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青粗饲料短缺和利用率不高是限制肉牛生产的重要因素,在农区表现为缺乏优质饲草和秸秆饲用率低,饲喂效果差。导致反刍动物对秸秆利用率低的主要原因是秸秆自身的营养缺陷:首先,适口性差,采食量低;其次,消化率低,在瘤胃内不能很好地被微生物发酵;第三,营养不平衡,主要表现在可发酵氮源、可发酵糖类和过瘤胃蛋白、生葡萄糖物质水平低,缺乏某些必需的矿物质元素,而所含的矿物质元素利用率低等。因此,秸秆饲料资源的开发与利用,必须集成现有的加工调制方法和营养调控补饲理论。
1. 提高秸秆饲用价值的加工调制方法
改善作物秸秆营养价值主要有物理方法、化学方法、生物方法以及对采食低质秸秆日粮反刍家畜瘤胃的调控。物理方法是对秸秆进行切短、压扁、浸泡、粉碎、粒化、蒸煮、热喷等处理,不会改变秸秆的化学成分。这些处理有利于瘤胃微生物在饲料颗粒上的附着以及随后的生长繁殖和对秸秆的分解、消化,但不能提高甚至降低(尤其是细粉碎)秸秆的消化率。化学方法包括氨化、碱化和氧化处理。氨化不仅可以提高反刍动物对秸秆的消化率,还可以为瘤胃微生物提供氮源,因而近年来在反刍动物生产中得以推广使用。但单一氨化处理并不能充分发挥动物生产潜能,应改为复合氨化。碱化法虽然可促进瘤胃发酵,对消化率的改善较明显,但是对采食量的提高不明显,且此法具有一定的腐蚀性,同时对环境造成污染,有时甚至对动物产生毒害作用。生物方法就是向秸秆中添加纤维素酶等复合酶制剂或用细菌、真菌对秸秆进行接种处理,让部分纤维素在动物体外就被分解,以提高瘤胃微生物对秸秆的降解率和反刍动物对秸秆的采食量。应用微生物对秸秆进行处理,一般是将微生物制剂接种到秸秆上,并加入一定量的水及其他营养成分,然后进行无氧发酵,达到分解秸秆中纤维素的目的。生物学处理的实质是酶处理,即由微生物(如白色腐败真菌、放射菌与酵母菌等)生长繁殖时产生的分解纤维素或木质素的酶发挥作用。多菌株混合培养比单一菌株产酶更具多样性,并可减少单一菌株产纤维素酶过程中的抑制现象。王丽等利用木霉1号、黑曲霉2301、根霉v-8和饲料酵母共生培养,使稻草中酸性洗涤纤维降低38.5%、蛋白质提高39.4%,混合菌共发酵效果明显优于单一菌种发酵。徐坚平等选择绿色木霉和饲料酵母混合共同发酵稻草,试验组蛋白质含量提高到20%~25%,纤维素转化率达51%。熊智辉等(2006)用黑曲霉、绿色木霉、白地霉和假丝酵母菌4种微生物发酵稻草,发酵后稻草粉的纤维素含量为22.34%,粗蛋白含量达22.08%,可溶性糖含量为3.87%。
目前所用的生物技术如酶解法及微生物发酵法,仍处于初级水平阶段。具体选用哪种加工调制方法除要考虑是否经济实用外,还要考虑到各种加工方法自身的缺陷与不足。在生产实践中,上述各种方法常结合使用,如碱化后制成颗粒,切碎后碱化或氨化等。
2. 秸秆利用的系统动物营养工程技术
秸秆的加工调制虽然可较大程度提高其饲用价值,但是秸秆中可发酵氮源、可发酵能源、过瘤胃蛋白质、矿物质元素等瘤胃微生物和宿主动物所必需的养分含量仍很低,所以全面提高秸秆的饲用价值,需将粗饲料的加工调制与营养调控型补饲结合起来,进行整体调控。卢德勋(1998)提出“秸秆利用营养工程技术”,即针对秸秆本身存在的营养缺陷和反刍动物的营养生理特点,将加工调制技术、营养调控型产品的使用以及配套的饲养管理技术等多种营养技术措施加以系统集成,充分发挥各种技术措施的整体优势,以达到理想的秸秆饲用效果的成套营养技术。
