■ 郭萬正 趙 娜 魏金濤 楊雪海 張 巍 陳 芳 陳明新 陳 華
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,湖北武漢 430064;2.動物胚胎工程及分子育種湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢 430064;3.湖北天越牧業(yè)有限公司,湖北荊門 448159)
現(xiàn)階段我國全面實(shí)施的生態(tài)保護(hù)和禁牧還草政策,對傳統(tǒng)的肉羊養(yǎng)殖方式形成了重大的沖擊,傳統(tǒng)的肉羊養(yǎng)殖方式已完全不能滿足現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的需要,規(guī)模舍飼逐步成為現(xiàn)代肉羊生產(chǎn)的主要方式。集約化規(guī)模舍飼是改善當(dāng)今肉羊養(yǎng)殖現(xiàn)狀,穩(wěn)步提高肉羊養(yǎng)殖水平和羊肉產(chǎn)量的最為有效的方法,飼料成為肉羊發(fā)展由傳統(tǒng)養(yǎng)殖向規(guī)模舍飼轉(zhuǎn)型的瓶頸,對飼草組合及組合后其營養(yǎng)和飼喂價(jià)值進(jìn)行研究,充分利用組合效益,將飼草、農(nóng)作物秸稈、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物、精料及預(yù)混料等,合理調(diào)配加工,生產(chǎn)出符合肉羊現(xiàn)代營養(yǎng)需要,且具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的顆粒TMR(全混合日糧)十分迫切和必要[1]。目前我國肉羊規(guī)?;B(yǎng)殖,TMR的研究和應(yīng)用已有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ),但顆?;疶MR應(yīng)用很少,市場還沒有羊顆粒TMR商品飼料[2]。
本研究利用反芻動物營養(yǎng)和飼料加工技術(shù),以農(nóng)業(yè)和工業(yè)副產(chǎn)物為主要原料,研制育肥山羊全混合顆粒飼料,建立其山羊顆?;旌巷暳希═MR)的工廠化生產(chǎn)技術(shù),并形成成套設(shè)備,探索解決肉羊現(xiàn)代養(yǎng)殖的飼料瓶頸,促進(jìn)肉羊集約化、規(guī)?;B(yǎng)殖的快速發(fā)展[3]。
試驗(yàn)加工設(shè)備:9FQ-50型飼草粉碎機(jī),粉碎機(jī)篩板4 mm;1000型臥式粉碎混合機(jī);KL-150型顆粒機(jī),精度為0.001的電子臺秤。
原料:湖北天越牧業(yè)有限公司從荊門當(dāng)?shù)夭少徥召A,玉米、豆粕、小麥麩、油菜籽、小麥,秸稈主要為:玉米秸稈(水分10%)、花生藤(水分9.7%)。
1.1.1 草粉添加量對制粒效果及穩(wěn)定性的影響
精料A由60%玉米、10%豆粕、20%菜粕、10%三等粉組成,通過混合機(jī)加工配制。Y為玉米秸稈粉,H為花生藤粉,B組為混合草粉(含玉米秸稈粉Y60%,花生藤粉H40%)。以精料A為基礎(chǔ),按表1配制精粗比分別為7/3、6/4、5/5、4/6、3/7的5組試驗(yàn)料AB3、AB4、AB5、AB6、AB7,人工混合均勻,采用壓縮比4.7∶1平模進(jìn)行制粒成型試驗(yàn)。
表1 不同精粗比山羊全混合飼料制粒試驗(yàn)配料(kg)
1.1.2 小麥對制粒效果的影響
