粗劣秸稈是怎樣變成高蛋白優(yōu)質飼草的
——多功能復合菌劑發(fā)酵秸稈優(yōu)化理論與展望

文│李毓堂（中國系統(tǒng)工程學會草業(yè)委員會名譽會長）

粗劣秸稈是怎樣變成高蛋白優(yōu)質飼草的
——多功能復合菌劑發(fā)酵秸稈優(yōu)化理論與展望

文│李毓堂（中國系統(tǒng)工程學會草業(yè)委員會名譽會長）

一、秸稈優(yōu)化飼用的生物技術革命

1.科研挑戰(zhàn)不可能，秸稈優(yōu)變夢成真。人們很早就夢想：如果能把每年產(chǎn)生七八億噸常被焚燒丟棄的農(nóng)作物秸稈變?yōu)楦郀I養(yǎng)優(yōu)質飼草該有多好，為此，人們早就在秸稈飼用中，采用了青貯、微貯、氨化等發(fā)酵技術，雖然使秸稈性狀與營養(yǎng)成分略有提高，但都不能從根本上改變秸稈的質量。如今，夢想成真。由河北農(nóng)大生命科學院教授朱寶成帶領的科研團隊經(jīng)十幾年的艱辛努力，研發(fā)出秸稈經(jīng)特種多功能復合菌劑發(fā)酵轉化為高蛋白飼草的創(chuàng)新技術。

從特種菌種分離篩選研究，菌種密集繁育實驗到復合菌劑工廠化生產(chǎn)，從飼用試驗、中試養(yǎng)殖到重點農(nóng)戶推廣示范，都取得了突破性成果。這項技術使秸稈在噴灑一定比例的特種復合菌劑和無機氮（硫酸銨）的發(fā)酵過程中，通過菌種降解木質素、纖維素，將無機氮轉化為菌絲蛋白，富集益生菌和增加各種氨基酸含量，最終成為高蛋白、富能量、多營養(yǎng)、易消化的優(yōu)質飼草，不僅可用于草食家畜，還能飼用于豬禽養(yǎng)殖。并且菌劑具有密度高（每克含100億個芽苞菌）、成本低（發(fā)酵1千克秸稈的菌費僅五六分錢）、保質期長（3～5年）等優(yōu)點。2008年，此項創(chuàng)新科學技術在由資深微生物學家陳文新院士和盧良恕、任繼周、魏春江院士等十一位專家組成的成果鑒定會上，被評為“國際先進水平”。多年來在許多省區(qū)試點實際應用中都取得顯著成果，得到當?shù)剞r(nóng)牧民和地方政府的稱贊。

2.用科學數(shù)據(jù)回答質疑。正如許多新生事物問世常遭質疑一樣，秸稈多功能復合菌劑發(fā)酵優(yōu)化技術誕生以來，經(jīng)常有人提出質疑，問題焦聚于：特種菌劑在秸稈發(fā)酵中是否真能降解木質素、纖維素？秸稈發(fā)酵后的粗蛋白增量是真蛋白還是無機氮的反應，最終無機氮的含量還有多少？在特種菌劑發(fā)酵中，原秸稈中含有的益生菌和氨基酸有何變化，對提高秸稈營養(yǎng)成分起何作用，等等。無疑這些關鍵問題，如不能得到科學解答，就不能清除人們的質疑。

對此，河北農(nóng)大生命科學院微生物學副教授李紅亞在“木質素纖維素酶芽苞桿菌的分離篩選及其對秸稈的發(fā)酵作用》博士科研論文中，作了解答。科研以玉米秸稈為代表，在特種復合菌劑發(fā)酵中，經(jīng)用現(xiàn)代精密科學儀器測出的數(shù)據(jù)，顯示出以下四大功效;

一是發(fā)酵中通過菌種激活增強秸稈中木質素纖維素酶的活力，使木質素纖維素半纖維素分別降解31%、19.17%、18.8%，大幅增加可溶性糖和揮發(fā)性脂肪酸等能量物質。

二是發(fā)酵中通過菌種高效利用無機氮轉化為菌絲生物蛋白，使粗蛋白含量由原4.94%提高到12.37%，真蛋白達到10.24%，原加無機氮（硫酸銨）的殘留量僅為0.0043%，吸收轉化率近100%。

三是特種菌劑發(fā)酵營造了有利環(huán)境，使秸稈中的益生菌群得到大量繁殖富集。發(fā)酵結束時，有益芽苞桿菌含量達到2.95X108CFUg-1，乳酸菌達到4.51X108CFUg-1，酵母菌達到1.49X108CFUg-1。同時，放線菌、霉菌等腐敗菌被完全抑制。

四是特種菌劑發(fā)酵使秸稈中的氨基酸含量成倍增加。氨基酸總含量提高100.5%。其中富營養(yǎng)的賴氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、異氨酸、鉻氨酸、丙氨酸的增幅都達一倍以上。

