CN108497175A - 一种去穗玉米秸秆的青贮方法 - Google Patents

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杨学东
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Abstract

本发明公开了一种去穗玉米秸秆的青贮方法，青贮包括以下步骤：一、秸秆收获；二、秸秆切短；三、添加乳酸菌粉剂和糖蜜；四、装填压实；五、密封贮藏；六、青贮使用。通过在玉米秸秆青贮加工过程中添加糖蜜和乳酸菌，促进乳酸菌快速发酵降低青贮饲料的pH值，抑制有害微生物以及植物分解酶的活性，降低青贮发酵过程中营养物质的损失，提高秸秆饲料化利用率，改善青贮饲料的发酵品质，减少青贮发酵过程中营养物质的损失。

Description

一种去穗玉米秸秆的青贮方法
技术领域
本发明涉及一种去穗玉米秸秆的利用方法，尤其涉及一种去穗玉米秸秆的青贮方法，属于饲料加工技术领域。
背景技术
我国的纤维素资源极为丰富，每年秸秆产量在5.7亿t，占世界秸秆总产量的20％～30％，稻草、小麦秸和玉米秸是我国三大农作物秸秆，也是世界各国的主要秸秆。然而农作物秸秆作为一种非竞争性资源，在我国用作饲料的不足10％。如果能充分、有效的利用这些资源，将成为缓解当今人类面临的“粮食、能源、环境”三大危机，以及实现农业可持续发展的重要途径之一。但由于秸秆饲料粗纤维含量高，蛋白质、可利用矿物质含量低，畜禽消化率低，适口性差，因而限制了它的应用，在饲喂动物时必须进行预处理。目前国内外秸秆处理的方法主要有氨化、碱化、微贮和青贮等，但氨化和碱化易造成家畜中毒。全国氨化秸秆仅占秸秆资源的0.85％，青贮占全国青贮资源的4％，绝大部分秸秆被浪费。
玉米秸秆直接利用营养价值低，不能满足家畜生长发育及畜产品生产的需要。秸秆青贮可以解决牧草青贮饲料生产所带来的青贮原料不足的难题，减少粮食消耗和满足家畜对各种营养物质的需求，在畜牧业发达国家和地区是极力推荐的利用方式。对于阴雨潮湿天气较多的贵州地区，发展青贮饲料意义重大。在产草高峰时将牧草进行青贮，达到青饲轮供的目的，可解决饲草季节间供应不平衡的问题。优质青贮应满足两个条件，即青贮发酵过程中营养物质损失尽量少；取用饲喂阶段青贮饲料的有氧稳定性尽可能高。目前，贵州地区大多青贮采用自然发酵方式，很多不稳定的因素限制了青贮的发酵效果。
另外秸秆饲料化利用可降低养殖成本，获取良好的经济效益，实现资源的充分利用，通过秸秆过腹还田，可增加土壤中的养分含量，不仅能改善生态环境等，还能有效科学解决人畜争粮和农牧争地问题，有利于发展“节粮型”与“非粮型”现代山地生态畜牧业。因此，大力开发推广秸秆资源饲料化综合利用，使秸秆资源饲料化变“废”为“宝”，改变传统的饲养模式非常必要。
现有的秸秆处理方法有如下多种方式，但均存在不同的缺点：
一、直接用于燃料或被废弃掉：
贵州每年约有3000万吨以上农作物秸秆，但秸秆的利用率不足15％，大量玉米秸秆被直接用于燃料焚烧或被丢弃于田边地角发霉腐烂。既造成资源浪费，又污染环境。
二、晒干用于动物饲料：