以制粒試驗(yàn)AB6配料為基礎(chǔ),用小麥取代配方中50%玉米(C1組)、100%玉米(C2組),采用壓縮比4.7∶1平模進(jìn)行制粒試驗(yàn)。
1.1.3 膨潤土對制粒效果的影響
以制粒試驗(yàn)AB6配料為基礎(chǔ),配方中添加1%膨潤土(C3組),采用壓縮比4.7∶1平模進(jìn)行制粒試驗(yàn)。
1.1.4 油菜籽添加對制粒效果及穩(wěn)定性的影響
以精料A為基礎(chǔ),分別在全混合飼料中添加2.5%、5.0%、7.5%油菜籽(粗脂肪含量42%,油菜籽隨玉米等精料一起粉碎混合),精粗比為6∶4,采用壓縮比6∶1平模進(jìn)行制成型試驗(yàn),其配料如表2。
表2 油菜籽對山羊全混合飼料制粒影響試驗(yàn)配料(kg)
1.1.5 山羊全混合顆粒日糧的制粒成型效果
營養(yǎng)水平參照NY/T 816-2004配制育肥羊日糧,配方(D)組成為玉米22.1%、小麥麩9.6%、豆粕5.3%、玉米秸稈粉40%、花生藤粉19%、預(yù)混料4%。人工配料,混合機(jī)混合均勻,采用壓縮比6∶1平模制粒。
1.1.6 測定內(nèi)容及方法
分別測定各種顆粒飼料的成型率、直徑、長度、容重和在溫水中的溶解速度等[4]。
① 成型率:每組配料10 kg,取2 kg單獨(dú)制粒,制粒完成后,平攤于彩條布上自然冷卻,用精度為0.001的電子臺秤稱重(W1),過10目篩(2 mm)后稱篩上物重(W2)。
成型率(%)=W2/W1×100
②直徑和長度:用游標(biāo)卡尺測定,隨機(jī)取顆粒料樣品20 g,取最長顆粒用游標(biāo)卡尺測量長度和粒徑。
③ 容重:選固定方形容器(V),容器裝滿顆粒料樣品后稱樣品凈重(W)計(jì)算。
容重=W/V
④溫水中的溶解速度:24℃,取過篩后成形良好的顆粒料樣品20 g,置一次性透明塑料水杯中加水40 g,秒表計(jì)時(shí),記錄杯中飼料顆粒全部溶成糊狀的時(shí)間。
1.2.1 平模、環(huán)模不同機(jī)型與壓模制粒成型試驗(yàn)[5-6]
① 平模制粒:5 mm平模模板,K1:KL-150型顆粒機(jī),壓縮比4.7∶1;K2:KJ-300型顆粒機(jī),壓縮比4.7∶1;K3:KL-150型顆粒機(jī),壓縮比6∶1。各組分別取按配方D配制的山羊全混合飼料粉料2 kg,分別進(jìn)行制粒加工,如前計(jì)算制粒成型率。
②SLHP-325環(huán)模制粒機(jī),生產(chǎn)廠標(biāo)配4 mm環(huán)模(S1)、6 mm環(huán)模(S2)、8 mm環(huán)模(S3)、10 mm環(huán)模(S4),生產(chǎn)廠標(biāo)配環(huán)模壓縮比8∶1;按配方D配制山羊全混合飼料100 kg,大致均分裝為4等份,分別進(jìn)行制粒試驗(yàn)。在制粒過程中出料相對穩(wěn)定時(shí),用一個(gè)體積適宜的容器從出料口接取顆粒飼料1容器,如前方法冷卻過篩稱重,計(jì)算制粒成型率。
③SLHP-325環(huán)模制粒機(jī),S5:生產(chǎn)廠標(biāo)配6 mm環(huán)模,壓縮比8∶1;S6:專利設(shè)計(jì)定制6 mm環(huán)模。按配方D配制山羊全混合飼料100 kg,出混合機(jī)時(shí)平均分成2份,分別進(jìn)行制粒試驗(yàn),如前測定制粒成型率。
1.2.2 草粉粉碎細(xì)度試驗(yàn)[7]
選擇3、4、5 mm不同篩板粉碎生產(chǎn)不同細(xì)度草粉,按配方D配制山羊全混合飼料各100 kg(F3、F4、F5),利用SLHP-325環(huán)模制粒機(jī)(6 mm定制環(huán)模)進(jìn)行制粒試驗(yàn)。觀察記錄制粒狀態(tài)及速度,如前測定制粒成型率。
