CN113331309B - 采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，首先选取干净、无霉变的野生芦苇秸秆，将其粉碎至2‑3厘米长；将碱性溶液均匀喷洒到粉碎后的野生芦苇秸秆表面，搅拌混匀；然后将其装填到装有酸性溶液的发酵罐中，且初始时野生芦苇秸秆与酸性溶液处于不接触状态；室温下，密封保存，待其发酵完毕后开罐即得到所制备的野生芦苇秸秆饲料。本发明先用碱液对野生芦苇秸秆进行预处理，破坏秸秆中纤维素的稳定性，促使秸秆中木质素与纤维素、半纤维分离，然后在发酵过程中将酸性溶液慢慢添加到野生芦苇秸秆中，一方面降低发酵环境的pH，另一方面将秸秆中的半纤维素水解为单糖，并在微生物的发酵作用下进一步提高野生芦苇秸秆的营养价值和适口性。

Description

采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法
技术领域
本发明涉及动物饲料制备技术领域。具体地说是采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法。
背景技术
随着经济文化的发展，人们的生活质量不断提高，加之我国人口众多，增加了对畜牧业的整体要求。南疆位于祖国西北部，属于温带季风气候，冬季寒冷，夏季炎热，降水稀少，多半为沙漠半沙漠等地，牧草资源紧缺。随着党和国家西部大开发和推动丝路经济带沿线建设等重大政策的不断落实和推进,新疆各族人民的生活和文化水平不断提高和改善，对肉、乳品的需求不断增加，畜牧业的发展尤为重要。新疆养殖牛、羊已经成为了提高广大各族人民群众经济收入的重要途径和选择,南疆由于气候干燥、降水少,绿色植物稀少,粗饲料十分紧缺,已逐渐成为了制约草食家畜饲料养殖业健康发展的主要障碍和问题。作为我国四大芦苇产区的新疆，野生芦苇秸秆资源极其丰富,伊犁河谷地、塔城额敏河谷地和博斯腾湖芦苇区都是大面积芦苇集中分布地区。新疆丰富的芦苇资源中，一部分被用来造纸、建造房屋等，而其中的大部分芦苇秸秆资源并没有得到合理利用，尤其在反刍动物饲料中的利用率很低。尽管全国各地都有大规模集约化养殖基地形成，但也有一些地区没有完全摆脱小规模饲养。国内许多大型养殖场已经用新鲜芦苇饲喂犊牛，青绿的芦苇已经得到广泛的应用，芦苇秸秆还没有得到广泛的应用，被人们当做废弃物处理。由于植物秸秆中粗纤维元素含量高,适口性差,利用率相对极低，尤其是在反刍动物的饲料方面，没有被好好利用而造成了资源的浪费。目前，秸秆在饲料方面的利用较少，除了用于青绿饲料的青贮外，大部分秸秆用于制作沼气后还田当做肥料。现有技术已经表明，玉米、水稻等植物的秸秆可以通过各种化学处理来增加其粗蛋白的含量，降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量，提高秸秆的营养价值。但目前，由于化学处理后的秸秆易引起动物中毒等原因而导致芦苇秸秆在动物饲料领域的应用价值依旧较低。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，以解决目前野生芦苇秸秆经化学处理后适口性差、易发生动物中毒等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，包括如下步骤：
A、粉碎：选取干净、无霉变的野生芦苇秸秆，将其粉碎至2-3厘米长；
B、预处理：将碱性溶液均匀喷洒到粉碎后的野生芦苇秸秆表面，搅拌混匀，使碱性溶液与野生芦苇秸秆充分接触；
C、装罐：将预处理后的野生芦苇秸秆装填到装有酸性溶液的发酵罐中，且初始时野生芦苇秸秆与酸性溶液处于不接触状态；
D、发酵：室温下，密封保存，待其发酵完毕后开罐即得到所制备的野生芦苇秸秆饲料。先用碱液对野生芦苇秸秆进行预处理，破坏秸秆中纤维素的稳定性，促使秸秆中木质素与纤维素、半纤维分离，然后在发酵的过程中将酸性溶液慢慢渗透到野生芦苇秸秆中，一方面降低发酵环境的pH，另一方面将秸秆中的半纤维素水解为单糖，可溶性糖在微生物的发酵作用下转化成乳酸，提高野生芦苇秸秆的营养价值和适口性。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，在步骤B中：所述碱性溶液为碳酸氢铵和/或碳酸铵，所述碱性溶液中碳酸氢铵和/或碳酸铵的含量为2-10wt％。用碳酸氢铵和碳酸铵的溶液对芦苇秸杆进行预处理，不仅起到氨化和碱化处理的双重效果，还为微生物的发酵提供了非蛋白氮源，提高秸秆饲料的粗蛋白含量。随着发酵罐中温度的升高，碳酸氢铵和碳酸铵发生分解，生成氨气和二氧化碳，氨气渗透到秸秆中破坏木质素与纤维素的连接键，而二氧化碳则促进发酵罐中形成厌氧环境，有利于使芦苇秸秆较早进入厌氧发酵环境。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，在步骤B中，预处理后，所述野生芦苇秸秆的含水量控制在40-60wt％。水分过多容易导致秸秆发霉或变质以及发酵期的延长，水分过少则不利于发酵的彻底进行。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，在步骤C中，所述酸性溶液为氯化铵水溶液，所述酸性溶液中所述氯化铵的含量为3-15wt％。氯化铵溶液显弱酸性，在发酵开始一段时间后渗透到芦苇秸秆中，一方面将结构已不稳定的纤维素降解为单糖，为乳酸发酵提供碳源，提高秸秆饲料的适口性和营养价值，另一方面，降低发酵罐中的pH值，抑制杂菌，促进乳酸菌的发酵。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，在步骤C中，所述发酵罐中所述酸性溶液的加入量为所述野生芦苇秸秆质量的5-15wt％。