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一、项目背景和意义 我国每年玉米种植面积约3亿亩,年产玉米秸秆高达5亿多吨。玉米秸秆是非常宝贵的生物资源,研究表明:玉米秸秆蕴含着与普通粮食基本相当的总能(每3-4公斤无棒甜玉米秸秆发酵饲料的能量相当于1公斤玉米的能量:黄玉米秸秆与甜玉米秸秆比较,能量降低30%;干玉米秸秆的能量降低60%),并且还含有许多对畜禽生长发育有益的营养物质,经过**的发酵菌种加工工艺处理后,能够产生并积累大量的微生物菌体蛋白及有益的代谢产物,如氨基酸、**酸、*球蛋白、维生素、消化酶、活化的微量元素和多种促生长因子,开发成为成本低廉、效益可观的新型饲料资源。 党*和**已把“利用农作物秸秆开发节粮型饲料发展畜牧生产”定为我国今后饲料和养殖业的发展方向。然而,目前农作物秸秆中仅有不足10%用于饲料加工,且主要用于饲喂牛羊等反刍动物。其余的大部分秸秆被用作柴烧做饭,甚至付之一炬,在田间直接焚烧,不仅造成严重的资源浪费,而且污染环境。如果我们把全国的玉米秸秆通过科学的发酵工艺加工处理来制作饲料,每年可获得相当于4000万吨饲料粮,可节约全国饲料用粮的50%,带来可观的经济效益。 实践证明:发酵处理能够显着提高秸秆的营养价值,简单易行、省工省时,便于长期保存和长距离运输,既能充分利用资源,又节省饲料粮食,降低养殖成本,并且能够提高畜禽的*力和抗应激能力,降低发病率和死亡率,提高养殖的经济效益,因此具有十分广阔的市场前景。 二、项目技术方案 玉米秸秆揉搓粉碎、压缩打包装袋、发酵处理一整套技术由全国高科技农业循环产业发展中心微生物**,采用先进的微生物技术和**的农业机械设备,将新鲜的秸秆经过揉搓粉碎、添加秸秆发酵饲料**菌种,然后压缩装袋密封进行厌氧发酵的操作流程,加工生产出**的猪、鸡、鸭、鹅、牛羊等畜禽用秸秆发酵饲料。 三、技术优势 许多地区的*、学者都非常重视农作物秸秆资源的研究和开发利用。我国一些科研部门在农作物秸秆加工生产饲料方法做了大量研究工作,并取得了可喜的进展,研制了**的配套机械设备,并建立了相应的配套服务体系。然而这些方法生产的秸秆饲料在成本、营养成份的含量、适口性及饲喂方面存在着技术不成熟等方面的不足。 全国高科技农业循环产业发展中心联合中国农业*和中国农业大学多位长期从事微生物学应用研究的*教授,在借鉴国内外成功经验的基础上,经过多年试验研究,研制出一种利用农作物秸秆发酵制作生态饲料的复合微生物菌种及其配套技术。该技术以先进的微生物技术为基础,结合动物微生态学原理和微生物发酵原理,利用有益微生物(益生菌)自身的生长繁殖和代谢活动,合成与分泌纤维素分解酶、蛋白酶等酶系,将农作物秸秆中不易被动物消化吸收的纤维素、半纤维素等物质有效降解为能够被动物消化吸收的小分子糖类,如葡萄糖、果糖等;同时经过特殊的微生物转化,合成多种氨基酸、菌体蛋白、脂肪酸及维生素等生理活性物质,产生醇、酸、酯等风味物质,改善秸秆的适口性和营养价值,满足畜禽动物对能量和各种营养物质的需要,生物学效价进一步提高。农作物秸秆经过**的发酵处理后,可被猪、鸡、鸭、鹅、牛羊等畜禽动物直接取食,由粗纤维转化成的菌体蛋白等营养物质直接被肠道吸收,提高消化利用率,增强动物机体的*力和抗应激能力,对五号病、蓝耳病等传染性疾病有很好的预防作用,部分秸秆粗纤维作为填充物,起到宽肠通便的功效。 