实现秸秆发酵饲料产业化--秸秆发酵饲料技术原理与应用示范
- 格式:doc
- 大小:181.00 KB
- 文档页数:14
如何把玉米秸秆发酵饲料喂猪?玉米秸秆发酵喂猪,是国际粮改饲项目的重要一环,节能减排,绿色环保。
咱们说的玉米秸秆其实不是指单纯的秸秆,而是分为全株玉米青贮及刚收割玉米之后的秸秆的黄储。
如果是干的秸秆发酵之后对猪的效果没有很好,主要是营养价值不够。
用玉米喂猪很普遍,但是随着饲料原料价格的不断增高,很多养殖朋友开始寻求低成本养殖方法,玉米秸秆发酵饲料喂猪就是不错的选择,尤其是全株玉米发酵喂猪。
玉米秸秆发酵饲料喂猪,关键过程是发酵。
发酵又离不开饲料发酵剂,也就是说想要发酵玉米秸秆喂猪必须选择合适的饲料发酵剂产品。
经过饲料发酵剂处理之后的青贮玉米,一是青贮玉米可以保持青绿多汁饲料的营养特性;二是青贮玉米消化率高,适口性好;三是青贮玉米可以长期保存;四是青贮玉米单位容积内贮量大;五是降低了养殖成本,更利于提高经济效益。
秸秆发酵方法;1、发酵配比:配置粉碎好(过筛1mm孔))的发酵饲料1000公斤,水350-400公斤(夏天350,冬天400),益加益发酵菌菌液1-2公斤。
2、制作稀释活化发酵液:将1-2公斤菌液倒入350-400公斤水中搅拌均匀备用。
3、将制成的稀释发酵液与1000公斤发酵饲料混合均匀,湿度以手捏成团不滴水,一触即散为宜。
有搅拌机的大型养殖场将稀释发酵液慢慢加入饲料中搅拌均匀即可;没有搅拌机的养殖户将活化发酵液慢慢少量喷到饲料上,用铁锹搅拌均匀,注意:不能有团块、水结块,用手将团块、水结块搓散搅拌均匀。
4、大型养殖场可以将配置好的饲料在地面压实堆成垛或者装入水泥池压实,用塑料薄膜密封;小养殖户可以将饲料装入缸、大塑料桶、池子压实密闭,用塑料薄膜密封,多封几层,保证密封完全不透气。
5、放在常温、防鼠的地方厌氧发酵,根据季节经3-7天(夏3天,春秋5天,冬7天)发酵,发出略带酸甜的浓郁酒曲香味,表明发酵成功。
若只酸不香,没有酒曲香味;或有变白色是密封不完全透气原因发酵不成功,发酵失败的饲料可晒干后重新发酵(稍加大菌种用量)。
农作物秸秆“五化”综合利用技术农作物秸秆是一类具有丰富氮、磷、钾及有机质养分的可再生生物质资源,是农业生产的主要副产品。
随着农业经济快速发展,农民生活条件和农村燃料结构改变,作物秸秆逐渐变为农产品废弃物,秸秆焚烧成为春秋两季农忙时节的标志性现象,同时因其所引发的强雾霾天气等环境问题已成为亟需解决的社会性问题.自1999 年国家环保总局与农业部等部委联合发布《秸秆焚烧和综合利用管理办法》、2008年国务院发布《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》、2011 年国家发改委、农业部和财政部联合发布《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》,2016 年国家秸秆产业技术创新战略联盟发行《中国秸秆产业蓝皮书》、至2017年农业部、国家发展改革委、财政部联合发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》等一系列政策及著作相继对作物秸秆禁烧和综合利用进行界定,阐述总体目标、重点任务和技术措施,并将秸秆“五化”综合利用技术分解为20 余项小类技术,这对稳定农业生态平衡、促进农民增产增收、缓解能源、环境压力具有重要作用。
目前,中国各科研院校针对秸秆“五化”综合利用技术不断地进行研究,取得了丰硕成果。
作物秸秆肥料化利用技术01寒地玉米秸秆还田东北农业大学以玉米秸秆为原料,根据东北寒地垄作特点,将秸秆粉碎的细一些,春季秸秆绝大部分留在垄沟中,对垄顶(作物播种带)的土壤温度影响较小的原理,构建玉米秸秆还田技术模式。
