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文檔簡(jiǎn)介
1、百益寶em發(fā)酵秸稈飼料的應(yīng)用研究第一章 綜述部分 一、前言 現(xiàn)代世界面臨的三大問(wèn)題:食物問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題和能源問(wèn)題??梢哉f(shuō),這三大問(wèn)題的解決都與微生物有關(guān),就飼料來(lái)說(shuō),隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,保證家畜必需的蛋白飼料越來(lái)越缺乏,需要解決我國(guó)飼料蛋白質(zhì)嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀,積極利用再生資源,利用各種農(nóng)副產(chǎn)品加工的廢料生產(chǎn)飼料蛋白,是一條重要途徑。 據(jù)有關(guān)方面估計(jì),全世界每年約有纖維素資源1000億噸,我國(guó)約有50億噸,其中農(nóng)作物秸稈(麥秸、稻草、玉米秸等)就達(dá)5億噸左右。這些農(nóng)作物秸稈能用于青
2、貯飼料的是少數(shù),大多數(shù)用作燃料和肥料,即使作為飼料的一小部分也多采用傳統(tǒng)的直接飼喂方法,消化利用率很低。若將秸稈進(jìn)行微生物處理,或理化處理,或綜合處理,則可大提高動(dòng)物的消化吸收率。其中,微生物處理技術(shù),特別引人注目,全世界都在努力探索深入研究,并取得了很大進(jìn)展。 EM有效微生物技術(shù)已被廣泛推廣于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、林果業(yè)及生態(tài)環(huán)保等領(lǐng)域,以及各種工業(yè)廢料再利用中。然而專門搞作物秸稈發(fā)酵轉(zhuǎn)化利用的研究報(bào)告較少。本實(shí)驗(yàn)先后對(duì)稻草、玉米稈、花生稈等進(jìn)行了EM發(fā)酵實(shí)驗(yàn),意在探索EM發(fā)酵各種秸稈的性及適宜的EM發(fā)酵條件。 二、 農(nóng)作
3、物秸稈資源量及應(yīng)用現(xiàn)狀 1。資源量 19501972年期間,全世界的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以每年2。85%的速度增長(zhǎng),而其后的十年(19721981年)中,世界農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)的速度卻降為每年的2.5%。而全世界人口仍正迅速增長(zhǎng),2000年達(dá)61億,人口的增長(zhǎng)要求有更多農(nóng)作物供給,加大了對(duì)自然環(huán)境的壓力。人類為了增加食物生產(chǎn),更多地使用機(jī)器、化肥、農(nóng)藥等,最終增加了單位耕地面積上礦物能的投入。雖然糧食產(chǎn)量明顯提高,但能量轉(zhuǎn)化食物的效率卻顯著降低。而在人類千方百計(jì)增加糧食生產(chǎn)的同時(shí),卻又有許多可以轉(zhuǎn)化成人類食物的東西沒有得到應(yīng)有的利用而被丟棄了。據(jù)估計(jì),每年地球上由光合作用生產(chǎn)的生物質(zhì)約1500億
4、噸,其中11%(約160億噸)是由耕地或草原產(chǎn)生的,可作為人類食物或動(dòng)物的飼料部分約占其中的1/4(約為40億噸),也就是說(shuō)75%為廢棄物。在40億噸的產(chǎn)品中,經(jīng)過(guò)加工最后供人類直接食用的大約僅為3.6億噸。而每年生產(chǎn)的廢棄物(包括收獲和加工過(guò)程中的)約為135億噸,有待開發(fā)利用,將其轉(zhuǎn)化成食品或飼料。 據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)報(bào)道,世界上種植的各種谷物每年可提供秸稈17億噸,其中大部分未加工利用。我國(guó)的各類農(nóng)作物秸稈資源十分豐富,總產(chǎn)量達(dá)7億多噸,其中稻草2.3億噸,玉米2.2億噸,豆類和秋雜糧作物秸稈1。0億噸,花生和薯類藤蔓、甜菜葉等
