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1、第卷第期 年月自然资源学报秸秆资源的开发利用潜力及途径谭支良中国科学院长沙农业现代化研究所长沙提要本文从分析我国秸秆资源的利用现状入手,从“印度模式”得到启示,研究了秸秆资源的开发利用潜力及有效利用途径,以达到实现“节粮型”畜牧业合理结构的目的。关键词秸秆资源开发利用秸秆资源的利用现状农作物秸秆是籽实收获后剩留下的含纤维成分很高的作物残留物,是反色动物重要的饲料资源。根据各种作物秸秆产量系数稻谷。小麦玉米大豆,薯类,杂粮花生。乘以作物籽实总产量推算农作物秸秆产量,年我国农作物秸秆年总产量达亿多,其中稻草类亿,小麦秸秆亿,玉米秸秆亿,豆类和秋粮作物秸秆。亿,花生和薯类藤蔓约亿,仅玉米秸一项,若能
2、青贮后 喂牛就可多养牛万头。但目前我国农作物秸秆作饲料用的仅占左右,的秸秆直接还田或作燃烧能源用,左右作房屋建筑、蔬菜生产和工业用。由此可见农作物秸秆在我国畜牧业发展中仍具极大的开发利用潜力。面对可耕地面积以年平均万多的速度递减,人口数量的急剧膨胀,跨越温饱阶段后人均农副产品需求不可抑制地扩张的紧迫形势,以目前我国人均左右的粮食水平,不可能拿出很多粮食作饲料用粮。因此,畜牧业的发展受粮食产量的制约已不言而喻,饲料有粮缺口很大。例如至年,我国人均粮食占有量从增加到,同期肉类产量年平均递增率达一年粮食生产徘徊不前,年人均占有粮降低到,同期肉类产量增长率一下降了一半,这充分证明畜牧业的发展对粮食有极
3、大的依赖性。然而,众所周知的是各类畜禽之间的饲料报酬存在明显差异,猪为,肉鸡为,蛋鸡为,牛奶,。从节粮的角度考虑,目前我国猪、禽、食草牲畜所占比例分别是、和写,属于典型的“耗料型”或称“精料型”的畜牧业结构。因此,只有加速发展草食动物,适度鼓励养禽业,才能达到调整畜牧业 内部结构的目的,才能实现向“节粮型”畜牧业结构的转变,以缓解人畜争粮的矛盾。发展草食牲畜必须拥有大量粗饲料资源。在我国,粗饲料资源一类是草原牧草,另一类即农作物秸秆资源,本文仅探讨农作物秸秆的利用潜力和有效利用途径。自然资源学报卷秸秆利用潜力分析各类农作物秸秆的营养价值大量研究结果一致认为,农作物秸秆因其蛋白和高纤维含量低及有
4、效矿物元素的缺乏等因素的影响,单一饲喂反当动物仅能保持其营养维持水平,动物不可能有较高日增重。由表可以看出,花生藤粗蛋白和细胞内容物相当高,而其细胞壁成分和其他纤维成分比玉米秸、麦秸和稻秆均低,表现在其利用率指标值上,花生藤达,麦秸为,玉米秸为,稻秆为。可见类秸秆中以花生藤营养价值最高,麦秸次之,玉米秸再次,稻秆最低。因此,和等报道认为,用含、或的花生藤作羊的主要日粮成分是可行的。因各类作物秸秆营养价值各异,在生产实际中应区别对待。表主要农作物秸秆营养成分及瘤胃干物质降解率以计,一场营营养指标标稻秆秆麦秸秸玉米秸秸花生藤藤干干物质粗粗蛋白质中中性洗涤纤维酸酸性洗涤纤维细细胞内容物巧酸酸性洗涤木
5、质素一一纤纤维素半半纤维素干干物质瘤胃降解率刃注表中数据取自中国科学院长沙农业现代化所“中国作物秸秆营养价值及利用研究”课题研究报告,。秸秆资源利用潜力分析我国北方有草原亿多,约为耕地面积的倍,但因天灾人祸、草原长期滥垦、过牧,单位面积产草量比解放初期平均降低一,每年产草仅约万,相应的产肉量仅占全国产肉量的。而作物秸秆是其产草量的倍,经对河南周口地区调研表明,当地黄牛全年舍饲,主要喂秸秆饲料,每日补饲一精料,年即可出栏,出栏率达,比草原高。农业部与联合国粮农组织合作试验表明麦秸经氨化后粗蛋白增加倍,小时瘤胃降解率提高,采食量提高,每日补饲精料,黄牛日增重可达,每增重仅耗精料。更有调查结果表明,
