許秀花
山東省莒南縣大店畜牧獸醫(yī)站,山東臨沂 276612
我國農(nóng)作物秸稈資源豐富,年產(chǎn)量超過9 億噸,其中,玉米秸稈、小麥秸、稻草的總量占到60%以上,作為飼料喂牛羊的利用率僅占25%,其他都用作粉碎還田、焚燒,少部分用于工業(yè)生產(chǎn)原料。由于大部分農(nóng)作物秸稈比較粗硬,直接喂牛羊適口性差,營養(yǎng)價值和消化利用率也不高,如果在這些秸稈中加入一定比例的液氨(無水氨)、氨水、尿素、碳酸氫銨等氨源溶液并進(jìn)行密閉存放,經(jīng)氨化作用,使秸稈中的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等分離,從而使消化液和細(xì)菌酶類能與纖維素起作用,再用來飼喂牛羊,其適口性、營養(yǎng)水平和消化利用率就能得到大幅度改善。試驗證明,經(jīng)過氨化處理的秸稈,粗蛋白質(zhì)水平可提高1~2 倍,牛羊等反芻家畜的消化率可提高20%~30%,氨化后秸稈總的營養(yǎng)價值可提高1 倍以上[1]。實踐證明,氨化處理是促進(jìn)農(nóng)作物秸稈飼用轉(zhuǎn)化,加快農(nóng)業(yè)綠色低碳發(fā)展、助力“雙碳”工作的重要途徑。此外,含水量高的農(nóng)作物秸稈經(jīng)過氨化處理,還可防止霉變,并能殺死秸稈上附著的寄生蟲卵,有效防止寄生蟲病的發(fā)生。
適用于氨化處理的秸稈多種多樣,麥秸(小麥秸、大麥秸、燕麥秸等)、玉米秸、豆秸、高粱秸、稻草、老芒麥、向日葵、油菜秸等均可。收獲籽實后要盡快進(jìn)行氨化處理,避免因在野外暴露時間過長、風(fēng)化嚴(yán)重,葉片脫落,營養(yǎng)損失;同時防止長期堆積受潮霉變。
水是氨的載體。秸稈含水量低,水都吸附在秸稈上,沒有足夠的水充當(dāng)氨的載體;含水量過高,不但開窖后需要延長晾曬時間,而且由于氨濃度降低容易引起秸稈發(fā)霉變質(zhì),影響氨化效果。通常情況下,用于氨化處理的秸稈含水量調(diào)整到25%~35%比較合適。但是,一般秸稈的含水量為10%~15%,因此進(jìn)行氨化處理前必須加水調(diào)整。加水的量可用下列公式計算:
其中,x—秸稈中的加水量(千克);A—氨化秸稈的理想含水量(kg);B—秸稈原始含水量(kg);G—氨化所用秸稈量(kg)。
例如,如果氨化含水量為12%的小麥秸1 000.0 kg,要求氨化時麥秸的含水量為35%,需另加水的量為:
加水時,可用噴霧器將應(yīng)該加入的水均勻地噴灑在秸稈上,而后再裝入氨化設(shè)施中;也可在秸稈裝窖時灑入。由下向上逐漸增加,以免上層過干,下層積水[2]。
氨化處理秸稈的主要氨源有液氨(無水氨)、尿素、碳酸氫銨和氨水等。
液氨是氨的液態(tài)形式,含氮量82.3%,是氨化秸稈最經(jīng)濟、效果最好的氨源。風(fēng)干秸稈中的添加量為3%~5%。用量超過5%,多余的氨則會以游離氨的形式存在于秸稈中,因其特殊的氣味影響秸稈的適口性,不利于牛羊采食。