5、1.0億噸,一般情況下,作物秸稈中碳占絕大部分,主要糧食作物水稻、小麥、玉米等秸稈的含碳量約占40%以上,其次為鉀、硅、氮、鈣、鎂、磷、硫等元素。秸稈:有機(jī)成分以纖維素、半纖維素為主,其次為木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、氨基酸,樹脂、單寧等。 我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展,副產(chǎn)品的數(shù)量也不斷增加,如農(nóng)作物秸稈、藤蔓、皮殼、餅粕、酒糟、甜菜渣、蔗渣、廢糖蜜、食品工業(yè)下腳料、禽畜制品下腳料、蔗葉及各種樹葉、鋸末、木屑等數(shù)量極大。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年農(nóng)作物秸稈約為5億噸,稻殼3030萬(wàn)噸,薯蔓854萬(wàn)噸,甜菜渣萬(wàn)噸,廢糖蜜402萬(wàn)噸,酒糟1583萬(wàn)噸,禽糞7300
6、萬(wàn)噸。(李仲昌等,1989),其中除豆餅用作高蛋白飼料部分農(nóng)產(chǎn)品加工廢物和作物秸稈作為造紙的原料外,大部分副產(chǎn)品沒有得到利用或沒有得到充分利用。我國(guó)是個(gè)人口多,資源相對(duì)較少的國(guó)家,因此,把數(shù)量巨大的農(nóng)業(yè)廢棄物(特別是農(nóng)作物秸稈)加以充分開發(fā)利用,變廢為寶,不僅可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益,還會(huì)收到重要的環(huán)境效益和社會(huì)效益。 2、我國(guó)農(nóng)業(yè)秸稈利用現(xiàn)狀 秸稈利用的方式很多,當(dāng)前我國(guó)主要是還田利用,飼料化處理和作為工業(yè)生產(chǎn)原料三種: (1)秸桿還田利用: 秸稈還田是主要利用方法之一,93年我國(guó)秸稈還田的面積達(dá)到491萬(wàn)Km,秸稈
7、還田的方法分為整株還田技術(shù),有根茬粉碎還田技術(shù)和傳統(tǒng)漚肥還技術(shù)。實(shí)行秸稈還田對(duì)改造中低產(chǎn)農(nóng)田,緩解我國(guó)氮,磷,鉀的比例失調(diào),彌補(bǔ)磷、鉀化肥不足有十分得要意義。但秸稈還田不當(dāng)也會(huì)帶來(lái)不良的后果。我國(guó)年產(chǎn)約5億 秸稈,是一項(xiàng)寶貴的有機(jī)化肥資源,目前焚燒秸稈的現(xiàn)象仍十分嚴(yán)重,不但浪費(fèi)了資源,而且污染空氣,有時(shí)還會(huì)引起火災(zāi),隨處堆放秸稈不但占用場(chǎng)地,而且會(huì)堵塞道路,妨礙交通,污染水源。 (2)作為生產(chǎn)原料利用 秸稈較多地應(yīng)用于造紙和編織行業(yè),食用菌生產(chǎn)等,近年又興起了秸稈制炭技術(shù), 紙質(zhì)地膜,纖維密度板等。利用農(nóng)作物秸稈等纖
8、維素廢料為原料,采取生物技術(shù)的手段發(fā)酵生產(chǎn)乙酸,糠醛,苯酚,燃料油氣,單細(xì)胞蛋白,工業(yè)酶制劑,纖維素酶制劑等,在日、美等發(fā)達(dá)國(guó)家已有深入研究和一定生產(chǎn)規(guī)模。 (3)秸稈飼料化利用 隨著生產(chǎn)的發(fā)展,人民生活的提高,人民要求有更多的動(dòng)物食品,而畜牧業(yè)的發(fā)展又受飼料的制約。目前我國(guó)人均糧食占有量不足400Kg,難于拿出更多的糧食滿足畜牧業(yè)發(fā)展的需要。必須擴(kuò)大飼料來(lái)源,開發(fā)新的飼料資源,提高飼料質(zhì)量和飼料效率。一些植物殘?bào)w(纖維性廢棄物)往往因營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低,不能直接用作飼料,但如果將它們進(jìn)行適當(dāng)處理,即可大大提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和可消化性。具體處理方法
9、一般有微生物處理和飼料化加工兩類。 1微生物處理 一般來(lái)講,農(nóng)作物殘?bào)w中都含有碳水化合物、蛋白、脂肪、本質(zhì)素、醇類、醛、酮和有機(jī)酸等,這些成分大都可被微生物分解利用。這些微生物含有較多的蛋白,其中動(dòng)物所必須的氨基酸含量也較高并含有較豐富的維生素,可作為人的高蛋白食物,加到動(dòng)物飼料中可大大提高飼料效果。 2飼料化加工 主要利用薯類,藤蘿,玉米秸稈,甜菜葉等加工制成氨化青貯飼料,稻草作為草食性動(dòng)物的食料等。目前,全國(guó)的加工處理量約1000萬(wàn)T。其方法有秸稈的氨化、青貯和微生物發(fā)酵貯存
