秸秆氨化
秸秆的氨化处理方法
秸秆氨化
简介
我国采用较多的氨化方法:堆垛法、池窖和氨化炉法,有的地方还利用塑料袋或大缸进行氨化,每种方法可利用不同的氨源进行氨化。
堆垛法
堆垛:选择背风、向阳、地势高燥、平整的地方铺上一块无毒的聚乙烯薄膜,有条件的最好建立永久性水泥场以节省塑料薄膜,然后秸秆堆成垛。秸秆堆垛分两种形式,一是打捆草垛,一是散草垛。打捆草垛较散草垛更好些。在堆垛以前,对一些粗硬的秸秆最好切碎,这样既便于饲喂,也减少氨化膜和秸秆刺破塑料薄膜的危险。
水分调节:收获后的风干秸秆含水量,一般在12%—15%,而液氨氨化最适宜水分含量不应低于20%,因此,在堆垛过程中要少施一些水,将秸秆含水量调整到20%以上。
密封:这是决定氨化效果好坏的关键措施之一。垛好后用无毒聚乙烯塑料薄膜盖严,四周边缘要与底部垫底的塑料薄膜相重合,然后用沙袋或泥土压紧踏实。
注氨:在距地面0.5m处插入氨枪达垛的中心,缓慢地拧开氨瓶的下阀门,注入相当于秸秆干物质重量3%的液氨,立即关闭氨瓶阀门,待4—5分后拨出氨枪,最后用胶纸把罩膜的注氨孔封好,或用绳子将氨孔扎紧。垛堆过大时,注氨可分4次在四个不同方向进紧,但要注意均匀。我国摸索出了适合小农户的液氨氨化的方法,现介绍如下:
塑料薄膜的选用:塑料薄膜要求无毒,抗老化和气密性好。有一种专门用于秸秆氨化的聚乙烯氨化膜,已投入生产,并已推广使用。农户根据自己的需要选用。所需溥膜多少,可据垛的大小进行计算:
底膜尺寸: 长=垛长+(0.5—0.7)m(余边)
宽=垛宽+(0.5—0.7)m
罩膜尺寸:长=垛长+高×2+(0.5—0.7)m
宽=垛宽+高×2+(0.5—0.7)m
池法
多以尿素为氨源
砌池 池的大小根据饲养家畜的种类和数量而定,一般每立方米池(窖)装切碎的风干秸秆(麦秸、稻秸、玉米秸)150kg左右,一头200kg的牛,年需氨化秸秆1.5—2t,池的形式有多种多样有地上池,地下池、还有半地下池。使用较多的是双联池,即在池的中间砌一隔墙可轮换处理秸秆。
备料:先将玉米秸切成3—5cm长,麦秸和稻草无须切碎,用一固定的装池窖器,如草筐、称量秸秆,再算出秸秆的总重量。
溶解尿素:先按每100kg风干秸秆用5kg尿素的比例,称出所需尿素的重量,然后溶解在相当秸秆总重量60%的水中充分溶解,搅匀待用。
装池:一种方法是干池前先将已溶解好的尿素溶液均匀地喷在摊开的秸秆上,然后装池;另一种办法是向池中一层一层的装入秸秆,层层喷洒尿素溶液,但不论采用哪种办法,都必须边装边踩实。一般要装得高出地面40cm 以上。
密封:池子装满踩实后,用塑料膜覆盖严密,上面覆土,四周边缘用土封严踏实。
秸秆氨化的原理
1.碱化作用
秸秆中碳水化合物含量丰富,但绝大部分是细胞壁构成成分,如纤维素、半纤维素、木质素和角质等。纤维素和半纤维素可在牛羊瘤胃微生物作用下分解为脂肪酸,为牛羊吸收和利用;而木质素和角质等不能消化,它们坚固地镶嵌在纤维素中,并且紧密相联,形成木质化和结晶化,妨碍着动物的消化和分解。碱类物质中氢氧根能使饲料纤维内部的氢键结合变弱,导致纤维分子的膨胀,而且能溶解半纤维素、皂化糖醛酸和乙酸的酯键、中和游离的糖醛酸、削弱纤维素与木质素之间的联系,这样就使反刍动物瘤胃微生物更易起作用。电子显微镜观察也证实了碱处理粗饲料的组织结构发生了变化,更易为瘤胃微生物附着和消化。因此,通过碱化作用,能使纤维素、半纤维素与木质素部分分解,打断纤维素、半纤维素与木质素等的紧密联系,从而增加渗透性,使牛羊的消化液和细菌酶类直接与纤维素、半纤维素接触;同时,有少量木质素被溶解,形成羟基本质素,从而提高秸秆的消化率。
2.氨化作用
氨化处理过程中,氨源游离、分解而产生的氨(NH3)遇到粗饲料时,就与其中的有机物质发生氨解反应(如下式):
R-COO-R’+NH3—→R-CO-NH2+HOR’
R’:多糖链
R:多糖链或羟基苯的氢原子或木质素的苯丙烷单位
通过氨解反应,在破坏木质素与多糖间酯键的同时,形成铵盐。铵盐是一种非蛋白氮化合物,能被反刍动物瘤胃微生物利用,合成优良的菌体蛋白,后者可在下部消化道与饲料蛋白质一道被动物消化吸收,供畜体利用。同时,由于瘤胃微生物获得了生长所必需的氮源,其活力将大大提高,对饲料的消化作用就会更大。在氨水的作用下,每千克秸秆可形成40克醋酸铵,在牛、羊瘤胃内,可以形成同等数量的菌体蛋白。经过氨化处理,低质粗饲料的含氮量能提高一倍或更高。
3.中和作用
氨属于碱性,当处理低质粗饲料时,能与其中的有机酸化合,消除酸根,中和饲料的潜在酸度,为牛羊反刍动物瘤胃微生物的活动创造良好的环境条件。这样,随着微生物数量的增加,不但可生产更多的菌体蛋白,而且将消化更多的饲料供畜体利用。另一方面,氨化秸秆属于碱性饲料,在精饲料喂量较高或饲喂大量青贮饲料导致瘤胃pn值降低时,氨化秸秆能产生一定的缓和作用。
参考资料
农作物秸秆氨化技术及注意事项.中国科技期刊数据库.2017
秸秆氨化的原理与方法.中文科技期刊数据库.2008
秸秆氨化的原理.中国农业信息网.2014-02-26
最新修订时间:2023-12-07 12:19
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简介
堆垛法
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