该技术的推广应用为节约粮食用量,降低饲料成本,提高出栏率,生产绿色*的肉、蛋、奶等产品开辟了一条新的途径。目前该技术已经在山东青岛、安徽省马鞍山市小丹阳镇和北京市通州区东寺庄等地开展了多年的试验示范应用,均取得了良好的经济效益。利用秸秆发酵饲料技术养猪,成本低廉,喂养的猪瘦肉率高,肌肉细腻紧凑、有光泽。经*部门检测,该猪肉无任何抗生素和农药残留,所有指标均达到地区**猪肉标准,并且绝大部分指标远远**过地区标准的要求,被*称为“生态猪肉”,经加工后肉块不懈,口味**,瘦而不柴,肥而不腻。所有品尝过这种“生态猪肉”的*和**、**、朋友都不停地为之赞叹。 四、生产加工工艺流程 五、设备投资和加工成本概算 秸秆揉搓粉碎机+液压打包机,**使用DK-850型立式液压双筒饲草打包机,打包速度快,生产**。 1套约7万元(每小时可加工玉米秸秆3吨左右)。 每吨纯秸秆发酵饲料的成本为: 1、 加工成本约30元(包括人员工资和电能消耗); 2、 菌种成本15元; 3、 秸秆发酵饲料**包装袋成本约为60元。 所以每加工一吨袋装秸秆发酵饲料,总成本不**过200元。 六、经济效益概算 1、农民种植玉米收获玉米棒后的秸秆可增加的收入 玉米秸秆等农副产品的地域性和季节性较强,不同地域和不同季节生产的玉米秸秆价格有一定的差异。 现在以黑龙江、吉林片区和河北、山东片区两大玉米主产片区为例分析: (1) 9月份黑龙江、吉林片区每亩地可收获甜玉米秸秆2-2.5吨,价格是每吨50元,每亩甜玉米秸秆可收入100-125元; (2) 10月中旬黑龙江、吉林片每亩地可收获黄玉米秸秆0.8吨,价格是每吨80元,每亩黄玉米秸秆可收入160元; (3) 8-9月份河北、山东片每亩地可收获甜玉米秸秆2.5吨左右,价格是每吨50-60元,每亩甜玉米秸秆可收入125-150元; (4) 10月份河北、山东片每亩地可收获黄玉米秸秆0.8吨,价格是每吨80元,每亩黄玉米秸秆可收入160元。 2、加工袋装秸秆发酵饲料的利润概算 每加工1吨袋装秸秆发酵饲料的总成本在200元左右,加工好的秸秆发酵饲料成品市场价格在每吨为350-400元,因此每加工1吨秸秆发酵饲料即可获得至少150元的利润。按照每套设备每天加工30吨计算,一套设备每天可获得4500元的利润。 冬季可加工干秸秆草粉,市场价格每吨在450元以上。 其他季节可加工鲜甜高粱或皇竹草,市场价格每吨为300元以上。 3、秸秆发酵饲料养猪利润分析 以河北省某一地区为例,按照年出栏10万头猪规模。 (一)母猪 按照需育成母猪5000头,平均每头母猪每天需要饲料2.5公斤计算,那么, 一头母猪一年共需饲料量=2.5×365=912.5公斤; 5000头母猪每年饲料的用量=912.5×5000=4562500公斤=4562.5吨。 如果按照传统的全程精饲料饲喂,每公斤精饲料市场价格1.2元,那么, 一头母猪一年的饲料成本=1.2×912.5=1095元; 5000头母猪一年的饲料成本=1095×5000=547.5万元。 