工艺流程如下:玉米秋季机械收获、秸秆粉碎抛撒→沿原垄深松、灭茬→沿深松灭茬带播种玉米或大豆→播后化学封闭除草→苗期垄沟深松→苗期化学除草→中耕追肥→秋季机械收获、并粉碎秸秆. 以玉米秸秆还田现场为例,如下图所示:玉米秸秆还田现场图02秸秆菌糠生物有机肥南京农业大学以稻草、麦秸、玉米秸、大豆秸、甘蔗渣等农业废弃物作为原料,利用工厂化秸秆栽培食用菌的菌糠,经过粉碎、补料、发酵等流程,二次利用秸秆原料,增加了经济效益,减少了秸秆对环境的污染,延长了秸秆循环的链条,促进了秸秆物质的进一步循环利用。
养殖顾问Breeding Consultant饲料博览2015年第10期我国是农业大国,秸秆产量丰富。
在禁牧、舍饲的条件下,秸秆是重要的粗饲料来源。
但是秸秆质地粗硬,直接饲喂存在许多的缺点如适口性差、采食量低、消化率低、营养价值不高等。
由于存在这些不足,秸秆的生物利用率不高,造成了资源的严重浪费。
随着我国饲料加工技术的发展,秸秆饲料化设备的研制应用,使得秸秆的利用率大大提高。
秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称,通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其他农作物(通常为粗粮)在收获籽实后的剩余部分。
农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中。
秸秆是一种粗饲料,含有丰富的纤维素、半纤维素、木质素等粗纤维,这种粗纤维不能为一般的畜禽所利用,但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。
秸秆饲料化利用,是提高秸秆综合利用率的有效途径。
通过物理、化学或生物的处理方法,可以改进秸秆的喂饲价值。
秸秆青(黄)贮技术,又称自然发酵法,把秸秆填入密闭的设施里(青贮窖、青贮塔等),经过微生物发酵作用,达到长期保存其营养成分的一种处理技术方法。
秸秆青(黄)贮的原理是在适宜的条件下,通过有益菌如乳酸菌等厌氧菌的大量繁殖抑制腐败菌等微生物的活动从而达到抑制和杀死多种有害微生物保存饲料的目的。
其关键技术包括窖池建设、发酵条件控制等。
该技术具有饲料营养损失较少、饲料转化率高、适口性强、便于长期保存等优点。
适于该技术的秸秆主要有玉米秸、高粱秆等。
秸秆碱化、氨化技术,是指借助于碱性物质,使秸秆饲料粗纤维内部的氢键结合变弱,酯键或醚键被破坏,纤维素分子膨胀,溶解半纤维素和一部分木质素使反刍动物瘤胃液易于渗入,便于瘤胃微生物发挥作用,从而改善秸秆饲料适口性,提高秸秆饲料采食量和消化率。
秸秆碱化处理应用的碱性物质主要是氧化钙;秸秆氨化处理应用的氨性物质主要是液氨、碳铵或尿素。
目前,广泛采用秸秆碱化、氨化方法主要有堆垛法、窑池法、氨化炉法和氨化袋法。
玉米秸秆发酵饲料本资料由广州农冠生物科技有限公司内部提供一、项目背景和意义我国每年玉米种植面积约3亿亩,年产玉米秸秆高达5亿多吨。
玉米秸秆是非常宝贵的生物资源,研究表明:玉米秸秆蕴含着与普通粮食基本相当的总能(每3-4公斤无棒甜玉米秸秆发酵饲料的能量相当于1公斤玉米的能量:黄玉米秸秆与甜玉米秸秆比较,能量降低30%;干玉米秸秆的能量降低60%),并且还含有许多对畜禽生长发育有益的营养物质,经过专业的发酵菌种加工工艺处理后,能够产生并积累大量的微生物菌体蛋白及有益的代谢产物,如氨基酸、有机酸、免疫球蛋白、维生素、消化酶、活化的微量元素和多种促生长因子,开发成为成本低廉、效益可观的新型饲料资源。