以上科學數(shù)據(jù)，足以詮釋答疑，也加深了我們對特種菌劑發(fā)酵秸稈多功能的理性認識。

二、秸稈優(yōu)變意義深遠

1.秸稈優(yōu)變意義深，環(huán)保興牧利民生。中央歷來提倡對農(nóng)作物秸稈綜合高效利用，然而貫徹落實中由于缺乏科學有效的核心技術措施，因而進展緩慢，以致秸稈焚燒、養(yǎng)殖業(yè)成本高等問題不僅長期存在，且還有加重的趨勢。

從國情剖析來看，秸稈焚燒的本質是效益問題，由于秸稈利用價值低，不值錢，農(nóng)民不珍惜。優(yōu)良飼草料不能快速發(fā)展的本質是條件問題，由于草原退化缺草，農(nóng)田種草資源有限，人工種草須大量投資卻無著落，所以優(yōu)質飼草不能大幅增產(chǎn)。農(nóng)牧民收入低的實質是產(chǎn)值問題，由于農(nóng)畜產(chǎn)品（含秸稈）附加值不能大幅提高，所以財源不旺。由此看來，把資源豐富的秸稈變?yōu)楦咝б娴膬?yōu)質飼草料，確是一項切合國情的戰(zhàn)略性技術舉措，因為：

把秸稈變廢為寶，大幅提高利用價值和經(jīng)濟效益，就使農(nóng)民從實際中珍惜秸稈，主動放棄焚燒。這就從根本上化解了秸稈焚燒問題，有利于生態(tài)環(huán)境保護。

秸稈優(yōu)化的高蛋白飼草，具有資源廣成本低的優(yōu)勢，因而是又好又快大量發(fā)展優(yōu)質飼草的捷徑。它同發(fā)展人工種植優(yōu)良牧草相配合，就形成雙輪驅動，大大緩解我國飼草料嚴重短缺依靠大量進口的壓力，促進奶牛業(yè)、牛羊育肥業(yè)、豬業(yè)朝著少用糧、高質量、低成本、好效益方向轉型升級。

秸稈變?yōu)楦叩鞍罪暳希艽蠓黾愚r(nóng)民收入。以我國農(nóng)村人均3畝年產(chǎn)1噸秸稈計算，優(yōu)化后的優(yōu)質飼草以每噸1000～1200元計，扣除發(fā)酵成本，人均收入可增加1000元左右。如能延長產(chǎn)業(yè)鏈到養(yǎng)殖和畜產(chǎn)品加工，收入更會幾倍增加。

秸稈優(yōu)化高蛋白飼草生產(chǎn)+機械化將形成一個新型的規(guī)模大、成本低、效益高的綠色優(yōu)質飼草產(chǎn)業(yè)。目前，河北省的一家農(nóng)機公司（金土地）同中國農(nóng)機化院合作，已研制出專門用于秸稈特種菌劑發(fā)酵生產(chǎn)的移動式流水線機械設備。把秸稈就地收集——切碎加工——噴灑菌劑輔料——裝袋青貯——運輸貯存等作業(yè)組成一條生產(chǎn)線，并具有效率高成本低的特點。這為企業(yè)開辟新型的秸稈優(yōu)化高蛋白綠色飼草產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了條件。

2.政府引領拓廣深，興農(nóng)濟世再創(chuàng)新。研發(fā)出好技術，就要關注普及并引領向廣度深度拓展。為了推動秸稈多功能復合菌劑發(fā)酵優(yōu)化技術全面實施并向廣深發(fā)展，特建言獻策如下：

建議主管部門，將這一戰(zhàn)略技術舉措列入農(nóng)業(yè)、環(huán)保、科技、教育工作的推廣實施計劃。

建議農(nóng)業(yè)部門制定《農(nóng)作物秸稈特種復合菌劑發(fā)酵優(yōu)化飼草質量分級標準與檢驗制度》、《農(nóng)作物秸稈特種復合菌劑發(fā)酵優(yōu)化飼草技術規(guī)程與監(jiān)測制度》，并推動有關檢驗、檢測設備的完善與應用。

建議教育、科技部門繼續(xù)支持此項科研創(chuàng)新技術向深度廣度延伸發(fā)展，并培養(yǎng)后續(xù)高端人才隊伍。因為特種菌劑發(fā)酵秸草這一戰(zhàn)略性基礎創(chuàng)新技術，還有很大研發(fā)潛力和應用空間。諸如：深化發(fā)現(xiàn)篩選更多的功能菌種，開發(fā)更多的高效發(fā)酵菌種組合，深化研發(fā)菌劑發(fā)酵對瓜果蔬菜等特種作物枝藤葉蔓的優(yōu)化作用與效益，深化研發(fā)特種菌劑發(fā)酵對天然草灌喬植物枝條葉稈的優(yōu)化功能與效益，深化研究不同優(yōu)化飼草用于不同畜禽養(yǎng)殖效果與最佳配方，以及這些不同因子交叉組合的相互效用等。

建議將這項創(chuàng)新科技列入國家援外農(nóng)業(yè)科技項目。近些年來，印尼、印度等一些國家因秸稈焚燒煙霧波及鄰國，引起強烈反應。可見許多發(fā)展中國家也存在秸稈焚燒嚴重污染環(huán)境問題。如果將特種菌劑發(fā)酵秸稈優(yōu)化技術，援引給發(fā)展中國家，定會起到促進生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)民增收和環(huán)境保護的作用。