如果饲喂秸秆发酵饲料,按照母猪秸秆发酵饲料配方(秸秆发酵饲料60%,精饲料40%), 一头母猪每天的秸秆发酵饲料用量=2.5×60%=1.5公斤,精饲料用量=2.5×40%=1公斤; 一头母猪一年共需秸秆发酵饲料量=1.5×365=547.5公斤,精饲料量=1×365=365公斤。 5000头母猪每年需要秸秆发酵饲料的量=547.5×5000=2737500公斤=2737.5吨,精饲料用量=365×5000=1825000公斤=1825吨; 每公斤秸秆发酵饲料市场价格0.4元, 一头母猪每年的饲料成本=0.4×547.5+1.2×365=657元; 一年5000头母猪的饲料成本=657×5000=328.5万元。 与传统的精饲料相比,用秸秆发酵饲料喂母猪,每年每头母猪可节约饲料成本=1095-657=438元,5000头母猪一年节约的饲料成本=438×5000=219万元。 (二)育肥猪 按照育肥猪平均每天需饲料3公斤,育肥期从保育结束到出栏150天计算,每头育肥猪需饲料用量=3×150=450公斤。 如果按照传统的全程精饲料饲喂,育肥猪精饲料市场价格为每公斤1.3元, 一头肥猪的饲料成本=1.3×450=585元; 年出栏10万头肥猪需精饲料的成本=585×100000=5850万元。 如果饲喂秸秆发酵饲料,按照育肥猪秸秆发酵饲料配方(秸秆发酵饲料40%,精饲料60%), 每头育肥猪每天的秸秆发酵饲料用量=3×40%=1.2公斤,精饲料用量=3×60%=1.8公斤; 一个育肥期每头猪共需秸秆发酵饲料量=1.2×150=180公斤,精饲料量=1.8×150=270公斤; 每年出栏10万头肥猪的秸秆发酵饲料用量=180×100000=18000000公斤=18000吨,精饲料用量=270×100000=27000000公斤=27000吨; 每头育肥猪的饲料成本=0.4×180+1.3×270=423元; 每年10万头肥猪需要的饲料成本=423×10万=4230万元。 与传统精饲料相比,用秸秆发酵饲料喂育肥猪,每头肥猪可节约饲料成本=585-423=162元。 综合以上数据,我们可以看出: 年出栏10万头猪的规模 按照传统的精饲料饲喂方法,每年的饲料成本=547.5+5850=6397.5万元; 采用秸秆发酵饲料饲喂方法,每年的饲料成本=328.5+4230=4558.5万元; 采用秸秆发酵饲料饲喂技术与传统的精饲料饲喂方法相比,每年可节约精饲料用量=20737.5+18000=38737.5吨,节约的饲料成本=6397.5-4558.5=1839万元。 节约的成本=养殖企业增加的利润。 七、市场预测 一方面,随着我国人民生活水平的提高和消费结构的变化,对肉、蛋、奶等畜禽产品的消费量不断增加,大大促进了畜牧养殖业的迅猛发展,特别是养猪产业发展迅速,全国现有生猪存栏量约45000万头,能繁殖母猪约4000万头。 利用秸秆发酵饲料养猪能够显着降低饲料成本和用药成本,提高出栏率,从而大大提高养殖业的经济效益,生产出***的猪肉产品。经过近三年来秸秆发酵饲料的养猪试验,已经证明:秸秆发酵饲料饲喂,猪只的繁育和生长速度优于全精料饲喂,发病率低于全精料饲喂,养殖成本降低20%以上,猪肉经*部门检测*符合地区**猪肉的标准,被*称为“生态猪肉”。 然而目前利用秸秆发酵饲料养猪尚属市场空白,具有**的市场发展潜力。