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，在步骤C中，所述发酵罐包括发酵罐本体、酸性溶液储存室、导流机构和积液池；所述酸性溶液储存室设置在所述发酵罐本体的顶部，所述导流机构固定安装在所述酸性溶液储存室的底壁上，且所述导流机构垂直于所述酸性溶液储存室的底壁并平行于所述发酵罐本体的侧壁；所述导流机构的第一端与所述酸性溶液储存室的底壁流体导通，所述导流机构的第二端与所述发酵罐本体的底壁内侧密封配合；所述酸性溶液储存室和所述导流机构中均充满所述酸性溶液，所述野生芦苇秸秆装填在所述发酵罐本体中，所述导流机构中的所述酸性溶液在发酵过程中渗透到所述发酵罐本体内并与所述野生芦苇秸秆接触；所述积液池设置在所述发酵罐本体的底部且通过所述发酵罐本体的底壁上的渗液孔与所述发酵罐本体内部流体导通，在发酵过程中收集发酵产生的水分及渗下的酸性溶液。所述发酵罐可以实现将酸性溶液在发酵开始一段时间后再逐渐添加到芦苇秸秆中，此时芦苇秸秆中的纤维素已经过碱溶液的碱化处理而与木质素分开，更容易被酸降解为单糖。此外，此时酸的加入可以快速降低发酵环境的pH，起到抑制杂菌、促进乳酸菌发酵的作用。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，所述导流机构包括管道、酸液释放球和防护网；所述管道为两根或两根以上，所述管道的第一端与所述酸性溶液储存室的底壁流体导通，所述管道的第二端与所述发酵罐本体的底壁内侧密封配合；两根或两根以上的所述管道等间距分布在所述发酵罐本体中，所述管道的管壁上开设有两个或两个以上导流孔，所述导流孔沿所述管道的纵向等间距分布；所述酸液释放球放置在所述导流孔中；所述导流孔自所述管道内部至所述管道外部向下倾斜，所述导流孔的轴线与水平方向的夹角为15-30度，所述导流孔由连接导通的大直径段孔和小直径段孔组成，大直径段孔临近所述管道内部且其孔径大于所述酸液释放球的球面直径，小直径段孔临近所述管道外部且其孔径小于所述酸液释放球的球面直径；所述防护网围绕所述管道的外管壁间隙设置，所述防护网与每个所述导流孔之间均设有环形倾斜导流板，所述环形倾斜导流板的内圆周边沿与相应的所述导流孔出口下方的所述管道外壁密封连接，所述环形倾斜导流板的外圆周边沿与所述防护网固定连接，且环形倾斜导流板的倾斜角度和倾斜方向与所述导流孔的倾斜角度和倾斜方向一致；当所述发酵罐本体内的气体压力大于所述酸液释放球离开小直径段孔的酸液入口的阻力时，所述管道中的液体依次流经小直径段孔、所述环形倾斜导流板的板面和所述防护网的网孔并进入到所述发酵罐本体内与野生芦苇秸秆接触。通过设置酸液释放球，可以控制在发酵开始时酸性溶液储存室和导流机构中的酸性溶液不会流出到发酵罐内部。随着碳酸氢铵或碳酸铵的分解完毕以及发酵的逐步进行，发酵罐中的压力升高，酸液释放球在罐内气体压力作用下开启，导流机构中的酸性溶液自环形倾斜导流板渗透到芦苇秸秆中，形成酸性发酵环境。防护网的设置可以防止发酵罐中的芦苇秸秆挤压到酸液释放球而导致酸性溶液的泄露，并避免导流孔堵塞。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，所述酸性溶液储存室底壁也开设有等间距分布的两个或两个以上的所述导流孔，每个所述导流孔中均放置有所述酸液释放球；所述酸性溶液储存室底壁外侧设置所述防护网，当所述发酵罐本体内的气体压力大于所述酸液释放球离开小直径段孔的酸液入口的阻力时，所述酸性溶液储存室中的液体依次流经小直径段孔和所述防护网的网孔并进入到所述发酵罐本体内与野生芦苇秸秆接触。这种结构设置可以使酸性溶液在发酵罐中渗透的更加均匀。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，所述积液池的底壁上设置有排液阀；所述发酵罐本体、酸性溶液储存室、导流机构和积液池的内壁均由耐酸碱腐蚀的材质制作而成。积液池可以将发酵过程中产生的过多的水分收集起来，防止秸秆饲料霉变或变质。排液阀可以在发酵完成后，将积液排出。
上述采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，在步骤D中，发酵时间为30-60天。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
(1)本发明先用碱液对野生芦苇秸秆进行预处理，破坏秸秆中纤维素的稳定性，促使秸秆中木质素与纤维素、半纤维分离，然后在发酵的过程中将酸性溶液慢慢添加到野生芦苇秸秆中，一方面降低发酵环境的pH，另一方面将秸秆中的半纤维素水解为单糖，可溶性糖在微生物的发酵作用下转化成乳酸，提高野生芦苇秸秆的营养价值和适口性。
(2)本发明采用原位一锅法连续对芦苇秸秆进行“碱处理”、“氨处理”和“酸处理”，保持了芦苇秸秆的处理环境稳定，减少杂菌或有利于杂菌生长物质的引入。用碳酸氢铵和碳酸铵的溶液对芦苇秸杆进行预处理，不仅起到碱化处理的效果，还具有一定的氨化效果，同时还为微生物的发酵提供了非蛋白氮源，提高秸秆饲料的粗蛋白含量。随着发酵罐中温度的升高，碳酸氢铵和碳酸铵发生分解，生成氨气和二氧化碳，氨气渗透到秸秆中破坏木质素与纤维素的连接键，此时芦苇秸秆由“碱处理”逐渐自动转化为“氨处理”；而二氧化碳则促使发酵罐中形成厌氧环境，有利于确保芦苇秸秆饲料较早进入厌氧发酵环境。随着发酵罐中的二氧化碳气体不断聚集，使得发酵罐内的气体压力逐渐升高，直至打开酸液释放球而使得呈酸性的氯化铵溶液逐渐渗入到芦苇秸秆中，此时芦苇秸秆由“氨处理”逐渐自动转化为“酸处理”，在发酵开始一段时间后渗透到芦苇秸秆中，一方面将结构已不稳定的纤维素降解为单糖，为乳酸发酵提供碳源，提高秸秆饲料的适口性和营养价值，另一方面，降低发酵罐中的pH，抑制杂菌，促进乳酸菌的发酵。本发明将野生芦苇秸秆的含水量控制在40-70wt％。水分过多容易导致秸秆发霉或变质以及发酵期的延长，水分过少则不利于发酵的彻底进行。
