秸稈飼料中的微生物技術運用技巧探究

摘要：我國是農業大國，農作物種植規模較大，作物秸稈資源較為豐富，利用微生物技術加工秸稈飼料，能夠大幅降低秸稈資源的浪費。本文簡要介紹了秸稈飼料中所應用的關鍵微生物物質，分析了秸稈飼料微生物處理的原理，并提出5種具體的微生物技術應用方法，希望為秸稈資源化利用提供參考。

關鍵詞：秸稈飼料;微生物技術;降解;發酵;資源化利用

中圖分類號：S816.3

文獻標識碼：A

作者簡介：焦龍（1990-），男，碩士，助教。研究方向：微生物學。

農作物秸稈是寶貴的生物資源之一，在全球能源供應緊張的背景下，已經成為主要的能源來源。數據顯示，農業種植所投入50%的生產要素被轉化為秸稈，我國秸稈年產量雖然可達7億t左右，但秸稈的有效利用率僅為60%，用于秸稈飼料生產的秸稈原料約占15%，秸稈的資源化利用仍有較大的發展空間。

1秸稈飼料中所應用的關鍵微生物物質

1.1微生物

秸稈中纖維素的含量較大，屬于木質纖維，具有較強的不可溶性。微生物中的細菌、真菌、放線菌是秸稈原料降解中的重要微生物物質，能夠形成分解纖維素的物質，其中，細菌芽孢桿菌屬（Bacillus）、類芽孢桿菌（Paenibacillus）、假單胞菌屬（pseudomonas）、弧菌屬（vibrio）、微球菌屬（Micrococcus）、鏈球菌屬（Streptococcus）、梭菌屬（Clostridium）等能夠作用于秸稈，形成大量的纖維素酶以此來分解秸稈中的纖維素;真菌如青霉屬、鐮刀菌屬等，能夠在氧化作用下對秸稈中的纖維素與半纖維素產生較強的分解作用;放線菌中的纖維素諾卡氏菌，在降解秸稈纖維素的同時還能夠固氮，資料顯示，該類菌種每降解1g纖維素可固氮8.6mg[1]。以上微生物質可分解秸稈中所含有的不易被動物消化的纖維素，使秸稈飼料更加廣泛被適用，從而有效增強飼料的利用價值。

1.2酶類物質

應用于秸稈飼料中的酶類物質主要有纖維素酶、半纖維素酶、木質素酶等。其中，纖維素酶的復合體主要由Cx和C1組成，能夠與纖維素形成水解，經過各類反應而產生動物所需的葡萄糖等能量物質，具有較高的飼料價值;半纖維素酶中主要包括β葡聚櫧酶、半乳聚糖酶等，主要用于分解秸稈中的半纖維素，當動物食用飼料時，能夠通過分解降低其腸道內容物黏性，從而增強機體對營養物質的吸收能力;木質素酶能夠降解秸稈中的木質素，并改變秸稈物質結構，從而增強其營養價值。

2秸稈飼料微生物處理的原理

2.1發酵秸稈飼料

在秸稈原料中所含的主要成分含量比例為中性洗滌纖維70%～80%、酸性洗滌纖維50%～60%，而蛋白等營養物質含量僅為5%左右，若直接將秸稈用于養殖會抑制動物的生長;同時，若飼料中的木質素含量過高，將不易被動物機體的瘤胃微生物所降解，會加大其患有消化性疾病的概率。利用微生物菌或酶類物質可對秸稈粗飼料中不易被分解的纖維素、半纖維素、木質素等進行分解，能夠降低纖維素含量至30%左右、木質素降低至9%～14%，從而促使飼料中的一部分形成能量物質直接被動物機體吸收，而另一部分則會被其它物質進一步分解，進而有效增強動物對營養物質的消化與吸收能力。

2.2秸稈降解過程

大多數研究人員認為，秸稈飼料生產過程中所產生的分解工作，主要是腐生微生物如真菌、細菌等經過分解反應，形成各種能夠分解纖維素、半纖維素的酶類物質，從而將相關物質分解為單糖或二糖，再通過氧化反應形成CO2和H2O，或被菌體物質吸收。在氧化過程中CDH酶類物質所發揮的作用特別關鍵，是促進纖維素與木質素降解的主要成分。微生物菌類或酶類物質降解秸稈時，需要各類物質共同協作降解相關物質，才能切實達到較高的降解效果，形成高質量秸稈飼料，從而使秸稈在生物飼料方面的利用率發揮最大效用。

3運用微生物技術處理秸稈的具體方法

3.1青貯飼料

青貯法是一種簡單、可靠且經濟的方法，已經在世界各國畜牧生產中普遍推廣應用。一般青貯飼料就是將秸稈原料放在一個密閉且溫度適宜（30℃左右）的環境中，然后在厭氧菌的作用下將該環境轉化為一個酸性環境，以此來對各種有害微生物的滋生進行有效抑制，從而最大限度保留秸稈營養物質。青貯飼料的生產方法較為簡單，所耗費的成本較低，因此該方法在秸稈飼料化利用中較為常見，但在實際處理秸稈過程中，也會受到各種不可預見因素的影響。