党中央和国务院已把“利用农作物秸秆开发节粮型饲料发展畜牧生产”定为我国今后饲料和养殖业的发展方向。
然而,目前农作物秸秆中仅有不足10%用于饲料加工,且主要用于饲喂牛羊等反刍动物。
其余的大部分秸秆被用作柴烧做饭,甚至付之一炬,在田间直接焚烧,不仅造成严重的资源浪费,而且污染环境。
如果我们把全国的玉米秸秆通过科学的发酵工艺加工处理来制作饲料,每年可获得相当于4000万吨饲料粮,可节约全国饲料用粮的50%,带来可观的经济效益。
实践证明:发酵处理能够显著提高秸秆的营养价值,简单易行、省工省时,便于长期保存和长距离运输,既能充分利用资源,又节省饲料粮食,降低养殖成本,并且能够提高畜禽的免疫力和抗应激能力,降低发病率和死亡率,提高养殖的经济效益,因此具有十分广阔的市场前景。
二、项目技术方案玉米秸秆揉搓粉碎、压缩打包装袋、发酵处理一整套技术由全国高科技农业循环产业发展中心微生物研究所自主研发,采用先进的微生物技术和高效率的农业机械设备,将新鲜的秸秆经过揉搓粉碎、添加秸秆发酵饲料专用菌种,然后压缩装袋密封进行厌氧发酵的操作流程,加工生产出优质的猪、鸡、鸭、鹅、牛羊等畜禽用秸秆发酵饲料。
三、技术优势许多国家的专家、学者都非常重视农作物秸秆资源的研究和开发利用。
养殖与饲料2019年第12期秸秆一般指收获农作物主产品之后剩余的副产物[1],大多是一种粗纤维含量高、蛋白质含量低、养分消化率低、质地粗硬、适口性差、营养价值低的粗饲料。
但我国秸秆资源十分丰富,作为一种非竞争性饲料资源,具有数量大、分布广、种类多和价格低廉等优势。
秸秆发酵饲料制作技术是一种与青贮不同的生物处理技术。
它是通过添加一定量特定的高活性微生物菌种,通过微生物菌种及其产生的酶和代谢产物的作用,生产适口性好、营养丰富、活菌含量高、消化率高的秸秆发酵饲料。
该方法与其他处理方法相比,是一种安全、环境友好、制作季节长、保存期长、不争农时、制作简单、干湿秸秆通用的秸秆生物处理方法,它部分消除了青贮饲料受季节影响、局限于新鲜秸秆、饲料中有益菌单一、取料时处理不当易造成二次发酵而使饲料发霉变质的弊端,也部分消除了秸秆氨化成本较高、喂量大时易引起氨中毒、适口性较差、与农业争肥等氨化的不足。
秸秆发酵饲料成为当前最具应用潜力和发展前景的秸秆饲料化生产技术。
1秸秆发酵饲料制作技术最初的饲料发酵多采用单菌种发酵,但效果不理想。
现在改为多菌种发酵,而多菌种发酵对发酵菌种和发酵工艺的要求更高。
生产实际中使用的常见菌种主要有三大类,即乳酸菌类、芽孢杆菌类和酵母类[2]。
1.1菌种活化与菌液配制用于制作秸秆发酵饲料的菌剂分为液体菌剂和固体菌剂。
液体菌剂的活性好于固体菌剂,但需要配备液体发酵设备。
固体菌剂的优势在于使用方便,对设备要求不高。
秸秆发酵多采用固体菌剂,在与秸秆饲料原料混合前需要对菌种进行活化。
菌种活化就是将保存状态的菌种放入适宜的培养液中,使其处于增殖状态,并使菌种逐渐适应培养环境,获得纯而活力旺盛、数量足够的菌液。
菌种活化过程就是用纯净水,加入红糖烧开溶解,配制成含糖量10%的糖液,再冷却至30~40℃之后,加入菌种使菌种复活,拌匀后放置2h 即可使用。
1.2原料准备各种农作物秸杆均可作为制作发酵饲料的原料。
科技成果——秸秆发酵节能饲料生产技术技术开发单位邓州市鸣扬生物科技有限公司适用范围该技术适用于种植业和畜牧养殖业。
尤其适宜在秸秆资源丰富,且畜牧养殖业较发达地区推广。
可建区域化配送中心和饲草储备基地,裹包成品便捷运输。
该技术运行稳定,对环境条件干扰不敏感,生产过程容易控制。
成果简介该技术利用秸秆、玉米粉、碳酸氢铵、红糖、食盐、活性生化菌或复合霉菌混合经厌氧发酵制成饲料。
经河南省科学技术信息研究院查新,结果为“国内未见有相同文献报道”。