(3)本发明还提供了一种发酵罐，该发酵罐可以实现将酸性溶液在发酵开始一段时间后再逐渐添加到芦苇秸秆中，此时芦苇秸秆中的纤维素已经过碱溶液的碱化处理而与木质素分开，更容易被酸降解为单糖。此外，此时酸的加入可以快速降低发酵环境的pH，起到抑制杂菌、促进乳酸菌发酵的作用。通过设置酸液释放球，可以控制在发酵开始时酸性溶液储存室和导流机构中的酸性溶液不会流出。而随着发酵罐内温度的升高，碳酸氢铵或碳酸铵的分解以及发酵的逐步进行，发酵罐中的压力升高，酸液释放球在罐内气体压力作用下开启，导流机构中的酸性溶液自环形倾斜导流板渗透到芦苇秸秆中，形成酸性发酵环境。防护网的设置可以防止发酵罐中的芦苇秸秆挤压到酸液释放球而导致酸性溶液的泄露，并避免导流孔堵塞。积液池底部设置的排液阀可以在发酵完成后将积液排出。
附图说明
图1不同化学处理组所制备的饲料的感官评分；
图2不同化学处理组所制备的饲料的NDF、ADF和DM的含量；
图3不同化学处理组所制备的饲料的脂肪、灰分和蛋白的含量；
图4不同化学处理下各营养成分含量的对比；
图5本发明发酵罐的结构示意图；
图6本发明发酵罐结构示意图中A处的放大示意图。
图中附图标记为：1-发酵罐本体；2-酸性溶液储存室；3-导流机构；4-积液池；5-管道；6-酸液释放球；7-防护网；8-环形倾斜导流板；9-排液阀。
具体实施方式
第一部分：不同化学处理方法对所制备的野生芦苇秸秆饲料品质的影响
本部分内容采用不同浓度的酸、碱以及尿素作为化学性处理剂处理野生芦苇秸秆并将其制成饲料,通过感官品质评定,以干物质、ADF、NDF、CP、脂肪等含量为主要指标,分析不同化学处理方法对所制备的野生芦苇秸秆饲料品质的影响。为秸秆在反刍动物饲料的综合利用提供了理论的支撑和技术的指导,解决南疆养牛业、养羊业中面临粗饲料资源短缺的产业发展问题,提高人民收入，解决部分地区贫困问题，也可以有效减少野生芦苇秸秆在焚烧过程中的产生烟尘,节约资源保护环境，为建设美丽中国提供力量。主要内容如下：
(1)收割芦苇秸秆，测定粗纤维CF、酸性洗涤纤维ADF、中性洗涤纤维NDF、粗脂肪EE、灰分Ash以及水分等。
(2)使用化学、微生物等方法处理芦苇秸秆，对处理后秸秆进行感官品质鉴定和营养物质测定。
(3)综合分析测定数据，确定不同化学处理方法对所制备的野生芦苇秸秆饲料品质的影响。
1.1材料与方法
1.1.1氨化处理
芦苇秸秆的氨化处理就是利用尿素、氨水等多种碱性物质作为溶液,与其他秸秆混合后使秸秆发生一系列的化学反应,包括氨化、碱化和中和反应。因为秸秆中含有大量的ADF、NDF等多种营养成分，利用氨化处理能使秸秆分子和纤维内部的氢键断裂,还可以使氢键分子快速膨胀,溶解木质素和半纤维素,破坏他们之间的连接结构,使其在反刍动物瘤胃液中消化成饱和脂肪酸，被吸收利用。通过对秸秆的氨化处理,使氨附着在秸秆上,使得秸秆的微生物蛋白和脂肪含量大大增加。反刍动物瘤胃微生物蛋白能充分利用胃液中的氨合成大量的微生物蛋白,提高营养成分,增加秸秆的消化率。氨化处理秸秆效果较好的是用尿素进行氨化处理,效果明显,这种方法设备方便、操作简单,是农业生产中常用的处理的方法，能够有效地改善芦苇秸秆的气味、色泽、质地等常规营养指标,以此来提高芦苇秸秆的营养价值和牧民的经济效益。
1.1.2酸处理
用于芦苇秸秆酸处理的主要是硫酸、盐酸。酸处理原理是电离的碳酸氢根离子与芦苇秸秆纤维链中糖苷键上的氧原子进行结合,破坏其纤维素结构的稳定性,使纤维素长链断裂,而纤维素氢离子与其他纤维素氧原子相互结合,进而直接导致饲料纤维素长链的断裂,破坏了多糖和木质素链间的酯键分子,使其降解为单糖。但酸处理的成本太高,在饲料生产上很少应用。
1.1.3碱处理
原理同酸处理破坏纤维结构稳定性，使纤维长链断裂，将木质素与纤维素和半纤维之间的连接结构破坏掉，软化秸秆，进而大大改善农作物秸秆适口性、采收粮食量和饲料消化率。
1.2材料与设备
(1)原料：野生芦苇秸秆,采自新疆塔里木大学校园东门500m水渠边；尿素,新疆美丰化工有限公司；浓硫酸、浓盐酸、氢氧化钠。
(2)收割备用的野生芦苇秸秆,并将其粉碎至小于3cm,称重备用。
(3)主要操作设备与材料:发酵罐、封口膜、自来水、手提水桶、秸秆粉碎机(切短1-2cm)、量杯(500mL)、发酵罐(容积1000mL)等。
1.3野生芦苇秸秆饲料制备方法
1.3.1氨化处理
选择干净、无霉变的芦苇秸秆并粉碎至其长度小于3cm,放入发酵手提水桶中。然后用尿素水溶液作为主要氨源,向粉碎后的芦苇秸秆喷洒尿素水溶液。尿素水溶液中尿素的质量分数分别为1wt％、3wt％、5wt％、7wt％、9wt％。将喷洒尿素水溶液后的芦苇秸秆的含水量控制在70wt％。水分过多或者过少都非常不好，不利于正常发酵,水分含量太多,使得发酵的时间过长,容易发酵造成发霉或变质等；水分过少,发酵不完全,发酵效果不明显等。将芦苇秸秆与尿素水溶液在发酵手提水桶中充分搅拌混匀后，转移到发酵罐中进行装罐、压实，常温下密封保存。经过60天发酵完成后,开盖进行各项指标的检测。秸秆的发酵时间与环境温度有关,环境温度越高,如7、8、9月发酵的时间相对越短；环境温度越低,发酵时间越长。
具体操作方法:以9wt％的尿素水溶液处理秸秆为主要案例：取500g秸秆,装入发酵手提水桶中；称105.0g的尿素,量取1061.7g的自来水,将尿素完全溶解水中，制成尿素质量分水为9wt％的尿素水溶液，将其均匀喷洒在手提水桶中的芦苇秸秆上,并充分搅拌均匀,使尿素水溶液被秸秆完全吸收；将喷有尿素水溶液的芦苇秸秆装入发酵罐中,逐层进行装填压实,用封口膜进行封口、拧紧罐口、密封。
