新疆墾區棉花秸稈飼用探討

林為民 李 怡 孫新文 侯宇成

1.新疆兵團第八師畜牧獸醫工作站，新疆石河子832000；2.石河子大學動物科技學院，新疆石河子832000

墾區是新疆兵團重要的棉花種植區，每年種植棉花約17.5 萬hm2，約占農作物播種面積73.42%，年產生棉花秸稈約870.5 萬t。2019年末，牛羊存欄33 萬頭（只），98%以上的牛羊以圈養為主，每年需拿出大量的土地種植玉米用以制作青貯飼料，大部分的優質干草需從墾區外購入方能夠滿足飼喂的需要，從而大幅增加了墾區牛羊養殖成本。目前，墾區一方面牛羊養殖需要大量的質優價廉的飼草，另一方面大量的棉花秸稈被粉碎還田，未得到合理開發利用。因此，采取科學有效的處理方法，飼料化開發利用棉花秸稈，提升墾區棉花秸稈綜合利用的經濟效益和生態效益勢在必行。為此，筆者將介紹墾區棉花種植及棉桿利用情況，并綜合國內研究成果提出棉稈飼用建議，以期為墾區棉花秸稈飼料化利用提供技術支持[1]。

1 墾區棉花種植基本情況

墾區是新疆建設兵團主要的產棉地，該區屬典型的溫帶大陸性季風氣候，夏季炎熱，日照2 318～2 732 h，無霜期147～191 d，日照時間長強度大、無霜期長，因此棉花品質優。多年以來，棉花就是墾區支柱性產業，總種植面積占農業耕種面積的73.42%。在2010年以前，墾區棉花種植面積為17.24 萬～18.83 萬hm2，2011-2019年墾區棉花種植面積總體呈現穩步上升態勢（見表1），2018年種植面積達到最大。棉花秸稈產量按46.5 t/hm2計算，2018年棉稈產量達870.5 萬t（表1）。

表1 2006-2019年墾區棉花種植面積及棉稈產量

2 墾區棉花秸稈利用現狀

目前，墾區棉花秸稈每年約產800 萬t，在棉花集中采摘結束后的短時間內，除小散戶飼喂的牛羊在棉田里放牧時采食小部分外，絕大部分（99%以上）棉稈仍沿用20 世紀末粉碎還田的做法以增加棉田肥力。由于棉稈中木質素、纖維素和半纖維素等含量過高，又由于棉稈中游離棉酚含量超標，因此，棉稈的適口性較差，牛羊采食量和消化吸收率較低，以致其在畜牧業中的應用價值非常低。

3 棉花秸稈營養成分分析

棉花秸稈不同部位的營養成分及游離棉酚含量不同，并且隨著棉花品種、種植區域、采摘時間的不同而存在較大的差異[2]。筆者隨機抽取12 個種植棉區，分別采樣監測如表2所示，在棉花加工過程中得到的棉葉粗蛋白含量最高(12.03%～18.15%)，粗棉桃稈、細棉稈、棉桃殼和棉葉的游離棉酚含量都高于國家飼料標準中規定的安全含量(0.02%)，飼喂牛羊時應加以重視。

表2 棉稈不同部位營養成分及游離棉酚含量%

4 棉花秸稈飼料化利用的方法

棉稈飼料化，可利用物理法、化學法、生物等方法進行，以降低木質素和棉酚含量，使棉稈質地變軟，使其適口性和消化率提高，從而加速棉稈飼料化進程，變廢為寶。

4.1 物理處理法

利用機械切短、粉碎，通過高溫、高壓等打破纖維素的結構，增大棉稈表面積，軟化、水解木質素，以提高原料吸收率。單純的機械切短、粉碎等不能使棉稈營養價值和消化率提高，只有結合高溫（≥170 ℃）才能將棉稈脫毒熟化，這樣對加工機械設備的要求就較高，從而大幅增加棉稈處理成本，因此，物理處理法使棉稈飼用在現實中受限。

4.2 化學處理法

方雷等[3]研究發現，使用氫氧化鈉（2.5%、4%添加)、氧化鈣(2%、2.5%、4%添加）、氯化鈉（0.3%添加)、尿素(2%、3.5%、4%添加）、硫酸銨(1.5%、4%添加)按不同組合進行復合處理棉稈15 d 后，與對照組相比，棉稈粗蛋白含量顯著提高，粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、半纖維素、纖維素及游離棉酚含量顯著降低。該試驗表明棉花秸稈的營養價值得到了不同程度的提高，且質地柔軟、氣味芳香，其中以4%氧化鈣+1%尿素共同處理棉稈的效果最佳。

4.3 生物處理法

通過微生物對棉稈中不易消化和有毒物質的分解、轉化、降解等生理生化特征來改變棉稈品質，使其達到飼喂標準。該方法具有投資少、效果好、運行費用低等優點。棉稈經微貯后，可提高其適口性和消化率。

包慧芳[4]采用定向篩選獲得9 株優良的乳酸菌，其中假絲酵母G3 對棉酚降解率較高，達到69.5%。復合菌系-纖維素酶協同作用對棉稈發酵，可以加快棉稈飼料pH 值下降速度，更有利于營養物質的保存。楊皓[5]利用生物發酵棉稈進行飼喂牛羊試驗60 d，試驗組牛羊日增重0.670 g/頭、0.177 g/只，分別比對照組多0.160 g/頭、0.053 g/只，每日增加肉0.096 g/頭、0.032 g/只。王峰[6]將棉稈鍘短，用生物菌發酵微貯10 d 后，棉稈的質地變得柔軟，具有酸醇香味，提高了適口性，降低了飼喂成本。然后按20%～40%的比例與精料搭配，進行飼喂育肥牛試驗120 d，結果顯示用其飼喂的架子牛生長良好，比對照組平均日增重提高62.66%。

5 墾區棉稈飼料化利用的前景

應用微貯技術是當前墾區棉花秸稈資源飼料化利用最科學、簡便、適宜、有效的途徑，通過微貯技術能夠改善棉花秸稈的營養結構，能夠增加棉稈微貯飼料的適口性，能夠提高秸稈飼料的消化率和采食量，從而擴大牛羊所需青、粗飼料的來源，延長種植棉花的產業鏈。

通過微生物發酵處理，將棉花秸稈做成營養飼料，過腹還田，可提高棉花秸稈的經濟價值，緩解墾區牧草缺乏的狀況。

微貯發酵棉花秸稈是由多種飼草進行復合發酵的，其營養平衡度高，飼喂效果優于單一牧草，微生物組成平衡、活菌含量高，對瘤胃具有保健作用，可提高飼料的整體消化率。并且，棉稈微貯對水分和溫度的要求不很嚴格，因此，一年四季均可進行棉稈微貯，這樣能夠避開農忙時節用工難的問題。墾區利用微貯技術處理棉花秸稈，使之飼料化前景廣闊。