液氨在常溫常壓下會迅速氣化為氣體(氨蒸氣),因密度比空氣小,在草垛中主要向上運動。液氨屬有毒易爆危險物品,需要用專用液化氨罐裝運,運輸、貯存、使用過程中要嚴(yán)格遵守技術(shù)操作規(guī)程,嚴(yán)防意外事故發(fā)生。
尿素為無臭、無味、易潮解揮發(fā)的白色晶體顆粒,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用的氮肥,含氮量46.67%,在適宜的溫度和脲酶的作用下,可水解出氨用于秸稈氨化,一般用量是風(fēng)干秸稈重量的2%~5%。由于尿素可以常溫下貯存,氨化過程中也不需要像液氨一樣密閉,使用安全可靠,便于在農(nóng)村大面積推廣使用。但有些秸稈中脲酶含量很低,使用尿素氨化秸稈時效果較差。
氨化秸稈時,可直接從市場上購買農(nóng)用化肥尿素溶于水中噴灑即可。
俗稱碳銨,常用農(nóng)用化肥的一種,含氮量15%~17%。適宜的溫度條件下,1.0 kg碳銨分解釋放215.0 g氨,用于氨化秸稈時,使用量為風(fēng)干秸稈的8%~12%。
使用碳銨氨化秸稈,成本低,方便可靠,而且梅雨季節(jié)處理的秸稈霉斑比用尿素處理的秸稈少,牛羊不易引起中毒。但碳銨氨化秸稈的效果不如尿素,而且可增加秸稈的苦咸味,適口性較差[3]。
氨水是氣態(tài)氨的水溶液,含有氨、氫氧化銨,易揮發(fā),具有強烈的刺鼻氣味,一般濃度20%~35%,含氮量15%左右。氨化秸稈時,常用量(濃度為20%的氨水)為秸稈干物質(zhì)重量的12%,具體用量應(yīng)根據(jù)氨和風(fēng)干秸稈含水量來確定。例如,氨化1 000.0 kg風(fēng)干小麥秸(含水量10%),以3%的氨和秸稈比例計算,需要20%氨水的用量為:
如果將需要氨化的小麥秸含水量調(diào)整到30%,需要加水的量為 ,則:
計算后得,x=419.2 L。
需購買20%濃度的氨水150.0 kg;調(diào)制小麥秸到適宜的含水量,需加水419.2 L。這樣,可以用419.2 L水稀釋150.0 kg 20%的氨水,直接用稀釋后的氨水進(jìn)行小麥秸的氨化處理。
根據(jù)牛羊場的規(guī)模、規(guī)劃、自身生產(chǎn)等實際條件,選擇恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?。大中型養(yǎng)殖場(戶)可以利用現(xiàn)成的青貯窖作為氨化處理場所,實行窖氨化法,既便于密封,又易貯藏;也可以直接在不易積水、取用方便的平地上堆垛氨化處理;還可以使用氨化爐氨化。小規(guī)模養(yǎng)殖場(戶)可以挖土窖(池)氨化、用塑料袋氨化或者缸貯氨化等方法。
氨化秸稈處理方法的關(guān)鍵是氨源的加入,不論使用哪種氨源、采用哪種處理方法,都要掌握以下最佳條件和處理方法(表1)。
表1 秸稈飼料的氨化處理最佳條件和處理方法
3.1.1 選址建窖
氨化窖最好建在不易積水、操作和取用方便的地方。氨化窖的設(shè)計和青貯窖一樣,可地上、可地下、還可半地上半地下。一般為地下式,開口設(shè)在窖頂,口形可長可方。氨化窖可建成長方形,相鄰兩個窖中間用一堵隔墻隔開,建成雙聯(lián)池(圖1)更好,這樣可輪換氨化秸稈。氨化窖(池)的斷面圖如圖2所示。
