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    “粗飼料降解劑”產品處理秸稈喂豬等單胃動物的機制和喂養試驗

    2007/12/15 16:32:47   文章來源:原創   瀏覽次數:26058
    【字號:  
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      (1)基本原理概述:
    反芻動物如牛、羊、馬、驢、駱駝、鹿等都有多個胃,如牛有四個胃:瘤胃、網胃、瓣胃和皺胃,前三個胃總稱為前胃,在前胃中有大量的細菌和纖毛蟲等組成一個復雜的微生態系統,在這個生態系統中的微生物、微生物分泌的胞外酶、代謝物、纖毛蟲等相互合作,可以消化和分解飼料中如秸稈中的粗纖維,這是牛羊能夠大量利用粗飼料的主要原因之一。同時,牛羊能把吃進瘤胃的大量粗飼料吐回口腔內再細細咀嚼。所以它們能夠相對比較充分地消化吸收秸稈中的能量和蛋白。
       兔和鵝等草食性動物也有發達的盲腸,其中也存在大量的微生物菌群,其分泌的酶和代謝物能夠幫助消化利用粗纖維較高的粗飼料,如草和處理后的秸稈飼料。
       豬雞鴨等單胃動物則沒有這些功能發達的微生物微生態系統,豬靠口腔唾液酶、胃酸和胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶等消化食物,到達小腸后只是一個吸收過程了,微生物存在比較多的地方是小腸,但這些微生物形成的微生態系統相對反芻動物和草食動物比較脆弱,平衡性弱,固定性不強,易受外界和食物中的有害物質和抗菌素和影響,從而不能高效率地運轉,更談不上消化粗飼料了,所以豬等單胃動物要消化粗飼料必定要依靠外來的力量。
    再來看看秸稈的利用,首先需要大家明白的一點是:純纖維素物質能夠被纖維素酶制劑輕而易舉地降解成葡萄糖的,這是毫無疑問的,目前已經成熟的降解技術。遺憾的是自然界中并不存在著純纖維素的物質,而是存在著纖維素與木質素、半纖維素、果膠質和其他大分子物質相互纏繞,互為并存的東西如秸稈就是這樣一種物質,純纖維素在秸稈中占據較大的含量,但它們與木質素、半纖維素、果膠質等物質通過碳氫鍵、碳氧鍵,在分子鏈的不同部位、不同方向、并且沒有明顯的規律地互相連接,互為纏繞,真是剪不斷,理還亂。秸稈之所以不能充分利用,就是因為科學家們還沒有找到簡單而有效率的方法,把它們分開來。解決了這一問題就解決了所有問題。如果能將它們徹底分開來,則不僅純纖維素本身可以得到徹底的降解,而且半纖維素、木質素等也能在相應的酶制劑作用下,得到比較好的降解。
    有沒有一勞永逸、快刀斬亂麻一樣的方法將它們一舉分開呢?當然有,如造紙廠生產紙漿和利用秸稈生產糠醛的工廠用的方法,但那是一種高溫高壓加強酸的方法,不適用于養殖業。要在養殖業中,并在單胃動物中利用秸稈還得依靠其他智慧和方法,但絕不是快刀斬亂麻的一刀成功的方法,那是一種需要耐心、科學;用合理的菌、酶組合;合理的物理化學預處理等結合的方法。
    下面我們來從一系列已經成熟的技術中選擇一些適合于養殖業的方法,來組成一個新的,能讓單胃動物接受的全套方案。
    (2)、物理和機械預處理:粉碎、熱噴、浸泡、
    將農作物秸稈用切短粉碎機切短和粉碎處理后,便于家畜咀嚼,減少能耗,同時也可提高采食量,并減少飼喂過程中的飼料浪費。此外,經切短或粉碎后的秸稈也易于和其他飼料配合,因此,這是生產實踐上常用的方法。試驗證明:秸稈經切短和粉碎后喂畜,采食量增加了20—30%,日增重提高了20%左右,而且切短得越細,其消化率越高,例如,將作物秸稈粉碎成4毫米大小,其消化率為29%,若粉碎到1毫米,其消化率為42%。后者與前者相比,消化率提高了44.8%。秸稈粉碎后喂肥育牛,由于乙酸/丙酸生成比的變化,有利于育肥效果。
    如果要作為豬用的秸稈飼料,粉碎處理不失為一種很好的預處理方式,對于豬來講,粉碎得越細,效果越好,舉一個極為極端的例子,如果有這樣一種粉碎機,它的功率足夠強大,可以把秸稈粉碎到分子大小,則只要把秸稈粉碎就可以直接喂豬了,因為這時已經是葡萄糖和氨基酸了,營養價值極好。當然這樣的粉碎機是不存在的,也不現實的,因為要消耗極大的能源電能。但舉這個例子是為了說明,在耗電量與提高消化率之間,肯定是有一個最佳的結合點的,在這個結合點,也就是粉碎到某一個粒度或細度,經濟效益最好。
    膨化處理是將秸稈放在密閉的膨化設備中,用高溫(200℃)高壓(1.5兆帕)水蒸汽處理一定的時間,再突然降壓,使飼料膨化的一種方法技術。膨化處理的原理是使木質素低分子化和分解結構性碳水化合物,從而增加可溶性成分。近年來國內有人提出了粗飼料熱噴處理工藝,也屬于這類物理處理方法,但是,在目前的條件下,由于這類處理的設備投資較高,還很難在實踐中推廣應用。
    將農作物秸稈放在一定的水中進行浸泡處理,再用經浸泡后的秸稈料去喂家畜,也是一種簡單的物理處理方法。經浸泡的秸稈,質地柔軟,能提高適口性。在生產實踐中,一般先將秸稈切細后再加水浸泡并拌上精料,以提高飼料的利用率。
        物理方法總結:能適合于單胃動物和養殖戶簡單方便的方法是:粉碎、浸泡。建議粉碎到1毫米細度,即用3--5毫米的篩孔來粉碎。
    (3)、化學預處理方法:即堿化、氨化、二氧化硫處理、過氧化氫處理
    用氫氧化鈉、氨水、石灰水和尿素等堿性化合物處理秸稈,都屬于堿化處理。用堿性化合物處理秸稈可以打開纖維素和半纖維素與木質素之間對堿不穩定的酯鍵,溶解半纖維素和一部分木質素,使纖維膨脹,從而使瘤胃液易于滲入。強堿如氫氧化鈉可使多達50%的木質素水解;瘜W處理不僅可以提高秸稈的消化率,而且能改進適口性,增加采食量,是目前生產中較為適用的一種秸稈預處理方法,其中以氨化處理更為成熟,已在生產中普遍應用。
    二氧化硫處理:每千克秸稈干物質用62.6克的二氧化硫,在溫度為70℃時處理4天,用此法處理的秸稈中,多聚糖和纖維素、木質素溶解,半纖維素、木質素和不溶性灰分比未處理的秸稈分別下降21%、1.1%、和0.9%。處理的秸稈,體外消化率提高40%,體內消化率提高19%。
    過氧化氫處理:將秸稈在1%過氧化氫溶液中懸浮浸泡,再加入氫氧化鈉,調節PH=11.5,保持溫度24℃,輕輕攪拌16小時后,濾出秸稈,反復沖洗至中性,或用磷酸氫銨中和,使濾出液PH為7.4。最后再對秸稈進行沖洗,干燥和粉碎,就可用于喂畜。用此法處理秸稈,其木質素可溶解50—60%,從而提高了采食量。
    化學方法總結:能適合于單胃動物和養殖戶簡單方便的方法是:用飽和石灰水處理,石灰是農村容易得到的東西,做石灰水也比較方便,不過,仍然嫌麻煩,所以此方法也只用在處理稻草上,因為稻草表面含一層蠟質,木質素含量高等,正好需要堿化處,其他秸稈類物質不需要堿化處理。
    建議稻草的堿化處理方法是:取4斤石灰粉,加入到100斤水中,制成石灰乳,加入100斤切成2-3公分長的稻草,打堆蓋上塑料薄膜,處理一天以上時間即可,處理后PH值應在中性。再用粗飼料降解劑,并補充100斤水,進入生物處理階段。有條件的,最好是事先把稻草打成粉,再做上述處理。
    (4)、在物理化學預處理基礎上的生物處理方法:

