秸稈飼料熟化技術(shù)及配套機具研究

王立強

摘要：秸稈飼料熟化既可以實現(xiàn)秸稈資源循環(huán)利用，又能解決養(yǎng)殖業(yè)飼料緊缺難題。闡述秸稈飼料熟化的益處，介紹秸稈飼料熟化機的原理、結(jié)構(gòu)及工藝，分析秸稈飼料熟化技術(shù)的社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益，以期為秸稈飼料熟化技術(shù)的推廣提供參考。

關(guān)鍵詞：秸稈；飼料；熟化技術(shù)；配套機具；效益分析

中圖分類號：S548 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）04-0005-02

農(nóng)作物秸稈是一種可供開發(fā)和綜合利用的可再生資源。以往通常將秸稈經(jīng)青儲、氨化及發(fā)酵處理后作為牛、馬等牲畜在秋冬季節(jié)的輔助粗飼料，對于緩解飼料短缺曾起到積極的作用，但也存在諸如時間長、占地多、效率低、工藝參數(shù)難以控制及成本高等不足，有待進一步改善。秸稈飼料熟化是指將秸稈粗飼料轉(zhuǎn)化成牲畜易消化的精細飼料，再封裝并加入酵母菌發(fā)酵做成罐頭飼料，可緩解秋冬季節(jié)飼料短缺的情況，是牛、羊等養(yǎng)殖戶首選的飼料加工處理方式。

1 秸稈飼料熟化的益處

熟化飼料的特點為：1） 飼料原料經(jīng)高溫、高壓處理后，其淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性，因而提高了飼料的消化率和適應性。2） 纖維受機腔內(nèi)的摩擦、剪切作用，纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，增加了可消化纖維的含量。3） 飼料經(jīng)熟化后有殺菌作用，可減少動物疾病，且其含水量低，在貯運過程中不易變質(zhì)。秸稈各主要成分熟化前后含量變化見表1。

2 秸稈飼料熟化技術(shù)的配套機具

2.1 熟化機的原理

秸稈飼料熟化機設計有一副螺桿和螺套，具有混合、剪切和揉搓的功能。螺桿前端呈紡錘形，葉片螺距逐漸減小，秸稈原料進入螺旋擠壓腔內(nèi)后在螺桿、螺套之間受擠壓、摩擦、剪切等作用，其內(nèi)部壓力不斷升高、最大達4 MPa，溫度不斷上升、最高達140 ℃。在3～7 s的時間內(nèi)，熟化機內(nèi)溫度和壓力急劇升高，使得物料細胞壁內(nèi)各層間木質(zhì)素融化及高溫水解、氫鍵斷裂而吸水，組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，蛋白質(zhì)變性，粗纖維破壞，并殺死沙門菌等有害菌。高溫高壓物料從出料口出來，其壓力在瞬間突然釋放，水分發(fā)生部分閃蒸，冷卻后物料呈疏松多孔的結(jié)構(gòu)，膨脹后物料呈團狀、絮狀或粗屑狀，其密度增大、總體變小、總面積增加，利于消化酶接觸面擴大，從而提高飼料的消化率和采食率。

2.2 熟化機的結(jié)構(gòu)

秸稈飼料熟化機主要由螺桿、套筒、強制喂料機構(gòu)等部件組成。工作時，螺桿在套筒內(nèi)轉(zhuǎn)動，物料隨螺桿旋轉(zhuǎn)前進，擠壓腔內(nèi)壓力增加。螺桿頭部為椎體，其與出料口間有間隙，物料在其表面上流過，進一步增大壓力。物料經(jīng)旋轉(zhuǎn)的螺桿輸送，在運動過程中受到螺桿與套筒之間、物料與物料之間的摩擦和剪切作用而產(chǎn)生熱量，使得物料中的水分在很短時間內(nèi)變成過熱水蒸氣，在擠壓腔內(nèi)形成高壓，物料在高溫高壓作用下產(chǎn)生熟化，然后由出料口噴出，形成絲狀或絮狀熟化物。秸稈飼料熟化機的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.3 熟化機的工藝流程

秸稈飼料熟化機的工藝流程如圖2所示。

3 秸稈飼料熟化技術(shù)的效益分析

3.1 社會效益

1） 秸稈綜合利用是緩解資源約束的重要補充。秸稈飼料熟化有利于促進農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，帶動我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)村工業(yè)化的發(fā)展，為畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)保障。

2） 秸稈熟化飼料的出現(xiàn)解決了我國粗飼料嚴重短缺的問題，節(jié)省了大量的精飼料和糧食，并且降低了養(yǎng)殖戶的飼養(yǎng)成本（3 t秸稈熟化飼料的營養(yǎng)價值相當于1 t的糧食），深受廣大養(yǎng)殖戶歡迎。

3） 狼針草為草原區(qū)家畜的基本飼草，含有較多的粗蛋白，其穎果成熟時具有硬尖和長芒，常常刺傷牛、羊的口腔和皮膚，或混入羊毛中影響皮毛質(zhì)量。而秸稈飼料熟化可將狼針草的硬尖和長芒柔化，并在高溫狀態(tài)下完成殺毒滅菌作業(yè)，提高了牲畜飼料的適口性。

3.2 經(jīng)濟效益

以養(yǎng)牛為例分析秸稈轉(zhuǎn)化為飼料的經(jīng)濟效益。種植1 hm2的玉米，所產(chǎn)生的秸稈可加工成25 t秸稈熟化罐頭飼料，用于5頭牛全年飼料，每頭牛平均獲利在6 000元以上。即農(nóng)民種植1 hm2的玉米，僅利用秸稈養(yǎng)殖收入就可達3萬元。

3.3 生態(tài)效益

將秸稈飼料熟化技術(shù)落實到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村屯和農(nóng)戶，使農(nóng)民和養(yǎng)殖戶人人皆知，調(diào)動農(nóng)民飼養(yǎng)牛、羊、豬、鹿等綠色有機家畜的積極性。在養(yǎng)殖家畜較多的村屯設立1～2套秸稈飼料熟化設備，農(nóng)民自愿把秸稈帶來加工成飼料，有償服務、合作雙贏，可實現(xiàn)秸稈飼料熟化的產(chǎn)業(yè)化和循環(huán)模式。同時，養(yǎng)殖業(yè)得到發(fā)展后會形成大量的有機肥料，進行還田肥地，可實現(xiàn)農(nóng)田的生態(tài)養(yǎng)生。

4 結(jié)語

秸稈飼料熟化技術(shù)是農(nóng)民養(yǎng)殖致富的有效途徑，是解決養(yǎng)殖業(yè)飼料緊缺難題的突破性措施。在全國范圍內(nèi)采用公司+農(nóng)戶、種植專業(yè)合作社+養(yǎng)殖戶加盟的方式，快速建立起秸稈熟化飼料從收集、運輸、儲存、加工生產(chǎn)、銷售、飼喂的一條龍服務隊伍，推廣應用農(nóng)作物秸稈高效飼料，實施過腹還田，從而實現(xiàn)秸稈資源的循環(huán)利用，提高農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

Abstract： Straw feed curing can both fulfill the circulating utilization of straw source and solve the problem of lacking feed in the industries. In the article， it expounds the benefits of straw feed curing， introduces the theory， structure and technique of straw feed curing machine， analyzes social， economic and biological benefits of straw feed curing technology， in order to provide a reference for the extension of straw feed curing technology.

Key words： straw； feed； curing technology； matching machine； benefit analysis