圖1 雙聯(lián)池示意圖
圖2 氨化窖斷面圖
窖的大小,可根據(jù)牛羊的數(shù)量、體重以及每年的氨化次數(shù)等情況來確定,一般每立方米窖內(nèi)可裝填風(fēng)干麥秸、玉米秸、稻草等150.0 kg左右,按1 只體重30.0~40.0 kg的青年羊,每天喂氨化秸稈3.0 kg;1頭體重300.0 kg的青年牛,每天喂氨化秸稈7.0 kg,根據(jù)這些參數(shù),可大體估算出窖的大小。窖的四周用水泥抹平,底層放上龍骨架,也可以鋪設(shè)塑料布[4]。
3.1.2 秸稈處理與氨源準(zhǔn)備
要氨化處理的秸稈需無霉變。將秸稈鍘短,越是粗硬的秸稈如玉米秸,需要鍘的越短,柔軟的秸稈相對可以長一點,一般可鍘短到2~3 cm。
所用的氨源一般是尿素和碳銨,每100.0 kg秸稈(干物質(zhì))大體需5.0 kg尿素或16.5 kg碳銨,40.0~50.0 kg水。在窖外比較平坦的地方,把尿素或碳銨先溶到水里攪拌,然后一層秸稈、一層氨源水,均勻拌好,這是保證氨化秸稈飼料質(zhì)量的關(guān)鍵。如果同時加0.5%的鹽水(但不增加水的總量),可改善氨化飼料的適口性[5]。
3.1.3 入窖
將拌好的秸稈分層放入窖內(nèi),放一層,踩一層,邊裝窖邊踩實,裝填高度要高出地面0.5m以上,然后壓上龍骨,用塑料薄膜覆蓋封嚴(yán),再壓上一層夯土,周圍開上一條排水溝,保證氨化窖內(nèi)不進(jìn)水、不透氣。
3.1.4 開窖飼喂
秸稈氨化成熟的速度隨外界環(huán)境氣溫的升高而加快,一般4~17 ℃時貯8 周,17~25 ℃貯4 周。生產(chǎn)實踐中,一般按照夏季貯10 d,春秋貯15 d,冬季貯30~45 d。待秸稈變?yōu)辄S褐色時氨化即告成熟。此時,即可開窖,清除表面夯土層,揭開薄膜,開啟通風(fēng)。注意開窖取料時,喂多少取多少,隨取隨封口。
優(yōu)質(zhì)的氨化秸稈開窖時有濃烈、刺鼻的氨味,經(jīng)2~5 d放凈余氨后有濃郁的糊香味,顏色黃褐,手感柔軟蓬松,無霉斑、無霉味,無腐爛變質(zhì)。開始喂牛羊時,應(yīng)由少到多,少給勤添,先與牧草、谷草、優(yōu)質(zhì)青干草等搭配飼喂,1 周后氨化秸稈的飼喂量可提高到粗飼料總量的30%。應(yīng)與精料配合飼料搭配使用[6]。
目前,國內(nèi)已研制出專用秸稈氨化處理機械,通過揉搓與撞擊將秸稈纖維縱向裂解,并通過同步化學(xué)處理劑的作用,使木質(zhì)素溶解,半纖維素水解和降解,提高秸稈的可消化利用率。有條件的規(guī)模牛羊養(yǎng)殖場(戶)可以使用。
3.2.1 氨化地址的選擇
堆垛氨化的地址,要求地勢平整、高燥,不易積水,操作和取用方便。
3.2.2 秸稈打垛
地面鋪設(shè)厚度0.1~0.2 mm(10~20 絲)的無毒聚乙烯塑料薄膜。秸稈打垛有兩種形式,可打捆草垛,也可打散草垛。
(1)捆草垛
先將秸稈用打捆機打成草捆,碼成草垛。為方便取用,碼垛不要太高,2.0~3.0 m為宜,長寬可根據(jù)加工秸稈的數(shù)量確定,垛頂垛成屋脊型。打垛的同時,在草捆之間放上幾根木棍,便于之后通氨,也可直接放上幾根多孔的硬塑料管。之后覆蓋塑料薄膜,垛頂用磚塊、廢舊汽車輪胎等壓住,用繩網(wǎng)罩緊。草垛邊角覆土、壓實。
