CN1057337C - 微生物发酵复合菌及其用于生产家畜秸秆饲料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由木质纤维分解菌与厌氧无毒的有机酸发酵菌组成的高活性微生物发酵复合菌，及将其接种在铡短的农作物秸秆上，在厌氧条件下，发酵数天，生产出作草食家畜粗饲料的方法，它解决了目前液氨氨化和尿素氨化的缺点，具有：整个处理过程，仅用微生物菌种；不添加成本高的化学物质，不需采用配套的专用设备，操作简单，易于推广，成本仅为液氨氨化和尿素氨化处理的五分之一，适合国情，所得产品保存期长，特别适于反刍家畜饲用的特点。
Description
本发明公开了一种微生物发酵复合菌及其用于发酵储存农作物秸秆，生产出优质粗饲料，饲养草食家畜，特别是反刍家畜。
我国是一个农业大国，人们多年来都在寻求各种办法发展农业，振兴中华，发展农业的一个重要方面即是促进农区畜牧业的发展，而我国草畜严重不平衡，极大程度上制约了我国畜牧业的发展，虽然我国每年有农作物秸秆5亿多吨，但是，由于秸秆主要成份是木质纤维素物质，结构相当稳定，可消化的有机物含量低，适口性差，故不能被家畜所利用。
加工处理农作物秸秆，使其能被家畜充分利用，是我国农业发展的一个重要课题，1992年12月25日江泽民同志在六省农业和农村工作座谈会上讲话时指出：秸秆的综合利用，对发展生产、增加农民收入和保护环境，都有明显收效。国务委员陈俊生同志撰写的“河南省及周口地区养牛和秸秆过腹还田的调查报告”表明：发展畜牧业，对节约粮食，改良土壤、改善人们膳食结构都有积极作用，是农牧民致富的好途径。因此秸秆用于发展畜牧业，具有重大的经济效益和社会意义。
目前，国内主要采用液氨氨化和尿素氨化等化学方法处理秸秆制备饲料，液氨氨化需用液氨专用储罐和液氨喷枪。尿素氨化则需要大量尿素，欧洲专利EP-76964发明名称：“利用废弃物生产营养价值高的家畜饲料的过程及设备”，公开了一种利用机械手段将秸秆粉碎成长7mm的碎杆，添加1.5-3.5％的尿素、1-5％的糖蜜和四种无机盐溶液诱导麦秸中天然的纤维分解菌发酵，其最终产物的生成过程和营养成份均与尿素氨化基本相同；美国专利US4194012发明名称：“反刍家畜的发酵饲料及其生产过程”公开了一种利用乙醇发酵菌液、有机酸发酵菌液和脂类发酵菌液单独或混合接种于含90-99.5％的纤维原料和0.5-10％的非蛋白氮化合物及无机盐中发酵24小时后，将秸秆变为饲料喂养家畜，在此发酵过程中必须添加的非蛋白氮化合物指的是：糖蜜5％、尿素2-4％；无机盐为磷酸钙、碳酸钙；
由上可见，无论是我国现用的液氨氨化、尿素氨化，还是欧洲专利EP-76964、美国专利US4194012，用秸秆生产饲料的方法，均存在如下问题：
(1)、都不是单用微生物菌种来处理秸秆，都需添加(或纯用)成本高的化学物质，所得饲料家畜过量饲用易产生氨中毒；
(2)、由于添加了糖蜜，饲料保存期短，易二次发酵；
(3)、整个过程，还需采用配套的专用设备；
(4)、技术要求高，工艺条件复杂；
(5)、成本高。
就我国目前的国情而言，在农村农民负担能力有限、农民技师有限、农村包产到户的情况下，均不适于我国农村大面积推广应用。
本发明的目的是提供一种微生物发酵复合菌及其用于生产家畜秸秆饲料的方法，其方法具有仅用微生物菌种来处理，无需添加成本高的化学物质，不与农业争化肥，无需采用配套的专用设备，工艺简单，易于推广，成本低，适合国情，所得产品保存期长，适于反刍家畜饲用的特点。
本发明的目的是这样实现的：一种微生物发酵复合菌，它是由一份的木质纤维分解菌与一至三份的厌氧无毒的有机酸发酵菌组成，每份以重量比计。
其中，厌氧无毒的有机酸发酵菌是：产乳酸菌、产醋酸菌、产丙酸菌、产丁酸菌单独或任意混合组成。
产乳酸菌可是植物乳芽孢杆菌(Lactobacillus plantarum)或双歧双歧乳杆菌(Bifidobacterium bifidum)、产醋酸菌可是巴氏醋酸菌(Acetobacter pasteurianus)或产朊假丝酵母(Candida utilis)、产丙酸菌可是费氏丙酸菌(Propionibacteriumfreudenreichii)或米曲霉(Aspergillus oryzae)、产丁酸菌可是丁酸梭菌(Clostridium butyricum)。