以一个地区按照年出栏10万头肥猪的规模计算,每年需要秸秆发酵饲料约2.1万吨,相当于2.6万亩的玉米秸秆加工量,**一个地区的猪用秸秆发酵饲料市场,每年可获得利润:21000×150=315万元。除养猪外,牛羊用秸秆发酵饲料市场也十分广阔。 另一方面,我国每年玉米种植面积约3亿亩,年产玉米秸秆高达5亿多吨,90%左右未得到开发利用。因此制作发酵饲料的原料来源十分充足。 **名词词解 甜玉米秸秆:甜玉米、糯玉米收获嫩玉米棒后的秸秆。 黄玉米秸秆:黄玉米收获老玉米棒后的秸秆。 干玉米秸秆:玉米秸秆晾干。 秸秆微贮即农作物秸秆微生物发酵贮存技术,是农作物秸秆提高其营养价值的秸秆处理方法。近年来,秸秆氨化、碱化、青贮等秸秆处理技术的推广应用,为合理开发饲料资源,充分解决饲草、饲料问题作出了积极的贡献,并取得了**的经济效益和社会效益。但是,青贮对秸秆的要求较高,季节性较强:而氨化的液氨和氨水运输又很不方便,而且还有一定的不*性。 秸秆微贮技术通过加入木质素纤维素发秸杆降解剂,在密闭的厌氧条件下,促进秸秆纤维素,半纤维素和木质素的分解,改善秸秆的适口性,提高其消化率,并增加营养。秸秆降解剂处理农作物秸秆,具有产量高、成本低、增重快,*害等特点,可以作为一种处理秸秆的新技术,生产的饲料广泛应用于草食家畜的饲养。这一技术的成功应用,为我国农区作物秸秆的有效利用和发展农区畜牧业,又开辟了一条新的途径。微贮秸秆有如下一些特点: 1.适口性好。秸秆经微生物发酵后,质地变得柔软,并具有酸香酒气味,适口性明显提高,增强了家畜的食欲。与未经过处理的秸秆相比,一般采食速度可提高43%,采食量可增加20%以上。 2.营养价值和消化率高。在微贮过程中,秸秆中的纤维素和木质素部分被降解,同时纤维素木质素的复合结构被打破。这样,瘤胃微生物能够与秸秆纤维充分接触,促进了瘤胃微生物的活动,从而增加了瘤胃微生物蛋白和挥发性脂肪酸的合成量,提高了秸秆的营养价值和消化率,使秸秆变成了牛、羊的**饲料,促进牛、羊增重。生产实践表明,3公斤微贮秸秆相当于l公斤玉米的营养价值。通过微贮,麦秸的消化率可提高55.6%,水稻秸秆的消化率可提高57.9%,玉米秸秆的消化率可提高61.2%。用微贮秸秆饲喂牛、羊和未处理秸秆相比,可使其日增重提高30%以上。 3.成本低廉。只需15克益富源菌种,就可以处理2000公斤秸秆,而氨化同样多的秸秆则需用尿素40—50公斤,两者的处理效果基本相同。但微贮秸秆可比尿素氨化降低成本80%左右,其使用*性能也比氨化法高。 4.操作简便。秸秆微贮与青贮、氨化相比,商更简单易学。只要把益富源菌种活化后,放到1%的盐水中,然后均匀地喷洒在秸秆上,在一定的温度和湿度下,压实封严,在密闭厌氧条件下,就可以制作**微贮秸秆饲料。微贮饲料***,微贮饲料菌种均对人畜无害,不论饲料中有无微生物存在,均不会对动物产生毒害作用,可以长期饲喂,用微贮秸秆饲料作牛、羊的基础饲料可随取随喂,不需晾晒,也不需加水,很方便。 5.贮存期长。益富源菌种发酵处理秸秆的温度为10—40℃且无论青的或干的秸秆都能发酵。因此,我国南方部分地区全年都可以制作秸秆微贮饲料。益富源秸秆发酵剂,可利用秸秆中的碳水化合物迅速发酵,繁殖快,成酸作用强,具有很好的抗腐败防霉能力。秸秆经微贮发酵后,能够形成大量的**酸,这些**酸具有很强的杀菌抑菌能力,故发酵的微贮秸秆饲料不易发生霉变,可以长期保存。 