各梯度设4个平行样，做好标签并记录,室温下密封保存60天，得到的各组饲料分别标记为尿素1％、尿素3％、尿素5％、尿素7％、尿素9％。
1.3.2碱处理
按照一定质量的芦苇秸秆,分别制作比例为1wt％、3wt％、5wt％、7wt％、9wt％的氢氧化钠溶液,与一定秸秆质量的芦苇秸秆充分搅拌混合含水量达到70wt％。
操作方法:同氨化处理，得到的各组饲料分别记为氢氧化钠1％、氢氧化钠3％、氢氧化钠5％、氢氧化钠7％、
1.3.3酸处理
按照一定芦苇秸秆的质量,分别制作含水量比例为8wt％、6wt％、4wt％、2wt％的混合酸。(混合酸有强腐蚀性)
操作方法:同氨化处理,得到的各组饲料分别记为酸处理8％、酸处理6％、酸处理4％、酸处理2％。
1.3.4空白对照
按照样品含水量为70wt％的进行发酵处理。操作方法:同氨化处理。
1.4芦苇秸秆饲料品质测定方法
1.4.1感官评分的依据
表1为芦苇秸秆饲料的感官评分标准。
表1
Figure BDA0003138141500000101
1.4.2粗脂肪含量的测定(foss公司的粗脂肪含量测定仪测定)
(1)准备脱脂滤纸、脱脂线，称取2g的待测试样(精确至0.0002g)编号,用石油醚将样品浸泡24h；
(2)用夹子把脱脂滤纸袋装入浸提冷凝管内，每个冷凝管装5个,在每个浸提杯中加入55mL石油醚；
(3)连接冷凝提升系统,冷凝管用蒸馏水作冷凝液；
(4)用浸提杯将样品浸提8h,等待样品降至室温后；取下石油醚浸提杯，回收石油醚；
(5)将石油醚浸提杯冲洗过得的样品放入冷凝管通风厨8h,然后烘箱恒重用分析天平进行称重,计算粗脂肪含量。
1.4.3蛋白质的消化测定
(1)试样的消化：称重方法取0.4-0.6g的试样,精确至0.0002g,样品加入消化管中,加催化剂6.4g,再加浓硫酸10mL。于210℃下消化30min,然后将样品升温至440℃，继续在消煮炉上消化1-3h,至蛋白质澄清或呈现淡蓝绿色。
(2)氨的蒸馏：采用全自动盐酸标准定氮仪,按仪器说明书的程序进行测定。
(3)溶液滴定：用0.1mol/L的盐酸标准滴定液对溶液进行滴定,并计算蛋白质的含量。
1.4.4中性洗涤纤维素测定
(1)制备十二烷基硫酸钠的含量为30g/L(中性洗涤剂)溶液。准确称取18.61g乙二胺四乙酸二钠和6.81g四硼酸置于放入1000mL的烧杯中,加入少量蒸馏水并加热溶解，再加入30g十二烷基硫酸钠和10mL乙二醇乙醚，称取4.56g无水磷酸氢二钠置于另一烧杯中，加少量蒸馏水微热溶解后倾入第一个烧杯中，再转入容量瓶中,加水稀释至1000mL。
(2)操作步骤
①滤袋和样品的准备工作
a.用记号笔给滤袋进行编号称重,称取(0.5±0.05)g样品；
b.然后用封口机进行封口,样品均匀地分布；
c.用空白滤袋做对照试验,然后将样品放入配制好的溶液中加热煮沸,同时特别注意一定要不断加水,不能使溶液面下降,确保试剂和溶液的浓度不变；
d.待冷却至室温,用大量清水反复地搓揉清洗,直到每次清洗出的水颜色不变。用丙酮浸泡10min。然后再次更换新的丙酮,重复上述的操作2-3次。注意丙酮的回收利用并重新计算实验结果；
1.4.5酸性洗涤纤维测定
(1)实验试剂与溶液
酸性的洗涤剂溶液(十六烷基三甲基溴化铵溶液)、硫酸等。
(2)操作步骤:同中性洗涤纤维
1.4.6灰分质量测定
(1)将坩埚放入高温炉中，在550℃度下灼烧30min,待炉温降至200℃以下后，放入高温干燥器中冷却30min,重复灼烧至恒重。
(2)在准确称取样品2-3g于坩埚中，并将坩埚置于高温电炉上进行低温炭化至无烟灼烧为止。
(3)在高温炉炭化后将取出的坩埚试样移人另一高温炉中,于(550±50)℃下灼烧3h。放入高温干燥器中冷却30分钟，称重。再同样灼烧1h,放入干燥器中冷却至温称重,直至两次灰分质量之差温度平均小于0.001g为恒重,计算结果。
1.5结果与分析
1.5.1芦苇秸秆饲料的感官评分
表2为不同处理方法所制备的芦苇秸秆饲料的感官评分结果。
表2
Figure BDA0003138141500000121
注：同列数据不同小写字母表示差异显著(p<0.05),相同小写字母表示差异不显著(p>0.05)，下同。
由表2和图1可知，酸处理2％、尿素5％、尿素7％、尿素9％差异不显著(p>0.05)，显著高于酸处理4％、氢氧化钠1％、氢氧化钠5％、氢氧化钠9％(p<0.05)；酸处理6％、酸处理8％、氢氧化钠3％、氢氧化钠7％差异不显著(p>0.05),显著高于尿素1％(p<0.05)。从图1可以看出，不同处理方法所制备的芦苇秸秆饲料感官评分变化较大，评分在10分以上都可以正常饲喂，通过感官评分最佳处理为：酸处理2％，尿素5％、尿素7％、尿素9％处理感官评分在16分以上。
1.5.2不同处理对芦苇秸秆饲料营养成分的影响
(1)酸处理对芦苇秸秆饲料营养成分的影响
表3为不同浓度酸处理后所制备的芦苇秸秆饲料的各营养成分含量。
表3
Figure BDA0003138141500000131
由表3、图2和图3可知，DM干物质不同浓度处理下差异不显著(p>0.05)；NDF：原秸秆、2％、4％处理差异不显著(p>0.05)，6％、8％处理显著低于原秸秆(p<0.05)；ADF：原秸秆、2％、4％处理差异不显著(p>0.05)，6％、8％处理低于原秸秆(p<0.05)；各处理组的NDF、ADF都呈现下降趋势，酸处理8％时，NDF、ADF最低；蛋白含量：酸处理8％与其余处理差异显著(p<0.05)，蛋白最高；脂肪和灰分的含量差异不显著(p>0.05)，基本不变。从感官评分来看，最佳处理是酸处理2％；从营养指标方面来看，最佳处理是酸处理8％。由于评分10分以上都可以正常饲喂，2％NDF、ADF显著高于8％(p>0.05)，蛋白低于8％，所以最佳处理组为8％酸处理组。