系统营养工程技术具体内容简称“P 3M”。P技术为加工调制技术,通过该技术最大限度地提高动物采食量,并在一定程度上改善消化率。M1技术针对秸秆营养缺陷和反刍动物营养生理特点,设计和使用营养调控型饲料产品,调控日粮营养素平衡,调控其干物质采食量和瘤胃功能,以最大限度地发挥反刍动物瘤胃作为天然发酵罐的生物优势,使秸秆在瘤胃内的发酵达到最佳状态,从而提高日粮营养物质利用率。M1技术采用的一些具体措施:为瘤胃微生物提供足够的营养源(可发酵氮源、可发酵碳源和一些必需的矿物质元素);利用控制原虫技术,提高瘤胃微生物的生长率;利用粗饲料分级指数实现秸秆与其他粗饲料优化搭配;调整日粮营养结构和使用特殊营养调控剂来提高日粮营养物质利用率。M2技术是使用一些具有营养调控功能的管理技术,具体措施:通过将饲料加工成适宜粒度,以控制瘤胃食糜的流通速率;利用青饲催化性补饲技术,促进瘤胃微生物发酵;合理的饲喂次数和次序等。M2技术的目标就是要提高P技术和M1技术的整体效果。M3技术即营养检测技术,通过对动物营养状况进行有效检测,为营养调控和营养决策提供重要的技术依据,最大限度地提高营养工程技术的整体效果。因此,“P 3M”技术是一个整体,不可分割,相互促进。
张吉 等(2008)根据秸秆利用的营养工程技术原理,针对稻草可发酵氮源、可发酵糖类和过瘤胃蛋白水平以及生葡萄糖物质水平低、粗灰分中硅酸盐含量较高但又缺乏某些必需的矿物质元素,且其所含的矿物质元素利用率又低等缺陷,补充氮素、能量饲料以及矿物质元素、维生素等,并设计出科学的配方。改良肉用牛高效育肥专用稻草颗粒饲料的配方组成为62%稻草 31%具有调控功能的混合精料 7%复合处理剂。根据配方将各种原料充分混匀后,用特定的颗粒机制成颗粒饲料。稻草饲料颗粒化的过程中,稻草在复合化学物质的综合作用下,使其所含的纤维物质降解为动物容易消化吸收的单糖、双糖、氨基酸等小分子物质,从而提高饲料的消化吸收率,其有机物消化率比原稻草提高18.7%～25.5%,起到饲料机械起不到的深度生化加工作用;专用稻草颗粒饲料可使稻草的采食量净增60%,饲喂专用稻草颗粒料的肉牛平均日增重比用养殖户自配料喂养时增加一倍,出栏期缩短,饲料成本降低。稻草颗粒饲料可以作为改良肉用架子牛的基础饲料使用,日喂7.5~15千克,使用时最好与青绿饲料搭配饲喂,不需再饲喂任何精料。通过综合在泰和、高安、南昌三县的试验资料证明,用稻草颗粒饲料育肥较农户自配料育肥头均盈利增加8.3%~12.7%。
(作者联系地址:江西农业大学动物科技学院 邮编:330045)
1. 提高秸秆饲用价值的加工调制方法
改善作物秸秆营养价值主要有物理方法、化学方法、生物方法以及对采食低质秸秆日粮反刍家畜瘤胃的调控。物理方法是对秸秆进行切短、压扁、浸泡、粉碎、粒化、蒸煮、热喷等处理,不会改变秸秆的化学成分。这些处理有利于瘤胃微生物在饲料颗粒上的附着以及随后的生长繁殖和对秸秆的分解、消化,但不能提高甚至降低(尤其是细粉碎)秸秆的消化率。化学方法包括氨化、碱化和氧化处理。氨化不仅可以提高反刍动物对秸秆的消化率,还可以为瘤胃微生物提供氮源,因而近年来在反刍动物生产中得以推广使用。但单一氨化处理并不能充分发挥动物生产潜能,应改为复合氨化。碱化法虽然可促进瘤胃发酵,对消化率的改善较明显,但是对采食量的提高不明显,且此法具有一定的腐蚀性,同时对环境造成污染,有时甚至对动物产生毒害作用。生物方法就是向秸秆中添加纤维素酶等复合酶制剂或用细菌、真菌对秸秆进行接种处理,让部分纤维素在动物体外就被分解,以提高瘤胃微生物对秸秆的降解率和反刍动物对秸秆的采食量。应用微生物对秸秆进行处理,一般是将微生物制剂接种到秸秆上,并加入一定量的水及其他营养成分,然后进行无氧发酵,达到分解秸秆中纤维素的目的。生物学处理的实质是酶处理,即由微生物(如白色腐败真菌、放射菌与酵母菌等)生长繁殖时产生的分解纤维素或木质素的酶发挥作用。多菌株混合培养比单一菌株产酶更具多样性,并可减少单一菌株产纤维素酶过程中的抑制现象。王丽等利用木霉1号、黑曲霉2301、根霉v-8和饲料酵母共生培养,使稻草中酸性洗涤纤维降低38.5%、蛋白质提高39.4%,混合菌共发酵效果明显优于单一菌种发酵。徐坚平等选择绿色木霉和饲料酵母混合共同发酵稻草,试验组蛋白质含量提高到20%~25%,纤维素转化率达51%。熊智辉等(2006)用黑曲霉、绿色木霉、白地霉和假丝酵母菌4种微生物发酵稻草,发酵后稻草粉的纤维素含量为22.34%,粗蛋白含量达22.08%,可溶性糖含量为3.87%。
