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隨著貴州省草地生態(tài)畜牧業(yè)的發(fā)展，對飼草飼料資源提出了挑戰(zhàn)。在人畜爭糧問題日益加劇的情況下，只有最大限度地發(fā)揮科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢，充分利用農(nóng)作物秸稈，才能緩解養(yǎng)殖業(yè)對糧食儲備的壓力。我省農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量豐富且可利用率高，各類農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約為1 100 萬t，其中可利用率較高的玉米、水稻和薯類秸稈約880 萬t，占80%，但是全省秸稈實際處理利用率很低，僅為6%左右，大部分被焚燒或棄之荒野浪費(fèi)掉，不僅給國家和社會帶來綜合經(jīng)濟(jì)損失，且造成生態(tài)環(huán)境污染。秸稈飼料處理利用率低的主要原因是農(nóng)村緊缺相關(guān)設(shè)備、物資和資金，緊缺相關(guān)的技術(shù)投入和科技研發(fā)。采用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)對秸稈飼料進(jìn)行處理，提高其飼用價值，生產(chǎn)出蛋白質(zhì)含量高且適口性好的優(yōu)質(zhì)秸稈微生物飼料，對促進(jìn)生態(tài)畜牧業(yè)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)民增收具有積極的作用。據(jù)不完全統(tǒng)計，全省農(nóng)作物秸稈處理利用率如果提高到20 ～ 30%，則可多養(yǎng)牛15 萬～ 20 萬頭或多養(yǎng)羊47 萬～ 72 萬只，可實現(xiàn)畜牧業(yè)增收1. 2 億～ 1. 6 億元，大幅帶動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收。

1 ·秸稈的營養(yǎng)價值

秸稈飼料含有約5% 的蛋白質(zhì)、約30% 的纖維素及一定量的鈣和磷等礦物質(zhì)，1 t 普通秸稈的營養(yǎng)價值，就相當(dāng)于0. 25 t 糧食的營養(yǎng)價值，但不適宜直接飼喂畜禽，主要存在如下營養(yǎng)限制性因素。第一，纖維素類物質(zhì)含量高，水稻、小麥和玉米3 大作物秸稈中的中性洗滌纖維分別為61. 9% ～74. 4%、67. 1% ～ 73.0% 和60. 4% ～ 71. 9%; 酸性洗滌纖維分別為40. 2% ～ 53. 0%、53.0% ～ 56. 2%和37. 4% ～ 51. 1%?？梢?，中性洗滌纖維一般都高于60%，酸性洗滌纖維高于40%。第二，粗蛋白含量低，稻草、麥秸和玉米秸的粗蛋白含量分別為3. 8% ～ 5. 9%，4. 0% ～ 5. 1%和8. 8% ～ 9. 5%，一般平均為3% ～ 6%?？梢姡斩捔喜粌H可發(fā)酵氮極低，而且過瘤胃蛋白也幾乎為零。第三，無機(jī)鹽含量低，并缺乏動物生長所需要的維生素A、維生素D 和維生素E 等，以及鈷、銅、硫、硒和碘等礦物質(zhì)元素。如秸稈飼料含有大量的硅酸鹽，它嚴(yán)重影響瘤胃中多糖類物質(zhì)的降解作用; 鈣和磷的含量一般也低于牛羊的營養(yǎng)需要水平; 許多地區(qū)鈷、鋅、硫、硒和銅等元素也明顯缺乏。第四，可消化能值很低。這些限制性因素嚴(yán)重影響了家畜對秸稈飼料的采食量和營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。因此，要科學(xué)地利用秸稈來飼喂家畜，必須尋找正確的提高秸稈飼料營養(yǎng)價值的有效途徑，目前研究最多的是用有益微生物對秸稈進(jìn)行發(fā)酵處理，既可以提高粗纖維和蛋白質(zhì)的利用率，又可以產(chǎn)生多種有機(jī)酸提高秸稈的適口性，使反芻動物采食量提高，從而提高牛和羊等反芻動物的生產(chǎn)性能; 同時含有的多種有益微生物對改善瘤胃發(fā)酵及調(diào)整胃腸道的微生態(tài)平衡具有重要作用。據(jù)測定，微貯后玉米秸粗蛋白由3. 30% ～4. 42%增加到13.82%，稻草粗蛋白由3. 36% 增加到12. 53%，麥秸粗蛋白由3. 6% 增加到12. 2%;而且微貯秸稈飼料中干物質(zhì)體內(nèi)消化率提高24. 14%，粗纖維體內(nèi)消化率提高43. 77%，有機(jī)物體內(nèi)消化率提高29. 40%，粗蛋白消化率提高35. 30%。秸稈維生素B12的含量可達(dá)0. 33 mg /kg，而揮發(fā)性脂肪酸提高37. 5%，尤其是丙酸提高27. 3%。這些有機(jī)酸是合成動物氨基酸的重要前提，加之在微貯過程中所形成的酶和菌素的作用，秸稈的消化率一般可提高55% ～ 60%。