微生物发酵复合菌可是由两份的木质素分解菌(如：Bacillus lignorum木质芽孢杆菌)、两份的纤维素分解菌(如：Cellulomonas flavigena产黄纤维单胞菌)、一份的乳酸菌、一份的醋酸菌、一份的丙酸菌、一份的丁酸菌组成。
上述菌种均为已知菌种，市场上或保藏中心均可得到。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸秆生产家畜饲料的方法是：将高活性的微生物发酵复合菌种在铡短的农作物秸秆上，在厌氧条件下，发酵数天。
具体的是：(1)农作物秸秆预处理，铡短至2-8cm；
农作物秸秆最好选用当年的新秸秆，不能混入霉烂成分和其它有害杂质，进行铡短，长度为5-8cm的适于喂牛；长度为2-3cm的适于喂羊，玉米秸秆的铡短长度不超过3cm；
发酵储存的秸秆也可采用机械打捆机进行打捆；
(2)秸秆入窖；
发酵储存秸秆的窖可利用现有青储窖或氨化窖，一般每立方米体积可容纳稻麦秸秆储料250-350公斤，可容纳玉米青黄秸秆储料500-600公斤；
(3)同时，将微生物发酵复合菌兑入含0.8-1.0％的NaCl水中；
菌剂应根据下表，按当天能处理秸秆的数量而定。菌剂若是固体，在喷洒前1-2小时将菌剂溶解在2-5升自来水中或1％的蔗糖溶液中或鲜牛奶中，常温下静置1-2小时，微生物便可复活；菌剂若是液体，则不需复活；
液体菌剂通过常规的冷冻干燥或喷雾干燥，即可得到固体菌剂。
按下述的比例称出食盐(NaCl)的需要量，溶解在盛有自来水的水箱里，配制成浓度为0.8-1.0％的盐水，然后，加入活的菌液。
| 秸秆种类 | 秸秆重量(千克) | 微生物复活菌用量固体 液体(克) (毫升) | 食盐用量(千克) | 自来水用量(升) | |
| 稻麦秸秆 | 1000 | 3.0 | 30 | 9.6-12.0 | 1200 |
| 黄玉米秸秆 | 1000 | 3.0 | 30 | 6.4-8.0 | 800 |
| 青玉米秸秆(带穗的) | 1000 | 1.5 | 15 | 适量 | |
上述液体菌剂每毫升含活菌大于10亿个，固体菌剂每克活菌大于100亿个。
(4)然后，喷洒在秸秆上，使秸秆含水率达到55-65％，压实；
第一次喷洒菌液水前，应将处理好的秸秆均匀铺入窖底，其自然松散厚度约40-50cm，然后，按秸秆数量和含水率喷洒配制好的菌液水，再用压实机械压实。
秸秆每层的铺放厚度可保持在40-50cm，每铺放一层，喷洒压实一层，一直压至高出窖口40cm为止。
对用机械打成的草捆，应逐捆放入窖中，每放一层，应均匀喷洒菌液水，直到高出窖口40cm。
(5)密封，在10-40度温度下，厌氧发酵10-30天；
窖的密封程序为：
a、在已铺放好的秸秆或草捆上，每平方米均匀地撒盐粉200-250克；
b、再次压实；
c、盖塑料薄膜；
d、铺40cm厚的干秸秆；
e、盖10-15cm厚的土；
f、窖边挖排水沟。
密封后，在10-40度下储存10-30天，即可完成微生物发酵过程；
取用时，从上至下，每次取完后，将窖口封好。
本发明的优点是；工艺简单，构思巧妙，它充分利用了微生物发酵复合菌接种农作物秸秆上后，相互依靠，共同作用，达到出奇效果。在厌氧条件下，木质素分解菌和纤维素分解菌高效降解农作物秸秆中的木质纤维素类物质，产生和储备了易于发酵的糖类，厌氧无毒的有机酸发酵菌利用糖而发酵，生成有机酸，其一方面具有高营养价值，又与家畜瘤胃酸性相似，家畜爱吃；另一方面具有防腐作用，在秸秆饲料的饲用和储存过程中，不发生二次发酵；再一方面，在秸秆发酵储存过程中，大大促进微生物和生物化学作用，抑制有害微生物的繁殖，有效提高B族维生素和胡萝卜素的含量，调节各种有机酸的比例，可使PH值稳定在3.5-5.5；不发生过酸和霉烂现象，可预防家畜酸中毒和酮糖中毒。
秸秆经微生物处理后，所得饲料PH值为3.5-5.5，有机酸含量0.5-2.0％，粗蛋白相对提高10-15％，纤维素相对降低10-14％，半纤维素相对降低40-45％，木质素相对降低8-18％，在自然条件下可保存一年以上。
饲料出窖后，可直接饲喂家畜，不需晾晒，无毒无害。
用其作为草食家畜日粮中的粗饲料，可使羔羊日增重150-200克，羯羊日增重30-50克，牛犊日增重400-500克，奶牛日产奶增加400-500毫升。