主要生产工艺:秸秆粉碎——预混——厌氧发酵——包装。
饲养牲畜食后抗病能力增强,粪便恶臭减少,空气中氨浓度下降到26.5ppm,臭气强度降到2.5级以下,达到国家无公害养殖标准(GB18407.3)。
技术效果实现了秸秆的资源化利用,减少秸秆焚烧带来的污染,提高了秸秆作为饲料的营养附加值。
每利用1吨秸秆,减少二氧化碳排放0.9吨。
生产过程能耗低,且无废水、废气、粉尘排放。
饲养牲畜食后抗病能力增强,粪便恶臭减少。
应用情况(1)河南三色鸽乳业有限公司,500头奶牛养殖。
地址:南阳市经一路1号。
(2)南阳市卧龙区光彩养殖场,300头肉牛养殖。
地址:蒲山镇马营村南岭南高速北1500米。
(3)南阳黄牛科技中心,100头肉牛养殖。
地址:南阳市信臣路。
(4)淅川县稼恒隆养殖农民合作社,200头肉牛(西门塔尔)养殖。
地址:九重镇张冲移民新村养殖场。
市场前景预计到2020年,河南省各类秸秆资源总量将突破1亿吨,以小麦、玉米为主。
该技术实现了秸秆100%饲料资源化利用,无污染,低成本,处于国内领先水平,技术成熟,工艺路线和配套设备完善,2016年在国内同行业中占市场总量份额大约1%。
该技术的推广,可有效满足我省畜牧养殖业饲草市场需求,并减轻秸秆焚烧带来的环境污染。
张掖市玉米秸秆饲料化利用高效运行模式的探索与实践权金鹏;甘辉林;顾新民;马垭杰;宋福超【摘要】本文立足张掖市玉米秸秆资源的自然禀赋,针对制约玉米秸秆饲料化利用的瓶颈因素,通过采取引进玉米秸秆青贮发酵促进剂等微生物制剂,集成配套和示范推广玉米秸秆饲料化利用一体化技术,成功实践并探索建立了“示范带动整体开发模式、合作社专业化运行模式、定单运行模式、一点对多源的秸秆收集贮运模式、技术承包服务模式、循环利用模式、行政业务双轨管理模式、校地合作模式”等八个玉米秸秆饲料化利用和高效运行模式,实现了玉米秸秆饲料营养品质和利用效率的最大化,初步形成以玉米秸秆青贮为主链的较为成熟的农作物秸秆饲料化利用技术体系.【期刊名称】《中国牛业科学》【年(卷),期】2014(040)002【总页数】4页(P57-60)【关键词】玉米秸杆;饲料;运行模式;实践【作者】权金鹏;甘辉林;顾新民;马垭杰;宋福超【作者单位】甘肃省张掖市草原工作站,甘肃张掖734000;甘肃省张掖市草原防火办,甘肃张掖734000;甘肃省张掖市草原工作站,甘肃张掖734000;甘肃省张掖市草原工作站,甘肃张掖734000;甘肃省张掖市世行项目办,甘肃张掖734000【正文语种】中文【中图分类】S8-1我国作为一个农业大国,农作物秸秆数量大、种类多、分布广,每年秸秆产量7亿t左右,以玉米产生秸秆数量最大,其次为小麦、水稻。
其中,30%用作燃料,25%用作饲料,2%~3%作为工副业生产原料,6%~7%直接还田,还有35%剩余秸杆未被合理利用。
据粗略统计,全国焚烧的秸秆约占总储量的30%,由此带来严重空气污染,已成为一个社会问题。
与此同时,秸秆作为一种资源,其应用前景广阔,其综合利用也成为政府、企业和科技人员的一项崭新课题。
目前很多发达国家通过科技创新,为农作物秸秆的综合开发利用找到了多种用途,除传统的将秸秆粉碎还田作有机肥料外,还有秸秆饲料、秸秆汽化、秸秆发电、秸秆乙醇、秸秆建材等新产品。
欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍造成资源浪费。
饲料营养要丰富、新鲜、清洁、卫生,能满足相应品种、日龄和用途兔的生理需求,过期、变质、发霉或受污染的饲料不能饲喂,更换饲料时要“由少到多,循序渐进”。
3.3 做好免疫 根据附近区域或本场兔病的流行规律制定相应的免疫程序,并严格按时按要求实施,每次免疫21d后进行相应抗体检测,不合格的,要及时补免或重免。