10、,熱噴、抒、搓、壓餅等。秸稈作為飼料的影響因素主要是纖維素含量高,粗蛋白和礦物質(zhì)含量低,并缺乏動(dòng)物生存所必需的維生素A、D 、E等以及鈷、銅、S 、Na、Se、I等礦物元素,能量值很低。3、當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)秸稈利用中存在問(wèn)題 (1)土壤有機(jī)質(zhì)降低與秸稈廢棄的矛盾 由于過(guò)多地施用化肥尤其是化肥,造成了土壤板結(jié),地力下降,并導(dǎo)致農(nóng)作物病蟲害增多,作物品質(zhì)下降等,而我國(guó)大量的農(nóng)作物秸稈資源卻被焚燒,未能還歸士壤或進(jìn)行開發(fā)利用。 (2)秸稈還田等技術(shù)推廣阻力較大 秸稈降解
11、是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及的問(wèn)題很多。首先,農(nóng)作物秸稈主要由纖維素、半纖維、木質(zhì)素三大部分組成,均難被微生物所分解,所以秸稈在土壤中被M分解轉(zhuǎn)化周期較長(zhǎng)。其次,還田數(shù)量,土壤水分,粉碎程度等影響秸稈還田的數(shù)量的效果,第三,還田后,使害蟲呈增多趨勢(shì)。第四,由于秸稈含氮量低C/N比值般在(60-100)/1,而分解秸稈時(shí)自力需要吸收一定的N 素,直接還田時(shí)需添加一定的N、P、K肥料,加速M(fèi)分解和避免發(fā)生M與農(nóng)作物爭(zhēng)氮影響苗期生長(zhǎng)。 (3)露天燃燒秸稈嚴(yán)重污染 農(nóng)村露天燃燒秸稈污染大氣,亂堆亂棄秸稈污染水體,影響村容鎮(zhèn)貌,由于燃燒秸稈導(dǎo)
12、致火災(zāi)事故頻頻發(fā)生,且導(dǎo)致大氣污染,直接影響民航、鐵路、高速公路的正常運(yùn)營(yíng)。 (4)秸稈資源的開發(fā)利用率低 稻草、麥秸等這類纖維素副產(chǎn)品少量用于編織,造紙、漚肥或秸稈還田,相當(dāng)大的部分沒有被利用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),世界上被利用的秸稈不足2%,我國(guó)目前的秸稈利用率為33%,其中大部分未加處理,經(jīng)過(guò)技術(shù)處理利用的僅占2.6%。綜合利用的潛力很大。 三、EM技術(shù)簡(jiǎn)介 EM是有效微生物群的(Effective Micro orgonims)的縮寫,它是由日本琉球大學(xué)比嘉照
13、夫教授50年代開發(fā)的新技術(shù)是經(jīng)光合細(xì)菌,乳酸菌,酵母菌,放線菌及發(fā)酵型絲狀真菌為主的5科10屬80多種微生物復(fù)合培養(yǎng)而成,在農(nóng)牧業(yè)上有巨大作用,EM生物技術(shù)可使畜禽處于微生物 控制之下,減少畜禽發(fā)病,促進(jìn)增重,提高肉品品質(zhì),消除糞尿惡臭,達(dá)到降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益的目的,是一種改善畜禽“內(nèi)環(huán)境”,效果好,成本低,玩副作用,耐高溫不污染環(huán)境的高新技術(shù)產(chǎn)品。 EM 的代表菌種: 1。光合微生物好氣性和嫌氣性 如光合的細(xì)菌類和藍(lán)澡類,微生物利用太陽(yáng)熱能或紫外線將土壤中的硫氫和碳?xì)浠衔镏械臍浞蛛x出來(lái),變有害為無(wú)害
14、,并和CO2、氮等合成糖類、氨基酸、維生素、生物活性物質(zhì)(激素)等。 2、放線菌-好氣性 產(chǎn)生的化學(xué)分泌物具有抗生物質(zhì),對(duì)病原微生物有抑制作用,增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能,放線菌常和光合細(xì)菌并存,以獲取氨基酸來(lái)繁殖自身。 3、醋酸桿菌好氣性 它從光合作用微生物中攝取糖類固定氮,被固定的氮供植物生長(zhǎng),另一部分還給光合細(xì)菌,形成好氣性和嫌氣性細(xì)菌的共存結(jié)構(gòu)。 4、乳酸菌嫌氣性 攝取光合細(xì)菌生產(chǎn)的物質(zhì),分解在常溫下不易分解的木質(zhì)素和纖維素
