何玉鵬,王 華,蘇滿春,陳文東
(1.隴南師范高等專科學校農林技術學院,甘肅 成縣 742500;2.隴南特色農業生物資源研究開發中心,甘肅 成縣 742500)
隨著畜牧業的發展與養殖規模的擴大,一些地區的常規飼料資源供需缺口越來越大,并且生態環境污染與規模化動物生產的矛盾越來越突出,合理利用工業、農業加工副產物和廢棄物愈發引起人們的關注。非常規飼料資源潛力大,如果科學合理利用,不但可以大幅降低畜禽生產的飼養成本,還能夠帶來良好的社會效益和生態效益。但是,非常規飼料因具有適口性差、營養成分變異大、含有抗營養因子或毒物等特點使其利用率較低,僅有少數非常規飼料被應用于動物生產。因此,開發非常規飼料的關鍵是提高非常規飼料的利用率[1]。
非常規飼料是區別于常用的糧食、谷物及牧草等常規飼料而言的,通常指在某一地區的飼糧配方中較少使用或對其營養特性和飼用價值了解較少的潛在飼料資源。根據我國現有的資源以及飼料的營養特性,一般將非常規飼料資源分為7類:農作物秸稈和秕殼,主要包括玉米秸稈和玉米芯、小麥秸稈和麥糠、大豆秸稈和秕殼、薯秧等;糟渣和廢液類飼料,主要包括酒糟、醋糟、醬油糟、甜菜渣、甘蔗渣、廢糖蜜、淀粉廢液、酒精廢液等;林業副產品,主要包括各種樹葉、花、嫩枝及木材加工下腳料;非常規植物餅粕類,主要包括棉籽餅、菜籽餅、花生餅、芝麻餅、葵花籽餅、胡麻籽餅、亞麻仁餅、油橄欖籽餅、椰子餅和茶籽餅等;動物下腳料包括蛋殼粉、豬毛水解液、羽毛粉、蠶蛹等;糞便再生飼料資源指家畜家禽的糞便;非常規礦物質飼料主要包括天然沸石、膨潤土、麥飯石、泥炭、高嶺土等。
2.1.1 干燥、擠壓脫水和切短、粉碎
多數非常規飼料含水量高,如糟渣類飼料、香蕉莖稈等通過干燥、擠壓脫水可以快速保存用于飼料[2-3]。這種方法的缺點是容易造成營養成分流失。非常規飼料大部分是“新型粗飼料”,經過切短、粉碎和揉絲處理后破壞了纖維素的晶體結構,部分破壞了纖維素、半纖維素和木質素的結合,從而使其更容易受到消化酶的作用。
2.1.2 顆粒化
顆粒化處理會使得飼料的理化性質得到改變,不僅能改善飼料的適口性,并且使得干物質、粗蛋白質、粗纖維等物質在瘤胃內的降解率明顯提高。王志明等研究表明,冬春季節補飼玉米秸稈和大豆秸稈1∶1混合顆粒飼料對甘肅高山細毛羊生長性能、血液生化指標有一定影響[4]。胡江等研究表明,秸稈粉碎制粒飼喂西雜肉牛能增加日增重和飼料轉化率[5]。
2.1.3 蒸煮壓片
蒸煮可降低飼料中抗營養因子含量,使細胞壁發生某些結構性的改變而提高秸稈的消化率。楊科平研究表明,菜籽粕、青稞、玉米經過蒸煮壓片后可以提高藏系羊對蛋白質和淀粉的消化率,育肥效果比原糧飼料好[6]。陳合等利用復合酶在其最優條件下降解高溫蒸煮玉米秸稈,然后接入混合酵母同步發酵產菌體蛋白,試驗結果表明,玉米秸稈粗蛋白質含量是原秸稈粗蛋白質含量的413%,效果顯著[7]。劉鎖珠等對菜籽餅進行蒸煮脫毒后,有毒成分異硫氰酸酯由4.371 mg·g-1降至0.830 mg·g-1,惡唑烷硫酮由1.070 mg·g-1降至0.745 mg·g-1,對比試驗表明,用蒸煮脫毒菜籽餅可替代大豆、魚粉飼喂生長肥育豬,對豬無毒副作用[8]。
2.1.4 熱噴膨化
熱噴、膨化處理將飼料>1 MPa壓力下過熱蒸汽,使植物細胞結構裂解疏松,木質素和纖維素等高分子物質可發生部分分解和結合鍵的斷開。經膨化處理后,感觀上體積縮小、質地蓬松、伴有香味,而且高溫起到殺菌消毒的作用,但營養物質損失較大。陳團等研究表明,膨化飼料可以顯著提高草魚的成活率和增重率、肥滿度、肝體比、臟體比和腸體[9]。研究表明,棉稈細枝、嫩桃、棉殼和棉葉經蒸汽爆破處理后飼喂肉牛,效果相當于飼喂青干草[10]。鐘輝等研究表明,膨化加工對保育全期仔豬有促進采食、加快增重的效果,半膨化組較全膨化組表現出更好的促生長效果[11]。賀健等研究表明,熱噴雞糞提高其有機物消化率、適口性,經獸醫、防疫、食品衛生部門檢查確認無腸道及其他致病菌、無毒,鎘、鉛、砷等元素的痕跡量符合安全要求[12]。
2.1.5 壓塊
壓塊是采用機械加壓的方法將秸稈壓縮成具有一定形狀、密度較大的塊狀飼料,使粉碎秸稈中的木質素開始軟化、粘結。研究表明,飼喂玉米秸稈或稻草秸稈與精料補充料等復合配制而成的全混日糧壓塊飼料后,肉牛育肥效果高于對照組[13]。研究表明,苜蓿、玉米、燕麥等多種農作物秸稈合理地粉碎和揉碎可有效地提升秸稈塊狀飼料的質量,通過添加精料和營養成分,能夠提高牲畜采食量和飼料消化率[14]。