一、基本原理 秸秆中加入益富源秸秆发酵菌种后,使秸秆中分解纤维素的菌数大幅度提高。在适宜温度、湿度和密闭的厌氧条件下,秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素大量降解,产生糖类,继而又被转化成乳酸和挥发性脂肪酸,使pH值下降到4.5—5.0,抑制有害菌和腐败菌的繁殖。经微贮后,秸秆转化成**粗饲料,不但提高了饲用价值,而且不容易发生腐败,可以长期贮存饲喂。微贮的作用主要表现在以下几个方面: 1.在微生物的作用下,秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素被酶解,使秸秆变得膨松和柔软,提高了秸秆的适口性,增加了动物采食量。 2.由于微生物发酵的作用,使变得柔软和膨胀的秸秆能够充分地与反刍动物瘤胃微生物相接触,从而使粗纤维类物质能够更充分地被瘤胃微生物所分解,提高了秸秆的消化率。 3.微贮时,秸秆中的纤维素、半纤维素被微生物部分地分解,并转化为糖类和脂肪类,从而提高了秸秆的碳水化合物和脂肪酸的含量,提高了秸秆的营养价值。秸秆经微贮后,其代谢能和**酸含量显着提高,而纤维素、半纤维素和木质素的含量则明显下降。 4.秸秆微贮是在密闭的厌氧条件下进行的,由于益富源微生物菌群可以秸秆中的纤维素为底物,将其酶解为木聚糖,进而降解成木聚寡糖、木三糖和木二糖等,最后降解成木糖。然后再经无氧发酵,将其转化成**酸类。随着**酸含氨蹭加,封闭的秸秆微贮容器内氢离子浓度赶齐越高,从而导致秸秆饲料的pH值逐步下降,当pH值下降到4.5—5.0时,酸性抑制了各种微生物的活动,从而使各种有害菌热不能繁殖,使微贮秸秆饲料可以长期保存。 二、微贮发酵过程 1.有氧发酵过程。微贮是在于无氧条件下利用微生物发酵的秸秆处理技术。但在秸秆的封闭过程中,秸秆原料中或多或少地存在着氧气,这就使得在发酵的较初几天里好氧性微生物得以生长和繁殖。通过这些好氧性微生物的活动可将秸秆中的少量糖分和氧气转化成二氧化碳和水,最后氧气越来越少,直至氧气的含量下降为零。这时好氧性微生物就不能生存,最后全部死亡。 2.秸秆的酶解过程。由于微生物的活动,产生了各种酶类,这些酶类市破坏秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素的结构,使它们逐级降解,形成各种糖类物质。秸秆的酶解过程是比较缓慢的,随着微牛物繁殖量的增加和微生物活性的提高,秸奸被逐步酶解为糖类物质。在整个酶解过校中,半纤维素较易被降解,而形成较大数量的木糖、阿拉伯胶、葡萄糖、甘露糖和半乳糖。当这些糖类达到一定浓度时,微生物就可以利用这些糖分作为底物产酸发酵。 3.产酸发酵过程。微生物利用秸秆饲料中的糖类作为底物,并将它们转化为**酸类的过程。秸秆经有氧发酵后,氧气被消耗尽,需氧微生物不能存活。这时厌氧性微生物开始活动。它们在厌氧条件下,不能将糖类底物**转化成水和二氧化碳,只能分解为各种**酸类,包括已酸、丙酸、乳酸、丁酸等。这些**酸在秸秆饲料中发生电离,形成大量的氢离子,使秸秆饲料酸化,pH值下降。当pH值下降到4.5—5.0时,酸性又抑制了各种微生物的活动,从而使微生物活动减慢,而形成良好的秸秆微贮饲料。 