王利賓,孫利娜,谷子林(.河北省獻(xiàn)縣農(nóng)業(yè)局,河北 獻(xiàn)縣 0650;.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北 保定 0700)
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生物發(fā)酵非常規(guī)飼料在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用
王利賓1,孫利娜1,谷子林2
(1.河北省獻(xiàn)縣農(nóng)業(yè)局,河北獻(xiàn)縣062250;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北保定071001)
摘要:隨著飼料資源的日益緊缺,非常規(guī)飼料資源開(kāi)發(fā)利用成為熱點(diǎn)。文章對(duì)生物發(fā)酵非常規(guī)飼料在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行概述,并對(duì)發(fā)酵技術(shù)在非常規(guī)飼料原料中的開(kāi)發(fā)利用前景作以展望。
關(guān)鍵詞:非常規(guī)飼料;生物發(fā)酵;開(kāi)發(fā);應(yīng)用
飼料是畜牧業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來(lái),隨著我國(guó)畜牧業(yè)的高速發(fā)展,玉米、大豆等常規(guī)飼料需求也越來(lái)越大。我國(guó)的非常規(guī)飼料來(lái)源廣泛,產(chǎn)量巨大,但由于非常規(guī)飼料常含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子或毒素,存在適口性差、飼用價(jià)值較低等缺點(diǎn),需要經(jīng)過(guò)特殊加工才能使用。
目前,非常規(guī)飼料的加工方法主要有物理、化學(xué)、生物發(fā)酵法。物理法主要是通過(guò)簡(jiǎn)單的干燥、粉碎等途徑提高飼料的消化利用率;化學(xué)法主要是通過(guò)添加一些化學(xué)藥品,達(dá)到對(duì)非常規(guī)飼料脫毒、殺菌等效果;生物發(fā)酵法則是利用多種有益微生物發(fā)酵非常規(guī)飼料,在這一過(guò)程中飼料被軟化,抗?fàn)I養(yǎng)因子被分解,產(chǎn)生了許多益生菌、活性小肽、促生長(zhǎng)因子等,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大幅提高,同時(shí)還可避免酸堿等化學(xué)法對(duì)環(huán)境的污染,相比于前兩種方法,在處理效果和環(huán)保方面都有明顯優(yōu)勢(shì)[1]。Van Wlinsen等研究報(bào)道,飼喂發(fā)酵飼料的豬糞便中的大腸桿菌數(shù)顯著減少(P<0.05)[2]。同時(shí),發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣可以用作沼氣,廢液、廢渣可以用作生物有機(jī)肥。本文對(duì)生物發(fā)酵非常規(guī)飼料在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用情況作以綜述。
農(nóng)作物秸稈是在獲取農(nóng)產(chǎn)品后所剩余的所有主要含纖維素的物質(zhì),包括禾谷類、豆類、薯類、油料類、麻類以及棉花、甘蔗、煙草、瓜果等多種作物的秸稈。我國(guó)每年各類秸稈年產(chǎn)量近7億t[3]。但由于秸稈飼料中粗纖維含量高(35%~40%),蛋白質(zhì)含量低(3%~5%),畜禽消化率低,適口性差,直接飼喂很難滿足畜禽營(yíng)養(yǎng)需要,所以每年僅有3%~5%的秸稈作為飼料使用。近年來(lái),我國(guó)將發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用到秸稈的加工處理中,借助微生物、酶制劑對(duì)秸稈進(jìn)行發(fā)酵降解,減少纖維素含量,提高蛋白質(zhì)、脂肪、有機(jī)酸、消化酶的含量,從而提高其在動(dòng)物體內(nèi)的利用率。
秦廣軍等利用由芽孢桿菌、乳酸菌、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶等生物活性物質(zhì)復(fù)合而成的發(fā)酵劑對(duì)玉米秸稈進(jìn)行降解,發(fā)酵后的玉米秸稈飼料粗蛋白質(zhì)含量提高到11%~14%,粗脂肪含量提高到3%~4%,有機(jī)酸含量提高10倍以上,各類消化酶含量增加4~5倍;將發(fā)酵后的玉米秸稈以20%添加到30頭體重為50 kg的商品育肥豬飼糧中,進(jìn)行60 d飼喂,飼料成本降低46.03元·頭-1,純收入增加47.73元·頭-1,經(jīng)濟(jì)效益顯著[4]。有學(xué)者通過(guò)發(fā)酵稻草制備飼料,先將稻草鍘成長(zhǎng)5~8 cm的小段,每100 kg稻草添加3 kg尿素,尿素用30 kg水溶解后均勻噴灑在稻草上,接種發(fā)酵桿菌,放入窖池中壓實(shí)蓋膜密封,常溫下15~20 d后即可飼用,其蛋白質(zhì)含量可提高數(shù)倍,適宜飼喂牛、羊等反芻動(dòng)物[5]。