15、,使未腐熟的有機(jī)酸發(fā)酵,轉(zhuǎn)化成動(dòng)植物有效的養(yǎng)分。 5、酵母菌好氣性 能促進(jìn)有機(jī)物的轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生促進(jìn)細(xì)胞分裂的生物活性物質(zhì),同時(shí)酵母菌還對(duì)促進(jìn)其它有效微生物增重的基質(zhì)(食物)的生產(chǎn)起著重要作用。它所產(chǎn)生的單細(xì)胞蛋白是動(dòng)物的有效養(yǎng)分,對(duì)動(dòng)物有保健作用。 EM是把已篩選出的好氣性屏氣性微生物菌群,通過(guò)采用適當(dāng)?shù)谋壤酮?dú)特的發(fā)酵工藝加以混合,培養(yǎng)而得到的含有多種微生物的一個(gè)大群落,其中的各種微生物在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中能分泌或產(chǎn)生一些有用物質(zhì),成為各自或相互生長(zhǎng)的基質(zhì)和原料,通過(guò)相互間的這種共生增殖系統(tǒng),
16、形成一個(gè)復(fù)雜而穩(wěn)定的具備多種功能的微生態(tài)系統(tǒng)。 四、EM在畜牧生產(chǎn)中的作用 1、EM含有多有益微生物,其中乳酸屬的多種桿菌,在體內(nèi)厭氧狀態(tài)發(fā)酵乳糖,產(chǎn)生乳酸而形成的酸性環(huán)境可有效地抑制腸道腐敗菌的繁殖,促進(jìn)有益微生物的生長(zhǎng),從而減少腸道疾病的發(fā)生。EM中的光合細(xì)菌群在本身生長(zhǎng)過(guò)程中,產(chǎn)生大量Vc和VE等從而提高畜禽的抵抗力,酵母菌細(xì)胞含有的高量超氧化物歧化酶(SOD),可有效地催化體內(nèi)超氧陰離子自由基(O2-1),轉(zhuǎn)換成無(wú)害的H2O2和O2,解除O2-1對(duì)機(jī)體的毒害作用,而放線菌的大多數(shù)菌種,在代謝過(guò)程中能產(chǎn)生不同類型 的抗生素,從而確保畜禽健康。 2、
17、提高畜禽生產(chǎn)性能,降低飼養(yǎng)成本,增加經(jīng)濟(jì)效益。 EM中的許多菌體本身就含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如光合細(xì)菌,蛋白質(zhì)含量在60%以上,并富含各種維生素,特別是Vb12,葉酸和生物素,這些微生物加到飼料中,作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被畜禽攝取利用,從而促進(jìn)生長(zhǎng)。同時(shí),E央發(fā)酵過(guò)程中,還能產(chǎn)生大量生物活性物質(zhì),如維生素,各種消化酶,內(nèi)分泌激素及促進(jìn)生長(zhǎng)的刺激因子,從而調(diào)整和提高畜禽各器管的生理功能,促進(jìn)畜禽生長(zhǎng),增加產(chǎn)蛋和產(chǎn)奶量。乳酸菌可攝取光合細(xì)菌產(chǎn)生的物質(zhì),分解飼料中的粗纖維,使其轉(zhuǎn)化為畜禽有效的養(yǎng)分。 3、改善禽產(chǎn)品品質(zhì),生產(chǎn)綠色食品
18、; EM是一種復(fù)合微生物菌劑,不含任何化學(xué)有害物質(zhì),無(wú)毒副作用,不污染環(huán)境,用它作原料或配制成的飼料所生產(chǎn)的產(chǎn)品是安全可靠,無(wú)公害,綠色食品。采用EM技術(shù)飼養(yǎng)畜禽的生存環(huán)境,還可顯著提高機(jī)體的抵抗力和免疫力,減少疾病的發(fā)生,從而大大減少抗生素,激素和化學(xué)藥物的使用,并使畜禽產(chǎn)品品質(zhì)大為改善。 4, 消除糞便惡臭,改善環(huán)境衛(wèi)生。 畜禽糞便中有相當(dāng)數(shù)量的含氮物質(zhì),極易腐敗分解,產(chǎn)生惡臭,不僅污染空氣,而且臭氣及所含氨氣和硫化氫等有害物質(zhì)還嚴(yán)重影響禽的健康和生長(zhǎng),EM中含有大量的纖維素分解菌,半纖維素分解菌,