贵州省秸秆用作饲料利用率最高的是稻草，其次是玉米秸秆，在秋收时，农民将玉米秸秆在田间直接打捆晒干或自然风干，冬天缺饲草时将其喂牛、马、羊等反刍动物。晒干或自然风干这类加工方式会使玉米秸秆粗蛋白含量下降，茎秆变得粗硬，影响家畜的采食量和消化率，主要表现在呼吸、酶、机械、翻晒和雨水淋洗等作用引起的营养物质损失。玉米秸秆风干过程中品质还受到收获时期和天气条件等很多因素的影响，贵州地区多阴雨潮湿天气，不利于玉米秸秆加工和保存，季节气候原因成为贵州玉米秸秆加工的瓶颈问题。
三、氨化处理用于饲料：
采取秸秆氨化技术处理玉米秸秆，秸秆氨化就是利用尿素对秸秆进行氨化处理，破环联接秸秆木质素与多糖之间的脂键，提高秸秆的消化率。同时，氨是一种碱性物质，可使秸秆的木质化纤维膨胀，提高渗透性，使消化酶更易与之接触，提高秸秆的营养价值，秸秆经氨化处理后可直接用于饲喂动物。但是秸秆氨化成本较高，成熟后若一次使用不完，往往发霉变质，而且饲喂量太大时易引起氨中毒，适口性差。
四、添加尿素青贮：
青贮原料中添加尿素，通过青贮微生物的作用，形成菌体蛋白，以提高青贮饲料中的蛋白质含量。尿素的添加量为原料重量的0.5％，青贮后每千克青贮饲料中增加消化蛋白质8～11g。添加尿素青贮的确可以增加青贮饲料的粗蛋白含量，提高家畜采食量和干物质消化率，降低饲养成本，但添加尿素青贮对家畜生产性能有影响。
五、自然青贮发酵用于饲料：
贵州地区大多玉米秸秆青贮采用自然发酵方式，即秸秆收获后经切碎或全株玉米秸秆装填于青贮窖自然发酵，不使用任何添加剂，发酵一段时间后用于饲喂动物。青贮的原理是在厌氧条件下附着在植物体上的乳酸菌利用水溶性碳水化合物发酵产生乳酸，降低青贮饲料的pH值，抑制植物酶和有害微生物的活性来保存青绿饲料。去穗玉米秸秆的水溶性碳水化合物、粗蛋白含量低，本身所附着的乳酸菌数量有限，所以导致玉米秸秆自然青贮发酵品质较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种去穗玉米秸秆的青贮方法，通过在玉米秸秆青贮加工过程中添加糖蜜和乳酸菌，促进乳酸菌快速发酵降低青贮饲料的pH值，抑制有害微生物以及植物分解酶的活性，降低青贮发酵过程中营养物质的损失，提高秸秆饲料化利用率，改善青贮饲料的发酵品质，减少青贮发酵过程中营养物质的损失。
本发明的技术方案为：一种去穗玉米秸秆的青贮方法，青贮包括以下步骤：一、秸秆收获；二、秸秆切短；三、添加乳酸菌粉剂和糖蜜；四、装填压实；五、密封贮藏；六、青贮使用。
所述步骤一中，玉米收获籽粒后的第2～7天，进行收割玉米秸秆，玉米秸秆的留茬高度为10～20cm，并去除玉米秸秆发黄发霉的叶片。
所述步骤二中，将步骤一中刈割后的玉米秸秆切短至1.5～2.5cm长度，含水量控制在65～70％之间，茎叶充分混合均匀。
所述步骤三中，乳酸菌粉剂的添加比例为0.021～0.028g/kg，先将乳酸菌粉剂与清水(水温20～30℃)按1：2000质量比例溶解，乳酸菌粉剂溶解后需静置活化1～2小时，再将稀释后的乳酸菌液以喷雾方式均匀喷洒在青贮料上，并在24小时内用完，注意放置环境，避免污染。
所述步骤三中，糖蜜的添加量为2～4％(鲜物质含量)，然后充分混合均匀，快速装填在青贮袋中；所述糖蜜的含糖量为48％(±1)，锤度为83BX(±1)。
所述步骤三中，乳酸菌粉剂的添加比例为0.025g/kg，糖蜜的添加量为3％(鲜物质含量)。