餅粕是在油料壓榨取油后的副產(chǎn)物,主要包括花生餅、向日葵餅、胡麻籽餅、油茶餅、菜籽餅、油棕餅、椰子餅等。花生餅、芝麻餅、向日葵餅等不含毒素的餅粕可直接作為蛋白質(zhì)飼料使用;而菜粕、棉粕等因含有毒素需經(jīng)脫毒后才能利用。近年來(lái),有學(xué)者將發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用到餅粕脫毒當(dāng)中,取得了較好的效果。
菜粕含有豐富的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)元素,但同時(shí)由于其含有芥子苷、異硫氰酸酯、植酸、單寧等有毒物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子而限制了其在飼料中的應(yīng)用。脫毒后的菜粕總能量達(dá)4 300 kcal·kg-1,是一種僅次于大豆蛋白的植物蛋白質(zhì)飼料,而菜粕的價(jià)格僅是豆粕的60%,降低了養(yǎng)殖成本。吳明文等用發(fā)酵菜粕替代飼糧中部分豆粕飼喂豬,結(jié)果表明,添加發(fā)酵菜籽粕的飼料與全部添加普通豆粕的飼料相比,可顯著提高仔豬平均日增重(P<0.05),顯著降低料肉比(P<0.05),有效降低仔豬腹瀉發(fā)生率,說(shuō)明飼料中添加發(fā)酵菜籽粕代替豆粕是可行的[6]。棉粕由于含有棉酚、環(huán)丙烯類脂肪酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子而在飼料中不能得到充分應(yīng)用。何濤利用固態(tài)發(fā)酵法對(duì)棉粕進(jìn)行脫毒,經(jīng)測(cè)定發(fā)酵后的棉粕棉酚的降解率約70%,將其應(yīng)用到雞的日糧中,與對(duì)照組相比,發(fā)酵棉粕未對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能、肉品質(zhì)、免疫器官指數(shù)及表觀能量和蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生顯著影響,當(dāng)添加量為20%時(shí),腸道乳酸菌數(shù)量顯著增加(P<0.05),大腸桿菌數(shù)量顯著降低(P<0.05),且最節(jié)省成本[7]。
果蔬渣是水果、蔬菜經(jīng)加工利用后的副產(chǎn)物,來(lái)源廣泛。我國(guó)是水果、蔬菜的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),果蔬渣的產(chǎn)量巨大。果蔬渣含有維生素、礦物質(zhì)、粗纖維素、粗脂肪、果糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),很適合作發(fā)酵基質(zhì)。通過(guò)有氧或厭氧發(fā)酵,能夠消除或減少其抗?fàn)I養(yǎng)因子,提高酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的消化率,提高蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素及未知生長(zhǎng)因子等生物活性物質(zhì)的水平[8-9]。
秦蓉采用“白地霉+熱帶假絲酵母+康氏木霉”為發(fā)酵菌種發(fā)酵蘋果渣,并加入尿素1.5%和硫酸銨2%,按接種比例2?2?1、接種量10%、料水比1?0.8,在32℃下發(fā)酵72 h,經(jīng)檢測(cè)發(fā)酵產(chǎn)物粗蛋白質(zhì)含量提高到31.2%,粗纖維含量下降到12%,所測(cè)17種氨基酸含量均有較大幅度提高,其中蛋氨酸和谷氨酸的提高率>200%[10]。徐興軍等以馬鈴薯渣為原料,通過(guò)微生物(黑曲霉、白地霉、啤酒酵母、熱帶假絲酵母和產(chǎn)朊假絲酵母)發(fā)酵作用使無(wú)機(jī)氮轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮,生產(chǎn)出單細(xì)胞蛋白飼料,并將其作為肉兔飼料使用,說(shuō)明該飼料可促進(jìn)肉兔增重,降低飼料消耗,提高肉兔日糧中蛋白質(zhì)的利用率和兔肉的脂肪含量[11]。
我國(guó)每年產(chǎn)生大量畜禽糞便,這些有機(jī)廢棄物若不加以充分利用,會(huì)對(duì)人類、其他生物以及畜禽生存環(huán)境產(chǎn)生巨大威脅。從資源的角度看,這些有機(jī)廢棄物是良好的可再生資源。畜禽糞便含有大量未消化的蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)元素、粗脂肪,若對(duì)其進(jìn)行干燥脫水后,再進(jìn)行發(fā)酵除去其惡臭味和微生物,則可以作為飼料使用[12]。