收稿日期:2022 03 07农作物秸秆饲料化的利用技术陆 刚(广东省江门市新会区,广东江门529100)中图分类号:S816.5 文献标识码:B 文章编号:1005-7307(2022)05-0026-003 秸秆饲料主要是指以甜高粱、玉米、芦苇、棉花等秸秆粉碎加工而成的纤维饲料,是反刍动物的主要饲料。
大力推广农作物秸秆饲料化利用技术,通过开展秸秆饲料配送、建立秸秆加工示范点等措施,解决因秸秆焚烧造成的环境污染问题,减少农村面源污染,进一步推动农牧业生态循环发展。
1 秸秆利用饲料化的经济和环境意义秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称,通常指麦、稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其他农作物(通常为粗粮)。
有资料显示,全国每年的玉米秸秆可收集资源量超过6亿t,约占世界秸秆总量的25%。
但是,目前我国农作物秸秆的处理方式较为不合理,多是焚烧或还田,而仅少量用于造纸等行业。
上述秸秆处理方式不仅引起环境污染、造成秸秆资源浪费、破坏土壤营养结构,甚至不利于应对能源紧张的社会现状。
面对能源日益紧张的今天,需加大秸秆资源开发力度,丰富资源类型,利于保护环境,提高资源的利用效率。
秸秆纤维素、半纤维素与木质素紧密结合、相互缠绕构成粗纤维,是植物细胞壁的主要成分。
这些天然有机高分子化合物结构很牢固,只能吸水润胀,不能为单胃动物的消化液和酶所分解,消化率很低。
纤维素是由β 1,4键的葡萄糖单元所组成的长链状大分子,其葡萄糖亚基排列紧密有序,形成类似晶体的不透水的网状结构,以及分子间结合不甚紧密的无定形区域。
玉米秸秆青贮饲料发酵技术应用作为牛羊牲畜饲料的基本原料,玉米秸秆可以进行青贮,同时也可以直接进行牲畜的喂养,对于玉米秸秆进行加工和处理,使之成为具有非常高营养价值的饲料,不但能够有效的推动畜牧业的未来发展,同时也能够制造非常好的生态效应和经济效应。
具体来看,玉米秸秆的发酵技术主要是把玉米秸秆进行发酵之后把其中的蛋白质以及淀粉等物质降解成为动物比较容易吸收的氨基酸以及单双糖等,从而提升动物们对于饲料的消化效率,这种效果是机械加工无法做到的。
在对于玉米秸秆进行发酵之后,可以提升其所具有的营养,减少玉米秸秆进行青贮和黄贮的时间,从而延长保质期。
同时也能够加强秸秆饲料的适应能力,使得牲畜的采食速度提高,从而加强牲畜的免疫力,预防各种疾病,减少牲畜粪便造成的污染,不但能够改善牲畜的饲养环境,同时也能够提升牲畜肉和奶的质量。
标签:玉米秸秆;青贮饲料;发酵技术引言:玉米这种作物是作为饲料的基本原料,同时也是工业以及农业的重要资源。
玉米秸秆当中有着非常多的营养成分以及其他的可利用成分,可以较好的作为畜牧业的饲料。
一直以来,玉米秸秆都是牲畜饲料的主要原料。
这里所说的玉米秸秆发酵技术实际上就是把玉米秸秆进行发酵之后,把其中的营养物质进行降解,从而成为动物们容易吸收的小分子物质,提升动物们的消化效率,不但可以提升其中所蕴含的营养成分,同时也能够提升牲畜的免疫能力,预防疾病。
对于玉米秸秆的发酵处理,对于畜牧业发展和生态环境保护都有着非常重要的意义。
1.玉米秸秆青贮饲料发酵技术的材料和方法探析1.1材料。
首先要把干燥的玉米秸秆进行切割,切割成为两厘米左右的长度。
其次利用秸秆专用的发酵剂,来对其进行发酵,发酵剂当中所含有的成分包括酵母菌、乳酸菌、淀粉酶以及蛋白酶和纤维素酶等等。
具体来看就是把玉米秸秆、饮用水和盐以及玉米粉进行搅拌。
1.2方法。
首先在干燥的玉米秸秆当中加入食盐和水,同时和各种活化的菌种进行混合。