所述步骤四中，装入避光发酵袋中，可用工具或人工进行压实，逐层进行装填，并排尽青贮袋内空气。
所述步骤五中，将青贮袋密封，防止空气进入，放置在10～25℃的密封避光处贮藏。
所述步骤六中，青贮发酵30天后，即可取出使用，取用时饲喂多少取多少，青贮袋打开后尽快用完，若有剩余，任需将剩余的青贮饲料密封保存，否则容易导致青贮饲料发生有氧腐败。
本发明的有益效果是：
(1)具有明显的生态效益，推广秸秆青贮加工饲料化利用有效缓解了秸秆焚烧与丢弃所引起的资源浪费和环境污染问题。一是通过推广秸秆饲料养畜过腹还田，增加农业生产有机肥来源，减少化肥用量，有效增加土壤有机质含量，提高质量与品质，降低粮食生产成本，促进农业增产与增收。二是通过推广秸秆饲料化养畜技术，改传统的单纯“放牧”为“舍饲”或“半舍饲”，转变畜牧业生产方式，减轻草场压力，实现草畜平衡，改善喀斯特岩溶山区，生态环境，石漠化现象。
(2)本发明针对去穗玉米秸秆水溶性碳水化合物含量低，附着的乳酸菌数量少的特性，选择糖蜜与乳酸菌制剂组合的青贮添加剂，可明显改善青贮饲料的发酵品质，提高秸秆的利用率，生产成本低，安全可靠，操作简单，易于利用。
(3)去穗玉米秸秆青贮加工受气候等环境条件的影响极小，避免了“旺季烂，淡季断，旺季浪费、淡季补粮”的传统畜牧业生产的被动局面，且能较长时间保存青贮饲料的养分，青贮过程中营养物质损失较少，增加适口性，提高消化率。
(4)用糖蜜和乳酸菌制剂组合添加剂作为去穗玉米秸秆的青贮发酵促进剂，一是糖蜜能够直接为乳酸菌发酵提供充足的发酵底物，二是乳酸菌制剂的使用能有效增加青贮发酵过程中乳酸菌数量，促进乳酸菌快速发酵降低青贮饲料的pH值，抑制有害微生物以及植物分解酶的活性，降低青贮发酵过程中营养物质的损失，提高秸秆饲料化利用率，改善青贮饲料的发酵品质，减少青贮发酵过程中营养物质的损失，所获得的青贮饲料发酵品质明显优于不使用添加剂的对照组以及单独使用糖蜜或乳酸菌制剂所获得的青贮饲料的品质。
附图说明
图1：添加糖蜜和乳酸菌制剂对去穗玉米秸秆青贮发酵品质得分的影响。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步的详细描述。
一种去穗玉米秸秆的青贮方法，青贮包括以下步骤：一、秸秆收获；二、秸秆切短；三、添加乳酸菌粉剂和糖蜜；四、装填压实；五、密封贮藏；六、青贮使用。
所述步骤一中，玉米收获籽粒后的第2～7天，进行收割玉米秸秆，玉米秸秆的留茬高度为10～20cm，并去除玉米秸秆发黄发霉的叶片。
所述步骤二中，将步骤一中刈割后的玉米秸秆切短至1.5～2.5cm长度，含水量控制在65～70％之间，茎叶充分混合均匀。
所述步骤三中，乳酸菌粉剂的添加比例为0.025g/kg，先将乳酸菌粉剂与清水(水温20～30℃)按1：2000质量比例溶解，乳酸菌粉剂溶解后需静置活化1～2小时，再将稀释后的乳酸菌液以喷雾方式均匀喷洒在青贮料上，并在24小时内用完，注意放置环境，避免污染。
所述步骤三中，糖蜜的添加量为3％(鲜物质含量)，然后充分混合均匀，快速装填在青贮袋中；所述糖蜜的含糖量为48％(±1)，锤度为83BX(±1)。
所述步骤四中，可用工具或人工进行压实，逐层进行装填，并排尽青贮袋内空气。
所述步骤五中，将青贮袋密封，防止空气进入，放置在10～25℃的密封避光处贮藏。