有研究采用發(fā)酵法制作了牛糞發(fā)酵飼料,用牛糞15 kg、稻糠和谷糠35 kg(小米糠殼),摻水35~ 37.5 kg(冬季加熱水),水溫升到30℃時(shí)攪拌均勻,裝進(jìn)池子或水缸,不用壓緊,加蓋或用麻袋覆蓋,在40~45℃下經(jīng)48h即可發(fā)酵完成。通過(guò)檢測(cè),100g新鮮牛糞中含粗蛋白質(zhì)3.04 g,粗脂肪0.78 g,這種經(jīng)過(guò)發(fā)酵的牛糞具有酸、甜、香、軟熟和稍帶酒味的特點(diǎn),與中曲發(fā)酵飼料基本相同,其適口性好,豬喜食,因此增重快。梁巍等將兔糞暴曬2~ 3 d,粉碎后噴灑開(kāi)水(加水量以手握成團(tuán)落地即散為宜),然后裝入水缸或塑料袋內(nèi)壓緊、封嚴(yán)進(jìn)行厭氧發(fā)酵,當(dāng)發(fā)酵溫度達(dá)到40℃時(shí)即可利用,此法既可殺菌,又能提高兔糞的適口性,發(fā)酵后的兔糞松散柔軟,有酒香味,適口性較好[13]。有研究報(bào)道,將鮮豬糞500 kg、麥糠120 kg、獻(xiàn)皮100 kg、米糠100 kg,加入發(fā)酵菌粉1.2 kg(多種酵母菌、絲狀真菌、乳酸菌等混合菌),經(jīng)試驗(yàn)發(fā)酵后,其產(chǎn)物可不再添加任何飼料直接飼喂母豬[14]。
我國(guó)非常規(guī)飼料來(lái)源十分廣泛,除以上非常規(guī)飼料外,還有用微生物發(fā)酵法處理糟渣、花生殼、城市餐飲泔水等來(lái)制備生物飼料。
劉玉芝等利用多種糟渣(醬油渣、豆腐渣、白酒渣)接種不同有益微生物,經(jīng)固體發(fā)酵處理后飼喂蛋雞,結(jié)果表明,日糧中添加接種有益菌的糟渣飼料后蛋雞產(chǎn)蛋率、總蛋重、飼料轉(zhuǎn)化率比常規(guī)組均有顯著提高(P<0.05),破蛋率和死淘率顯著降低(P<0.05),對(duì)蛋殼品質(zhì)沒(méi)有影響,且日糧成本降低0.029元·kg-1,提高了養(yǎng)殖效益[15]。潘國(guó)家采用嗜酸乳桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母活菌等復(fù)合益生菌半固態(tài)混合發(fā)酵花生殼粉,用其替代15%全價(jià)飼料飼喂生長(zhǎng)育肥豬,結(jié)果表明,豬的生長(zhǎng)速度和料重比與完全飼喂全價(jià)飼料相比無(wú)顯著差異(P> 0.05),但飼喂成本顯著降低(P<0.05),且對(duì)豬的生長(zhǎng)有益無(wú)害[16]。張戶等將自行發(fā)酵的城市餐飲泔水飼料以不同比例添加到肉用土雞飼料中,通過(guò)測(cè)定采食量、日增重、料肉比、屠宰性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),泔水發(fā)酵飼料可用于肉雞生產(chǎn),其中以10%~20%的添加量較適宜[17]。
隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展,飼料資源短缺將成為毫無(wú)爭(zhēng)議的現(xiàn)實(shí),而以往被當(dāng)作廢物的非常規(guī)飼料資源的開(kāi)發(fā)也將會(huì)日益受到重視。發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用到非常規(guī)飼料的開(kāi)發(fā)利用中,具有低能耗、低成本、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于提高非常規(guī)飼料質(zhì)量、減少當(dāng)前飼料用糧對(duì)我國(guó)糧食安全的壓力。另外,隨著發(fā)酵技術(shù)的日益成熟及對(duì)非常規(guī)飼料研究的日益深入,通過(guò)發(fā)酵非常規(guī)飼料,還可以生產(chǎn)酶制劑,提高其附加值。
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Applications of Biological Fermentation Unconventional Feed on Livestock Production
WANG Libin1, SUN Lina1, GU Zilin2
(1. Xian Country Agricultural Bureau of Hebei Province, Xian Country 062250, Hebei China;
2. College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, Hebei China)
Abstract:With the growing shortage of feed resources, exploitation and utilization of unconventional feed re?sources become the focus. In this paper, the applications of biological fermentation unconventional feed on livestock production was summarized, the application prospect of fermentation technology in unconventional feed exploitation were discussed.
Key words:unconventional feed; biological fermentation; development; application
作者簡(jiǎn)介:王利賓(1984-),男,河北邢臺(tái)人,碩士,中級(jí)畜牧師,主要從事畜禽養(yǎng)殖技術(shù)和畜產(chǎn)品品質(zhì)控制的推廣。
收稿日期:2015-03-30
中圖分類號(hào):S831.5;S816.6
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1001-0084(2015)05-0040-03