1.2.3 混合均勻度試驗(yàn)
2015年3月17日按配方D分別人工配制山羊全混合飼料3組M3、M6、M10各100 kg,按草粉、需粉碎精料、其它原料(預(yù)混料通過小料口投料或與麩皮、豆粕等一起投料),全部原料提升入倉后開始計(jì)時(shí),分別混合3、6、10 min,混合完成后放入緩沖倉內(nèi),分別于緩沖倉內(nèi)分布均勻的10個(gè)相對固定位點(diǎn)取樣。采用ICP法測定各組樣品中鈉的含量,計(jì)算其變異系數(shù),變異系數(shù)越小混合越均勻[8-10]。
1.2.4 反芻動物全混合顆粒日糧生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)
①秸稈及草料等粉碎制備草粉;②按配方配料并混合制成全混合日糧;③全混合日糧制粒制成全混合顆粒日糧。
2.1.1 不同原料及精粗比對羊全混合飼料制粒的影響(見表3)
從表3可以看出,隨羊全混合飼料精粗比的降低,即隨著飼料中草粉的添加量增加,制粒成型率降低,且精粗比越低,降低的幅度越大。不同精粗比對制粒顆粒料粒徑和水溶解速度沒有影響。顆粒料長度隨精粗比降低而增長,顆粒料容重隨精粗比降低而增大。說明草粉含量越高,混合飼料制粒成型率越低。
表3 不同精粗比及不同原料對羊全混合飼料的制粒效果
玉米秸稈Y制粒的成型率、容重均高于花生秸稈H,且水溶解速度Y比H高1倍,可見玉米秸稈較花生藤制粒成型效果更好。單一秸稈粉Y、H較混合秸稈粉B,制粒成型率高、成型顆粒長度長,且水溶解速度高2倍以上,可見單一草粉較混合草粉制粒成型效果更好。3種草粉成型率明顯優(yōu)于全混合飼料,且草顆粒較全混合飼料顆粒粒徑有變小、長度增長、容重增大的趨勢,單一草粉的水溶解速度明顯增大,可見草粉較全混合飼料更容易制粒,制粒成型效果良好。
從C1~C3組試驗(yàn)結(jié)果看,將AB6基礎(chǔ)料中玉米用50%、100%小麥替代和添加1%膨潤土,3組制粒成型率較AB6組雖有一定程度的提高,但成型率均低于68%,而粒徑、粒長、容重及水溶解速度則差別很小,且非常接近,可見使用小麥和膨潤土等均不能對羊全混合飼料制粒成型率產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響。
2.1.2 油菜籽對羊全混合飼料制粒的影響(見表4)
表4 油菜籽對羊全混合飼料制粒的影響
試驗(yàn)用油菜籽粗脂肪的含量為42%,添加2.5%的油菜籽即相當(dāng)于添加1.05%的油脂,2~4組通過油菜籽添加的油脂分別為1.05%、2.1%、3.15%。從表4中可以看出,隨著油菜籽添加量的增加,2、3、4組混合飼料成型率下降,顆粒長度變短,顆粒容重降低,水溶解速度降低,粒徑也有變小的趨勢,但各指標(biāo)沒有差異。全混合飼料D與1僅成型率有所提高,其它則沒有差別??梢娫谘蛉旌巷暳吓浞街惺褂糜筒俗褜ζ渲屏3尚托Ч麤]有顯著影響,但使用油菜籽后,因油脂含量的增加,而制粒出料變得更為流暢,制粒速度有所提高。
從表3、表4各組試驗(yàn)結(jié)果可以看出,將壓縮比從4.7∶1提高到6∶1,非常有效地提高了羊全混合飼料的制粒成型效果,壓縮比4.7∶1不能有效地滿足羊全混合飼料的制粒要求,但對不添加草粉的混合飼料和純草粉均有較好的制粒效果。對反芻動物全混合飼料制粒加工,應(yīng)對加工工藝和主要設(shè)備(制粒機(jī))進(jìn)行研究探討,設(shè)計(jì)合理的工藝,對制粒機(jī)的壓粒模具科學(xué)設(shè)計(jì),以達(dá)到制粒要求。
2.2.1 平模、環(huán)模不同機(jī)型及壓模制粒成型試驗(yàn)(見表5)
表5 不同機(jī)型及壓模制粒成型率