特别是：整个过程，仅用微生物菌种来处理，无需添加成本高的化学物质，若每年将1000万吨秸秆进行微生物发酵储存，可制得2000万吨优质粗饲料，全年可饲养360万头牛或1800万只羊，并节约尿素40万吨，直接经济效益可达数亿元；并且，无需采用配套的专用设备，操作简单，易于推广，成本低廉，采用本发明处理农作物秸秆，成本仅为前述处理技术的五分之一，适合国情，所得产品保存期长，适于反刍家畜饲用。
本发明中的木质素分解菌和纤维素分解菌的用量比，可以是1∶(0.5-2)；优选是：1∶(0.5-1.5)；最佳是：1∶(1-1.2)。
本发明内容并不仅限所述实施例。
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明：
实施例1：
微生物发酵复合菌是由：10克的木质纤维分解菌、13克的双歧杆菌、1克的米曲霉、1克的乳酸菌、1克的醋酸菌、1克的丙酸菌、1克的丁酸菌、2克的假丝酵母菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法是：
按一天可储存10吨麦秸秆计算：
(1)麦秸秆预处理，铡短至5-8cm或2-3cm或3cm以下；
(2)秸秆入窖；
选容积为40立方米的储存窖，其可容纳压实程度适中的麦秸秆10吨；
(3)同时，将上述微生物发酵复合菌在喷洒前1-2小时溶解于2升自来水中，常温下静置1-2小时，使其复活；
在容积为1500升的水箱中加入自来水1200升，称出食盐(NaCl)12公斤，溶解在盛有自来水的水箱里，用潜水泵循环1分钟，再加入复活的菌液200毫升，用潜水泵循环2分钟，这箱菌液可喷洒在1吨秸秆中；
(4)第一次喷洒菌液水前，将处理好的秸秆100公斤均匀铺入窖底，其自然松散厚度约40-50cm，然后，均匀喷洒配制好的菌液水120升，用拖拉机往返压实1-2次，再均匀铺放100公斤铡短的麦秸，洒少量玉米粉(给微生物提供氮源)，然后，再均匀喷洒配制好的菌液水120升，用拖拉机往返压实1-2次，如此进行共10次，共计消耗菌液水1200升，储存麦秸1吨。
第一箱菌液用完后，按上述的配备方法及铺洒办法，如此反复操作，直至秸秆压实至高出窖口40cm。
(5)密封，在10-40度下，厌氧发酵30天；
取用时，从上至下，每次取完后，将窖口封好。
实施例2：
微生物发酵复合菌是由：5克的木质纤维分解菌、8克的双歧杆菌、2克的米曲霉、15克的假丝酵母菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例1相同。
实施例3：
微生物发酵复合菌是由：1克的木质纤维分解菌、10克的双歧杆菌、5克的米曲霉、5克的乳酸菌、5克的醋酸菌、4克的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例1相同。
实施例4：
微生物发酵复合菌是由：5克的木质素分解菌、6克的纤维素分解菌、1克的双歧杆菌、6克的乳酸菌、6克的醋酸菌、6克的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例1相同。
实施例5：
微生物发酵复合菌是由：8克的木质素分解菌、7克的纤维素分解菌、12克的双歧杆菌、3克的丁酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例1相同。
实施例6：
微生物发酵复合菌是由：6克的木质素分解菌、6克的纤维素分解菌、6克的假丝酵母菌、6克的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例1相同。
实施例7：
微生物发酵复合菌是由：4克的木质素分解菌、6克的纤维素分解菌、1克的假丝酵母菌、3克的双歧杆菌、4克的乳酸菌、5克的醋酸菌、5克的丙酸菌、2克的丁酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例1相同。
实施例8：
微生物发酵复合菌是由：5克的木质素分解菌、3克的纤维素分解菌、3克的假丝酵母菌、3克的米曲霉、3克的双歧杆菌、4克的乳酸菌、4克的醋酸菌、4克的丙酸菌、3克的丁酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例1相同。
实施例9：
