苜蓿田間幹草調製一直是喷洒飼草生產研究中的熱點問題之一,圍繞這一問題,干燥干草國內外學者和技術人員做了大量的剂法研究工作。目前,苜蓿石河子墾區苜蓿生產已經實現了規模化生產,田间以滴灌為基礎的调制水肥控製技術應用已經使苜蓿產量實現了單產幹草2t/667m2目標。但是应用,目前對苜蓿幹草調製過程中方法的喷洒選擇和新技術的應用仍然還存在不足,本文對苜蓿幹燥方法以及化學幹燥法在幹草調製中的干燥干草應用現狀進行了綜述,為規模化苜蓿生產的剂法幹草調製提供參考。
1苜蓿幹草調製的苜蓿主要方法
目前,苜蓿幹草調製方法有很多種,田间已經由傳統的调制幹燥方法向新型幹燥方法轉變,從國內外目前的应用幹燥方式來看,主要包括以下幾種。喷洒
1.1自然幹燥
通過堆集草壟然後進行翻曬,經過若幹次的翻曬使鮮草中的水分散失而調製幹草,這類方法由於比較粗放並且晾曬效率低,幹草產品質量得不到保證,因此一般在小規模種植情況下使用,目前已經遠不能適應集約化生產的需求。
1.2薄層攤曬幹燥技術
在收割後將草壟厚度設定在較小的範圍內,使陽光能作用在草壟表層和內部,以加速水分的散失,但由於薄層攤曬機械設備在具體實現上較為困難,因此僅局限在小規模的人工攤曬上,而難以實現大麵積使用。
1.3烘幹機械設備幹燥技術
主要是利用大型高溫快速烘幹機,溫度保持在500~1000℃,使苜蓿水分快速蒸發至安全水分。苜蓿幹燥時間僅有3~5min。經高溫烘幹幹草中的雜草種子、蟲卵及有害雜菌全部被殺死,有利於長期保存。機械烘幹的苜蓿蛋白質含量在22%以上,但是烘幹成本較高,一般用來生產高質量的草產品。由於其成本過高也限製了該技術的大麵積使用。
1.4壓扁莖稈幹燥法
主要是在苜蓿收割後,通過機械滾輪將其莖稈碾壓使其壓扁或壓裂,以提高莖稈水分散失速度,縮短牧草的幹燥時間。目前,這種方法在國內外已經普遍推廣使用,可提高苜蓿水分散失速率20%左右。
1.5化學處理法(即幹燥劑法)
主要是將一些化學幹燥劑噴灑到牧草的莖葉表麵,以破壞其表皮上的角質層,使牧草內部水分能夠順暢地蒸發出去,從而縮短田間曬製幹草的時間,減少幹燥過程中營養物質的損失。
2幹燥劑法在苜蓿幹草調製中的應用現狀
幹燥劑法由於其成本低、操作方便並且可以和其他方法結合使用,因此是目前正在推廣使用的新方法。這一方法的出現也經曆了幾個時期才得以發展的較為成熟。早在20世紀50年代,美國首先嚐試用除草劑在田間快速幹燥苜蓿,結果明顯縮短了調製幹草的幹燥時間,但研究工作因除草劑對家畜有害,且易致幹草脫色等問題而被終止。1972年,澳大利亞科學家Tullberg發現碳酸鉀溶液可顯著加快紫花苜蓿的幹燥速度,之後有關研究工作逐步展開,進入20世紀80年代,美國亦開展了相關研究。
而我國在20世紀80年代末開始化學幹燥劑對幹草調製的作用研究。目前,國內外學者從幹燥劑種類、幹燥劑濃度、幹燥劑使用後苜蓿幹草營養成分變化以及幹草在家畜體內的消化代謝特征等方麵進行了比較係統的研究,並取得了大量具有科學價值的成果。
2.1幹燥劑的種類篩選
到目前為止,用於幹草調製的化學幹燥劑已發展到10多種,主要為鉀、鈉、銫等鹽類物質,此外還有若幹種類的長鏈脂肪酸。但K2CO3是調製幹草時應用最廣泛的一種化學幹燥劑,國內外的很多研究都表明這種化學幹燥劑在加快牧草的幹燥速度方麵具有很好的效果。K2CO3溶液可明顯改變植物表皮蠟質層的透水性,而且對植物莖的作用大於葉。
2.2不同幹燥劑搭配組合使用
近年來的研究發現,Na2CO3與K2CO3及其他活性劑混用使用效果好。用1%NaHCO3和1.5%K2CO3分別處理現蕾期紫花苜蓿,結果表明兩者幾乎是在同一時間(30h)使苜蓿含水量降到18%以下,但NaHCO3對苜蓿幹草胡蘿卜素具有明顯的保存效果。