    (1)粗飼料降解劑處理。經過上面的物理化學預處理后,即經過粉碎到1毫米細度,秸稈中的木質素和半纖維素,以及纖維素都有一定程度的破壞,有利于后續的生物處理。

          粗飼料降解劑中含有:纖維素酶(其中又含有半纖維素酶、和木質素酶),果膠酶、以及起輔助作用的木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶等,同時加入了高效酶活化助劑,協同提高酶活性的微生物菌群(及促進菌活力的促酵劑),還有協同提高秸稈飼料消化率的微量元素。

           經過預處理的秸稈粉,其纖維素和木質素、半纖維素等的纏繞結構已經遭到一定的破壞,分子鏈也被適當切斷,加入2倍的水后分子鏈膨脹,加入粗飼料降解劑后,馬上形成一個高效運轉的秸稈生物處理微生態環境。酶制劑與菌群高效合作,菌群又不斷分泌出各種代謝酶系統,不斷地降解秸稈分子。

            一般在25℃溫度下處理4小時,玉米秸稈粉被降解18%,處理10小時時,降解率達到30%,如果要充分發揮產品的功效,則在你的時間允許的情況下,處理時間長一點,效果就會更好,增加的效益也多一份,例如,你可以一次性處理密封一噸以上的秸稈飼料,以后慢慢用,則在貯存的過程中,秸稈飼料中的微生態系統還在發揮作用,還在降解秸稈,你就可以獲得更高的消化吸收率。