青秸秆直接加水。
实现秸秆发酵饲料产业化——秸秆发酵饲料技术原理与应用示范秸秆加工利用的意义不言而喻。
从政府角度讲:秸秆加工处理减少焚烧带来的空气污染;秸秆加工成饲料可减少饲料用粮,解决人畜争粮问题。
从养殖业角度,提高秸秆营养价值,节省饲料用粮和饲料蛋白,降低养殖成本,提高经济效益。
人们的愿望:利用发酵秸秆饲养畜禽,节省部分饲料用粮,降低饲养成本,增加经济效益。
畜牧业节省1斤粮食= 农业多生产1斤粮食。
解决人畜争粮问题。
现实养殖中:为什么牛羊可以食草长肉?为什么奶牛可以食草生奶?为什么牛羊反刍动物可以饲喂尿素节省饲料蛋白?当然,人们更希望猪禽也能食草长肉生蛋!关于秸秆的利用问题一直受到各级政府部门和诸多专家的重视,也研制生产出了众多的菌剂产品。
那么我们此项技术的总体水平、理论依据和技术可行性究竟如何?任何一项行之有效的技术措施必须有充分合理的理论依据,利用发酵秸秆替代部分饲料用粮和饲料蛋白,必须建立在有其它相应的营养物质存在的基础之上,否则为无源之水!我们所创立的秸秆发酵饲料及畜禽养殖技术体系就是模拟反刍动物瘤胃微生物作用原理创立的体外人工瘤胃发酵技术。
一、秸秆发酵饲料技术项目可以概括为模拟瘤胃微生物发酵原理、创立体外人工瘤胃发酵技术、降解木质纤维素产生有机酸、利用无机氮源合成菌体蛋白、节省饲料用粮和饲料蛋白、降低饲养成本提高养殖效益。
即1项应用技术、2个理论依据(瘤胃微生物发酵利用木质纤维素、瘤胃微生物吸收利用无机氮合成菌体蛋白)、产生2个重要的基础营养物质(挥发性脂肪酸、菌体蛋白)、3个方面的效果(即开拓利用秸秆发展养畜空间、节省30%~50%粮食和40%~70%蛋白饲料、并有效防治肠道疾病)。
为什么反刍动物能够利用纤维素中的能量?为什么反刍动物能够利用非蛋白氮减少蛋白饲料的用量?大量研究表明,反刍动物的瘤胃微生物在对粗纤维的消化和非蛋白氮的分解利用过程中起着重要作用。
二、瘤胃微生物在反刍动物的瘤胃中栖息着复杂多样的各种微生物,包括瘤胃原虫、瘤胃细菌和瘤胃厌氧真菌等。
它们按形态和功能分为:1、纤维素降解细菌:有瘤胃球菌(Ruminococcus)、产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)等,主要发酵产物为琥珀酸、乙酸和甲酸。
该类菌具有很强的降解纤维素的能力,是瘤胃中主要的粗纤维降解细菌。
2、淀粉降解菌:有牛链球菌(Streptococcus bovis)、嗜淀粉瘤胃杆菌(Ruminobacter amylophilus)等菌株。
牛链球菌在瘤胃中广泛存在,能降解淀粉,但不能降解纤维素,发酵产物为乳酸。
嗜淀粉瘤胃杆菌主要发酵底物为淀粉,是瘤胃中主要淀粉降解菌之一。
3、蛋白降解细菌:除了主要的纤维素降解菌株外,大多数瘤胃细菌都具有某些蛋白酶活性。
嗜淀粉瘤胃杆菌(R. amylophilus)是目前已知的蛋白降解活性最高的菌株之一,因为它也有淀粉分解能力,所以被认为在动物淀粉日粮消化中起重要的作用。
4、乳酸产生菌:乳酸是瘤胃中重要的中间代谢产物,它可由很多细菌菌株产生,但日前一般认为瘤胃中产生乳酸较多的是牛链球菌(Streptococcus bovis)和乳酸杆菌(Lactobacillus)。
5、酸利用菌:可利用乳酸的细菌有反刍兽新月形单胞菌(Selenomonas ruminantium)、埃氏巨球形菌(Megasphaera elsdenii)等。
该类菌株可利用葡萄糖、乳酸生长,乳酸发酵主要产生丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸。
6、瘤胃厌氧真菌:瘤胃厌氧真菌能产生一系列的纤维素酶和半纤维素酶,主要为木聚糖酶和酯酶,以及果胶酶等。
