作物秸稈飼料化利用若干問題討論

高騰云， 傅 彤， 孫 宇， 廉紅霞， 王林楓， 李改英

(河南農業大學牧醫工程學院，鄭州 450002)

我國以農立國，既是糧食生產大國，又是秸稈生產大國，每年在生產6.5億t左右糧食(2018年全國糧食總產量6.58億t[1])的同時，也生產了8億t左右的農作物秸稈，2015年中國主要農作物秸稈總產量是8.09億t，排在前3位的是玉米、稻谷和小麥，分別為2.47億t、2.08億t和1.67億t，合占全國農作物秸稈總產量的76.9%[2]。農作物秸稈是一種可以再生的非競爭性生物資源，具有數量大、分布廣、種類多、價格低廉等特點。如何科學合理地對這些資源加以有效利用，是政府和社會普遍關注的一件大事，也是提高農業生產效率，構建資源節約和環境友好型社會的戰略選擇。

面對年產量如此可觀的作物秸稈，傳統的做法是，除一部分直接用于養畜和漚肥之外，經過處理利用的秸稈所占比例仍然很低。20世紀90年代，中央鑒于我國人多地少，糧食形勢嚴峻的國情，提出走節糧型畜牧業的道路，提出秸稈養牛、秸稈養羊的問題[3]。河南省結合實際制定了許多扶持政策，建設了大批的永久性青貯、氨化池，同時購進鍘草機械，明顯提高了秸稈處理能力，逐步建立完善了秸稈養畜體系。通過青貯秸稈和氨化秸稈技術，使全省的秸稈飼用率提高30%以上。中國秸稈養牛、養羊的經驗，成為緩解糧食供求矛盾的有效途徑之一，在國際上已經引起強烈的反響[4]。

在秸稈養畜的長期實踐中，各地都針對傳統技術——秸稈青貯和秸稈氨化，進行大量的實踐與改進，逐漸形成了一些綜合處理技術，同時還探討了一些新的處理方法。本文根據工作體會并結合國內外的資料對秸稈飼料化綜合處理利用技術做一回顧。同時，在秸稈的處理利用中還存在諸多問題，本文也從生產技術需求和研究開發思路的角度進行討論。

1 “秸稈過腹還田”養殖業是可持續發展的必然選擇

1.1 降低反芻動物飼料成本的主要途徑是利用作物秸稈

當今世界全球化農產品國際貿易比較活躍，來自畜牧業發達國家的畜產品以其生產成本低而具有較強的國際競爭力。這些畜產品的生產成本低與產地農場均擁有廉價的土地是分不開的。在我國人多地少的情況下發展反芻動物養殖，降低飼料成本的主要途徑是充分利用作物秸稈，只有這樣才能夠提高反芻動物產品的國際競爭力[5]。

1.2 秸稈過腹還田是農業生態系統中的理想選擇

在一年兩熟制耕作地區實施秸稈還田，以秸稈媒介傳播的作物真菌病發病率明顯上升，既會影響下茬作物的產量，又影響了產品的質量安全。

而在每年收獲農作物時收集作物秸稈，把作物秸稈經過適當處理之后飼養反芻動物，同時把這些家畜糞便堆積發酵，作為有機肥施用于農田則是安全的，這是幾千年的傳統農業已經證實的經驗。因此，采用秸稈過腹還田當是理想的選擇。

2 秸稈飼料化利用是一個系統工程問題，不僅僅是一個技術問題

秸稈飼料化利用總量是與反芻動物養殖數量相一致的，如果反芻動物飼養數量持續下降，秸稈飼料化利用的數量不可能增加。近年來秸稈飼料化利用的總量在下降，盡管技術推廣部門做了很大的努力，但是利用數量仍然在下降，主要原因是反芻動物飼養數量在連續下降。而反芻動物的飼養數量是受多種因素影響。就一個特定地區的作物秸稈飼料化利用，必須考慮當地反芻動物養殖總量和養殖場模式。

降低秸稈養畜的飼料成本是一個綜合性的問題。涉及到勞動力成本、機械成本、養殖場規模、耕作農時需要等問題，需要按照系統工程的思想去研究，作為一個系統工程來解決問題。

秸稈飼料化利用，首先需要考慮如何提高收獲、運輸效率，那無外乎采用有關的機械；如何降低機械的折舊平攤費用？最好的辦法是實行農機補補，保證經營者既買到優良的機械，同時又得到補貼。在作物種植經營中，農民為了搶茬種植需要，需要在短期內把農田的秸稈處理掉，同時又不費力氣，這就要求收獲運輸農作物秸稈必須高效率，需要以公司的形式來運作。

秸稈養畜往往表現出長周期，周轉時間比較長，生產單位畜產品的勞動力投入較高。在目前勞動力成本日益上漲的情況下，為了降低生產單位畜產品的勞動力成本，需要提高勞動定額；提高勞動定額要靠改進生產工藝和機械化，要實行機械化就需要獲得有補貼的機械。秸稈養畜中為了降低固定資產成本，就需要在基礎設施建設中盡量節儉，減少不必要的設施建設經濟支出，力求設施簡單實用。