微生物发酵复合菌是由：100克的木质纤维分解菌、20克的乳酸菌、50克的醋酸菌、100克的丙酸菌、30克的丁酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法是：
按一天可完成200吨青玉米秸秆计算。步骤如下：
(1)青玉米秸秆预处理，铡短至3cm以下；
(2)秸秆入窖；
选容积为400立方米的储存窖，其可容纳压实程度适中的青玉米秸秆200吨；
(3)同时，将上述微生物发酵复合菌在喷洒前1-2小时溶解于20升自来水中，常温下静置1-2小时，使其复活；
用自来水稀释至40升，配至好的菌液装入背负式杠杆喷雾器中；
(4)第一次喷洒菌液水前，将处理好的秸秆均匀铺入窖底，其自然松散厚度约30cm，然后，均匀喷洒配制好的菌液水，用拖拉机往返压实1-2次，再均匀铺放一层厚度为30cm铡短的青玉米秸秆，然后，再均匀喷洒配制好的菌液水，用拖拉机往返压实1-2次，如此反复操作，直至秸秆高出窖口40cm，用拖拉机往返压实数次；
共计消耗微生物发酵复合菌300克，水40升，储存秸秆200吨。
(5)覆盖塑料薄膜，用20cm厚的土密封，在10-40度下，厌氧发酵30天；
取用时，从上至下，每次取完后，将窖口封好。
实施例10：
微生物发酵复合菌是由：50克的木质纤维分解菌、50克的乳酸菌、100克的醋酸菌、100克的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例9相同。
实施例11：
微生物发酵复合菌是由：10克的木质纤维分解菌、50克的双歧杆菌、10克的米曲霉、100克的乳酸菌、65克的醋酸菌、65克的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例9相同。
实施例12：
微生物发酵复合菌是由：8毫升的木质纤维分解菌、7毫升的双歧杆菌、2毫升的米曲霉、1毫升的乳酸菌、1毫升的醋酸菌、5毫升的丙酸菌、3毫升的丁酸菌、3毫升的假丝酵母菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法是：
按一天可完成1吨稻秸秆计算。步骤如下：
(1)稻秸秆预处理，铡短至5-8cm或2-3cm；
(2)秸秆入窖；
选容积为3立方米的储存窖，其可容纳压实程度适中的稻秸秆1吨；
(3)同时，称出食盐(NaCl)12千克，按前表所述，需加自来水1200升。
用12升水桶两只分别配制菌液，每桶水12升，加菌液3毫升，食盐溶液0.12克，充分搅拌均匀，装入洒壶中留用；
(4)第一次喷洒菌液水前，将处理好的秸秆均匀铺入窖底，其自然松散厚度约40cm，洒少量玉米粉，然后，均匀喷洒配制好的菌液水，用人往返踏实，再均匀铺放一层40cm铡短的麦秸，洒少量玉米粉，然后，再均匀喷洒配制好的菌液水，踏实，如此反复，直至秸秆高出窖口40cm。
(5)覆盖塑料薄膜，铺上厚30cm的干稻秸秆，用20cm厚的土密封，在10-40度下，厌氧发酵25天；
取用时，从上至下，每次取完后，将窖口封好。
实施例13：
微生物发酵复合菌是由：1毫升的木质素分解菌、2毫升纤维素分解菌、3毫升的米曲霉、3毫升的乳酸菌、10毫升的醋酸菌、11毫升的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例14：
微生物发酵复合菌是由：2毫升的木质素分解菌、1毫升纤维素分解菌、3毫升的米曲霉、3毫升的乳酸菌、10毫升的醋酸菌、11毫升的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例15：
微生物发酵复合菌是由：3毫升的木质纤维分解菌、3毫升的米曲霉、3毫升的乳酸菌、10毫升的醋酸菌、11毫升的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例16：
微生物发酵复合菌是由：5毫升的木质素分解菌、10毫升纤维素分解菌、15毫升的双歧杆菌。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例17：
微生物发酵复合菌是由：15毫升的木质纤维分解菌、15毫升的双歧杆菌。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸杆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例18：