(2)碱处理对芦苇秸秆饲料营养成分的影响
表4为不同浓度碱处理后所制备的芦苇秸秆饲料的各营养成分含量。由表4、图2和图3可知，DM的含量在不同浓度的碱处理下差异不显著(p>0.05)；原秸秆、1％、3％、5％处理组的NDF含量差异不显著(p>0.05)，7％、9％处理组显著低于原秸秆(p<0.05)；原秸秆、1％、3％、5％处理组的ADF含量差异不显著(p>0.05)，而7％、9％处理组低于原秸秆(p<0.05)，NDF、ADF的含量都呈现下降趋势，9％氢氧化钠处理组的NDF、ADF含量最低；9％氢氧化钠处理组的蛋白含量与其余处理差异显著(p<0.05)，蛋白含量最高；脂肪和灰分的含量差异不显著(p>0.05)，基本不变。在感官评价得分方面，氢氧化钠最佳处理为1％、5％、9％处理，其中，9％氢氧化钠处理组NDF、ADF显著低于1％和5％处理组(p<0.05)，所以最佳碱处理组为氢氧化钠9％处理组。
表4
Figure BDA0003138141500000141
(3)尿素处理对芦苇秸秆饲料营养成分的影响
表5为不同浓度尿素处理后所制备的芦苇秸秆饲料的各营养成分含量。
由表5、图2和图3可知，不同浓度处理下的DM含量差异不显著(p>0.05)；NDF的含量：原秸秆、1％、3％与5％、7％处理组差异显著(p<0.05)，5％、7％处理组与9％处理组差异显著，9％处理组的NDF含量显著低于其他处理组(p<0.05)；ADF的含量：原秸秆、1％、3％、5％处理组差异不显著(p>0.05)，7％、9％处理组显著低于原秸秆(p<0.05)，NDF、ADF的含量都呈现下降趋势，尿素9％处理组的NDF、ADF含量最低；蛋白的含量：9％处理组显著低于其他处理(p<0.05)，蛋白含量最高，比原来提高1.76倍；脂肪和灰分含量差异不显著，基本不变；在感官评分方面，尿素最佳处理组为5％、7％、9％，尿素9％处理组的NDF、ADF含量显著低于5％和7％处理(p<0.05)，9％处理组的蛋白含量显著高于其他(p<0.05),所以尿素最佳处理组为尿素9％处理组。
表5
Figure BDA0003138141500000151
从图2和图3中可以看出，各处理组DM的含量基本保持不变，NDF、ADF的含量都出现下降，而下降较明显的是混合酸8％、氢氧化钠9％、尿素处理9％。灰分和脂肪含量变化不大，而蛋白的含量都有不同程度的增高，其中，尿素9％处理最高。由图4可知，尿素9％处理组的蛋白含量最高，NDF的含量下降最明显，变化最大，而ADF的含量三种处理的下降程度区别不大，由此可得出最佳处理方式为9％的尿素处理。
1.6结果讨论
(1)不同化学处理后的秸秆质地柔软，黄亮、新鲜，气味适宜，质地保持良好。处理后感官评分得分较高的为：酸处理1％、尿素处理5％、7％和9％。尿素1％和氢氧化钠5％评分较低，分析认为是操作过程中没有压紧或者密封不严等引起二次发酵造成的，在操作中可以避免，评分10以上都可以正常饲喂。
(2)不同处理对秸秆营养成分的影响：由表3-5得出，DM的含量基本保持不变，不同处理组对其基本没有影响；最佳酸处理组为8％混合酸处理组，其ADF、NDF含量分别下降4.22和4.18个百分点；最佳碱处理组为9％处理组，其ADF、NDF含量分别下降4.07和4.28个百分点；最佳尿素处理组为9％尿素处理组，其ADF、NDF分别下降6.48和4.72个百分点。各种处理对蛋白含量都有提高，9％尿素处理组的蛋白含量变化最大，增加4.28个百分点，明显高于酸处理、碱处理；脂肪和灰分基本保持不变。尿素处理可以使蛋白含量提高1倍。
(3)酸处理和碱处理都可以降低ADF、NDF的含量，但酸处理价格太高不适合大面积推广；氢氧化钠浓度过高会使动物粪便中有大量Na+会污染环境，所以不适合大量推广。
第二部分 酸、碱及氨化一体式处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法
2.1采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法
由第一部分的研究内容可知，氨化处理可以使芦苇秸秆中添加的非蛋白氮在发酵过程中，被微生物利用转化合成为蛋白质，从而显著提高芦苇秸秆饲料的蛋白质含量。而采用少量的混合酸处理(酸浓度为2％时)有利于提高发酵后芦苇秸秆饲料的感官品质，同时还可以有效降低芦苇秸秆饲料中酸性洗涤纤维ADF和中性洗涤纤维NDF的含量，提高芦苇秸秆饲料的适口性和营养价值。碱化处理可以起到与酸化处理类似的技术效果。
在化学处理过程中，碱处理主要作用于野生芦苇秸秆中木质素与纤维素、半纤维之间的化学键，以及纤维素内部的氢键，使纤维素的稳定性得到破坏，纤维素分子膨胀、半纤维素和木质素的聚合度被降低，或者说可以使纤维素分子更容易被发酵菌分解利用，从而有效降低饲料中ADF和NDF的含量；酸处理主要是酸中的氢离子与纤维素链中糖苷键上的氧原子结合，破坏纤维素结构，使其水解，最终分解为小分子可溶性糖，供微生物利用，但酸处理对包裹纤维素和木质素的处理效果不明显，同时由于酸处理通常成本较高，难以推广应用。而氨化处理的本质则是秸秆中的有机物与氨发生氨解反应之后，木质素与多糖链之间的脂键断裂，形成铵盐；同时，由于氨化过程中氨溶于水显碱性而又起到了碱化作用的效果，但氨化处理在实际应用中容易发生动物氨中毒事故。仅采用化学处理法处理秸秆虽然可以提高秸秆饲料的消化利用率，但其气味较差，适口性不高，尤其是经氨化处理的秸秆直接饲喂可能会引起氨中毒。而植物秸秆通过微贮后，可以使饲料产生特殊的香味，大大提高饲料的适口性及动物的采食量，因此，微贮是目前反刍动物饲料制备方法中比较受欢迎的一种方式。但对于芦苇秸秆来说，由于秸秆中存在大量的木质素和纤维素，不易被微生物分解利用，因此单独使用微贮的方法处理芦苇秸秆并不能使秸秆中的营养物质得到充分利用。