如，在玉米秸稈青貯飼料發酵過程中，其青貯過程的質量控制比較復雜，需要對秸稈存放時間以及青貯后取料厚度進行控制。一般需要在玉米秸稈收割后的48h內進行青貯，青貯前需要利用鍘刀將秸稈切成長度為3～5cm的桿段，然后加入適量尿素攪拌，即可放入密閉青貯倉內進行青貯處理。需要注意的是，秸稈青貯前的存放時間不可過長，否則會降低秸稈飼料的營養成分含量，甚至會造成倉內酸性環境的改變，使腐敗微生物滋生。在進行取料時，要注意每次取料的厚度控制在10cm以上，從而確保飼料內乳酸菌數量符合動物消化的標準[2]。

3.2微貯飼料

微貯法指的是將農作物秸稈與微生物菌一同放到一個密閉的空間內進行發酵，經過一段時間后秸稈中的相關物質即可被分解，從而得到豐富的營養物質，供動物機體所吸收。利用微貯法制作秸稈飼料時，主要是利用活桿菌物質將秸稈中的木質素、纖維素等轉化為糖并與密閉空間內的酸產生反應，從而使pH值降低到4.5～5.0，此時秸稈飼料中的丁酸菌或腐敗物質都不會再繼續繁衍，因此在該環境下秸稈飼料會變得更加松軟，味道更受動物喜歡。

微貯技術比較適合水分含量相對較低的秸稈，如小麥、稻谷、高粱等作物的秸稈，能夠達到很好的發酵效果。一般動物食用微貯飼料其采食速度可提高40%左右，同時消化率也能提高35%。

3.3秸稈生化飼料

菌體蛋白生物是常見的秸稈發酵劑，在特定環境下利用此類物質能夠促使微生物菌類或酶類物質大量繁殖，在飼料發酵過程中能夠將相關物質有效合成游離氨基酸和菌體蛋白，能夠有效增強秸稈飼料的適口性，提高其營養價值，可促進動物腸道吸收。

菌體蛋白生物中的綠色霉菌與飼料酵母混合使用能夠產生良好的發酵效果[3]，能夠將秸稈中50%的纖維素轉換為葡萄糖，且在酵母的吸收作用下，可進一步轉化出更多的單細胞蛋白質，最高可達30%以上，從而大幅增強秸稈飼料的營養價值。秸稈生化飼料可應用于奶牛養殖中，能夠大幅提高奶牛的產奶量。

3.4微生物發酵秸稈飼料

微生物發酵秸稈飼料適用范圍較廣，可根據不同養殖類型進行秸稈飼料長度的劃分，如養牛可將秸稈飼料長度控制在6cm，養羊可控制在3～4cm，此類飼料應用較為靈活，飼養人員可根據養殖實際情況自行組合。

當前較為常用的發酵方法是采用厭氧固體發酵的形式，主要流程如下。復活菌種。一般需要將菌種試劑溶于水中恢復菌種活性，然后將秸稈反復揉搓，為使該過程效果更佳，可先將秸稈分為2～3段，使菌種的滲透性更強;調節秸稈內的水分。在乳酸菌發酵作用下，需要將秸稈濕度控制在70%左右，以此來增強秸稈飼料的發酵效果;秸稈入倉，鋪平壓實。秸稈入倉時，一般需要鋪放厚度為20～30cm的秸稈材料在底層，然后均勻地噴灑攪拌好的菌液，并按照這個厚度比例和噴施方法將所有秸稈分層堆放，當秸稈高度高于倉口40cm左右時，即可封住倉門。必要時，需要在秸稈最上層的表面覆蓋1層塑料膜，減少其與空氣的接觸，降低二次發酵的效果，同時還可升高飼料倉的溫度，使一次發酵效果更加有效。

3.5多維復合酶菌秸稈發酵飼料

利用EM（有益微生物），如乳酸菌群、光合菌群、酵母菌群等，能夠綜合成多維復合酶菌，在秸稈飼料發酵過程中，可有效分解飼料中的木質素、纖維素、半纖維素等組合而成的NDF物質，從而有效提高秸稈的消化率和進食速度。

經過多維復合酶菌發酵而成的秸稈飼料，在糞便除臭、畜禽生長和防病方面也具有一定效果，但由于其需要的微生物菌群種類與數量均較大，不具備較強的經濟適用性，當前還未被普及應用。

4結語

綜上所述，當前農業發展對秸稈價值的認識仍具有極大偏差，在資源化利用方面存在技術局限，開發潛力相對較大。隨著政府對農業技術的研發力度不斷加大，農業微生物技術的開發在一定程度上為秸稈資源化利用的發展提供了契機，秸稈發酵飼料的生產不但可以改善資源的浪費現象，還可以推動國家養殖產業的進一步發展，相關部門應不斷加強微生物技術的研發，提高技術應用的能力，為秸稈資源化利用率的提高奠定基礎。

參考文獻

[1]滕道明，郝明靜，劉召華.秸稈飼料中的微生物技術運用技巧分析[J].中國飼料，2018（02）：61-64.

[2]劉娜，王炳，刁其玉，等.玉米秸稈飼料菌酶復合發酵技術[J].飼料工業，2018，39（17）：45-49.

[3]寧艷春，陳希海，杜寶軍，等.微生物發酵飼料的技術調研及關鍵技術分析[J].飼料博覽，2019（01）：23-26.

（責任編輯 周康）