CN103960467B - 一种改良型秸秆氨化剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于改善秸秆氨化效率与提高反刍动物生产性能的饲料添加剂。所述的饲料添加剂主要由A剂与B剂构成，原料组分重量份A剂为：尿素1‑2份、凹凸棒石粉1‑2份、无水硫酸钠0.2‑0.4份；B剂为：原料组分的重量份为凹凸棒石粉1‑2份。为了进一步提高氨化率可在A组分中添加商用粗纤维降解菌剂(每克活菌数大于1×10⁹)0.05‑0.10份。本发明制得的饲料添加剂可直接加入秸秆中，反刍动物食用添加了该添加剂处理的秸秆，可以显著提高对秸秆与所添加的尿素等所含养分的吸收利用。本发明选用的原料来源广泛，市场易购；制备工艺简单；使用方便，绿色环保，不会引起任何有害残留。

Description

一种改良型秸秆氨化剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及饲料添加剂领域，具体涉及一种改善秸秆氨化效率并提高其粗纤维降解率的饲料添加剂。

背景技术

我国人多地少，很大区域农业生态条件恶劣，优质牧草栽培较少，商品干草价格昂贵，导致我国多数地区草食家畜优质饲草缺乏，特别是冬季饲草料缺乏，因此如何有效利用现有的饲草料资源是保证我国草食动物养殖业健康快速发展的重要手段。我国农作物秸秆产量超过6亿吨，在北方以玉米和小麦为主，在南方以水稻为主，这些秸秆资源是重要的饲料资源，若能采用恰当的方法进行处理，将秸秆转化为饲料，将大大缓解我国草食动物饲草短缺的现状。目前，我国秸秆用作饲料的比例还较低，如我国玉米秸秆用作饲料的比例为1/3，水稻为1/4，小麦最低，仅为11％左右，而影响秸秆饲料利用率的主要因素是秸秆消化利用率低和粗蛋白含量低，因此，必须对其进行适当的加工处理才能作为饲料。秸秆饲料化处理的方法较多，如粉碎制粒、碱化、膨化、微贮等，但氨化是最为经济、简单的处理方法，同时也是效果较好的处理方法，秸秆氨化自上世纪70年代以来便受人们的重视，进行了多方面的研究并在一些地区进行了推广应用。

氨化剂通过氨化可显著提高秸秆粗蛋白含量，同时改变其纤维结构，提高粗纤维降解率，从而提高秸秆的综合营养与饲喂价值。一般秸秆氨化所用制剂为饲用尿素、氨水、碳铵、硫酸铵等。近期开展的相关研究主要有：

1、刘卢生等(2012)用尿素、碳铵和氨水，浓度分别为1％、2％、3％、4％、5％和8％(浓度为氨化剂占秸秆干物质含量的百分比，所用氨水浓度为20％)，处理水稻秸秆，凋节水分含量，同时加入氨化试剂，装袋，在相应条件下进行氨化，氨化完成后打开氨化瓶(袋)，进行感官鉴定，随后放氨48h，为完全消除残留氨化剂对测定结果的影响，氨化秸秆在65℃低温下烘干，然后粉碎，采用凯氏定氮法进行粗蛋白的测定。结果认为：氨化可以明显改善水稻秸秆质地，显著提高粗蛋白含量。氨水是水稻秸秆氨化的适宜试剂，其氨化成本低，氨化效果较好，氨水适宜添加量为8％。水稻秸秆氨化的适宜水分含量为30％，切短2cm，密度为60kg/m3(从各处理的CP含量来看，密度越低，秸秆CP含量越高，说明高密度的秸秆不利于氨气的渗透，从而不利于氨化的顺利进行)；高温氨化秸秆最好立即利用，不易长期在高温条件下贮藏，氨化完成后即转到低温条件保存；低温氨化秸秆则可保存较长时间。

2、刘向阳等(2002)进行了氨化秸秆饲料的质量评定定指标研究，并制定了评定标准。认为生物技术法可较全面地鉴定饲料品质，将48h瘤胃降解率作为评定指标，评定等级依据干物质降解率的百分点增加值确定，10～15为优秀，8～9为良好，5～6为及格。其开展的试验结果得出：玉米秸秆牛瘤胃干物质降解率η提高13.34％。