2.2.1 溶劑處理
水洗法常用于非常規植物餅粕和發霉飼料黃曲霉毒素的脫毒,一般用3~4倍熱水或冷水反復浸提、過濾。張宗舟用3倍水淋滴法處理,脫毒率可達97%[15]。然而不足之處是干物質損失量大。醇類處理法是利用非常規植物餅粕中硫苷、多酚和色素等物質能夠溶于醇溶液的原理。但對不能溶于醇溶液的有毒物質無法清除,并且會有很多溶于醇中的營養成分流失,這種方法還存在成本相對較高的缺點。何國菊等采用甲醇硫酸體系于室溫下對菜籽餅粕進行浸提、脫毒,干物質損失較少,提高了菜籽餅的營養成分含量[16]。
2.2.2 堿化處理
堿化處理能使飼料纖維內部的氫鍵結合變弱,使纖維素分子膨脹,使細胞壁中的纖維素與木質素間的聯系削弱,從而使消化液和細菌酶類能與纖維素起作用。因此,堿處理的主要作用是提高纖維素消化率。一般分為氫氧化鈉處理、石灰水處理兩種。研究表明,4%氫氧化鈉處理能提高稻草體外發酵時的甲烷產量[17]。研究表明,石灰處理玉米能有效降低植酸磷含量,增加鈣含量,提高鐵生物學利用率,改善缺鐵性貧血仔豬的貧血狀況和生長性能,可作為干預缺鐵性貧血癥的有效措施之一[18]。
2.2.3 氨化處理
用液氨、氨水或能產氨的尿素、碳酸氫銨或人畜尿液處理秸稈。這種方法有雙重意義,氨溶于水呈弱堿性,有與堿處理相同的作用;氨可提供反芻動物以非蛋白氮,供瘤胃微生物所用。液氨處理即將秸稈水分調整為20%~30%,注入相當于秸稈干物質3%的液氨。研究表明,液氨預浸預處理可改變甜菜渣化學組分,破壞半纖維素和木質素之間的連接鍵并去除果膠類物質[19]。氨水處理即用氨10%~20%的水溶液,采用噴灑或垛頂傾注法加入相當于秸稈干物質重量3%~5%的純氨量的氨水。尿素氨化處理法即在秸稈中加入3%~5%的尿素,尿素在尿素酶的作用下可分解出氨可對秸稈進行氨化。
2.3.1 青貯
青貯是保存青綠多汁飼料的最好方法,也是改善飼料適口性的最好方法。一般用作青貯的原料是剛刈割的青綠飼料,因為青貯成功要求一定的含水量(60%~75%)和一定的含糖量(8%~10%),因此大部分非常規飼料不適于制作青貯飼料,但是可以采用混合青貯、加酸青貯、加酶制劑青貯等方法,使其成功制作青貯飼料,達到綜合利用的目的。何玉鵬等研究表明,馬鈴薯莖葉與米糠、小麥麩混合青貯可顯著提高青貯品質[20]。陳作棟等試驗表明,添加甲酸或纖維素酶或綠汁發酵液2 g·kg-1均可顯著提高皇竹草青貯品質[21]。
2.3.2 酶制劑
酶制劑的應用對于改善飼料利用率、提高動物生產性能、開發新的飼料資源、減少環境污染有重要作用,其主要包括纖維素酶、木聚糖酶、木聚糖酶、植酸酶、β-葡聚糖酶、果膠酶等。研究表明,秸稈專用復合酶制劑可有效提高羔羊生長性能和營養物質消化率,奶牛飼料中添加由淀粉酶、纖維素酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶制成的復合酶制劑可以提高奶牛生產性能、血液總脂含量、乳脂量和乳糖量,添加酶制劑能夠彌補降低能量對蛋雞的負面影響,提高蛋雞生產性能、養分代謝率,改善血液指標[22-23]。
2.3.3 微生物
微生物種類多、數量大、適應性強、生長快、易培養、代謝產酶系復雜,幾乎可以分解一切天然物質。多種微生物的混合培養物具有廣闊的發展前景。研究表明,棉酚分解菌、高效飼用乳酸菌和纖維素分解菌在2%的蔗糖溶液中混合培養,3類菌株之間無抑制作用,彼此促進生長,為開發新型的飼料混合添加劑提供理論基礎[24]。趙軻等研究表明,黑曲霉和短小芽胞桿菌產生的纖維素酶和木聚糖酶能使棉籽餅中的纖維素降解為多糖和單糖,為菌體生長提供豐富的營養,并能提高動物對棉籽餅的利用率[25]。研究表明,植物乳酸菌與枯草芽孢桿菌復配發酵可有效降低發酵棉籽粕中的游離棉酚含量并改善其營養品質[26]。熱帶假絲酵母可以產生大量的芳香類物質,提高棉籽餅的適口性,增加動物的采食欲望。研究表明,飼糧添加熱帶假絲酵母有助于改善斷奶前犢牛瘤胃液pH和促進瘤胃MCP的合成,這些菌產生的蛋白酶可以酶解棉籽餅中蛋白質,產生大量對動物有益的肽類物質和氨基酸[27]。
非常規飼料種類多,數量大,目前只有少數非常規飼料在實踐中大量推廣,雖然開發利用的措施還不成熟,但隨著畜牧業不斷發展的需求,非常規飼料將越來越得到重視,提高非常規飼料利用率的措施也會隨著科技的發展更加成熟、完善。