CN105494968B - 一种混合发酵制备秸秆饲料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，包括如下步骤：向秸秆中加入动物粪便，堆积数天并自然发酵，过程中翻动数次，得到秸秆A；反复揉搓步骤S1中所述秸秆A，直至秸秆A柔化完全，得到秸秆B；将柔化处理后的秸秆B和培养后的牛瘤胃液加入厌氧装置中进行发酵；随后加入厌氧细菌菌剂进行发酵，得到秸秆C；将秸秆C压缩成型后即可得到所述秸秆饲料。该方法能够实现秸秆的大批量处理，且反应速率和效率显著提高。制备的秸秆饲料营养成分高、适口性好、易于反刍动物消化吸收。
Description
技术领域
本发明属于生物质饲料领域，尤其是涉及一种混合发酵制备秸秆饲料的方法。
背景技术
我国秸秆储存量十分丰富，秸秆中含有植物光合作用所积累的一半以上能量，分布广泛，开发利用潜力很大。目前秸秆应用领域主要有秸秆生物质发电、秸秆生物质锅炉、秸秆生产酒精、秸秆压缩板材秸秆发酵饲料等，但是也有许多秸秆被直接焚烧，造成资源浪费的同时给环境带来了污染。
秸秆生物饲料在我国有着悠久的历史，传统的畜牧业是秸秆饲料应用的源头，饲喂动物多为食草型动物，如牛、羊、骡子等，一般都是使用长草直接饲喂的方式，然而除反刍动物以外的其他家畜不能很好的吸收秸秆的营养成分，致使大多数的秸秆饲料利用率底下，甚至不能体现出秸秆的营养价值，大量事实证明合理利用秸秆制作秸秆生物饲料既可以缓解蛋白资源短缺局面，又可以解决秸秆综合利用问题，也只有秸秆饲料化具备大规模消耗秸秆的容量，这不仅可以避免秸秆生物质能源的浪费，同时可以消除秸秆焚烧带来的环境污染。
牛的胃由四个胃室组成，即瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃，其中瘤胃容积最大，起到暂时储存饲料、微生物发酵的作用，瘤胃中还存在着大量的与牛“共生”的细菌和纤毛虫，这些微生物的生命活动对瘤胃的消化起着极其重要的主导作用。饲料中的70％-80％的可消化干物质和50％以上的粗纤维素在瘤胃内消化，牛瘤胃内的微生物在生活过程中除能产生纤维素分解酶，将粗纤维加以消化外，还能利用一般家畜不能利用的非蛋白质含氮物来合成细菌本身的体蛋白，进而被牛消化吸收，成为牛的蛋白质营养。
发明内容
针对现有秸秆饲料制备方法中存在因低效率、低反应速率导致秸秆不能大批量处理以及生物质饲料营养成分不足的难题，本发明提供了一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，实现秸秆的大批量处理，且反应速率和效率显著提高。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，包括如下步骤：
S1：向秸秆中加入动物粪便，堆积数天并自然发酵，过程中翻动数次，得到秸秆A；
S2：反复揉搓步骤S1中所述秸秆A，直至秸秆A柔化完全，得到秸秆B；
S3：将柔化处理后的秸秆B和培养后的牛瘤胃液加入厌氧装置中，进行发酵；
S4：随后加入厌氧细菌菌剂进行发酵，得到秸秆C；将秸秆C压缩成型后即可得到所述秸秆饲料。
优选的，步骤S1中所述秸秆和动物粪便的质量比为1:100，堆积天数为3-5天。
优选的，步骤S2中通过推动圆形重碾反复揉搓秸秆A。
优选的，步骤S3中所述牛瘤胃液的培养过程如下：将牛瘤胃液通过纱布过滤后得到过滤剂，向过滤剂中加入由NaHCO3、NaHPO4.12H2O、KCl、CaCl2、NaCl、MgSO4.7H2O、L-半胱盐酸盐和尿素组成的缓冲剂，过滤剂与缓冲剂的体积比为1:10；即得到培养的牛瘤胃液。