19、固氮菌及乳酸菌。這些微生物與畜禽腸道內(nèi)的有益菌相互協(xié)同,能有效增強(qiáng)腸道的活動(dòng)功能,從而提高蛋白質(zhì)的利用率。同時(shí),EM可以競(jìng)爭(zhēng)性排斥或抑制在原有腸道內(nèi)的腐敗菌群,阻止外來(lái)有害菌的侵襲,從而減少蛋白質(zhì)的氨及胺的轉(zhuǎn)化,使腸內(nèi)及血液中氨的含量下降,減少隨糞便排出的氨量,臭味得到有效控制。 5,擴(kuò)大飼料來(lái)源節(jié)約糧食。 發(fā)酵桔桿等粗飼料,提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。EM在發(fā)酵過(guò)程中,產(chǎn)生大量的微生物酶,促使纖維素一木聚糖鏈和木質(zhì)素聚合物酯鍵被酶解,增加秸稈的柔軟性和膨脹度,提高了粗飼料消化率。EM中纖維分解菌和半纖維分解菌,可將部分木質(zhì)素類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖類,同時(shí),
20、EM發(fā)酵時(shí)還產(chǎn)生大量營(yíng)養(yǎng)豐富的微生物菌體及其有益的代謝產(chǎn)物,如AA、維生素、抗生素、激素等,提高了粗飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,并且有酒曲香味和蘋果香味。 發(fā)酵畜禽糞便,開發(fā)蛋白飼料資源。雞糞經(jīng)EM發(fā)酵后,不僅殺死病原微生物,去除臭味,改善適口性,還可合成大量糖類,氨基酸和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并產(chǎn)生大量生物活性物質(zhì),使其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到提高。 綜上所述,由于EM中的各種有益微生物的綜合協(xié)同作用,對(duì)促進(jìn)畜牧生產(chǎn)及環(huán)境凈化方面有顯著作用,尤其對(duì)解決我國(guó)生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)中存在的飼料資源不足,抗生素使用過(guò)多和畜禽糞便污染等問(wèn)題
21、提供了一個(gè)較理想的途徑,有著廣闊的應(yīng)用前景。 五、EM發(fā)酵秸稈的機(jī)理 在秸稈發(fā)酵過(guò)程中,由于有效微生物在適宜的溫度和厭氧條件下,生長(zhǎng)繁殖旺盛,分泌酶也多,秸稈中纖維素-本聚糖鏈以及本質(zhì)素聚合物酯鍵被酶解,增加了秸稈的柔軟性和膨脹度,使反芻動(dòng)物瘤胃能直接與纖維素接觸,從而提高了粗纖維的消化率。同時(shí)在發(fā)酵過(guò)程中,部分木質(zhì)纖維素類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖,糖又被有機(jī)酸發(fā)酵菌轉(zhuǎn)化為乳酸和揮發(fā)性脂肪酸,使PH值降至4。0-5。0左右,抑制了丁酸菌腐敗等有害菌的繁殖,使秸稈能夠長(zhǎng)期保存。秸稈等粗飼料經(jīng)過(guò)有益菌發(fā)酵后,飼料中的纖維素,淀粉,Pr等復(fù)雜的大分子有機(jī)
22、物在一定程度上降解為動(dòng)物容易消化吸收的單糖,雙糖和氨基酸等小分子物質(zhì),從而提高了飼料的消化吸收率,起到了飼料機(jī)械起不到的深度生物加工作用,粗飼料發(fā)酵過(guò)程中還產(chǎn)生并積累大量營(yíng)養(yǎng)豐富的有效微生物菌體及有用的代謝 中間產(chǎn)物,如氨基酸,有機(jī)酸以及醇、醛、酯、維生素、激素、微量元素等,使飼料變軟變香,營(yíng)養(yǎng)增加。這其中,有機(jī)酸(如乳酸,醋酸,乙醇,對(duì)飼料還有防腐作用,有的能增加動(dòng)物的抗病能力,刺激其生長(zhǎng)發(fā)育,如維生素,抗生素,激素,微量元素及未知促生長(zhǎng)因子。 家畜利用有效的EM發(fā)酵的秸稈后,由于各種纖維素分解菌群的生長(zhǎng)發(fā)育和代謝活性提高,增加了細(xì)菌
23、和瘤胃中纖毛等的協(xié)調(diào)作用,采食量和消化率明顯提高,兩者共存時(shí),纖維素的消化率可提高到65。2%,瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸的增加,淀粉,纖維素被糖化,以及氮素等構(gòu)成菌體Pr、生長(zhǎng)酶,對(duì)于促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),抑制病原菌等都有重要意義??傊斩捊?jīng)有效EM發(fā)酵后營(yíng)養(yǎng)價(jià)值明顯增加,有效性提高,能促進(jìn)家畜日增重和產(chǎn)奶量的提高。