2.3新型幹燥劑的開發和使用
近年來,除了常規幹燥劑外,還陸續探討了其他類型的幹燥劑。CaCO3被作為幹燥劑用於幹草調製,有研究表明2.0%的CaCO3溶液對苜蓿的幹燥效果不理想,遠遠差於K2CO3與NaHCO3,但在保存蛋白質和胡蘿卜素方麵具有特殊意義;周衛東等[2]用幹燥劑(CaCO3和CaCl2等量混合)以2.0%、2.5%、3.0%質量分數分別在刈割前一天處理紫花苜蓿,結果表明無論泥地還是水泥地晾曬均能提高苜蓿幹燥速度,且綜合分析以2.5%濃度效果最好。KOH對牧草幹燥的作用效果不盡一致,據研究報道,在實驗室條件下使用KOH將pH值由8.0調為12.4,可有效加速幹燥,但有的研究結論則認為KOH的幹燥效果較K2CO3的差。山梨酸鉀也能加快牧草的幹燥速率,在第三茬現蕾期刈割紫花苜蓿的同時施用山梨酸鉀,可縮短幹燥時間提高保存效果。
2.4化學幹燥劑對幹草飼喂家畜的影響
目前,對幹燥劑種類的開發性研究已經取得了長足的發展。但是,化學幹燥劑對幹草飼喂家畜的影響,目前尚無一致的結論,由於多使用K2CO3作為幹燥劑來加速苜蓿幹燥,因此,對飼草中鉀離子含量和家畜飼喂效果之間關係的研究較多,起初大多數學者認為K2CO3可提高反芻家畜對牧草幹物質、粗蛋白質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的消化率,而鉀離子對家畜無不良影響。
但最近的研究結果表明,低鉀飼草有助於奶牛的圍產期健康及後期產奶,而高鉀則對其生產過程不利。一方麵,進入體內過量的鉀會影響鎂的吸收和代謝。如果飼草中含鉀量尤其多,過多的鉀使鎂的吸收率降低,影響奶牛體內乳糖、乳蛋白的代謝,而影響乳牛產奶量,就會造成鎂痙攣;另一方麵,由於草食家畜攝入的鉀總是多餘的,大部分鉀都要通過腎髒來排出,如果飼草中鉀含量過高產生冗餘則會大大增加腎的負擔。同時,如果草食家畜飼喂不當,使瘤胃發生異常發酵引起代謝性酸中毒。酸中毒引起體內高血鉀,使細胞內鉀轉移到細胞外液中,引起鉀代謝紊亂。同時又繼續攝入大量的鉀,出現高血鉀,使鉀代謝紊亂,影響奶牛體內其它營養物的代謝,使奶牛泌乳機能不能正常發揮作用,產奶量下降。更為甚者,當血清鉀高於正常3倍時,還會使家畜心髒突然停止跳動而死亡。因此,幹草中由於使用鉀離子幹燥劑而使鉀含量過高,飼喂養奶牛後會對其產生不利影響。
3小結
從上述分析可以看出,(1)苜蓿幹草調製過程是決定其後期利用效果的關鍵環節之一,國內外眾多學者在苜蓿幹草調製方法上已經做了大量工作。(2)化學幹燥劑的使用使苜蓿幹草的幹燥效率和飼草品質大大提高,並且也得到了試驗性應用。但是,從現實情況來看,首先,盡管幹燥劑對苜蓿田間晾曬具有很好的促進作用,但以小尺度的局部實驗研究居多,而真正應用到大規模的田間苜蓿幹草調製過程則非常缺乏;其次,幹燥劑類型單一,以碳酸鉀占主導地位,而新疆苜蓿產區的幹草中鉀含量本來就高,而鉀離子冗餘對奶牛的產犢以及後期的泌乳過程均會產生不利影響;再次,幹燥劑的大麵積使用需要與之相配套的機械設備,生產部門認為會增加成本而不去考慮配套機械的改造或研發。
因此,今後應該立足於兵團苜蓿規模化生產的現實需求,以提高苜蓿的幹燥效果為最終目的,以苜蓿幹草調製幹燥劑種類篩選、適宜使用劑量的確定、幹燥劑噴灑機械的開發為主要研究內容,通過田間苜蓿幹草調製幹燥劑使用、不同幹燥方式苜蓿幹草飼喂奶牛、不同幹燥方式的苜蓿幹草營養價值評定、幹燥劑噴灑機械設備的組裝研發等試驗研究,最終形成化學幹燥劑進行牧草幹燥的可行性的技術操作方案,為規模化苜蓿幹草生產過程中的田間幹燥環節提供有效的技術支撐。
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