(2)散草垛
直接將風(fēng)干秸稈切碎、鍘短到3.0 cm左右,調(diào)整含水量后,放上多孔的塑料管或木棍,便于通氨,然后一層層攤平、壓實,堆成高2.0 m的方形垛、圓錐形垛,垛頂屋脊型,蓋上薄膜,壓實罩牢,邊角覆土。
3.2.3 秸稈處理
風(fēng)干秸稈切碎、鍘短,一般長度3.0 cm,玉米秸稈粗硬、高大,還可以鍘的更短,1.0 cm最好,便于壓實。邊堆垛邊調(diào)整含水量,風(fēng)干秸稈含水量低于20%時,需要在每個草捆上或鍘碎的秸稈上噴水調(diào)整到20%。
3.2.4 堆垛及注氨
堆垛法適宜用液氨作氨源,特別是打垛。打垛完成后,抽出木棍,換上通氨鋼管,或?qū)⒁喊惫拗苯雍陀菜芰瞎芙油?,按秸稈重量?0%通氨。
3.3.1 氨化設(shè)備
氨化爐是用金屬或土建、金屬拼裝而成的密閉粗飼料氨化設(shè)備,可通過人工加熱,在短時間內(nèi)(20~30 h)快速完成秸稈氨化過程。金屬箱式氨化爐、土建式氨化爐和拼裝式氨化爐都由爐體、加熱裝置、空氣循環(huán)系統(tǒng)和秸稈車(草車)組成。爐體要保溫、密閉、耐酸堿腐蝕;加熱裝置可根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況,采用電加熱,或用煤炭做燃料,燒水通過水蒸氣加熱;秸稈車便于秸稈、干草裝卸、運輸和加熱,有鐵輪架、能在鐵軌上運行,以鐵網(wǎng)車最好,便于裝運切碎的秸稈。
種植烤煙的地區(qū),也可以使用烤煙爐進(jìn)行秸稈氨化,以節(jié)約設(shè)備投資。
3.3.2 氨化方法
氨化爐氨化秸稈,用碳銨作碳源最經(jīng)濟,也可以用5%尿素作碳源。碳銨的用量相當(dāng)于秸稈干物質(zhì)重量的8%~12%,溶解在用于調(diào)整秸稈含水量(使秸稈含水量達(dá)到45%)的清水中,在爐外均勻噴灑在秸稈上,拌勻后裝入秸稈車,推進(jìn)爐內(nèi),把爐門關(guān)嚴(yán)后開始加熱。電加熱時,開啟氨化爐上的電熱管,溫控儀調(diào)整到95 ℃左右,加熱14~15 h,切短電源后再悶爐5~6 h,然后打開爐門,推出秸稈車,取出秸稈,自由通風(fēng),放凈余氨后即可飼喂。用煤炭為燃料,使用水蒸氣加熱時,往往達(dá)不到95 ℃,可適當(dāng)延長加熱時間[7]。
氨化秸稈在飼喂牛羊之前,要進(jìn)行品質(zhì)檢驗。
秸稈氨化效果的好壞,可通過感官指標(biāo)進(jìn)行大體評定。一般感官評定的項目包括以下內(nèi)容(表2)[8]:
表2 氨化秸稈品質(zhì)的感官鑒定
氨化秸稈質(zhì)量好壞,最終還是要看飼喂效果。將氨化秸稈和未經(jīng)氨化的秸稈分別飼喂牛羊,比較其適口性、采食量、增重速度、生產(chǎn)性能(產(chǎn)肉、產(chǎn)奶、產(chǎn)毛等)等;有條件的養(yǎng)殖場,可進(jìn)行牛羊的消化代謝試驗,測定秸稈消化率、利用率、營養(yǎng)價值等方面的差別,便可一目了然。