六、EM發(fā)酵飼料的優(yōu)點(diǎn) 用EM發(fā)酵的干玉米秸,經(jīng)營(yíng)養(yǎng)分析約等于玉米青貯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。據(jù)資料介紹,667米2 所產(chǎn)的玉米秸稈青貯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相當(dāng)于125kg玉米。而667米2 干玉米秸稈相當(dāng)于46kg玉米,但用EM發(fā)酵后其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值卻相當(dāng)于玉米青
24、貯,可見EM發(fā)酵秸稈的效益很高。薛充連(97年)報(bào)道,EM發(fā)酵干玉米秸與青貯玉米的成分對(duì)比: 飼料成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析對(duì)比 飼料秸稈微貯相比,發(fā)酵時(shí)間短,周轉(zhuǎn)快,供應(yīng)及時(shí)。 (2)與秸稈氨化相比,飼料調(diào)制成本大為降低,1千克EM菌液20元??梢蕴幚斫斩?000kg;而用 氨化,需尿素30-50kg需上百元。 (3)由于EM發(fā)酵秸稈飼料中含有大量的多種有益菌,對(duì)保持家畜腸道菌群平衡,防病促生長(zhǎng)具有重要作用,這是目前其它任何單一發(fā)酵菌劑所無(wú)法相比的。 (4)家畜飼用EM發(fā)酵飼料排糞臭味減少,畜舍衛(wèi)生改善,這時(shí)凈化環(huán)境,保障家畜健康有重要
25、160;意義。 EM用于秸稈等粗飼料發(fā)酵在我國(guó)才剛剛開始,有待繼續(xù)實(shí)踐,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加以提高。 第二章 實(shí) 驗(yàn) 部 分 一,引言 EM液發(fā)酵秸稈飼料是一種新型的微生物技術(shù),EM是一種把厭氧菌和好氧菌共存的活菌制劑。依靠改善動(dòng)植物體內(nèi)各環(huán)境微生物而發(fā)揮作用。組成EM有效微生物菌液的有效微生物群是由光合菌,乳酸菌,纖維素分解菌,半纖維素分解菌,酵母菌,放線菌,固氮菌等5個(gè)科,10個(gè)屬的80多種有效微生物組合而成,通過(guò)這些對(duì)分解秸稈有效,對(duì)動(dòng)物
26、生長(zhǎng)和防病有益的微生物群的作用,在一定溫度和厭氧條件下實(shí)現(xiàn)秸桿的生物轉(zhuǎn)化和飼料轉(zhuǎn)化。 目前,在全國(guó)不少地區(qū),大量農(nóng)作物秸桿沒有得到充分利用,有的堆積在田埂和路旁,多數(shù)在田間付之一炬。這種處理方法不但浪費(fèi)資源而且會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,破壞生態(tài)平衡。如果能把秸桿通過(guò)科學(xué)的加工與調(diào)制,即可用來(lái)飼養(yǎng)牛羊等草食家畜,發(fā)展秸桿畜牧業(yè),這是一個(gè)一舉多得的“綠色事業(yè)”,本試驗(yàn)取南陽(yáng)市周圍農(nóng)村的玉米稈,花生秧,稻草。研究EM發(fā)酵各種秸稈的作用效果和最佳作用條件,使EM發(fā)酵秸稈飼料能夠推廣應(yīng)用。 二,材料和方法 材料:百益寶EM原液,南陽(yáng)市周邊農(nóng)
27、村的玉米稈、稻草、花生秧。 方法:本試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目為: 1水分 2粗脂肪 3粗纖維 4粗蛋白 5灰分 6中性洗滌纖維 7酸性洗滌纖維 (1)水分的測(cè)定 1儀器:粉碎機(jī),烘箱,天平,稱量瓶,干燥器 2步驟:稱2g試樣置100-105干燥恒重后稱量瓶中,在100-105度烘箱中干燥3-4個(gè)小時(shí),取出置干燥器中,冷卻至室溫,稱重。再于相同溫度下干燥1小時(shí)左右,同上操作至恒重。 3計(jì)算 水分(%)=100%(W1W2)/(W1W0) W0瓶重(g),
28、160;W1干燥前試樣與稱量瓶重(g) ,W2干燥后試樣與稱量瓶重(g) (2)粗脂肪的測(cè)定: 1 原理:乙醚提取試樣,稱重提取物的重量,除脂肪外還有有機(jī)酸、磷脂、脂溶性維生素、葉 綠素等。固而稱粗脂肪。 2 儀器:a、粗碎機(jī) b、分樣篩0.45mm c、水溶鍋 e、恒溫烘箱50500 f、索氏脂肪取器(帶 球形冷凝管)100或150ml . g、濾紙(中速脫脂). 3試劑:無(wú)水乙醚(分析純) 4測(cè)定步驟: a、 索