2 秸稈微生物飼料處理的主要菌種秸稈飼料發(fā)酵技術(shù)中的微生物菌種除了乳酸菌外，還有白腐真菌、綠色木霉、枯草芽孢桿菌和產(chǎn)朊假絲酵母等能產(chǎn)生相應(yīng)的酶類來分解秸稈中的半纖維素、纖維素和木質(zhì)素，從而提高秸稈飼料的利用率。

2.1 白腐真菌

白腐真菌是降解木質(zhì)素能力較強(qiáng)的菌類，而且分泌胞外氧化酶降解木質(zhì)素時不產(chǎn)生色素，應(yīng)用廣泛。白腐真菌的降解活動只發(fā)生在次生代謝階段，與降解有關(guān)的酶只有當(dāng)一些主要營養(yǎng)物質(zhì)如氮、碳和硫受到限制時才產(chǎn)生。白腐真菌的菌絲分泌的超纖維氧化酶溶解秸稈表面的蠟質(zhì)，而后菌絲進(jìn)入秸稈內(nèi)部，分泌釋放能降解木質(zhì)素的酶系。在分子氧的參與下，葡萄糖氧化酶氧化相應(yīng)的底物產(chǎn)生H2O2，兩類過氧化物酶LiP 和MnP利用H2O2，觸發(fā)啟動一系列自由基鏈反應(yīng)，完成對木質(zhì)素?zé)o特異性的徹底氧化。這種真菌能降解木質(zhì)素，但不能降解纖維素，用這種真菌發(fā)酵農(nóng)作物秸稈，能最大限度地提高農(nóng)作物秸稈的消化率，使農(nóng)作物秸稈的消化率從9. 63%提高到41. 13%，效果極為顯著。

2.2 綠色木霉

綠色木霉是目前生產(chǎn)纖維素酶的主要生產(chǎn)菌，含有C1，Cx，纖維二糖酶及淀粉酶等，能夠?qū)⒅参锢w維素分解為葡萄糖，破壞植物細(xì)胞壁，使其釋放蛋白體和淀粉等營養(yǎng)成分，提高粗飼料的營養(yǎng)價值。目前，木酶是公認(rèn)產(chǎn)纖維素酶最高的菌種之一，因此，深入研究綠色木霉的培養(yǎng)條件及其對纖維素酶活的影響，尤其是碳氮比的合理搭配( 碳氮比低，培養(yǎng)初期菌體過快生長，對碳源消耗過快;碳氮比高，氮源不足導(dǎo)致菌體生長繁殖太慢) ，這為開辟提高秸稈利用率的新途徑奠定一定基礎(chǔ)。