优选的，所述NaHCO3、NaHPO4.12H2O、KCl、CaCl2、NaCl、MgSO4.7H2O、L-半胱盐酸盐和尿素的体积比为1000：2500：30：1：30：10：100：49；尿素的浓度为300g/L。
优选的，步骤S3中所述秸秆B和培养后的牛瘤胃液质量比为1t：1-5kg，牛瘤胃液的发酵时间为2-3天，发酵温度为35-40℃，PH为6.5-7.5。
优选的，步骤S4中所述秸秆B和细菌菌剂的质量比为1t：3-5kg；所述细菌菌剂的发酵时间为3-4天，发酵温度为35-40℃，PH为6.5-7.5。
优选的，所述细菌菌剂包括纤维素分解菌，半纤维消化菌，淀粉分解菌，乳糖细菌，乳酸菌；其中，纤维素分解菌为1×108CFU/ml，半纤维消化菌1×107CFU/ml，淀粉分解菌1×107CFU/ml，乳糖细菌1×107CFU/ml，乳酸菌1×107CFU/ml。
优选的，所述秸秆为玉米杆、小麦杆和稻草杆中的任意一种或混合物。
根据一种混合发酵制备秸秆饲料的方法制备得到的秸秆饲料。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，通过模拟牛胃的消化模式，即先将秸秆堆积发酵、柔化，再依次加入原生虫菌剂和厌氧细菌菌剂进行厌氧发酵制备得到出秸秆饲料；制备的秸秆饲料营养成分高、适口性好、易于反刍动物消化吸收。
(2)微生物作为发酵底物可以促进微生物生长，其生长分泌的酶可以促进秸秆中的纤维素和半纤维素转换为糖类，促进后续饲喂时动物对秸秆饲料的消化和吸收；同时，微生物自身数量的增加会调高秸秆饲料的蛋白含量，提高饲料营养成分；原生虫菌剂纤毛虫不仅能摄食和发酵淀粉产生挥发性脂肪酸、CO2和H2，还能利用纤维素酶降解秸秆，提高降解速率，降解后的秸秆可以还田，减少化肥的使用，避免化肥使用过度，改善土壤生态环境，促进农业生产可持续发展。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，包括如下步骤：
S1：向秸秆中加入动物粪便，其中秸秆和动物粪便的质量比为1:100，堆积3-5天，自然发酵，期间注意翻动，翻动次数依据天气状况而定，天暖翻动次数多一点，依据具体发酵情况而定，得到秸秆A；
S2：通过推动圆形重碾反复揉搓秸秆A，直至秸秆A柔化完全，得到秸秆B，即可以将秸秆A方便的加入厌氧装置；
S3：培养牛瘤胃液：选用一头安装有永久性瘤胃瘘管的成年杂交阉牛作为瘤胃液的供体动物，将牛瘤胃液通过纱布过滤后得到过滤剂，向过滤剂中加入由NaHCO3、NaHPO4.12H2O、KCl、CaCl2、NaCl、MgSO4.7H2O、L-半胱盐酸盐和尿素组成的缓冲剂，过滤剂与缓冲剂的体积比为1:10，NaHCO3、NaHPO4.12H2O、KCl、CaCl2、NaCl、MgSO4.7H2O、L-半胱盐酸盐和尿素的体积比为1000：2500：30：1：30：10：100：49；尿素的浓度为300g/L；即得到培养的牛瘤胃液；将培养的牛瘤胃液和柔化处理后的秸秆B放入厌氧装置中进行发酵，秸秆B和培养后的牛瘤胃液质量比为1t：1-5kg，牛瘤胃液的发酵时间为2-3天，发酵温度为35-40℃，PH为6.5-7.5；
