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秸秆饲料的氨化处理技术 |
来源: 编辑:cssc 浏览量:92 (2009-4-15) |
秸秆饲料的氨化处理技术
(一)秸秆饲料氨化处理的意义 秸秆饲料氨化处理,就是在作物秸秆中加人一定比例的氨水、液氨、尿素或尿素溶液等,以改变秸秆的结构形态,提高家畜对秸秆的消化率和秸秆的营养价值的一种化学处理方法。它是迄今最经济简便,而又实用的处理方法。该种方法简单易行,成本低廉,不污染环境,各种农作物秸秆都可进行处理。氨化秸秆具有以下优点: ( l )提高秸秆的营养价值氨化处理可将桔秆有机物消化率提高10 %一20 % ,粗蛋白质的含量提高4 %一6 % (表7 ) ,使秸秆的粗蛋白质超过了反当家畜饲料中蛋白质含量不得低于8 %的限定值,总营养价值可提高1 倍。 ( 2 )提高秸秆的消化利用率秸秆氨化处理后变得软化,具有糊香味,家畜爱吃,一般采食量可提高20 %一40 % ,氨化秸秆比未氨化秸秆的消化率高10 %一20 % ,从而使得秸秆中潜在的部分营养物质能够被家畜利用。 ( 3 )不污染环境氨化秸秆饲喂家畜,过量的氨很快可以散发掉,家畜尿液中含氮量也不同程度地提高,不对土壤造成污染,反而使土壤的营养成分增加。 ( 4 )杀虫xx氨还是一种抗霉菌的保存剂,氨化处理可杀死秸秆L 一些虫卵和病菌,减少家畜疾病,并能使含水量30 %左右的秸秆得以很好的保存而不发霉变质。另外,氨化处理还能杀死秸秆中夹杂的杂草子,使其丧失发芽力,从而起到控制农田杂草的作用。( 5 )氨化秸秆成本低,制作简便氨化秸秆投资少,设备比较简单,操作方法容易掌握,适宜广大农村使用。 (二)秸秆饲料氨化的原理 秸秆氨化处理,就是在作物秸秆中加人一定剂量的化学药剂, 使其发生一系列的化学反应,来提高秸秆消化率、营养价值和适口性。 秸秆氨化的效果,主要是氨化中3 种作用的结果,即碱化作用、氨化作用和中和作用。 ( l )碱化作用氢氧化钱是碱性物质,OH 能使秸秆的木质素与纤维素之间的醋键断裂,破坏其镶嵌结构,促使木质素与纤维素、半纤维素分离,被分离出的纤维素及半纤维素部分分解,呈现细胞膨胀,结构疏松,然后在牛羊瘤胃中的微生物直接与其接触,纤维素酶将其分解成为畜体可消化利用的营养物质,同时少部分木质素被溶解,形成轻基木质素,从而提高了消化率。 ( 2 )氨化作用当氨遇到秸秆时,就与桔秆中的有机物质发生化学反应,NH 犷吸附在秸秆上形成钱盐(醋酸钱)。钱盐是一种非蛋白氮化合物,是反当家畜瘤胃微生物的氮素营养源。在瘤胃中,在瘤胃脉酶的作用下,按盐被分解成氨,同瘤胃中的有机酸作为营养物,被瘤胃微生物利用,并同碳、氧、硫等元素合成氨基酸,进一步合成菌体蛋白质,被消化利用。 尽管瘤胃微生物能利用NH3 合成蛋白质,但非蛋白氮在瘤胃中分解速度过快,特别是在饲料可发酵能量不足的情况下,不能被微生物利用,多余的氨则被瘤胃壁吸收,有中毒危险。