從表5可以看出,K1、K2、K3三組平模制粒試驗(yàn),KL-150型平模顆粒機(jī),將制粒模板壓縮比提高到6∶1時(shí),羊全混合飼料制粒成型率達(dá)到98.52%,基本上能滿足制粒需要,而壓縮比4.7∶1時(shí),制粒成型率很低,不能達(dá)到制粒要求,KJ-300機(jī)型則不能成型。這里只用2種不同生產(chǎn)廠的平模制粒機(jī)不同孔徑模板進(jìn)行了試驗(yàn),但在試驗(yàn)探索過程中,還將加工好的羊全混合飼料D,利用了3個(gè)不同廠家生產(chǎn)的平模顆粒機(jī)(壓縮比4~5∶1)進(jìn)行了試制粒,期中2臺不能成型,1臺可成型。對不能成型的3臺平模顆粒機(jī)使用者調(diào)查,他們以前主要生產(chǎn)不加草粉的畜禽料,通常要加入部分水分才能有效地制粒成型??梢姡褂闷侥nw粒機(jī)進(jìn)行羊全混合飼料制粒,不同生產(chǎn)場的顆粒機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)方法,直接影響能否成型,平模壓模板的加工方法和壓縮比直接影響成型率,壓縮比6∶1基本可滿足羊全混合飼料的制粒要求。
S1~S4四組環(huán)模顆粒機(jī)制粒試驗(yàn),使用顆粒機(jī)生產(chǎn)廠標(biāo)配環(huán)模,壓縮比8∶1,4、6、8、10 mm環(huán)模,隨環(huán)模制??卓讖降淖兇螅屏3尚吐视刑岣叩内厔?,成型率92.85%~96.68%。采用探索改進(jìn)后的專利技術(shù)定制6 mm環(huán)模與生產(chǎn)廠標(biāo)配環(huán)配進(jìn)行制粒試驗(yàn),定制環(huán)模組S6較廠方標(biāo)配組S5,羊全混合飼料制粒成型率由95.02%提高到99.85%。
2.2.2 草粉細(xì)度對制粒的影響(見表6)
表6 草粉粉碎細(xì)度對山羊全混合飼料制粒效果的影響
從表6可以看出,使用3、4、5 mm 3種不同型號篩板的草粉粉碎機(jī)加工的不同細(xì)度的草粉配制羊全混合飼料,利用專利技術(shù)定制環(huán)模進(jìn)行制粒時(shí),制粒成型效果很好,均達(dá)到99%以上。便當(dāng)草粉粉碎機(jī)篩板型號達(dá)到5 mm時(shí),制粒機(jī)易出現(xiàn)下料速度控制難,并容易引起制粒機(jī)死機(jī)現(xiàn)象,不能正常連續(xù)生產(chǎn)。為保證制粒正常生產(chǎn),又在一定程度上滿足反芻動物的反芻與咀嚼需要,在生產(chǎn)中選用4 mm型號篩板加工草粉[11]。
2.2.3 混和均勻度試驗(yàn)(見表7)
從表7中可以看出,M6組混合6 min,羊全混合飼料中Na+的變異系數(shù)最小,說明飼料混合的最為均勻。故混合時(shí)間以6 min左右為最佳,混合時(shí)間過短或太長都會降低混合均勻度。
表7 混合時(shí)間對山羊全混合飼料均勻度的影響
2.2.4 反芻動物全混合顆粒日糧生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)
①草粉加工,選用切刀與錘片結(jié)合式飼草粉碎機(jī)加工草粉,粉碎機(jī)選4 mm篩片。因秸稈及草料形態(tài)松軟,體積大,不易壓實(shí),收貯和運(yùn)輸困難,且價(jià)值相對較低,但又是牛羊等反芻動物的主要飼料,對其養(yǎng)殖成本起著決定性的作用。由于這一特殊性使反芻動物全混合飼料生產(chǎn)難集中進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。秸稈及草料加工成草粉是羊全混合顆粒飼料生產(chǎn)的基礎(chǔ),草粉容重大,流動性差,粉塵大,因此,加工草粉時(shí)要充分考慮除塵,并設(shè)置草粉緩沖倉。布袋除塵簡單方便,效果較好,通過震動棒等促進(jìn)流動,防止緩沖倉內(nèi)拱結(jié)阻塞,采用絞龍傳送輸出。