秸稈養畜技術是與中低產家畜生產系統相適應的，而不是與高產家畜生產系統相匹配的。在大量使用作物秸稈的養畜模式中不可能有很高的生產水平，那些試圖追求很高生產水平的養殖場是不宜采用秸稈養殖模式的。在養殖中通過使用秸稈原料，試圖能夠降低飼料成本，秸稈養畜以提高生產效率為核心。

3 秸稈處理技術必須考慮技術經濟可行性和工廠化需要

經過幾十年的研究與開發，在作物秸稈飼料化利用方面已經形成了諸多的技術。但是每一項技術都有一定的適用范圍，特定的技術是與特定的生產系統相匹配的，是與特定的生產模式相對應的。如今反芻動物養殖業的產業轉型升級非常明顯，生產系統發生了巨大變化，于是有一些作物秸稈處理技術已經不能夠與新的生產系統相匹配了，就難以在這些新生產系統中推廣應用。

在以往研發的眾多作物秸稈處理技術中，多數以小規模、勞動密集型為特點，與產業化、工廠化生產的要求相去甚遠。相反，能夠實現批量化機械化的秸稈處理技術才能夠為規模化養殖場所接受。例如，機械化秸稈堿化處理技術就是具有良好前景的秸稈處理技術。

在反芻動物日糧中使用作物秸稈的一個重要原因就是看中了其廉價性。如果作物秸稈經過了處理，在有關的環節中耗能過多，或者機械折舊平攤成本過高，則會導致秸稈加工費用上漲，失去了使用作物秸稈養畜的本來優勢。例如，秸稈揉搓技術就是因為耗能太高而影響了其廣泛推廣。以往的很多技術往往注重于技術可行性，但是卻不注重于經濟可行性。

4 要把秸稈利用置于整個日糧營養體系中考慮

要把秸稈的利用置于整個日糧營養體系中去考慮，而不僅僅是以秸稈飼養為核心的秸稈加補飼問題。以往的試驗表明，肉牛在單獨飼喂稻草時，其代謝能進食量平均為63.47 kJ/kg體重，而代謝產熱量為90.55 kJ/kg體重，即能量平衡為-27.08 kJ/kg體重，該負平衡的能量主要來自體脂肪的消耗，導致體重下降[6]。盡管作物秸稈中能量、蛋白質水平很低，但是卻為反芻動物提供了足量的纖維素，有利于反芻動物的反芻和瘤胃健康。

一些畜牧業發達國家，雖然反芻動物生產水平很高，但是在一些生產系統中仍然使用秸稈飼料。例如，日本為生產雪花牛肉飼養的和牛以稻草為主要粗飼料，育肥期還喂大量大麥及蛋白質補料。曾經有一個時期從中國大量進口稻草。再如，以色列飼養奶牛，典型泌乳牛日糧配方(20 kg干物質)包含以下粗飼料：小麥青貯、玉米青貯、豌豆苗/三葉草、小麥草/燕麥草等，配方中粗飼料比例為33%。粗飼料實際飼喂量：小麥青貯10 kg、玉米青貯3 kg、豌豆苗/三葉草1 kg、小麥草/燕麥草1.5 kg[7]。這些例子都說明了秸稈是很好的粗飼料資源，關鍵是如何在日糧營養體系中應用好。

5 秸稈利用需要研究開發內容

5.1 利用生物工程技術研發秸稈處理微生物菌種

通過微生物處理方法，改進農作物秸稈的營養質量，提高秸稈飼料的利用率。利用生物工程技術研發秸稈處理微生物菌種，例如，轉纖維素酶基因的微生物菌種的研發；篩選新型菌種和生產復合菌種。

5.2 物理、化學和生物學方法的綜合利用

研究開發秸稈飼料化處理的化學物質、材料和處理方法。

秸稈飼料化調制的設施及工程技術。研究在微貯樓中對秸稈噴以微生物菌種，集中發酵的工廠化處理途徑；在大型處理池中對作物秸稈的堿、鹽化處理方法；能夠適應寒冷天氣的短周期秸稈氨化方法。

5.3 秸稈加工方法

形成適宜于大型和小型反芻動物的秸稈處理技術，突出工程技術，以達到綜合性的產業化利用。

制作全營養秸稈草塊。以玉米秸稈和小麥秸稈為主要對象，研究粗飼料全營養調配技術及草塊成型技術，粗飼料草塊成型設備的選型。

以花生秧等秸稈為主要對象，研究小反芻動物的秸稈型日糧的配合，研發秸稈顆粒飼料的工廠化生產技術。

5.4 秸稈營養價值評定

評定作物秸稈營養價值的生理學、營養學、化學新方法與實驗方法，建立現場評定作物秸稈營養價值的方法與程序。

5.5 秸稈利用配套技術

依據反芻動物消化代謝原理與調控技術，改善秸稈飼料飼養家畜的適口性，改進秸稈型日糧的集約化飼養技術。

探討農區秸稈畜牧業的發展模式與農牧結合技術。

農作物秸稈的工程化處理技術和秸稈養畜產業化技術體系的構建，可以促進草食家畜飼養業的發展，提高畜牧業產值，同時又節約糧食；秸稈過腹還田，既能夠促進農業生態系統良性循環，又能夠降低農業生產成本。預期具有良好的經濟、社會、生態效益。