目前所用的生物技术如酶解法及微生物发酵法,仍处于初级水平阶段。具体选用哪种加工调制方法除要考虑是否经济实用外,还要考虑到各种加工方法自身的缺陷与不足。在生产实践中,上述各种方法常结合使用,如碱化后制成颗粒,切碎后碱化或氨化等。
2. 秸秆利用的系统动物营养工程技术
秸秆的加工调制虽然可较大程度提高其饲用价值,但是秸秆中可发酵氮源、可发酵能源、过瘤胃蛋白质、矿物质元素等瘤胃微生物和宿主动物所必需的养分含量仍很低,所以全面提高秸秆的饲用价值,需将粗饲料的加工调制与营养调控型补饲结合起来,进行整体调控。卢德勋(1998)提出“秸秆利用营养工程技术”,即针对秸秆本身存在的营养缺陷和反刍动物的营养生理特点,将加工调制技术、营养调控型产品的使用以及配套的饲养管理技术等多种营养技术措施加以系统集成,充分发挥各种技术措施的整体优势,以达到理想的秸秆饲用效果的成套营养技术。
系统营养工程技术具体内容简称“P 3M”。P技术为加工调制技术,通过该技术最大限度地提高动物采食量,并在一定程度上改善消化率。M1技术针对秸秆营养缺陷和反刍动物营养生理特点,设计和使用营养调控型饲料产品,调控日粮营养素平衡,调控其干物质采食量和瘤胃功能,以最大限度地发挥反刍动物瘤胃作为天然发酵罐的生物优势,使秸秆在瘤胃内的发酵达到最佳状态,从而提高日粮营养物质利用率。M1技术采用的一些具体措施:为瘤胃微生物提供足够的营养源(可发酵氮源、可发酵碳源和一些必需的矿物质元素);利用控制原虫技术,提高瘤胃微生物的生长率;利用粗饲料分级指数实现秸秆与其他粗饲料优化搭配;调整日粮营养结构和使用特殊营养调控剂来提高日粮营养物质利用率。M2技术是使用一些具有营养调控功能的管理技术,具体措施:通过将饲料加工成适宜粒度,以控制瘤胃食糜的流通速率;利用青饲催化性补饲技术,促进瘤胃微生物发酵;合理的饲喂次数和次序等。M2技术的目标就是要提高P技术和M1技术的整体效果。M3技术即营养检测技术,通过对动物营养状况进行有效检测,为营养调控和营养决策提供重要的技术依据,最大限度地提高营养工程技术的整体效果。因此,“P 3M”技术是一个整体,不可分割,相互促进。
张吉 等(2008)根据秸秆利用的营养工程技术原理,针对稻草可发酵氮源、可发酵糖类和过瘤胃蛋白水平以及生葡萄糖物质水平低、粗灰分中硅酸盐含量较高但又缺乏某些必需的矿物质元素,且其所含的矿物质元素利用率又低等缺陷,补充氮素、能量饲料以及矿物质元素、维生素等,并设计出科学的配方。改良肉用牛高效育肥专用稻草颗粒饲料的配方组成为62%稻草 31%具有调控功能的混合精料 7%复合处理剂。根据配方将各种原料充分混匀后,用特定的颗粒机制成颗粒饲料。稻草饲料颗粒化的过程中,稻草在复合化学物质的综合作用下,使其所含的纤维物质降解为动物容易消化吸收的单糖、双糖、氨基酸等小分子物质,从而提高饲料的消化吸收率,其有机物消化率比原稻草提高18.7%～25.5%,起到饲料机械起不到的深度生化加工作用;专用稻草颗粒饲料可使稻草的采食量净增60%,饲喂专用稻草颗粒料的肉牛平均日增重比用养殖户自配料喂养时增加一倍,出栏期缩短,饲料成本降低。稻草颗粒饲料可以作为改良肉用架子牛的基础饲料使用,日喂7.5~15千克,使用时最好与青绿饲料搭配饲喂,不需再饲喂任何精料。通过综合在泰和、高安、南昌三县的试验资料证明,用稻草颗粒饲料育肥较农户自配料育肥头均盈利增加8.3%~12.7%。
(作者联系地址:江西农业大学动物科技学院 邮编:330045)