所述步骤六中，青贮发酵30天后，即可取出使用，取用时饲喂多少取多少，青贮袋打开后尽快用完，若有剩余，任需将剩余的青贮饲料密封保存，否则容易导致青贮饲料发生有氧腐败。
实施例：
1试验材料与方法
1.1试验材料
青贮原料：去穗后的玉米秸秆
1.2试验设计
试验采用完全随机设计，设置4个处理，分别为对照组(C，无添加剂)、糖蜜处理组(M，添加量3％)、乳酸菌制剂(LAB)、糖蜜和乳酸菌制剂组合添加处理组(M+LAB)，每个处理设置3个重复，添加剂添加量按照鲜草比重计算。
1.3试验方法
1.3.1青贮饲料调制：采用袋装青贮调制青贮饲料。将刈割后的玉米秸秆切短至2cm左右，茎叶充分混合均匀，按设计比例添加糖蜜和乳酸菌制剂，对照组添加相应体积的蒸馏水，然后充分混合均匀，将处理好的青贮料快速装入100cm×50cm的聚乙烯青贮袋中，每个处理3次重复，密封后放置在10～25℃避光贮藏，青贮30天后打开青贮袋测定其营养成分。
1.3.2营养成分分析：将所取的鲜草样品及剩余青贮饲料，在65℃烘箱烘干至恒重，取出后立即冷却称重，测定干物质(DM)含量，烘干后粉碎通过1mm筛，用于测定相应营养指标。粗蛋白(CP)采用凯氏定氮法测定；粗脂肪(EE)采用索氏脂肪提取法测定；水溶性碳水化合物(WSC)含量采用蒽酮-硫酸比色法测定；采用范氏(Van Soest)的洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和半纤维素；粗灰分(CA)采用干灰化法测定。
1.3.2青贮发酵品质分析：青贮30天后打开青贮袋，然后将青贮饲料样品充分混合均匀，称取70g青贮饲料置于300mL锥形瓶中，加入140mL去离子水，在4℃的冰箱内浸提24小时。然后对青贮饲料进行榨汁过滤，将其上清液用过滤漏斗通过二层纱布和滤纸过滤，滤液收集于100ml的塑料瓶中，保存于-20℃冷冻箱中待测。滤液用来测定pH值、乳酸、氨态氮和挥发性脂肪酸。pH值用pH计测定；乳酸含量用对-羟基联苯比色法测定；氨态氮含量采用苯酚-次氯酸钠比色法测定；挥发性脂肪酸采用高效气相色谱仪测定，包括乙酸、丙酸和丁酸。
1.3.3V-Score评分分析：
V-Score评分体系是以青贮饲料中所含的氨态氮/总氮和挥发性脂肪酸含量来评定发酵品质的优劣，满分为100分。根据这个评分体系，将青贮饲料品质分为良好(>80分)、尚可(60～80分)和不良(<60分)3个级别(表1)。
表1青贮饲料V-Score评分
Table 1 V-Score evaluation for silage
注：XN、XA、XB分别为氨态氮/总氮值(％)、乙酸+丙酸含量(％FW)、丁酸含量(％FW)；YN、YA、YB分别为氨态氮/总氮、乙酸+丙酸、丁酸的得分，Y为总评分。
Note：XN：The value of NH3-N/TN(％)；XA：The content of acetic acid+propionic acid(％FW)；XB：The content of butyric acid(％FW)；YN：The score of NH3-N/TN；YA：The score of acetic acid+propionic acid；YB：The score of butyricacid.Y：The total score.