通过氨化处理桔秆,则可延缓氨的释放速度,促进瘤胃内微生物的活动,进一步提高秸秆的营养价值和消化率。 ( 3 )中和作用氨化时氨与秸秆中的有机酸结合,xx了醋酸根,中和了秸秆中的潜在酸度,造成适宜瘤胃微生物的碱性环境,同时,按盐又可改善秸秆的适口性,因而提高了家畜对秸秆的采食量和利用率。 (三)秸秆饲料的氨化处理方法 1 .堆垛氨化法 堆垛氨化法又称堆贮法或垛贮法,是指将秸秆堆垛在一起,用塑料薄膜密封,注人氨化剂进行氨化处理的一种方法。( l )氨化前的准备 ① 场地及秸秆准备:堆垛场地应选择在交通方便、向阳、背风及排水良好的地方,地面要求平整,中部微凹陷,以蓄氨水。秸秆应选择新鲜、干净、干燥、色鲜的,不能使用发霉变质的秸秆进行氨化。氨化前要将切碎的秸秆的含水量调节为加%,再混匀打垛。② 氨化剂及其用量:目前,我国氨化秸秆的主要氨化剂有尿素、氨水、液氨和碳酸氢按等。各种氨化剂的使用量不同,在氨化前应根据氨化秸秆的数量准备好足够的氨化剂。 秸秆堆垛氨化法{zh0}使用氨水或液氨处理,这种氨化剂效果好,作用快,价格便宜,尤其是液氨为最经济的氨源,应用较广泛。 ③ 塑料薄膜:选用xx、抗老化和密封性能好的聚乙烯塑料薄膜,厚度不低于02 毫米。严禁使用聚氯乙烯塑料薄膜,以防毒害。聚乙烯塑料薄膜的大小依秸秆垛体大小而定,一般铺6 米涌米,上置10 米xlo 米规格的垛体,可氨化长麦秸1 500 千克或短麦秸3 000 千克。 ④ 注氨管:注氨管是周围有许多小孔的无缝钢管,管径30 毫米,管长3 米,前2 米管子上有许多2 毫米的小孔,孔呈螺旋线排列。注氨管常以3 根为l 组使用。注氨管的末端用橡皮软管连接在氨水罐的配管上或氨水罐车上。 用尿素溶液进行氨化作业时,还应配备水桶、喷壶及秤等设备。 ( 2 )氨化步骤 ① 铺膜:将塑料薄膜就地铺好,将长度方向折叠3折置于上风 头,余下的2 / 5 铺在场地地面上。地面要求平整,地势稍高,但其 中部要微凹陷,以贮蓄氨水。塑料薄膜要求无破损、漏洞。② 堆垛:将切(铡)碎的麦秸、稻草、玉米秸等,堆垛在用塑料薄膜铺底的场地上,压实,薄膜四周可留出45 一75 厘米的边,以用于上下折叠压封。采用氨水处理时,可一次垛到顶,顶部成凸形或脊形,以防积水。用无水氨处理时,在堆垛的过程中,可将注氨管置放于垛中,以备注氨。如插注氨管时,可先在垛内放置1 根木棒,待注氨时抽出后插人注氨管。垛好秸秆,盖上塑料薄膜,三面封严。 ③ 注氨或喷洒尿素溶液:氨罐车可停放在堆垛的上风头,将注氨管从未封的一面插入秸秆垛内,可同时用3 根注氨管插人注氨。注氨完毕,将注氨面上的塑料薄膜对折叠后用湿土压严或泥抹封严。使用钢瓶时,应将钢瓶卧放,使液阀、气阀上下垂直在一条线上。用尿素处理秸秆时,每垛30 ? 50 毫米高,应喷洒1 次尿素溶液。注人氨水最常用的浓度为20 % ,注氨水量为小麦秸秆干物质重量的3 %时,含氮量为165 %一1 . 98 % ,相当于粗蛋白质10 29 % ? 12 . 35 %。 喷洒尿素最常用的浓度为1 %一2 % ,喷洒时应尽可能分层、均匀、细雾化地喷洒在秸秆上。 ④ 氨化期间的管理:在整个氨化过程中,应加强全程式管理,以防人畜和冰雹、雨雪的破坏,防止漏人雨水,引起秸秆霉变。⑤ 氨化秸秆的饲用:氨化秸秆成熟后,将塑料薄膜掀开一边,充分放走余氨,1 一3 天后即可饲喂。如果暂时不饲用,不要开封,继续密封,长期贮存不会变质。启封后的氨化秸秆,{zh0}不超过1 个月即饲喂完,以防止营养物质损失过多。同时应防止雨淋。 2 .窖贮氨化法 窖贮氨化法是指用水泥制成窖进行秸秆氨化的方法。此法是我国目前推广应用较普遍的一种秸秆氨化方法。 ( 1 )窖贮氨化的优点用水泥制成窖进行秸秆氨化,可以节省塑料薄膜,占地也少,而且可以防鼠害。另外,还可以一窖多用,既可用来氨化秸秆,也可用来青贮,并且可以长年使用。( 2 )窖的设计窖的大小可根据需要设计。通常每立方米装切碎的干秸秆(麦秸、稻草、玉米秸)巧0 千克左右,如果用作青贮饲料,每立方米可制作650 千克(秸秆干物质25 % )左右。窖的形式多种多样,可建在地上、地下或半地下。一般建成长方形为好。若在窖的中间砌一隔墙,建成双联窖则更好。双联窖可轮换处理秸秆,1 个2 立方米的窖可装麦秸300 千克,可供2 头架子牛吃1 个月。若用此窖搞青贮,还可减轻取用青贮喂畜过程中二次发酵。( 3 )操作方法 ① 切短秸秆:将秸秆切(铡)成2 厘米左右,粗硬的秸秆如玉米秸切(铡)得短些,较柔软的秸秆可稍长些。 ② 喷洒氨化剂:把尿素(或碳酸氢钱)溶于水中,搅拌至xx溶化后,再用喷壶均匀地喷洒到秸秆上,边喷洒边搅拌,喷洒一层,踩压一层,一直到窖顶装满后用塑料薄膜覆盖密封,再用细土压好。 ③ 氨化剂的用量:尿素分解为氨的速度,与环境温度、秸秆内生脉酶的多少有关。温度越高,尿素分解为氨的速度越快。所以,不同季节和不同温度下,同一秸秆量所需用的尿素(或碳酸氢铁)量不同,见表8 。有时为了使尿素分解加快,需加点脉酶丰富的东西如黄豆面等。 ④ 氨化时间:尿素(或碳酸氢钱)氨化秸秆所需要的时间大体与液氨氨化相同或稍长。 秸秆氨化除用堆垛或窖贮外,还可用塑料袋或水缸进行。
3 .氨化炉氨化法 氨化炉氨化法是利用氨化炉装置进行秸秆氨化处理的一种方法。 ( l )氨化炉的结构氨化炉由炉体、加热装置、空气循环系统、电气控制装置和料车等组成。国内常用的有两种氨化炉:① 土建式氨化炉:是用砖砌墙,泡沫水泥板做顶盖,整个炉内水泥抹面,仅在一侧装门,门上镶嵌岩棉毡,并包上铁皮。炉内尺寸为3 米x23 米x23 米,一次氨化秸秆量为600 千克。左右侧的下部分别安装有4 根12 千瓦的电热管,合计功率为9 . 6 千瓦。后墙中央上下各开一风口,与墙外的风机和管道相连,加温的同时开启风机,使室内氨浓度和温度均匀。 ② 集装箱式氨化炉:利用淘汰的集装箱改装,改装时将其内壁涂上耐腐蚀材料,然后用80 毫米厚的岩棉毡镶嵌起来,表层覆上塑料薄膜,外罩玻璃纤维加以保护,以达到隔热保温的效果。在右侧的后部装上8 根15 千瓦的电热管,合计功率12 千瓦。