CN107788236A - 一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法，将稻草风干，用铡草机切成1.5～2.5厘米长短的稻草段；将尿素和硝酸铵溶于蒸馏水中，制备成溶液，均匀喷洒在铡好的稻草段上，充分搅拌均匀，装入发酵桶中，逐层压实，将发酵桶盖紧密封，用封口膜封口，并在20～25℃的温度环境下保存；保存设定天数后，从发酵桶中取出稻草段，风干稻草段同时散去余氨，即可用于饲喂反刍家畜。本发明具有添加剂量适宜、对家畜无毒害、原料易得、操作工艺简单、成本低廉、质量稳定、产品易于保存、便于工业化生产等优点；同时，对稻草的利用可以有效缓解直接燃烧造成的环境污染。

Description

一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法

技术领域

本发明涉及农业资源利用技术领域，特别是涉及一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法。

背景技术

水稻是我国最主要的粮食作物之一，在提供粮食的同时，每年约产生2亿吨稻草，这些稻草是宝贵的农作物资源，但目前管理利用方式较为粗放，收割后的稻草没有得到充分利用，大量稻草直接田间焚烧造成了严峻的环境污染，引发一系列社会问题。稻草是反刍家畜的重要传统粗饲料资源，但存在不易降解，营养价值低的缺陷。同时，甲烷是非常重要的温室气体之一，反刍家畜过多采食低质粗饲料会提高甲烷排放量，降低反刍家畜的胃肠道甲烷排放不仅有利于缓解日益紧张的环境保护压力，还可减少家畜能量损失、提高日粮能量利用效率。我们迫切需要利用相关技术以提高农作物稻草的营养价值和减少反刍家畜来源的甲烷排放。

目前针对农作物稻草的化学处理方法，主要目的要么是提高稻草饲用价值，要么是降低反刍家畜甲烷排放量，目的单一，而没有考虑到将提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放量两方面结合起来，本技术是将提高饲用价值和降低甲烷排放两方面的需求合二为一，达到良好的双重效应。同时，尿素和硝酸铵的添加剂量是重点和关键，添加剂量太低则无效果，但过高的添加剂量会使家畜中毒。因此适宜的添加剂量显得尤为重要。本技术确定了尿素和硝酸铵的最佳添加剂量。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法，既能提高稻草饲用价值，同时又能降低反刍家畜甲烷排放。

一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法，包括以下步骤：

步骤1：将稻草风干，用铡草机切成1.5～2.5厘米长短的稻草段；

步骤2：将尿素和硝酸铵溶于蒸馏水中，制备成溶液，均匀喷洒在铡好的稻草段上，充分搅拌均匀，装入发酵桶中，逐层压实，将发酵桶盖紧密封，用封口膜封口，并在20～25℃的温度环境下保存；

步骤3：保存设定天数后，从发酵桶中取出稻草段，风干稻草段同时散去余氨，即可用于饲喂反刍家畜。

优选的，所述的尿素添加的剂量为步骤1获得的稻草段重量的1.5～7%，硝酸铵添加的剂量为步骤1获得的稻草段重量的0.3～1.5%。

更优选的，所述的尿素添加的剂量为步骤1获得的稻草段重量的3.4%，硝酸铵添加的剂量为步骤1获得的稻草段重量的0.6%。

优选的，所述的步骤3获得的稻草段含水率为40%，步骤3中保存设定天数为28天。

与现有技术相比，本发明技术明确了尿素和硝酸铵的添加剂量为稻草风干重量的3.4%+0.6%，具有对家畜无毒害、操作工艺简单、原材料易得、成本低廉、质量稳定、产品易于保存、便于工业化生产等优点。

本发明的有益效果包括添加剂量适宜，不会引起家畜中毒，可以提高饲料非蛋白氮含量，提高反刍家畜对稻草的消化率，同时减少反刍家畜的甲烷排放。对稻草的利用还可以减少其田间焚烧量，减轻对环境的污染。

附图说明

图1 为扫描电镜图像，其中，A为未处理的稻草的扫描电镜图像，B为实施例1获得的稻草段的扫描电镜图像，图中可以看出，实施例1获得稻草段中的稻草纤维结构受到明显破坏，纤维结构间孔隙增大；

图2为体外模拟瘤胃发酵试验中稻草的甲烷产量随时间变化图。图中数据表明尿素+硝酸铵处理可以降低甲烷产量。

图3为山羊饲养试验中呼吸代谢室测定甲烷排放的甲烷含量随时间变化图。图中数据表明用尿素+硝酸铵处理的稻草作为粗饲料可降低山羊甲烷排放量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