枯草芽孢桿菌，是芽孢桿菌屬的一種，產(chǎn)生多種消化酶及營養(yǎng)物質(zhì)。第一，能自身合成多種酶類，如蛋白酶、α － 淀粉酶、纖維素酶、β－ 葡聚糖酶、植酸酶、果膠酶和木聚糖酶等，這些酶在消化道中與動物機(jī)體內(nèi)的消化酶共同發(fā)揮作用，降解飼料中的某些抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料消化率; 第二，能合成多種維生素，如尼克酸、葉酸、煙酸、維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B6和維生素B12等，促進(jìn)機(jī)體對維生素的吸收; 第三，在生長過程中產(chǎn)生乳酸和乙酸、丙酸和丁酸等揮發(fā)性脂肪酸，這些酸類能降低動物腸道的pH，有效抑制致病菌的生長，為乳酸菌的生長創(chuàng)造條件。并且腸道pH 變低有利于幼齡動物對蛋白質(zhì)的消化吸收，產(chǎn)生的丙酸還參與三羧酸循環(huán)，為動物新陳代謝提供能量。

2.4 產(chǎn)朊假絲酵母

產(chǎn)朊假絲酵母是優(yōu)良的飼料蛋白，在發(fā)酵飼料生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。許多國家和地區(qū)廣泛地將產(chǎn)朊假絲酵母用于秸稈發(fā)酵劑、棉籽粕脫毒處理等方面。不但能降解纖維和脫毒，而且能提高瘤胃氨態(tài)氮、總揮發(fā)性脂肪酸及丙酸含量，降低瘤胃乙酸質(zhì)量濃度及乙酸/丙酸，提高日糧消化率，同時增加蛋白質(zhì)含量，改善飼料的適口性。因此，利用產(chǎn)朊假絲酵母生產(chǎn)飼用添加劑或發(fā)酵劑具有良好的應(yīng)用前景。

因此，秸稈中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的降解是在白腐真菌、綠色木霉、枯草芽孢桿菌和產(chǎn)朊假絲酵母等代謝過程中產(chǎn)生的一系列酶協(xié)同作用下完成，這些酶單獨(dú)存在時降解秸稈的能力比較差，但同時存在時表現(xiàn)出很強(qiáng)的活性，而且不同秸稈分解菌間具有比較強(qiáng)的相互作用。這些酶通過降解多糖和木質(zhì)素，破壞其連接的共價鍵。一方面破壞了秸稈難以消化的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使與木質(zhì)素交聯(lián)在一起的纖維素和半纖維素游離出來; 另一方面又使秸稈細(xì)胞壁內(nèi)可利用的糖類和其他營養(yǎng)物質(zhì)暴露出來，增加與消化液接觸的機(jī)會，從而提高秸稈消化率或瘤胃干物質(zhì)降解率，而菌體自身生物量的增長又可以提高蛋白含量。

3· 牛羊秸稈微生物飼料的應(yīng)用效果

秸稈經(jīng)過微貯后，使粗硬的秸稈變軟，具有好的適口性，其采食量可增加20% ～ 40%，采食速度可提高超過20%。在合理投喂時，牛羊的采食率可達(dá)100%。并且它含有多種氨基酸，可替代40% ～50%的精飼料，用于牛羊等草飼家畜養(yǎng)殖飼料，效果十分顯著。尤其是解決長年干旱、氣候比較寒冷、青草期短且飼草緊缺的地區(qū)飼草資源問題。

3.1 飼喂牛

孟慶翔等( 1999) 研究報道，給生長育肥牛飼喂微生物處理的小麥秸，使肉牛秸稈的干物質(zhì)進(jìn)食量提高19. 4%，平均日增質(zhì)量提高22. 9%，飼料轉(zhuǎn)化率提高9. 6%，并使其單位增質(zhì)量的飼料成本降低13. 9%。胡建宏等( 2001) 在飼草資源十分短缺的寧南偏旱區(qū)，利用當(dāng)?shù)厥斋@籽實后的玉米秸稈微貯后進(jìn)行60d 育肥牛試驗。結(jié)果表明，試驗組平均日增質(zhì)量可達(dá)0. 6 ～1. 2 kg。對照組為0. 912 kg，試驗組比對照組提高30.81%，降低成本0. 59 元。這不但有效解決了當(dāng)?shù)仫暡葙Y源的緊缺問題，而且提高了養(yǎng)牛業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著對處理秸稈的微生物種類及機(jī)制的研究不斷深入，秸稈微生物處理技術(shù)不斷提高，在飼養(yǎng)草食家畜方面有了長足的進(jìn)步。到2009 年，用微生物發(fā)酵法處理秸稈制成秸稈生化顆粒飼料育肥肉牛，平均日采食量比對照組提高36. 8%，平均日增質(zhì)量較對照組提高77. 69%，頭均獲純利潤比對照組多204. 72 元，效益顯著。