在对着电热管的后壁上下各开一风口,与壁外的风机和管道相连,在加温过程中,风机吹风使箱内的氨浓度及温度均匀。一次氨化量为1 200 千克,集装箱内部尺寸为6 . 0 米x23 米x2 . 3 米。( 2 )操作方法 ① 秸秆装炉:将秸秆打成捆装人炉内;或在炉内外地面铺设轨道,把秸秆装人料车,压实后推人炉中进行快速氨化处理。② 注氨:秸秆装人氨化炉后,应关门密封,立即注氨,防止时间过长秸秆霉变。 ③ 加热:注氨后l 一2 小时,待氨气溶于秸秆的水分中后进行加热。先启动通风机,后接通电热器。一般炉温调节到85 一90 ℃ ,使氨气在炉内环流巧小时,然后关掉风扇和加热器,继续密封5 - 6 小时(闷炉)后,开门放氨。 (四)影响氨化效果的因素 影响秸秆氨化效果的因素较多,归纳起来主要有以下几种:( l )温度氨化处理秸秆要求有较高的温度,一般温度越高,氨化作用越快。据报道,液氨注人秸秆垛中后,温度的上升决定于开始的温度、氨的剂量、水分含量和其他因素,但一般在40 一60 ℃ 变动。{zg}温度在草垛顶部,l ? 2 周后下降并接近周围温度。周围的温度对氨化起重要作用。所以氨化应在秸秆收割后不久、气温相对高的时候进行最为适宜。 ( 2 )时间氨化处理的时间长短决定于温度。一般氨化时间和温度见表9 。使用尿素处理的秸秆,因其有一个分解的过程,一般比用氨水要延长5 ? 7 天。 ( 3 )秸秆水分秸秆含有一定的水分,有利于增加其有机物消化率,但水分过大容易霉坏,因此,在不致引起霉变的条件下,应尽量提高含水量。据试验,秸秆氨化以含水量15 %一2 。%较为合适;尿素与碳酸氢按处理秸秆的含水量,以45 %左右较为合适。( 4 )秸秆的类型由于各类秸秆的营养价值(主要是消化率)不同,其氨化效果也不同。在谷类秸秆中燕麦秸较大麦秸易于消化,大麦秸又较小麦秸易于消化。黑麦秸的有机物消化率平均为42 % ,与小麦秸接近。粗蛋白质含量也以燕麦秸和大麦秸为高。稻草与其他谷类秸秆相反,其茎秆的消化率比叶子高,稻草含有相当多的硅,而木质素含量则较少。谷草和荞麦秸的消化率和营养价值较高,都在小麦秸之上。而玉米秸的营养含量与消化率均优于其他秸秆,因其含有较多的服酶,适于用尿素处理。 除禾谷类秸秆外,向日葵秸秆、蚕豆秧(带叶)其营养价值都不错,均可氨化处理作为饲料。 (五) 氨化秸秆饲料的保存 ( l )经常检查 氨化秸秆在垛中或窖中,或其他容器中可保存 很长时间,只要塑料薄膜或容器不破、不漏氨,就不会霉败变质。但必须要经常检查,防止鼠害、人畜践踏和风吹雨打损坏塑料薄膜。一经发现破损,应立即进行修补。 ( 2 )适时开窖饲用秸秆氨化成熟后即可开窖或开垛饲喂家畜。但如果是用液氨处理的,秸秆的含水量在20 %以上时,可先打开一部分,晾晒一两天,待放走剩余的氨后再饲喂,喂完后再打开一部分晾晒后喂。 如果是用尿素或其他氨源处理的,含水量较大,应将垛顶的塑料薄膜全部取掉,将整垛的草全部晾晒,干燥后放入草棚或房舍内备用。 氨化炉处理的秸秆饲料可贮存1 个月左右,时间过长,其营养价值降低。 ( 3 )打捆为了便于搬运贮存,秸秆{zh0}打捆。