基于此，本发明综合酸化、碱化及氨化处理芦苇秸秆的优点，提供一种采用化学方法处理并进行微贮的芦苇秸秆饲料制备方法。该方法的步骤如下：
A、粉碎：将收割后的野生芦苇秸秆粉碎至2-3厘米长；
B、预处理：将碱性溶液均匀喷洒到粉碎后的野生芦苇秸秆表面，搅拌混匀，使碱性溶液与野生芦苇秸秆充分接触；
C、装罐：将预处理后的野生芦苇秸秆装填到装有酸性溶液的发酵罐中，且初始时野生芦苇秸秆与酸性溶液处于不接触状态；
D、发酵：室温下，密封保存，待其发酵完毕后开罐即得到所制备的野生芦苇秸秆饲料。
微贮时喷洒的碱溶液为碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液或者两者的混合溶液。在发酵罐中装入的酸性溶液为氯化铵溶液，发酵罐为本发明特制的发酵罐。
本发明的原理为：经碱溶液处理后的芦苇秸秆在青贮初期，由于发酵罐中残留的氧气，乳酸菌等多种微生物开始繁殖，发酵罐内的温度逐渐升高，由于碱溶液的作用，秸秆在此阶段得到了“碱处理”；此时，发酵罐内一部分碳酸氢铵或碳酸铵通过与秸秆中的有机物发生氨解反应而逐渐分解，秸秆中的木质素与多糖链间的脂键断裂形成铵盐，因而“碱处理”自动转化为秸秆的“氨化处理”。与此同时，发酵罐内的微生物处于繁殖阶段，由于微生物的活动导致发酵罐内的温度升高进一步促进了氨化作用的进行，同时，由于氨解反应生成了可供微生物利用的非蛋白氮，加速了微生物的繁殖。另一部分碳酸铵或碳酸氢铵随着秸秆发酵罐温度的升高逐渐分解为氨、二氧化碳和水，氨溶于水形成碱性的氢氧化铵，作用于木质素与纤维素、半纤维之间的化学键，并使木质素、纤维素等的聚合度降低。此外，由于碳酸铵或碳酸氢铵分解产生二氧化碳，再加上微生物的细胞呼吸作用，发酵罐中氧气含量快速下降，逐步进入厌氧发酵阶段。随着厌氧发酵的进行以及秸秆上的碳酸铵或碳酸氢铵分解完毕，发酵罐内的气压逐渐升高，从而使发酵罐中酸液释放球在气压作用下开启，使储存室与导流机构中的氯化铵溶液渗入到青贮饲料内。此时，发酵罐内形成了酸性发酵环境，一方面可以促进乳酸菌的厌氧发酵，另一方面，氯化铵溶液渗透到芦苇秸秆内部对其进行酸化处理，使已被降解的木质素或纤维素在酸的作用下进一步分解为小分子单糖，小分子单糖在乳酸菌的作用下转化成乳酸，进一步降低发酵环境的pH；此阶段的氯化铵也可以为微生物发酵提供氮源，转化成蛋白质，提高秸秆饲料的品质；此阶段为酸化处理阶段及厌氧发酵阶段。待发酵结束后，所加入的碱和酸中的氮一部分转成微生物蛋白氮，一部分以铵盐的形式存在与秸秆中，待被动物采食后，铵盐被反刍动物瘤胃中的微生物利用转化成蛋白氮，进一步提高秸秆饲料的营养价值。
2.2采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法的应用举例
实施例1
采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，其步骤如下：
A、粉碎：选取干净、无霉变的野生芦苇秸秆，将其粉碎至2-3厘米长；
B、预处理：将碳酸氢铵溶液均匀喷洒到粉碎后的野生芦苇秸秆表面，搅拌混匀，使碳酸氢铵溶液与野生芦苇秸秆充分接触，调节其水分含量为60wt％；碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的含量为10wt％。
C、装罐：配置质量分数为15wt％的氯化铵溶液，并注入发酵罐的酸性溶液储存室中，氯化铵溶液的加入量为待发酵秸秆总质量的12wt％。将预处理后的野生芦苇秸秆装填到装有氯化铵溶液的发酵罐中，此时，野生芦苇秸秆与氯化铵溶液处于不接触状态；
D、发酵：室温下，密封保存30天，开罐即得到所制备的野生芦苇秸秆饲料。
先用碳酸氢铵溶液对野生芦苇秸秆进行预处理，破坏秸秆中纤维素的稳定性，促使秸秆中木质素与纤维素、半纤维分离。碳酸氢铵溶液不仅起到碱化和氨化处理的双重效果，还为微生物的发酵提供了非蛋白氮源，提高秸秆饲料的粗蛋白含量。随着发酵罐中温度的升高，碳酸氢铵分解，生成氨气和二氧化碳，氨气渗透到秸秆中破坏木质素与纤维素的连接键，而二氧化碳则使发酵罐中形成厌氧环境，有利于确保芦苇秸秆饲料较早进入厌氧发酵环境。然后在发酵过程中将氯化铵酸性溶液慢慢添加到野生芦苇秸秆中，一方面降低发酵环境的pH，另一方面将秸秆中的半纤维素水解为单糖，并在微生物的发酵作用下进一步提高野生芦苇秸秆的营养价值和适口性。
本实施例与第一部分所用野生芦苇秸秆采收于同一地区。本实施例所使用的发酵罐结构如下：
如图5所示，发酵罐包括发酵罐本体1、酸性溶液储存室2、导流机构3和积液池4；酸性溶液储存室2设置在发酵罐本体1的顶部，导流机构3固定安装在酸性溶液储存室2的底壁上，且导流机构3垂直于酸性溶液储存室2的底壁并平行于发酵罐本体1的侧壁；导流机构3的第一端与酸性溶液储存室2的底壁流体导通，导流机构3的第二端与发酵罐本体1的底壁内侧密封配合；酸性溶液储存室2和导流机构3中均充满酸性溶液，野生芦苇秸秆装填在发酵罐本体1中，导流机构3中的酸性溶液在发酵过程中渗透到发酵罐本体1内并与野生芦苇秸秆接触；积液池4设置在发酵罐本体1的底部且通过所述发酵罐本体的底壁上的渗液孔与所述发酵罐本体内部流体导通，在发酵过程中收集发酵产生的水分及渗下的酸性溶液。该发酵罐可以实现将酸性溶液在发酵开始一段时间后再逐渐添渗透芦苇秸秆中，此时芦苇秸秆中的纤维素已经过碱溶液的碱化处理而与木质素分开，更容易被酸降解为单糖。此外，此时酸的加入可以快速降低发酵环境的pH，起到抑制杂菌、促进乳酸菌发酵的作用。