           另外,沒有降解的部分并非沒有變化,而是發生了本質的變化,如結構更加疏松、質軟、細胞壁處于破碎邊緣、植物細胞間結構更為松散、木質素與纖維素的結合變得脆弱了,這有利于秸稈粉料在體內的降解作用,從而可以在體內完成更多的降解。(注:上述的這個微生態系統,進入豬體內后,只要通過了胃這一關,還會在小腸繼續起作用,繼續降解)。

    (2)物理化學生物處理試驗:用粗飼料降解劑處理秸稈喂豬試驗。本試驗在南寧市活力99一示范養殖場進行,時間是2006年9月8日到2006年12月23日。歷時106天。試驗豬只為實驗組10頭,對照組10頭,重量相近,公母比例相同,體重平均為35斤左右,豬品種為二元雜交豬。

            飼喂方法:實驗組一開始喂小豬料加10%的處理后的秸稈飼料(以干重計,濕重為25%),適應后加到15%(干重計,以下同);到中豬(70~120斤)階段,喂中豬料的同時,加秸稈飼料加到20%,中豬末加到25%;到大豬(120斤到205斤左右),喂大豬料的同時,加秸稈飼料20%。

          對照組全程用相同的全價飼料。

           全程計算各組的總采食量(全價飼料耗料重),觀察豬只情況。

            采用玉米秸稈做實驗:玉米秸稈預處理:用錘式粉碎機5毫米篩孔的篩片,粉碎玉米秸。

    (3)玉米秸稈粉降解處理方法:取粉碎后的玉米秸稈粉2000公斤,玉米粉40公斤(能量料是為了讓降解劑的微生物繁殖啟動用的,用量為秸稈粉的2%),磷酸氫鈣20公斤(補充鈣磷和激活酶和微生物用),花生麩220公斤(10%),混合好備用。取1000公斤清水,加入粗飼料降解劑8包,加入活力99生酵劑2包,攪拌均勻。(注:即粗飼料降解劑和活力99生酵劑以四比一的比例配合使用,相比于單獨用粗飼料降解劑的效果好,而且用量也少一些,如果單獨用粗飼料降解劑,則需要13包,因為說明書上是每包粗飼料降解劑處理150公斤秸稈粉)。

           將含有粗飼料降解劑和活力99生酵劑的1000公斤清水,加入到上述2000公斤玉米秸稈粉和40公斤玉米粉的混合物中,同時再加入3000公斤清水,最終加水比為一比二,攪拌均勻。

           密封打堆,壓緊,用塑料薄膜蓋好,塑料薄膜邊上壓上泥土,并用重物如磚塊壓好,以防風吹動。處理的地方一定要是高勢地帶,不一定要水泥地面,但要利于排水,防止雨水倒灌入料中。

           夏天處理4小時即可使用,冬天要加入一些開水,以使加入的水的溫度不太冷,處理的時間越長一些,則效果越好一些,效益也更好一些。所以不趕時間的話,最好多處理幾小時。以后如果料層因為降解處理而下降,也要相應地壓緊塑料薄膜,扯緊一些即可。

          本試驗用冷水,處理了一天后就開始使用。以后用多少取多少,取完后,嚴格蓋好塑料薄膜,并壓緊。

          試驗結果:試驗組的豬非常愛吃食,搶食,吃完后馬上睡覺,天冷后,也不擠睡,皮毛紅亮。糞便光亮形好,無飼料殘渣,消化非常好,即使是吃了秸稈料,總吃料比吃全價飼料的對照組還要多三分之一,但排出的糞便與對照組相當,甚至更少一些。糞便臭味明顯比對照組的少。

     表一:各組情況如下:

    組別

    始重平均(斤)

    末重平均(斤)

    實驗天數

    平均日增重(斤)

    平均全程耗精飼料量(斤)

    精飼料的料肉比

    平均耗秸稈飼料量(斤)

    實驗組

    35.4

    202

    105

    1.585

    382

    2.29

    232

    對照組

    36.1

    208

    105

    1.622

    564

    3.28

     

    表二:經濟收入

    項目

    平均每頭售豬收入(元)

    平均每頭耗料支出(元)

    醫藥防疫支出(元)

    粗飼料降解劑和活力99生酵劑支出及秸稈支出

    仔豬支出(元)

    平均每頭豬毛利(元)

    實驗組

    707元/頭

    323元/頭

    18元/頭

    33元/頭

    96

    237元

    對照組

    728元/頭

    480元/頭

    18元/頭

     

    102

    128元

     

    注:生豬價格為3.5元/斤,全價飼料平均價格0.85元/斤。

    平均每頭豬比對照組多賺109元。如果豬價格在3元左右,則對照組毛利只有30元,在保本邊緣,而實驗組仍然有139元和利潤。

     

     

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