S4：随后加入厌氧细菌菌剂进行发酵，得到秸秆C；所述秸秆B和细菌菌剂的质量比为1t：3-5kg；所述细菌菌剂的发酵时间为3-4天，发酵温度为35-40℃，PH为6.5-7.5；所述细菌菌剂包括纤维素分解菌，半纤维消化菌，淀粉分解菌，乳糖细菌，乳酸菌，以上菌种在市面上可购置。其中，纤维素分解菌为1×108CFU/ml，半纤维消化菌1×107CFU/ml，淀粉分解菌1×107CFU/ml，乳糖细菌1×107CFU/ml，乳酸菌1×107CFU/ml；将秸秆C压缩成型后制得秸秆饲料，压缩成型的饲料可以根据饲喂对象压缩成不同尺寸的饲料；该秸秆饲料富含蛋白质，秸秆饲料饲喂对象为反刍动物。使用这种方法可将玉米杆、小麦杆、稻草杆等生物质秸秆制备成生物饲料，本方法秸秆消化率高，可大大缩短秸秆饲料的加工周期，生产的秸秆饲料营养成分高、适口性强，采食量高，易于反刍动物消化吸收，营养价值得到了一定程度的改善，一定程度上可减少饲料的用量，降低养殖成本。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：向秸秆中加入动物粪便，堆积数天并自然发酵，过程中翻动数次，得到秸秆A；所述秸秆和动物粪便的质量比为1:100，堆积天数为3-5天；
S2：反复揉搓步骤S1中所述秸秆A，直至秸秆A柔化完全，得到秸秆B；
S3：将柔化处理后的秸秆B和培养后的牛瘤胃液加入厌氧装置中，进行发酵；所述牛瘤胃液的培养过程如下：将牛瘤胃液通过纱布过滤后得到过滤剂，向过滤剂中加入由NaHCO3、NaHPO4.12H2O、KCl、CaCl2、NaCl、MgSO4.7H2O、L-半胱盐酸盐和尿素组成的缓冲剂，过滤剂与缓冲剂的体积比为1:10；即得到培养的牛瘤胃液；所述NaHCO3、NaHPO4.12H2O、KCl、CaCl2、NaCl、MgSO4.7H2O、L-半胱盐酸盐和尿素的体积比为1000：2500：30：1：30：10：100：49；尿素的浓度为300g/L；
S4：随后加入厌氧细菌菌剂进行发酵，得到秸秆C；将秸秆C压缩成型后即可得到所述秸秆饲料；所述细菌菌剂包括纤维素分解菌，半纤维消化菌，淀粉分解菌，乳糖细菌，乳酸菌。
2.根据权利要求1所述的一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，其特征在于，步骤S2中通过推动圆形重碾反复揉搓秸秆A。
3.根据权利要求1所述的一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，其特征在于，步骤S3中所述秸秆B和培养后的牛瘤胃液质量比为1t：1-5kg，牛瘤胃液的发酵时间为2-3天，发酵温度为35-40℃，PH为6.5-7.5。
4.根据权利要求1所述的一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，其特征在于，步骤S4中所述秸秆B和细菌菌剂的质量比为1t：3-5kg；所述细菌菌剂的发酵时间为3-4天，发酵温度为35-40℃，PH为6.5-7.5。
5.根据权利要求1或4所述的一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，其特征在于，所述细菌菌剂包括纤维素分解菌，半纤维消化菌，淀粉分解菌，乳糖细菌，乳酸菌；其中，纤维素分解菌为1×108CFU/ml，半纤维消化菌1×107CFU/ml，淀粉分解菌1×107CFU/ml，乳糖细菌1×107CFU/ml，乳酸菌1×107CFU/ml。
6.根据权利要求1所述的一种混合发酵制备秸秆饲料的方法，其特征在于，所述秸秆为玉米杆、小麦杆和稻草杆中的任意一种或混合物。
7.根据权利要求1所述的一种混合发酵制备秸秆饲料的方法制备得到的秸秆饲料。
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