29、氏抽取器應(yīng)于燥無(wú)水。抽提瓶(內(nèi)有沸石數(shù)粒)在105烘箱中烘60 min至干。干燥器中冷 卻30 min,稱重。再烘干30min,同樣冷卻、稱重,再次重量之差小于0.0008g為恒重。 b 稱取試樣125g(準(zhǔn)確為0.0002g) 于濾紙筒中,或用濾紙包好.放入105烘箱中烘干60min。干燥 器中冷卻30min,稱重再烘干30min,同樣冷卻稱重,再次重量之差小于0.0008g為恒重. c、 稱取試樣15g(準(zhǔn)確度0.0002g),于濾紙筒中,或用濾紙包好,放入105烘箱中,烘干2h(或取 測(cè)水
30、分后的開試樣,折算成風(fēng)干樣重).濾紙筒應(yīng)高于提取器虹吸管的高度。濾紙包長(zhǎng)度應(yīng)全部浸 泡于乙醚中為準(zhǔn),將濾紙筒或包放入抽提管)在抽提瓶中加無(wú)水乙醚60100ml.在6075水浴上 加熱,使乙醚回流,控制乙醚回流次數(shù)為每小時(shí)約10次,共同回流約50次或檢查抽提管流水的乙 醚揮發(fā)后不留下油跡為抽提終點(diǎn)。 d 、取出試樣,仍用原撮器回收乙醚直到抽提瓶幾乎全部收完,取下抽提瓶,在水浴上蒸去殘余 乙醚.擦凈瓶外壁,將抽提瓶放入105烘箱中烘干2h,干燥器中冷卻30min稱重,再烘干30min,同樣冷卻稱重。兩次的重量差小于0.001g為恒重。
31、160;5計(jì)算: 粗脂肪(%)=100%(M2M1)/M M用干試樣重量 M1已恒重的抽提瓶重量(g) M2已恒重的盛有脂肪的抽提瓶重量(g ) (3)粗纖維的測(cè)定: 1原理: 試樣經(jīng)酸、堿處理后,使淀粉、半纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪等變成可溶性物質(zhì)而被除去,殘剩的纖維素和其他植物質(zhì)的膜壁等。統(tǒng)稱為粗纖維素,稱重定量。對(duì)含油脂較高的試樣可用硝酸醋酸處理試樣。 2 試劑:A、1.25% H2SO4 溶液。B、.25% NaOH 溶液C、乙醚
32、D、乙醇 3測(cè)定步驟 準(zhǔn)確稱取g試樣,置入500ml三角瓶中,加入100ml 乙醚,蓋嚴(yán),靜置過(guò)夜,以除去脂肪。 用傾瀉法除去乙醚層,再用乙醚洗滌殘?jiān)瑲埓嫔倭恳颐延谒≈姓舭l(fā)除去(或直接取測(cè)定粗脂 肪后的殘?jiān)M(jìn)行測(cè)定)。 200 ml1.25%硫酸溶液煮沸半小時(shí),抽濾(濾器可用布氏漏斗,上鋪亞麻布或府綢或用1-2號(hào)耐酸玻璃過(guò)濾器),用熱水洗滌到濾液呈中性。 將殘?jiān)?。25%NaOH溶液轉(zhuǎn)入500ml燒杯中,補(bǔ)足1.25% NaOH 溶液至2
33、00ml 蓋上表面皿煮沸半小時(shí)(小火)。用古氏坩堝抽濾(30 ml, 預(yù)先加入酸洗石柿懸乳液30ml(內(nèi)含酸洗石柿0.2-0.3g)再抽干,石棉厚度均勻,不透光為宜,上下鋪兩層玻璃纖維有助于過(guò)濾。)用熱水洗滌至濾液呈中性,再用乙醇,乙醚洗滌。 將古氏坩連同纖維素,于100-105干燥至恒重W1,然后燃燒至恒重(W2) 4計(jì)算。粗纖維素(%)=100%(W1W2)/W W試樣重量(g) (4)粗蛋白的測(cè)定 1 原理:將試樣與濃H2SO4共熱消化,使Pr分解其中N與H2SO4化合成(NH4) 2SO
34、4,然后堿化蒸餾使氨游離,用標(biāo)準(zhǔn)酸接收,過(guò)量酸用標(biāo)準(zhǔn)堿滴定。 總氮量除Pr外,還有氨基酸、酰胺、核酸中的氮,換算成蛋白質(zhì),稱粗蛋白。 2 試劑:a、濃H2SO4 b、K2SO4 c、 CuSO4.5H2O d、 H2O2 (30%) e、NaOH(30%) f、 0.1 (NH4)2SO4 g 、 0.1 N NaOH h、 0.1%甲基紅指示劑 3 步驟:
35、0;a 、 試樣消化,取2g試樣置入250ml凱氏定氮瓶中,加3gK2SO4 和1g CuSO4,加20ml濃H2SO4 , 瓶口安放小三角漏斗,于電爐上加熱消化。若消化色澤難退,則冷卻后,加3-5mlH2O2,繼續(xù) 加熱,直至清徹透明為止。冷卻,轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中(先加20ml水),充分洗滌凱氏定氨瓶,冷 卻至室溫,再用水定容至刻度搖勻。 b 加堿蒸餾:吸取50ml稀釋消化液,置入500ml平底燒瓶中,加約100ml水和數(shù)粒沸石,加入60m l30%NaOH液.或在燒