瘤胃厌氧真菌不能进行有氧呼吸,只能通过厌氧发酵获得能量,发酵底物含有的能量部分转化成发酵终产物,如乙醇、乳酸、甲酸等。
三、瘤胃微生物的消化作用1、碳水化合物的消化瘤胃微生物产生的α-淀粉酶、果聚糖酶、半纤维素酶和纤维素酶等,可将纤维素、可溶性糖(如淀粉)逐级分解至葡萄糖,再经发酵最终产生挥发性脂肪酸(VFA,主要为乙酸、丙酸和丁酸)、乳酸、二氧化碳等产物。
挥发性脂肪酸大部分在瘤胃内被吸收利用。
反刍动物可以利用所吸收的乙酸与丁酸合成乳脂。
另外,微生物还可以利用分解纤维素所产生的单糖或双糖合成自身的糖原,贮存于菌体内,在微生物进入皱胃和小肠后,这些糖原又可成为宿主动物的葡萄糖来源之一。
2、蛋白质的分解与合成日粮中的蛋白质有50%以上可被瘤胃微生物的蛋白酶分解为氨基酸,后者在微生物脱氨酶的作用下生成氨、二氧化碳和有机酸。
随后在有能量供应的条件下,微生物利用碳水化合物分解的代谢产物作为碳架,与氨合成氨基酸,重新转变为微生物菌体蛋白,随后再被动物消化和利用。
瘤胃微生物也可直接利用非蛋白氮(如尿素和铵盐等)合成氨基酸,然后转变为菌体蛋白质。
反刍动物最大的营养特点就是能够借助瘤胃微生物的作用,利用日粮蛋白(或非蛋白氮)降解产生的氨、肽和氨基酸作为氮源,利用日粮碳水化合物发酵产生的挥发性脂肪酸(VFA)和ATP分别作为碳骨架和能量合成微生物菌体蛋白(MCP)。
日粮中的碳水化合物(包括淀粉、纤维素、半纤维素等)在瘤胃微生物的作用下生成乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸(VFA),这些挥发性脂肪酸是反刍家畜主要的能量来源,可以满足宿主动物总能量需要的70%~80%。
微生物菌体蛋白是反刍动物最主要的氮源,能提供蛋白需要量的40%~80%。
四、瘤胃微生物对碳水化合物的降解机理通常淀粉(粮食)作为畜禽重要的能量来源。
对于反刍动物,由于淀粉在瘤胃中大部分被瘤胃微生物所降解,所以也是瘤胃微生物生长的重要能量来源。
关于淀粉的代谢过程大家都比较熟悉,但对于纤维素由于不同的组成结构造成了功能上的巨大差异。
纤维素虽同淀粉和糖原一样是由葡萄糖构成的,但其葡萄糖分子间的连接方式却有所不同,淀粉和糖原分子组成中的葡萄糖是D-葡萄糖以α-1,4糖苷键相连接,而纤维素则是D-葡萄糖以β-1,4糖苷键相连接。
纤维素的降解需要一系列酶的协同作用,而这些酶均可由瘤胃微生物所产生。
纤维素酶能催化纤维素的水解反应,从而打开纤维素的糖苷键,得到最终产物——D-葡萄糖。
目前所知纤维素酶由C1酶、Cx酶和β-葡萄糖苷酶(纤维二糖酶)组成。
C1酶主要是破坏结晶纤维素,使其活化,Cx酶则将经C1酶活化的纤维素分解成纤维二糖,最后由β-葡萄糖苷酶水解纤维二糖为葡萄糖。
纤维素酶作用模式图纤维素水解模式图在反刍动物的瘤胃中,碳水化合物(包括淀粉、纤维素等)的降解可分为两个阶段:首先是复杂的碳水化合物在各种酶的作用下降解成简单的糖类;然后这些简单的糖类迅速被微生物利用转化成丙酮酸,丙酮酸再经过各种代谢途径进行发酵,发酵终产物主要有乙酸、丙酸、丁酸、甲烷等。
多糖降解产生丙酮酸的主要途径瘤胃中丙酮酸代谢的主要途径刍动物对饲料碳水化合物(包括纤维素、半纤维素、淀粉等)的吸收主要以挥发性脂肪酸(VFA)的形式进行。
研究表明,VFA约占反刍动物吸收总能量的70%左右,因而,VFA在反刍动物碳水化合物营养中占有重要地位。
五、瘤胃微生物利用无机氮源合成菌体蛋白的机理反刍动物瘤胃中有大量微生物,决定了其对饲料有独特的消化生理特点。
随着反刍动物营养学研究的深入和饲喂技术的发展,尿素等非蛋白氮(NPN)已广泛应用于牛羊的生产中,可部分代替饲料中的天然蛋白质。
