆转变成营养价值有所提高，抗营养因子有所降低的优质粗饲料。以玉米秸秆为主要培养料栽培平菇时，随着平菇菌生长期的延长，玉米秸秆的粗纤维含量逐步降低，由未接种前的68.90%，降低到30.52%，降解率到达55.70%；粗脂肪含量由0.90%增加到2.04%，增加率达126.67%（见表5-3）。对棉籽壳菌糠（栽培平菇）、稻草菌糠（栽培凤尾菇）、木屑菌糠（栽培香菇）的营养成分进行了分析结果显示，三种菌糠的粗纤维含量比接种前分别降低55.35%、45.45%、34.5%。粗蛋白质提高31.0%～642.2%。可见，食用菌对粗纤维的降解能力很强，效果很好。
（2）食用菌对秸秆消化率的影响

粗饲料的常规化学成分通常只能说明饲料本身所含有的营养价值，但不能反映饲料在动物体内的消化利用情况，因此评定粗饲料的营养价值提高与否，常常需要对其在体内不同消化部位的消化率进行测定。通过物理加工、化学处理和生物处理能够提高农作物秸秆的消化率；其中以生物处理中的真菌发酵对秸秆的消化率提高最有效，尤其是一些侧耳属真菌能够在不同的农作物秸秆上生长繁殖，并提高秸秆在动物体内的消化率。经过佛罗里达平菇发酵后的麦秸DM、OM、ADF、NDF、CL和HC体内消化率均有所提高；在奶牛日粮中分别添加30％平菇处理过和未处理过的麦秸，日粮中DM、OM、CP、EE、NDF、ADF、CL和GE的全肠道表观消化率均显著提高，CF和HCL也有提高的趋势，但差异不显著。杏鲍菇在甘蔗渣上栽培收菇后，干物质中OM的体外消化率由栽培前的53.7％提高到69.3％，NDF的消化率由48.0％提高到58.4％。侧耳凤尾菇和侧耳姬菇以及两种侧耳真菌组合处理小麦秸秆，48ｈ瘤胃DM消化率分别比未经发酵的秸秆提高了38.62％，44.81％和55.8％，NDF消化率分别提高了38.91％，49.00％和63.08％。由此可见，多种食用菌真菌对各种农作物秸秆的DM、OM、ADF、NDF、CL和HCL等的瘤胃消化率、体外消化率和体内消化率均有提高的作用。但发酵后的农作物秸秆的消化率是否提高与真菌种类、菌株品系以及栽培时间的长短都有一定关系。

（3）菌化秸秆的具体方法

菌化秸秆的具体操作方法，一般与相应的食用菌生产方法相同，实际生产中应与食用菌生产相结合，这样既可获得食用菌产品，也可获得菌化秸秆饲料，使综合效益达到了最大化，便于推广。

4. 注意事项

在利用生物学处理秸秆时应注意以下几个问题：

①充分认识秸秆饲料的营养限制性因素，无论用何种方法处理的秸秆都只能用于反刍动物。

②利用多种方法结合来处理秸秆，任何单一的方法效果不佳，如切碎后青贮是物理处理和生物处理相结合，青贮中接入微生物是青贮和微生物处理相结合，采用何种方法应根据具体情况而定。饲喂时若能进行营养物质的添补，效果会佳。

③秸秆饲料的调制一定要结合反刍动物瘤胃的调控。④还要考虑经济效益，把处理秸秆的成本降至最低。

本文摘自刁其玉老师主编《农作物秸秆养羊技术手册》，由化工出版社出版。