三、秸秆微贮成功的条件 ①.秸秆微贮**在密闭的无氧条件下进行。秸秆中氧气含量越少,有氧发酵时间越短,好氧性腐败微生物作用的时间越短,秸秆越不易发生腐败霉烂,微贮越容易成功。所以在填装微贮料时,一定要装紧压实,尽可能多地排除空气、封严,以防漏气。 ②.微贮时一定要**适宜的湿度。水分过多或过少,微贮均不易成功。一般微贮要求秸秆饲料的水分为60%—70%。 ③.温度要适宜。一般温度在10—40℃的范围内,微贮较易成功。 ④.微贮时要添加益富源*活性菌种,若不添加菌种,杂菌发酵较为激烈,微贮则不会成功。 秸秆微贮饲料的原料配比是:每2000公斤作物秸秆(含水量在15%以下)加入约1000公斤水,加入10公斤益富源秸秆发酵剂。将原料混合均匀,装入微贮窖中,封闭好,在10—40℃的温度条件下,进行发酵。其流程图如下: 选取秸秆→切短→装窖→压实→密封→出窖→饲喂→秸秆发酵→活化→喷洒 1、准备微贮设施 制作微贮秸秆大多利用微贮窖进行。微贮窖可以是地下式或半地下式的,应选在土质坚硬,排水良好,地下水位低,距畜舍近,取用方便的地点。微贮窖较好用砖和水泥砌成口大底小的梯形窖,斜度一般以6—8度为宜。 2、准备秸秆 选取新鲜无霉变的秸秆,微贮前**切短,以便压实,**微贮饲料的质量,一般玉米秸切成2—3厘米长,麦秸和水稻秸可切成5—6厘米长。 3、准备菌液 益富源秸秆发酵剂(内附使用说明) 4、装署 将切短的秸秆装入微贮窖中,每装20—30厘米厚,喷洒一遍菌液,要求喷洒均匀,使菌液与秸秆充分接触。用脚踩实或用机械压实。然后继续装入秸秆,装20—30厘米厚后,再进行喷洒和踩压,如此反复装料,直至装到高出窖面30—35厘米为止。 5、封窖 秸秆装好后,一般可在较上层按每平方250克均匀地撒上一层盐。然后用较厚的塑料薄膜盖好,塑料薄膜应比窖口要稍大,以便保持窖内密封。盖好后排除窖内的空气,然后封严,再在塑料布上加盖一层干草,以便保温。然后用泥土封闭压实。 封窖后要及时进行检查,防止踩压,防止深陷,如出现裂缝或漏洞,应及时封堵以防漏水漏气。在微贮过程中,更应防止漏水,一旦漏水,秸秆易腐烂变质。发酵时间的长短因气温的不同而有一定的变化。一般10—40℃的气温条件下,经10—15天就可完成微贮发酵。 6、开窖利用 微贮发酵好后,即可开窖取用。开窖时,应从窖的一端开始,揭开塑料薄膜,由上至下逐段垂直取用。用完后用塑料薄膜封盖好,切忌全部揭开塑料薄膜,否则,会有大量的空气进入窖内,容易引起二次发酵,使秸秆发生腐烂变质。 (1).微贮秸秆的质量检查。开窖后,应检查秸秆发酵是否成功。微贮秸秆饲料质量的好坏,可用如下方法检查:①看。主要看秸秆的颜色和结构。发酵好的秸秆一般呈黄褐色,鲜亮而有光泽;结构完整,无霉烂、结块现象。②嗅。主要是闻秸秆的气味。好的秸秆微贮料具有浓郁的水果香味和醇香味,并有一定的酸味。如果有刺鼻的酸臭味或霉败味,则说明微贮发酵失败。③摸。主要是用手去感觉秸秆饲料的质地。好的秸秆微贮料手感柔软松散,质地湿润,不粘不滑。若发粘,则说明质量不佳;若干燥粗硬,则说明还没有发酵*。 (2).微贮秸秆的饲喂效果。微贮秸秆是粗饲料,主要用来喂牛、羊等反刍动物和马、驴等草食家畜。微贮秸秆具有酸香气味,松软可口,能够增进家畜的食欲。据试验,牛、羊等动物