一般根据需要,可用秸秆压捆机把处理好的秸秆压成直径12 厘米、长50 厘米、密度为500 ? 800 千克/立方米的草捆。 (六)氨化秸秆饲料的品质鉴定 氨化饲料秸秆在饲喂之前应进行品质检验,评定其好环,以确定能否用于饲喂家畜。鉴定方法主要有感官鉴定法、化学分析鉴定法和生物技术鉴定法3 种。 ( l )感官鉴定法主要是根据氨化秸秆饲料的颜色、软硬度、气味等来鉴定秸秆的好坏。 氨化好的秸秆,质地变软,颜色呈现棕黄色或浅褐色,释放余氨后气味糊香。如果秸秆变为白色、灰色,甚至发黑、发熟、结块,并有腐烂味,说明秸秆已经霉变,不能再喂家畜。如果秸秆的颜色跟氨化前一样,说明没有氨化好。 ( 2 )化学分析鉴定法通过分析秸秆氨化前后各项主要指标,如干物质消化率、粗蛋白等,鉴定秸秆质量的改进幅度。据报道,利用青贮窖氨化秸秆,液氨剂量为秸秆重的3 % ,氨化后的麦秸、稻草和玉米秸的粗蛋白质含量分别提高5 、44 %、398 %和502 % ,消化率分别提高10 . 28 %、24 %和18 %。化学分析鉴定法虽能准确测出秸秆的有关成分,如粗纤维、粗蛋白等的准确含量,但不能全面地评价秸秆的营养价值,也不能反映家畜采食量的大小。 ( 3 )生物技术鉴定法是采用反当动物瘤胃屡管尼龙袋测定秸秆消化率的方法。 据报道,用绵羊瘤胃凄管尼龙袋消化试验的方法测定秸秆干物质瘤胃降解率,结果表明,氨化麦秸{zd0}降解率为7706 % ,未氨化麦秸为5208 % ,氨化后降解率提高24 98 %。 生物技术鉴定法在反当动物瘤胃中进行消化试验,既可反映秸秆的消化率,又可反映秸秆的消化速度。 (七)饲喂氨化秸秆饲料的注意事项( l )释放余氨氨化秸秆成熟后,要充分放走余氨,1 一3 天后再饲喂。切不可不放尽余氨就饲喂,以防止家畜中毒。( 2 )逐渐饲喂开始饲喂家畜时,要有一过渡期,防止操之过急,影响育肥或产奶效果。未断奶的牛犊、羊羔等,因其瘤胃中微生物区系尚未形成,进食氨化饲料不但不易消化,还可引起中毒。因此,未断奶的牛犊、羊羔,严禁饲喂氨化饲料。 ( 3 )饲喂次数一般每天饲喂3 次,每次间隔时间大约相等,每天采食的时间为7 小时左右。对高产奶牛可适当增加饲喂次数和延长饲喂时间。除了定时饲喂外,还应在运动场内设补饲槽,多放置氨化秸秆饲料,任其自由采食。 ( 4 )补充营养物质为使家畜获取的营养趋于平衡,在饲喂氨化秸秆饲料的同时,应尽可能注意补充维生素、矿物质和能量等,如适当搭配胡萝卜、青草和青贮饲料,添加一些玉米、鼓皮等。一般氨化秸秆与能量饲料混喂的比例为100 : 2 一100 : 3 ,同时还应注意补充钙、磷等矿物质。 ( 5 )保证充足的饮水在饲喂氨化秸秆饲料期间,要保证供足饮水。冬春天气寒冷时,可供给20 ℃ 以上的温水。给水的方法有定时给水和自由饮水两种。定时给水一般在喂食后给,自由饮水可设置专用饮水器。 ( 6 )防止中毒氨化秸秆饲料不宜饲喂过多,应严格掌握用量。发现家畜有中毒现象时,首先要停喂氨化饲料,检查分析中毒原因,及时加以救治。 |