1.4数据处理
采用SPSS19.0与Excel对数据进行方差分析和作图。
2结果与分析
2.1青贮发酵品质分析
表2添加糖蜜和乳酸菌对去穗玉米秸秆青贮发酵品质的影响
注：不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。
由表2可知，青贮30d后，添加剂组的pH值均显著(P<0.05)低于对照组，在各添加剂处理组之间，M+LAB组的pH值显著低于M和LAB组(P<0.05)。M+LAB组的乳酸含量显著高于对照组和M组(P<0.05)，而LAB和M+LAB组的乳酸含量无显著差异(P>0.05)。添加剂组的乙酸含量均显著(P<0.05)低于对照组，M+LAB组的乙酸含量最低，与对照组相比降低了51.14％，因此乳酸/乙酸值呈现相反的变化趋势，M+LAB组乳酸/乙酸值显著高于其他各组(P<0.05)。各添加剂组的丙酸含量均降低，而丁酸含量显著低于对照组(P<0.05)。M、LAB和M+LAB组的总挥发性脂肪酸含量显著低于对照组(P<0.05)。添加剂处理组的氨态氮/总氮值显著低于(P<0.05)对照组，其中LAB组的氨态氮/总氮值最低。
2.2青贮营养价值分析
表3添加糖蜜和乳酸菌制剂对去穗玉米秸秆青贮饲料营养价值的影响
注：不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。
各添加剂处理组的干物质含量高于(P>0.05)或显著高于(P<0.05)对照组，M+LAB组的干物质含量均显著增加(P<0.05)，比对照组增加了11.05％。各添加剂处理组的粗蛋白含量均显著高于(P<0.05)对照组，M+LAB组的粗蛋白含量与M和LAB组之间无显著差异。粗脂肪含量没有明显的变化规律，与对照组相比，M组粗脂肪含量有所增加，而LAB和M+LAB组的粗脂肪含量降低。LAB组的粗灰分与对照组无显著差异(P>0.05)，而M和M+LAB组的粗灰分含量显著增加(P<0.05)。各组的中性洗涤纤维含量无显著差异(P>0.05)，添加剂组酸性洗涤纤维含量降低。青贮中各添加剂组水溶性碳水化合物含量均显著高于(P<0.05)对照组，M+LAB组水溶性碳水化合物最高，其次是M组、LAB组和对照组。
2.3青贮发酵品质V-Score评分分析
采用V-Score评分体系对青贮30d后去穗玉米秸秆青贮饲料发酵品质进行评分(如附图1所示)，结果表明添加剂组的得分均显著高于对照组(P<0.05)，M组、LAB组和M+LAB组的得分分别为94.17分、96.07分和98.05分，对照组得分为81.70分，因此各添加剂组的青贮饲料总体评价为良好(>80分)，表明青贮发酵品质得到显著提高。
组合添加组的干物质含量均显著增加(P<0.05)，比对照组增加了11.05％，粗蛋白和水溶性碳水化合物含量显著高于(P<0.05)对照组，酸性洗涤纤维含量降低。表明去穗玉米秸秆青贮过程中添加3％的糖蜜和0.025g/kg乳酸菌的组合添加剂大大提高了青贮饲料的营养价值，取得了显著的效果。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：青贮包括以下步骤：一、秸秆收获；二、秸秆切短；三、添加乳酸菌粉剂和糖蜜；四、装填压实；五、密封贮藏；六、青贮使用。
2.根据权利要求1所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤一中，玉米收获籽粒后的第2～7天，进行收割玉米秸秆，玉米秸秆的留茬高度为10～20cm，并去除玉米秸秆发黄发霉的叶片。
3.根据权利要求1所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤二中，将步骤一中刈割后的玉米秸秆切短至1.5～2.5cm长度，含水量控制在65～70％之间，茎叶充分混合均匀。
4.根据权利要求1所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤三中，乳酸菌粉剂的添加比例为0.021～0.028g/kg，先将乳酸菌粉剂与清水按1：2000质量比溶解，乳酸菌粉剂溶解后需静置活化1～2小时，再将稀释后的乳酸菌液以喷雾方式均匀喷洒在青贮料上，并在24小时内用完，注意放置环境，避免污染，所述清水的水温为20～30℃。
5.根据权利要求4所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤三中，乳酸菌粉剂的添加比例为0.025g/kg。
6.根据权利要求1所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤三中，糖蜜的添加量为2～4％(鲜物质含量)，然后充分混合均匀，快速装填在青贮袋中；所述糖蜜的含糖量为48％(±1)，锤度为83BX(±1)。
7.根据权利要求6所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤三中，糖蜜的添加量为3％(鲜物质含量)。
8.根据权利要求1所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤四中，装入避光发酵袋中，可用工具或人工进行压实，逐层进行装填，并排尽青贮袋内空气。
9.根据权利要求1所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤五中，将青贮袋密封，防止空气进入，放置在10～25℃的密封避光处贮藏。
10.根据权利要求1所述的一种去穗玉米秸秆的青贮方法，其特征在于：所述步骤六中，青贮发酵30天后，即可取出使用。
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