微生物发酵复合菌是由：10毫升的木质素分解菌、5毫升纤维素分解菌、15毫升的双歧杆菌。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸秆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例19：
微生物发酵复合菌是由：14毫升的木质纤维分解菌、4毫升的乳酸菌、4毫升的醋酸菌、4毫升的丙酸菌、4毫升的丁酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸秆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例20：
微生物发酵复合菌是由：9毫升的木质素分解菌、9毫升纤维素分解菌、3毫升的乳酸菌、3毫升的醋酸菌、3毫升的丙酸菌、3毫升的丁酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸秆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例21：
微生物发酵复合菌是由：4毫升的木质素分解菌、4毫升纤维素分解菌、4毫升的乳酸菌、9毫升的醋酸菌、9毫升的丙酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸秆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
实施例22：
微生物发酵复合菌是由：3毫升的木质素分解菌、2毫升纤维素分解菌、10毫升的乳酸菌、6毫升的醋酸菌、6毫升的丙酸菌、3毫升的丁酸菌组成。
用上述的微生物发酵复合菌发酵储存农作物秸秆生产家畜饲料的方法与实施例12相同。
Claims (10)
1、一种微生物发酵复合菌，其特征在于：它是由一份的木质纤维分解菌与一至三份的产乳酸菌或产醋酸菌或产丙酸菌或产丁酸菌或产乳酸菌、产醋酸菌、产丙酸菌、产丁酸菌的任意混合组成，每份以重量比计。
2、如权利要求1所述的一种微生物发酵复合菌，其特征在于：木质纤维分解菌中的木质素分解菌与纤维素分解菌的用量比是1∶(0.5-2)。
3、如权利要求2所述的一种微生物发酵复合菌，其特征在于：木质纤维分解菌中的木质素分解菌与纤维素分解菌的用量比是：1∶(0.5-1.5)。
4、如权利要求3所述的一种微生物发酵复合菌，其特征在于：木质纤维分解菌中的木质素分解菌与纤维素分解菌的用量比是：1∶(1-1.2)。
5、如权利要求1所述的一种微生物发酵复合菌，其特征在于：它还可是由两份的木质素分解菌、两份的纤维素分解菌、一份的产乳酸菌、一份的产醋酸菌、一份的产丙酸菌、一份的产丁酸菌组成，每份以重量比计。
6、如权利要求1或2或3或4或5所述的一种微生物发酵复合菌，其特征在于：木质素分解菌是木质芽孢杆菌，纤维素分解菌是产黄纤维单胞菌，产乳酸菌是植物芽孢杆菌或双歧双歧乳杆菌、产醋酸菌是巴氏醋酸菌或产朊假丝酵母菌、产丙酸菌是费氏丙酸菌或米曲霉、产丁酸菌是丁酸梭菌。
7、用权利要求1或2或3或4或5所述的一种微生物发酵复合菌生产家畜秸秆饲料的方法，其特征于：将高活性的微生物发酵复合菌接种在铡短的农作物秸秆上，在厌氧条件下，发酵数天。
8、用权利要求6所述的一种微生物发酵复合菌生产家畜秸秆饲料的方法，其特征于：将高活性的微生物发酵复合菌接种在铡短的农作物秸秆上，在厌氧条件下，发酵数天。
9、如权利要求7所述的一种微生物发酵复合菌生产家畜秸秆饲料的方法，其特征于：(1)农作物秸秆预处理，铡短至2-8cm；(2)秸秆入窖；(3)同时，将微生物发酵复合菌兑入含0.8-1.0％的NaCl水中；(4)然后，喷洒在秸秆上，使秸秆含水率达到55-65％，压实；(5)密封，在10-40度温度下，厌氧发酵10-30天。
10、如权利要求8所述的一种微生物发酵复合菌生产家畜秸秆饲料的方法，其特征于：(1)农作物秸秆预处理，铡短至2-8cm；(2)秸秆入窖；(3)同时，将微生物发酵复合菌兑入含0.8-1.0％的NaCl水中；(4)然后，喷洒在秸秆上，使秸秆含水率达到55-65％，压实；(5)密封，在10-40度温度下，厌氧发酵10-30天。
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