如图5和图6所示，导流机构3包括管道5、酸液释放球6和防护网7；管道5为六根，管道5的第一端与酸性溶液储存室2的底壁流体导通，管道5的第二端与发酵罐本体1的底壁内侧密封配合；六根管道5等间距分布在发酵罐本体1中，管道5的管壁上开设有多个导流孔，导流孔沿管道5的纵向等间距分布，酸液释放球6放置在所述导流孔中，导流孔自管道5内部至管道5外部向下倾斜，导流孔的轴线与水平方向的夹角为15-30度，导流孔由连接导通的大直径段孔和小直径段孔组成，大直径段孔临近管道5内部且其孔径大于酸液释放球6的球面直径，小直径段孔临近管道5外部且其孔径小于酸液释放球6的球面直径；防护网7围绕管道5的外管壁间隙设置，防护网7与每个导流孔之间均设有环形倾斜导流板8，环形倾斜导流板8的内圆周边沿与相应的导流孔出口下方的管道5外壁密封连接，环形倾斜导流板8的外圆周边沿与防护网7固定连接，且环形倾斜导流板8的倾斜角度和倾斜方向与导流孔的倾斜角度和倾斜方向一致；当发酵罐本体1内的气体压力大于酸液释放球6离开小直径段孔的酸液入口的阻力时，管道5中的液体依次流经小直径段孔、环形倾斜导流板8的板面和防护网7的网孔并进入到发酵罐本体1内与野生芦苇秸秆接触。通过设置酸液释放球，可以控制在发酵开始时酸性溶液储存室和导流机构中的酸性溶液不会流出。而随着碳酸氢铵或碳酸铵的分解完毕以及发酵的逐步进行，发酵罐中的压力升高，酸液释放球在罐内气体压力作用下开启，导流机构中的酸性溶液自环形倾斜导流板渗透到芦苇秸秆中，形成酸性发酵环境。防护网的设置可以防止发酵罐中的芦苇秸秆挤压到酸液释放球的而导致酸性溶液的泄露。酸性溶液储存室2底壁也开设有等间距分布的两个或两个以上的导流孔，每个导流孔中均放置有酸液释放球6；酸性溶液储存室2底壁外侧设置防护网7，当发酵罐本体1内的气体压力大于酸液释放球6离开小直径段孔的酸液入口的阻力时，酸性溶液储存室2中的液体依次流经小直径段孔和防护网7的网孔并进入到发酵罐本体1内与野生芦苇秸秆接触。这种结构设置可以使酸性溶液在发酵罐中渗透的更加均匀。积液池4的底壁上设置有排液阀9；发酵罐本体1、酸性溶液储存室2、导流机构3和积液池4的内壁均由耐酸碱腐蚀的材质制作而成。积液池可以将发酵过程中产生的过多的水分收集起来，防止秸秆饲料霉变或变质。排液阀可以在发酵完成后，将积液排出。
实施例2
采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，其步骤如下：
A、粉碎：选取干净、无霉变的野生芦苇秸秆，将其粉碎至2-3厘米长；
B、预处理：将碳酸铵溶液均匀喷洒到粉碎后的野生芦苇秸秆表面，搅拌混匀，使碳酸氢铵溶液与野生芦苇秸秆充分接触，调节其水分含量为50wt％；碳酸铵溶液中碳酸铵的含量为8wt％。
C、装罐：配置质量分数为15wt％的氯化铵溶液，并注入发酵罐的酸性溶液储存室中，氯化铵溶液的加入量为待发酵秸秆总质量的10wt％。将预处理后的野生芦苇秸秆装填到装有氯化铵溶液的发酵罐中，此时，野生芦苇秸秆与氯化铵溶液处于不接触状态；
D、发酵：室温下，密封保存45天，开罐即得到所制备的野生芦苇秸秆饲料。
本实施例所用发酵芦苇秸秆的来源以及发酵罐的结构与实施例1相同。
实施例3
采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，其步骤如下：
A、粉碎：选取干净、无霉变的野生芦苇秸秆，将其粉碎至2-3厘米长；
B、预处理：将碳酸氢铵和碳酸铵的混合溶液均匀喷洒到粉碎后的野生芦苇秸秆表面，搅拌混匀，使混合溶液与野生芦苇秸秆充分接触，调节其水分含量为50wt％；混合溶液中碳酸氢铵的含量为4wt％、碳酸铵的含量为6wt％。
C、装罐：配置质量分数为15wt％的氯化铵溶液，并注入发酵罐的酸性溶液储存室中，氯化铵溶液的加入量为待发酵秸秆总质量的15wt％。将预处理后的野生芦苇秸秆装填到装有氯化铵溶液的发酵罐中，此时，野生芦苇秸秆与氯化铵溶液处于不接触状态；
D、发酵：室温下，密封保存60天，开罐即制备得到野生芦苇秸秆饲料。
本实施例所用发酵芦苇秸秆的来源以及发酵罐的结构与实施例1相同。
对实施例1-3所制备的芦苇秸杆饲料进行营养成分测定，测定方法同第一部分，测定结果如表6所示。
表6
Figure BDA0003138141500000221
从表中可知，实施例1-3采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备的饲料具有较优良的感官品质，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量与原秸秆相比明显下降(这应该是由于在发酵初期加入碱溶液进行处理以及在发酵过程中加入酸性溶液处理有关，碱和酸的加入促进了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的分解)，同时粗蛋白的含量增加明显(这应该是由于在发酵前以及发酵过程中，加入了碳酸铵或碳酸氢铵以氯化铵等氮盐，在发酵时被微生物利用转化成了粗蛋白，也可能是因为采用本发明的方法可以使丁酸菌等腐败菌在发酵过程中的活动被抑制，从而使损失的蛋白减少)，有效提高了野生芦苇秸秆作为反刍动物饲料的营养价值以及适口性。

Claims (5)

1.采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、粉碎：选取干净、无霉变的野生芦苇秸秆，将其粉碎至2-3厘米长；
B、预处理：将碱性溶液均匀喷洒到粉碎后的野生芦苇秸秆表面，搅拌混匀，使碱性溶液与野生芦苇秸秆充分接触；所述碱性溶液为碳酸氢铵和/或碳酸铵，所述碱性溶液中碳酸氢铵和/或碳酸铵的含量为2-10wt％；