6、河南省以及安徽省阜阳地区的许多县依靠作物秸秆养牛万头,有些县甚至养牛万头以上,即使依万头计算,全国养牛总数可达亿头。郭庭双在河南淮阳县绪寨村的调查结果可以佐证,该村有耕地,无草场,靠作物秸秆养期谭支良秸秆资源的开发利用潜力及途径牛、羊、马等草食家畜头,折个羊单位,平均每耕地负担个羊单位,秸秆尚有剩余,如果利用全部秸秆,每耕地可负担个羊单位。依个羊单位的养殖水平计算,农区亿耕地可饲养亿个羊单位,即亿头牛,亿只羊。依出栏率计算,可产牛肉万以上。同时秸秆饲料“过腹还田”,生态效益和社会效益同样可观。挖掘秸秆资源潜力改善秸秆营养价值氨化处理秸秆笔者及同仁多年研究表明氨化处理麦秸尿素处理水平提高,和分别
7、下降和。用麦秸和氨化麦秸作粗饲料并添补一定量精料进行的绵羊饲养对比试验表明,氨化组绵羊日采食秸秆量提高旧增重显著高于未氨化组。用尿素处理稻秆,提高,和各下降和,饲养试验结果表明,氨化组绵羊日采食量提高旧增重显著高于未氨化组。用尿素加过氧化氢处理玉米秸,提高,下降,值提高。物理处理秸秆经浸泡、湿润后,能提高反当动物采食量,将秸秆切短、粉碎或颗粒化亦能达到类似效果,并提高体外消化率,报道,高压蒸煮稻秆消化率可提高电离辐射处理能提高动物对稻秆的利用率,并增加采食量。物理处理过程与化学处理相结合 如氨化能更有效地改善秸秆饲养价值。生物化学处理利用酵母菌、糖化霉菌等进行糖化发酵处理,可使秸秆产生一部分糖
8、分、有机酸或醇类,提高适口性,增加菌体蛋白。青贮是保存新鲜饲料的一种最常用有效的方法,可抑制不良微生物区系活动,减少贮藏过程中营养物质的损失,改善饲料品质,笔者在山东进行的阶段饲养体系验证山羊的饲养试验中发现,青贮加氨化处理能明显改善玉米秸饲养价值,提高山羊果食量和日增重。另外,细菌在秸秆上生长处理生产单细胞蛋白质饲料是改善秸秆品质的重要途径。生物酶制剂的添加近年来,国内饲料行业酶制剂研究十分活跃,大量研究结果表明,在秸秆料中补充纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶饲喂反当动物能提高饲料转化率。有效利用秸秆资源的途径对于放牧条件或舍饲环境中的反当动物,单一饲喂秸秆显然不利于其生长发育或繁殖,因此,在改善秸
9、秆饲料营养价值的基础上,全面或部分添补秸秆饲料所缺乏的有效营养成分,克服诸如低蛋白水平、高纤维含量、缺乏有效微量元素等营养限制性因子就成为提高秸秆料利用率的有效途径。氨基酸类物质的添补等早就证明反当动物的必需氨基酸与非反当动物的国家八五攻关项目一一一巧课题内容的一部分。自然资源学报卷必需氨基酸基本一致,蛋氨酸、组氨酸、色氨酸、亮氨酸是产奶的必需氨基酸蛋氨酸、胧氨酸和半胧氨酸等是限制产毛的氨基酸。笔者年的实验证明,在秸秆料喂奶牛试验中添加复合氨基酸添加剂,能使产奶量提高,饲料效率提高。微量元素的添补业已证明种常量元素和种微量元素为反当动物营养所必需。笔者年在河南延津县进行的绵羊饲养试验中单一饲喂
10、麦秸并仅添补微量元素复合添加剂,结果表明单一添补微量元素对绵羊采食量和日增重、饲料效率的影响不明显,而与能量物质玉米 或蛋白类物质豆粕或氨基酸类物质一起添补,则能明显提高采食量和日增重。能量和蛋白类饲料的添补年,笔者在河南依标准配制一种全价麦秸为主的绵羊饲料配方,按配方中各类饲料的比例分别添补到单一麦秸饲料中 设置麦秸、麦秸微量元素、麦秸豆粕、麦秸玉米个组 饲喂绵羊,试验结果表明,豆粕对绵羊生产性能的影响最大,玉米次之。由此证明,低蛋白水平是秸秆料的第一营养限制因子。舍饲或半舍饲条件下全价秸秆用作肉用反当动物日粮的阶段饲养体系试验在市场经济的今天,市场导向已成为商品生产的主流。阶段饲养的含义即