瘤胃微生物能分解饲料中的纤维素,同时,反刍动物也可利用微生物产生的脲酶,将饲料中加入的非蛋白氮(NPN)分解成氨和二氧化碳,然后微生物利用氨作为氮源,与饲料中碳水化合物分解产生的酮酸共同作用,合成微生物菌体蛋白。
经研究分析发现:瘤胃中40余种瘤胃细菌对氮源的要求,其中80%的菌株能够利用氨态氮作为唯一氮源生长,26%的菌株必须依靠氨态氮生长,55%的菌株既可以利用氨态氮,也可以利用氨基酸氮生长。
这些菌体蛋白(MCP)有很高的营养价值,其提供的氨基酸占反刍动物小肠内氨基酸总量的40%~80%,并具有相对稳定的氨基酸类型与配比。
菌体蛋白在胃肠蛋白酶的作用下,被分解为氨基酸,从而在小肠中被吸收利用。
在反刍动物饲料中经常加入尿素等无机氮源,以增加动物对氮素的利用率。
饲料中的尿素不能被动物直接吸收,而是进入瘤胃后在脲酶的作用下,分解为氨和二氧化碳。
瘤胃微生物再利用氨合成菌体蛋白,菌体蛋白进入真胃和小肠后被吸收。
反刍动物利用尿素非蛋白氮的过程饲料添加剂品种目录(中华人民共和国农业部公告第1126号2008)非蛋白氮:尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、液氨、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、缩二脲、异丁叉二脲、磷酸脲。
适用范围:反刍动物但是,单胃动物不能直接利用非蛋白氮,只有通过微生物的发酵形成菌体蛋白,才能被吸收利用。
根据上述原理秸秆发酵饲料技术概括为:模拟瘤胃微生物发酵原理;创造了体外秸秆发酵技术。
给猪禽增添一个人工瘤胃;让牛羊再造一个人工瘤胃。
用秸秆纤维素替代淀粉能量;合成菌体蛋白节约蛋白饲料。
有效利用秸秆资源发展养殖。
六、秸秆发酵的研究与利用状况利用微生物发酵秸秆可以使秸秆中的纤维素、半纤维素得以降解,其降解产物可以进一步被酵母菌等微生物利用,转化成优质的菌体蛋白。
不仅可以提高粗纤维、果胶和蛋白质的利用效率,而且产生的多种有机酸能够软化秸秆、改善秸秆的适口性,使畜禽采食量提高,显著提高其生产性能,节约饲养成本;同时,含有的多种有益微生物对改善瘤胃微生物发酵、调整胃肠道的微生态平衡、防治肠道疾病具有重要作用。
目前常见的秸秆微生物发酵菌剂中含有:乳酸菌、酵母菌、丝状真菌、芽孢杆菌四大类,各有其特点和用途,但主要目的和作用是改善秸秆的适口性和调整动物胃肠道微生态平衡。
目前常见的秸秆微生物发酵菌剂中含有:乳酸菌、酵母菌、丝状真菌、芽孢杆菌四大类,各有其特点和用途,但主要目的和作用是改善秸秆的适口性和调整动物胃肠道微生态平衡。
(1)乳酸菌:乳酸菌发酵产生乳酸能够软化秸秆、改善发酵饲料的适口性、提高采食量,并且达到保护饲料的目的(降低pH)。
但乳酸菌产生分解酶的能力较低,产生的乳酸又不能改变秸秆粗纤维的结构,因此,对动物消化率的提高影响不大。
(2)酵母菌:酵母菌在有氧的条件下细胞大量增殖,利用其它微生物发酵产物,合成自身蛋白质和B族维生素等营养成分。
酵母细胞一般含蛋白质50%左右,是很好的蛋白饲料。
酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,使发酵饲料具有特殊的酒香味。
但酵母菌本身一般不能产生分解秸秆纤维素的各种酶类,只能利用其它微生物分解秸秆后产生的单糖等代谢产物合成菌体蛋白,因此,在生产实际中多用于和其它微生物配合使用,提高蛋白质的合成效率。
(3)丝状真菌:主要包括曲霉和木霉,如黑曲霉、米曲霉、康氏木霉等,此类菌株能产生多种纤维素酶、蛋白酶,可对秸秆中的粗纤维进行有效降解,但丝状真菌主要是通过固体发酵方式制备菌剂,发酵过程粗放,产品质量不稳定。