C、装罐：将预处理后的野生芦苇秸秆装填到装有酸性溶液的发酵罐中，且初始时野生芦苇秸秆与酸性溶液处于不接触状态；所述酸性溶液为氯化铵水溶液，所述酸性溶液中所述氯化铵的含量为3-15wt％；
所述发酵罐包括发酵罐本体(1)、酸性溶液储存室(2)、导流机构(3)和积液池(4)；所述酸性溶液储存室(2)设置在所述发酵罐本体(1)的顶部，所述导流机构(3)固定安装在所述酸性溶液储存室(2)的底壁上，且所述导流机构(3)垂直于所述酸性溶液储存室(2)的底壁并平行于所述发酵罐本体(1)的侧壁；所述导流机构(3)的第一端与所述酸性溶液储存室(2)的底壁流体导通，所述导流机构(3)的第二端与所述发酵罐本体(1)的底壁内侧密封配合；所述酸性溶液储存室(2)和所述导流机构(3)中均充满所述酸性溶液，所述野生芦苇秸秆装填在所述发酵罐本体(1)中，所述导流机构(3)中的所述酸性溶液在发酵过程中渗透到所述发酵罐本体(1)内并与所述野生芦苇秸秆接触；所述积液池(4)设置在所述发酵罐本体(1)的底部且通过所述发酵罐本体(1)的底壁上的渗液孔与所述发酵罐本体(1)内部流体导通，在发酵过程中收集发酵产生的水分及渗下的酸性溶液；
所述导流机构(3)包括管道(5)、酸液释放球(6)和防护网(7)；所述管道(5)为两根或两根以上，所述管道(5)的第一端与所述酸性溶液储存室(2)的底壁流体导通，所述管道(5)的第二端与所述发酵罐本体(1)的底壁内侧密封配合；两根或两根以上的所述管道(5)等间距分布在所述发酵罐本体(1)中，所述管道(5)的管壁上开设有两个或两个以上导流孔，所述导流孔沿所述管道(5)的纵向等间距分布；所述酸液释放球(6)放置在所述导流孔中，所述导流孔自所述管道(5)内部至所述管道(5)外部向下倾斜，所述导流孔的轴线与水平方向的夹角为15-30度，所述导流孔由连接导通的大直径段孔和小直径段孔组成，大直径段孔临近所述管道(5)内部且其孔径大于所述酸液释放球(6)的球面直径，小直径段孔临近所述管道(5)外部且其孔径小于所述酸液释放球(6)的球面直径；所述防护网(7)围绕所述管道(5)的外管壁间隙设置，所述防护网(7)与每个所述导流孔之间均设有环形倾斜导流板(8)，所述环形倾斜导流板(8)的内圆周边沿与相应的所述导流孔出口下方的所述管道(5)外壁密封连接，所述环形倾斜导流板(8)的外圆周边沿与所述防护网(7)固定连接，且所述环形倾斜导流板(8)的倾斜角度和倾斜方向与所述导流孔的倾斜角度和倾斜方向一致；当所述发酵罐本体(1)内的气体压力大于所述酸液释放球(6)离开小直径段孔的酸液入口的阻力时，所述管道(5)中的液体依次流经小直径段孔、所述环形倾斜导流板(8)的板面和所述防护网(7)的网孔并进入到所述发酵罐本体(1)内与野生芦苇秸秆接触；
所述酸性溶液储存室(2)底壁也开设有等间距分布的两个或两个以上的所述导流孔，每个所述导流孔中均放置有所述酸液释放球(6)；所述酸性溶液储存室(2)底壁外侧设置所述防护网(7)，当所述发酵罐本体(1)内的气体压力大于所述酸液释放球(6)离开小直径段孔的酸液入口的阻力时，所述酸性溶液储存室(2)中的液体依次流经小直径段孔和所述防护网(7)的网孔并进入到所述发酵罐本体(1)内与野生芦苇秸秆接触；
D、发酵：室温下，密封保存，待其发酵完毕后开罐即得到所制备的野生芦苇秸秆饲料。
2.根据权利要求1所述的采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，其特征在于，在步骤B中，预处理后，所述野生芦苇秸秆的含水量控制在40-60wt％。
3.根据权利要求1所述的采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，其特征在于，在步骤C中，所述发酵罐中所述酸性溶液的加入量为所述野生芦苇秸秆质量的5-15wt％。
4.根据权利要求1所述的采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，其特征在于，所述积液池(4)的底壁上设置有排液阀(9)；所述发酵罐本体(1)、酸性溶液储存室(2)、导流机构(3)和积液池(4)的内壁均由耐酸碱腐蚀的材质制作而成。
5.根据权利要求1所述的采用化学方法处理野生芦苇秸秆制备饲料的方法，其特征在于，在步骤D中，发酵时间为30-60天。
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CN107125436A (zh) * 2017-03-27 2017-09-05 防城港市动物疫病预防控制中心 一种利用秸秆发酵降低粗纤维生产饲料的方法
CN108991245A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 宁波恒麟环保科技有限公司 牛羊猪秸秆饲料及其加工方法
CN207692941U (zh) * 2017-08-21 2018-08-07 中粮（成都）粮油工业有限公司 一种秸秆饲料发酵罐
CN109832412A (zh) * 2017-11-24 2019-06-04 广西北流市红日紫瓷业有限公司 一种采用芦苇秸秆为原料制作发酵饲料的方法
CN207733642U (zh) * 2017-12-23 2018-08-17 吉林省农业科学院 一种发酵秸秆饲料混合机液体自动喷雾注入装置
CN112358961A (zh) * 2020-11-12 2021-02-12 西安若翰生物饲料有限公司 一种基于自动化生产的秸秆发酵熟化装置及其发酵方法

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