11、动物从出生到一定体重如肉牛为阶段采取散养为主、添补为辅的饲养方式,在此后到屠宰时,采取短期集中强化育肥的饲养方式。年,笔者在山东禹城县进行了计算机模拟阶段饲养体系的肉牛、肉羊全价日粮的舍饲试验,采用中等强度的育肥全价日粮,肉牛日增重达,肉羊日增重达,秸秆用量达以上,饲料转化率极大提高。可见,单一添补各种营养成分虽能部分提高秸秆利用率,其效果并非最理想。采用当代最先进的动物营养技术,实行符合我国国情的阶段饲养体系制,是充分利用农作物秸秆资源的有效模式。以秸秆为主要粗饲料的全价配合饲料饲养肉牛的试验在肉牛屠宰上市前进行短期的、中等强度的集中育肥具有明显的经济效益。试验配方如下玉米、棉籽饼、预粉料
12、或称添加剂、含氨基酸和微量元素制剂、玉米秸。该配方简便,饲养试验结果表明,利穆赞肉用牛日增重达,与普通农户传统饲养方式相比,经济效益大为改观。利用秸秆资源的典型范例印度模式 从表可知,我国与美国相比存在很大差距。随着我国畜牧业的发展,才能逐渐减小差距。尽管美国有倍于我国的人均粮食产量,但其畜牧业结构仍是以牛、羊等草食动物为主,猪、禽相对较少,而其生产力水平很高,消费的肉、奶水平都高于我国。印度是一个大国,同样属于发展中国家,人口差不多是我国的,人均粮食产量仅为我国的,但印度从未依赖粮食进口。从表可知,印度可耕地面积是我国的倍,草场面积仅为我国的印度养猪多万头,相当于我国的养鸡亿只,国家八五攻关
13、项目一一一课题的部分内容。期谭支良 秸秆资源的开发利用潜力及途径比我国少亿只养牛亿头,比我国多亿头,牛奶产量为我国的倍。由此判断,印度养猪、养禽很少,草食家畜占较大比例,是“节粮型”畜牧业结构。而我国草场面积为印度的倍,养牛、羊却比印度少得多,是一种“耗粮型”或称“精料型”的畜牧业结构。印度模式给我们的启示是,充分利用农作物秸秆资源,发展草食家畜,特别是养牛业。由此可见,我国农作物秸秆资源的开发利用潜力是极其巨大的。表年中国、印度、美国农牧业用地面积、粮食产及畜牧业生产情况出记,脚”删侧】口比,认刀祀指标中国印度美国可耕地面积万常年草地 万人均粮食产量吨人牲畜存栏数亿头、只畜禽肉、奶产量万年人
14、均肉奶产量猪牛羊鸡一触物翔酗奶一翻物酗奶我国利用秸杆资源的典型范例吉林省公主岭市是全国重点商品粮基地之一,年产玉米秸秆亿以上。公主岭市的典型经验是一抓组织领导,各级行政单位设置相应组织机构,对秸秆养牛的数量、品种改良、疫病防治等指标,层层分解签定责任状二抓配套服务,在秸秆利用技术、品种改良、技术培训、加工销售等方面形成全程配套服务网络,三抓关键措施及政策倾斜,在资金筹措、技术骨干待遇、农用物资配备方面给予优先考虑。通过这几条措施,年全市养牛万头,靠养牛一项全市农民增加收入万元,户均增收多元河北三河县种植万粮食作物,年产秸秆亿。在小崔各庄乡赫赫有名的京东牛司令李福成创办一家“福成养牛公司”,用氨
15、化秸秆分区饲养多头肉牛。其经验是从农户买进散养牛,用氨化秸秆优选配方,经观察期、适应期和育肥期三阶段饲养,联合国粮农组织世界畜牧生产统计资料自然资源学报卷当体重达时卖出。年,“福成养牛公司”出口牛多头,优质率达,纯利万,固定资产和流动资产总和达多万元。三河县政府正充分利用福成公司的龙头作用,全县农民养牛积极性空前高涨,正向国际市场开拓新领域。参考文献成广仁论我国反当动物非蛋白氮饲料资源开发利用潜力与途径中国畜牧杂志,一郭庭双试论秸秆畜牧业中国畜牧杂志,一们田叮,刊臣幻汤口刀岔月君咸诚耐何庆众”公以加汇大云记肥人“左勿夕滋锹了加伴,脸“闭”卯“以”即,致赐稿者尊敬的赐稿者你们好自然资源学报在广大作者和全国自然资源工作者的关心、支持下,走过了年的路程。我们编辑部的全体同志向各位表示真诚的谢意。为了加快审稿速度,使各位的论文能及早见刊,希望各位在投稿前仔细阅读一下我们的征稿启事。这样,免去你们重复劳动的时间,同时,也减轻我们的劳动强度。谢谢各位合作。另外,我们单位的信箱号有所变更敬请各位注意。编辑部地址北京信 箱原北京信箱或北京安定门外大屯路大楼综考会。邮编新年快乐自然资源学报编辑部