实施例1

一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法，包括以下步骤：

步骤1：将稻草风干，用铡草机切成1.5～2.5厘米长短的稻草段。

步骤2：取1000g稻草段，称34g尿素和6g硝酸铵，将尿素和硝酸铵溶于670毫升蒸馏水中，制备成溶液，均匀喷洒在铡好的稻草段上，充分搅拌均匀，装入发酵桶中，逐层压实，将发酵桶盖紧密封，用封口膜封口，并在20～25℃的温度环境下保存。

步骤3：保存28天后，从发酵桶中取出稻草段，风干稻草段同时散去余氨，即可用于饲喂反刍家畜。

稻草经处理后色泽较未处理前更为鲜亮，具有糊香味，质地柔软松散。通过对处理后稻草进行扫描电镜分析，发现该处理能显著破坏其物理结构，纤维细胞壁破坏严重，形成不规则的表面结构。发现处理降低了稻草的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素的含量。

体外模拟瘤胃发酵试验：

实验步骤1：称取本实施例步骤3获得的1.2g处理后的稻草段作为试验组，1.2g未经过本实施例处理的稻草段作为对照组，运用全自动体外模拟瘤胃发酵系统进行72小时体外发酵试验。

实验步骤2：在发酵过程中运用全自动体外模拟瘤胃发酵系统实时监测气体产量、甲烷产量等气体指标。

实验步骤3：72小时发酵结束时，取发酵液样品测定实验组和对照组的稻草干物质降解率、挥发性脂肪酸含量等指标。

试验结果：

通过体外模拟瘤胃发酵试验发现，经过本实施例处理后的稻草可以改善稻草的干物质降解率，干物质降解率提高了13%（P≤0.05），说明处理可以改善稻草在瘤胃内的纤维降解效率，提高其饲用价值。经过本实施例处理后的稻草降低了72小时体外发酵的甲烷产量，稻草经处理后甲烷产量降低10%（P≤0.05）。说明本用技术处理农作物稻草是一种有效调控甲烷排放的方案。

体外模拟瘤胃发酵试验结果表明，尿素+硝酸铵处理稻草具备提高其瘤胃内降解率和降低反刍家畜甲烷排放的潜力。

山羊饲养试验：

试验设计：选用6只平均体重19±0.5公斤的健康雄性去势湘东黑山羊作为试验动物，测定初始体重和甲烷日排放量之后分为2组进行拉丁方试验，分别饲喂2种饲料。对照组：饲喂未处理的稻草（粗料）和精料；处理组：用本实施例的步骤3处理之后获得的稻草段作为粗料，同时饲喂与对照组一样的精料。对照组和处理组的精料和粗料的比均为1:1。试验期间自由饮水。试验分为2期，对照组和处理组各1期，每期27d，0-7d预饲期，8-14d正饲期，15-19d消化代谢试验，20-25d呼吸代谢室甲烷测定，26-27d瘤胃液样品采集。

试验结果：

处理组中的粗料为本实施例处理后的稻草段，干物质采食量显著增加，处理组比对照组粗料采食量增加了7%（P≤ 0.05）。处理组的有机质消化率、中性洗涤纤维消化率和酸性洗涤纤维消化率显著提高（P≤ 0.05）。处理组增加了瘤胃中丙酸比例，降低了乙丙比，使瘤胃发酵模式从乙酸生成型向丙酸生成型转变。处理组显著降低了山羊的甲烷日排放量，与对照组相比，处理组甲烷日排放量降低15%（P ≤ 0.05）。同时处理组瘤胃内溶解氢降低17%。处理组显著增加了非蛋白氮的摄入量。

结果表明：用处理组的稻草饲喂反刍家畜，可以一定程度地提高稻草瘤胃内消化率，同时减少家畜甲烷排放量。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将稻草风干，用铡草机切成1.5～2.5厘米长短的稻草段；

步骤2：将尿素和硝酸铵溶于蒸馏水中，制备成溶液，均匀喷洒在铡好的稻草段上，充分搅拌均匀，装入发酵桶中，逐层压实，将发酵桶盖紧密封，用封口膜封口，并在20～25℃的温度环境下保存；

步骤3：保存设定天数后，从发酵桶中取出稻草段，风干稻草段同时散去余氨，即可用于饲喂反刍家畜。

2.根据权利要求1所述的一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法，其特征在于，所述的尿素添加的剂量为步骤1获得的稻草段重量的1.5～7%，硝酸铵添加的剂量为步骤1获得的稻草段重量的0.3～1.5%。

3.根据权利要求2所述的一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法，其特征在于，所述的尿素添加的剂量为步骤1获得的稻草段重量的3.4%，硝酸铵添加的剂量为步骤1获得的稻草段重量的0.6%。

4.根据权利要求1所述的一种提高稻草饲用价值和降低反刍家畜甲烷排放的方法，其特征在于，所述的步骤3获得的稻草段含水率为40%，步骤3中保存设定天数为28天。