徐洪清
(山東省青島市黃島區農業農村局 266400)
我國飼料工業經歷了由原料簡單的初加工到現在精細加工生產復合飼料的發展歷程,飼料工業的發展對畜牧業快速發展起到重要作用。隨著微生物技術發展和在飼料工業中的應用,飼料行業也迎來了新的突破。TMR 日糧作為反芻動物的重要飼喂技術創新,在我國大中小型養殖場廣泛應用,對保證動物營養均衡,提高動物生產性能起到重要作用。我國傳統的TMR 日糧是將粗飼料和精飼料進行簡單混合,配制成全價日糧直接飼喂動物,雖然能改善飼料適口性,提高采食量,但傳統的TMR 日糧因水分較大,這種日糧保存上有很大問題,一般都是現配現喂,不能長期保存,使用中可能造成變質的危險。全國各地根據本地的實際情況制作TMR 日糧,原料受季節等條件限制,日糧的營養穩定性得不到保障。在這種情況下我國開始引進TMR 發酵技術,希望開發出營養穩定、便于保存、能運輸的TMR 日糧。
我國TMR 日糧配制技術來自國外,最先開始使用的是美國、以色列、澳大利亞等國。在2000 年左右我國開始TMR 日糧的研究,這一時期正是我國奶牛業大發展的時期,TMR 飼料因其能利用多種飼料原料,可以大大降低飼料成本,而且適口性好,受到廣大養殖戶的歡迎,隨著我國對TMR 飼料的不斷研究,我國各地基本建立起了以本地資源為主,多種飼料資源為輔的TMR 日糧配制體系[1]。在2018 年后,我國對農作物秸稈的處理方式進行了嚴格控制,秸稈不允許被焚燒,造成我國每年大約133 億t 的飼料秸稈需要處理,目前秸稈的處理方式主要是能源化、基料化、飼料化,前些年由于我國的畜牧業發展并沒有形成規模化,所以對秸稈的利用量并不大,飼料化程度不高。大多數的養殖企業主要是采用青黃貯的方式進行利用,秸稈轉化效率不高,秸稈過腹后僅能被利用30%,其余70%被浪費。為了提高秸稈利用率,人們在制作青貯飼料時添加了大量的降解微生物,雖然取得了一定的效果,但因為青貯發酵后需要與其他日糧混合或單獨飼喂,大量有利于降解飼料的微生物死亡,造成飼料品質下降。
為解決傳統TMR 日糧保存技術問題,國內外科研人員開發了全混合TMR 發酵飼料,TMR 發酵飼料是將青貯飼料、精飼料、添加劑等原料按照營養需求合理配制,通過包膜等方式形成厭氧條件進行厭氧發酵,發酵后的飼料因為在厭氧條件下能長時間保存。普通的TMR 飼料在常溫條件下一般保存時間不超過24h,由于其主要原料青貯取料生產時,青貯窖內的青貯每次至少取15cm 深的青貯飼料,以防止青貯窖飼料變質,每次取料量大,制作的TMR 飼料較多,在不及時使用的情況下飼料會變質。全混合的TMR 發酵飼料利用微生物發酵方式,將碳水化合物類分解成單糖、多糖、乳糖等物質,在發酵過程中纖維素被降解,飼料柔軟度增高,所以飼料適口性有所提高。發酵后的飼料營養價值會大幅提升,品質較好的TMR 發酵飼料利用率提高到72%,這主要是因為發酵中大量的微生物將纖維素降解,同時微生物合成大量的蛋白質、酶類,提高飼料營養價值。TMR 發酵飼料嚴格按照配制規范制作,粗飼料的長短合理、營養成分按照動物需要配制,所以發酵后的飼料酸堿性具有一定的緩沖能力,在采食后能維持動物瘤胃pH 的穩定性,增加瘤胃微生物的活性,增加有益微生物的數量,減少代謝類疾病的發生。TMR 發酵飼料較傳統的TMR 飼料成本更低,發酵飼料利用了微生物發酵原理,最大程度利用微生物的發酵降解合成,混合日糧發酵后的營養含量提高45%,遠遠高于普通TMR 飼料的31%。TMR 發酵飼料采用裹包的方式,所以能作為商品直接運輸,較傳統TMR 飼料的運輸距離更遠,運輸更加便利[2]。TMR 飼料充分利用工業副產物,特別是易變質的原料將其應用到飼料中,減少資源浪費。
發酵TMR 的制作技術結合了青貯飼料制作技術和全混合日糧的制作技術,利用微生物發酵工程技術進行全混合飼料發酵。微生物工程技術對發酵菌種、發酵原料、發酵條件有嚴格限制,所以在制作發酵TMR 飼料時要根據動物需求合理選擇發酵的原料和菌種,創造適合微生物發酵的環境條件。目前發酵TMR 主要是采用厭氧發酵的方式,所以選擇的菌種主要是厭氧發酵菌,在菌種篩選技術不斷發展下,現在的菌種主要是以復合菌種的形式,主要是將不同營養降級菌配合使用,提高營養物質的分解能力,同時使用少量的好氧菌,減少發酵過程內的氧氣量,保證發酵后飼料能長期儲存[3]。
在規模化生產中因原料、發酵環境、設備等條件的限制,大都采用兩種制作方式,一是拉伸膜包裹的方式,將直接收割后的秸稈粉碎后與其余原料混合調節水分后進行發酵。另一種是袋裝方式,袋裝方式與拉伸膜法相同,只是需要進行壓實。在制作過程中需要接種菌種,菌種分為干式和濕式接種,干式主要是將菌種直接拋灑到發酵原料表面,濕式是將菌種放置到水中,通過設備進行配合,隨著我國秸稈收割打包工藝的改進,我國主要應用濕式噴淋的方式,生產中噴淋設備可以集成到加工設備上,節省人力。
TMR 發酵飼料生產的關鍵條件是水分,一般發酵適宜水分在45%~65%之間,在生產中要精確計算各種原料的水分,根據總水分確定添加的水分量,外源水分在飼料中能形成虹吸作用,飼料在發酵中較干的原料能充分獲得水分,微生物被激活,發酵活動活躍。隨著發酵進程不斷推進,水分在虹吸作用下逐漸降低,發酵活躍度逐漸降低,形成穩定的發酵飼料。另外,發酵中的發酵菌種也非常重要,因為發酵原料都是粗加工的農業生產廢棄物,而且種類較多,所以在發酵前要對飼料原料的營養成分進行測定,根據原料成分選擇菌種。特別是秸稈等飼料纖維素含量較高,選擇單一菌種不能對其降解。所以優先選擇高效的復合菌種。還有發酵中粗飼料品種的選擇也影響TMR 發酵飼料的品質。不同組合的粗飼料相互間可形成組合效應,產生正組合效應的粗飼料一起制作TMR 發酵飼料時,在蛋白質營養價值、SRC 值、氨基酸均衡性、乳酸含量等方面均有所提高,而ADF、NDF 的含量有所降低,可以顯著提高發酵飼料的品質。
TMR 發酵飼料在國外已廣泛使用,我國TMR 發酵飼料技術正處于起步階段,因為我國畜牧業在全國范圍內都有分布,而每個地區的生物都具有多樣性,所以作為TMR 發酵飼料的原料也較多,這對我國TMR 發酵飼料是一個挑戰,我們科研人員要結合生產實際,分析不同原料配合TMR 發酵飼料的技術工藝,努力推動TMR 飼料在我國的廣泛使用,為我國畜牧業發展提供支撐。