36、瓶上安一分液漏斗加堿,立即蓋嚴(yán),蒸餾約45分鐘(或蒸出原液體積的1/3) ,接收瓶中先加入25或50ml 0.1Na2SO4。. c、滴定,蒸后,用水洗滌冷凝器,取出接收瓶,加4滴0.1%甲基紅指示劑,用0.1NaoH滴定至黃色。 d計(jì)算,含氮(%)=(NV)H2SO4 -(HV)NaOHx0.01401x(100/50)x(1/W)x100% 0.01401氮的mg當(dāng)量, 100/50稀釋倍數(shù), W樣重 粗蛋白(%)=6.25X含氮(%) e.<5>灰分的測(cè)定 .原理:試
37、料在550燃燒所得殘?jiān)?,用質(zhì)量百分率來(lái)表示,殘?jiān)兄饕茄趸?、鹽類等礦物 質(zhì),也包括混入飼料中的砂石、土等,故稱粗灰分。 .儀器:a ,粉碎機(jī) b, 分樣篩 孔徑為0.45mm(40目) c,分析天平 0.0001g d. 高溫爐 550+-20 e 坩堝瓷質(zhì)容積50ml f, 變色硅膠作干燥劑 測(cè)定: 將干凈坩堝放入高溫爐,在550下灼燒30min,取出在空氣中冷卻約1min,放入干燥 器冷卻30min,稱量,再
38、重復(fù)灼燒,冷卻,稱重,直至兩次質(zhì)量差小于 0.0005g為恒重。在已恒 重的坩堝中稱取2-5g (灰分質(zhì)量0.05g以上).試樣,準(zhǔn)確至0。0002g,在電爐上小心碳化,在 炭化過(guò)程中,應(yīng)將試料在較低溫度狀態(tài)加熱灼燒至無(wú)煙,然后升溫灼燒至樣品中基本無(wú)炭粒。再 放入高溫爐,于550下燃燒3h,取出,在空氣中冷卻約1min,放入干燥器是冷卻至30min,稱重 ,再同樣燃燒1h,冷卻,稱重,直至兩次質(zhì)量之差小于0.001g為恒重。 結(jié)果計(jì)算和表述 粗灰分(%)=(m2-m0)/(m1-m0) *100%
39、0;m0恒重空坩堝重 m1加試樣品的坩堝重 m2灰化后坩堝重三、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 1、麩皮、玉米稈、稻草、花生稈的常規(guī)成份測(cè)定與分析 2、發(fā)酵麩皮單因素試驗(yàn),取四個(gè)因素:(1)接種量(2)溫度3時(shí)間(4)水分,以粗蛋白為 主要指標(biāo) 3、發(fā)酵玉米稈的溫度、時(shí)間、水分三因素交叉試驗(yàn) 4、發(fā)酵稻草、花生稈初探 2測(cè)定定項(xiàng)目 水分%、粗蛋白%、粗脂肪%、粗纖維%、粗灰分% 無(wú)機(jī)氮浸出物%=100%水%粗蛋白%粗纖
40、維%粗灰分%1、發(fā)酵麩皮 接種量溫度時(shí)間水分 1%202d30% 1.5%253d40% 2%304d50% 2.5%355d60% 3 發(fā)酵玉米稈 溫度A、時(shí)間B、水分C,以1%的接種量三因素交叉分組設(shè)計(jì) 發(fā)酵時(shí)間B1(15天)B2(30天) 料水比C1(1:1)C2 (1:2)C1 (1:1)C2 (1:2) A1 15a111a112
41、a121a122 A2 20a2111a212a221a222 A3 25a311a312a321a322 A4 30a411a412a421a422 試樣分析項(xiàng)目 Vansoest法測(cè)定試樣中性洗滌纖維(NDF)酸性洗滌纖維(ADF)的含量 四 試驗(yàn)結(jié)果與分析 1、發(fā)酵麩皮單因素試驗(yàn) (1) 溫度(2%接種量、50%水分、4天) 溫度2530354
42、0 粗蛋白275337210206 分析:25條件下培養(yǎng)時(shí),菌體生長(zhǎng)速度比較遲緩,35 ,40 條件下培養(yǎng),初生長(zhǎng)速度較快,達(dá) 到峰值后快速進(jìn)入衰亡期,粗蛋白含量不高,30培養(yǎng)對(duì)EM的生物轉(zhuǎn)化較為適宜. (2 ) 含水量 (30 2 4天) 含水量30%40%50%60%70% 前后粗蛋白變化量2%3%15%12%10% 分析:含水量在50%-60%時(shí)比較有利于菌體的繁殖生長(zhǎng),含水量在40
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