3.2 飼喂羊

微貯秸稈飼喂肉羊具有成本低且效益高等優(yōu)點(diǎn); 同等條件下微貯料飼養(yǎng)羊的效果優(yōu)于秸稈氨化飼料，而且解決了畜牧業(yè)與種植業(yè)爭化肥的矛盾;秸稈微貯飼料可隨取隨喂，不需晾曬，無毒無害，安全可靠，能長期飼喂。胡建宏等在寧夏南部偏旱區(qū)飼草資源十分缺乏的固原和海原，利用當(dāng)?shù)丶Z食作物秸稈進(jìn)行微貯，并對其營養(yǎng)狀況和飼喂效果進(jìn)行測定。結(jié)果表明，秸稈飼草中粗蛋白質(zhì)含量提高了152. 85%，粗纖維含量降低了21. 42%，總氨基酸含量提高了230. 54%。以微貯30 d 后的玉米秸稈飼喂羊時，提高了家畜的采食量，長期飼喂，平均日增質(zhì)量增加204. 5 ～ 323. 3 g，平均每只羊試驗組比對照組多受益59. 79 元。在冬季氣候寒冷的條件下飼喂羊只時，其平均日增質(zhì)量也可達(dá)113 g左右。

張鳳霞等( 2008) 用微生物處理秸稈飼喂51只1 歲左右，體質(zhì)量相近的灘羊和羯羊，有較明顯效果，比未處理秸稈組平均日增質(zhì)量提高14. 8%。參木有( 2001) 經(jīng)“興牧寶”復(fù)合活干菌發(fā)酵玉米秸稈，使其干物質(zhì)和中性洗滌纖維降解率分別提高7. 86% 和4. 01%; 綿羊干物質(zhì)采食量提高4. 90%; 可利用纖維指數(shù)和喜食性纖維指數(shù)均高于氨化玉米秸稈，這說明“興牧寶”復(fù)合活干菌發(fā)酵玉米秸稈不僅明顯提高玉米秸稈的采食量，而且提高玉米秸稈的適口性。盂冬麗( 2001) 秸稈厭氧發(fā)酵活干菌的研究報道，用綿羊進(jìn)行消化試驗證明，秸稈微貯飼料體內(nèi)消化率為干物質(zhì)55. 68%、粗纖維71%和有機(jī)物57.04%，分別比未處理麥秸提高21. 14%、43. 77%和29. 40%。麥秸處理前后總能量無損失，而消化率和代謝能比未處理麥秸提高了36.28%和21. 25%。

經(jīng)牛羊飼養(yǎng)試驗證明，秸稈微生物飼料具有采食情況好、采食率高、經(jīng)濟(jì)效益顯著、原料來源廣、生產(chǎn)成本低和制作方法簡單等優(yōu)點(diǎn)，有利于推廣。

4· 小結(jié)

目前我省秸稈利用率還很低，開發(fā)研究潛力還很大，如果秸稈飼料能夠被充分利用，能切實解決人畜爭糧問題和減少農(nóng)村環(huán)境污染問題。但是，微生物技術(shù)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)秸稈微生物飼料仍處于進(jìn)一步的試驗研究階段。為保證優(yōu)質(zhì)秸稈微生物飼料的穩(wěn)定生產(chǎn)，需要在微生物菌種對底物生物轉(zhuǎn)化的時間、溫度及菌種組合等反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行深入研究，為提高其營養(yǎng)價值，擴(kuò)大反芻動物的飼料來源，推動我省畜牧業(yè)向優(yōu)質(zhì)化、綠色化和安全化發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)民增收提供技術(shù)保障。

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