②全混合飼料配制,采用臥式飼料混合機(jī),精飼料需粉碎部分提升粉碎直接進(jìn)入混合倉,其它原料及預(yù)混料從輔料口輸送入混合倉,草粉從輔料口輸送入混合倉時(shí),因草粉容重小,體積大,流動性差,輔料輸送提升設(shè)備要充分考慮草粉輸送困難的特殊性,使用螺旋提升,提升管徑最好達(dá)到24 cm以上,或使用皮帶傳輸,以解決傳輸速度要求,并避免梗阻。
③全混合飼料制粒,羊全混合飼料因草粉的加入,其制粒成型條件與不含草粉有很大差別,使用專利設(shè)計(jì)的環(huán)模,有很好的制粒成型效果。草粉的加入使制粒速度有較大的降低,為提高生產(chǎn)效率,與制粒機(jī)銜接設(shè)置制粒緩沖倉,同是對制粒機(jī)喂料設(shè)置做得更為精細(xì),使向制粒壓模喂料的速度更為均勻,避免更阻引發(fā)死機(jī)。同時(shí),由于含有相當(dāng)量的草粉,全混合飼料的容重變小,流動性變差,輸送設(shè)備需要大口徑螺旋提升或皮帶傳輸。
配方中無草粉的混合飼料、純草粉(秸稈粉)等都有較好的制粒成型效果,單一的草粉較混合草粉更容易制粒成型,玉米秸稈粉較花生藤粉更易制粒成型。含草粉的混合飼料制粒成型困難。小麥、1%膨潤土等原料對使用草粉的混合飼料成型率沒有明顯的改善。草粉是改變和決定混合飼料制粒成型的決定性因素,使用生產(chǎn)畜禽飼料的常用制粒設(shè)備加工羊全混合顆粒飼料,不添加蒸汽或水調(diào)質(zhì),制粒成型困難,不能用于羊全混合飼料的生產(chǎn)。
油菜籽對羊全混合飼料制粒成型沒有顯著影響,且隨油菜籽添加水平的提高,成型率下降,但其較高水平的油脂對制粒機(jī)有一定的潤滑作用,可提高制粒效率。
制粒機(jī)壓模壓縮比是提高制粒成型率的關(guān)鍵,平模壓模板壓縮比提高到6∶1時(shí),制粒成型率明顯提高,可達(dá)到96%以上。不同廠家的平模制粒機(jī),在不加水或水蒸汽調(diào)質(zhì)的情況下,制粒成型差別很大,有的根本不能壓制成型。用于生產(chǎn)畜禽料顆粒機(jī)壓模(壓縮比4~5∶1)不適宜于生產(chǎn)羊全混合飼料,壓縮比6∶1基本可滿足羊全混合飼料的制粒要求。
將環(huán)模顆粒機(jī)環(huán)模壓縮比設(shè)計(jì)為8∶1時(shí),基本上可以滿足羊全混合飼料制粒要求,但制粒成型率達(dá)不到99%。使用按專利技術(shù)設(shè)計(jì)定制的環(huán)模,制粒成型率達(dá)到99%以上。
草粉細(xì)度通過選用適當(dāng)?shù)牟莘鄯鬯闄C(jī)篩板控制,以4 mm篩板為宜。羊全混合飼料混合時(shí)間以6 min為宜。
因草粉粉碎加工速度慢,容重小,流動性差,草粉加工環(huán)節(jié)應(yīng)設(shè)置合理的緩沖倉,緩沖倉內(nèi)設(shè)震動棒以防拱阻,促進(jìn)流動,輸出采用螺旋機(jī)械輸送。配料輸送因草粉容積大,流動性差,輸送慢,輸送提升采用大口徑螺旋提升機(jī)或皮帶輸送機(jī)。由于羊全混合飼料制粒速度遠(yuǎn)低于不含草粉的畜禽料,生產(chǎn)效率相對較低,在制粒環(huán)節(jié)配置制粒緩沖倉有利于提高生產(chǎn)效率。因草粉的流動性差,容重小,制粒加工時(shí)喂料控制難度大,對喂料設(shè)施及喂料口控制件設(shè)計(jì)加工要更為精細(xì),以提高喂料的均勻性,準(zhǔn)確控制喂料速度。