3、王梅春(2000)开展了氨化麦秸全氮损失研究，按照麦秸∶水∶尿素比例100∶30∶4制作的氨化饲料，I、II号料含氮量分别为1.1317％，1.3718％，比麦草本身提高161.91％，217.55％。2种料经过1～130d室内堆放，I号料全期全氮损失15.81％；II号料全期全氮损失29.85％。结果表明：麦秸粉碎比铡草制作的氨化料提高含氮量21.22％；氨化料不宜堆放在室内，应在密封条件下随取随用，保证氨化料全氮的有效利用。制作氨化料的麦秸在不影响牛羊反刍的情况下应通过粉碎，增加氮的吸附能力，提高含氮量。

4、黄金华等(2009)开展了氨化及青贮秸秆的营养价值研究，玉米秸饲料经尿素氨化，品质达优等，蛋白质增加142.72％，中性洗涤纤维降低9.36％，酸性洗涤纤维降低9.11％，24h产气量为39.2mL，比对照组高36.11％。

5、欧爱明等(2005)开展了氨化稻草替代青干草饲喂泌乳奶牛的试验，结果认为：本试验每天饲喂氨化稻草4千克，奶牛喜欢采食，无不良反应，适口性较未氨化稻草有明显提高，试验期内2组奶牛的平均日产奶量分别为17.78千克和17.98千克，差异不显著(P＞0.05)。试验组奶牛的平均乳脂率为3.61％，极显著高于对照组的3.57％；每头奶牛每年可节约饲养成本100多元。结果表明：在本试验饲喂相同精料和青料的条件下，氨化稻草可以代替青干草饲喂泌乳奶牛不会影响奶牛的产奶量与乳脂率，并且能降低饲养成本。

6、潘存霞等(2007)开展了不同尿素水平对氨化秸秆消化率的影响，试验采用尼龙袋法，测定尿素浓度分别为2.0％、4.5％、7.0％DM的氨化秸秆(以干物质为基础)及未氨化秸秆在山羊瘤胃48h的养分消失率。试验结果表明，氨化稻草秸秆在瘤胃48h的干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)的降解率比未氨化稻草均有不同程度的增加，尤以尿素浓度为4.5％DM的降解率为最高(P＜0.05)。

7、朱秋华等(2001)开展了氨化稻草与羊草饲喂泌乳奶牛对比试验，试验将稻草通过堆垛碳铵氨化替代羊草饲喂泌乳奶牛。结果表明，稻草经过氨化后，增加了稻草的柔软性和膨胀度，氨化稻草的蛋白质含量从4.5％提高到7.8％，粗脂肪含量从0.9％提高到1.2％，粗纤维含量从39.8％下降到33.1％。氨化稻草与羊草饲喂泌乳奶牛对比试验结果表明，奶牛各项指标如产奶量、乳脂率和乳蛋白经检验差异不显著(P＞0.05)，说明氨化稻草可以代替羊草饲喂泌乳奶牛，每头泌乳奶牛一年可节约饲养成本200多元，同时解决稻草堆积和烧毁带来的环境问题，提高经济效益和社会效益。

8、高青华等编译(2003)介绍了日本的秸秆氨化方法，为了降低氨化成本和防止家畜中毒，一般将液氨的注人量控制在秸秆(干物质)重的2.5％-3.5％。据测定，氨被注人后，70％的氨会存在于秸秆中间，20％的氨被秸秆吸收存在于秸秆纤维中。秸秆中间的氨会在草捆被打开后迅速挥发掉。所以，在实际操作时一般将液氨注人草捆的中部和底部，并要求中部的水分含量在20％左右，底部的水分含量应超过30％。现在，一些新式的液氨注人系统和处理方法，通过更有效地灌输氨可成功地处理含水量超过40％的草捆。据测定，在0℃以下，氨化处理时间需要8周，在5～15℃时需要4～8周，在15～30℃时需要1～4周，在30℃时仅需要1周时间。当液氨被注人后，窖(草捆)内温度会在2～6h内快速升到最高(40-60℃)，而最高温度则决定于环境温度、氨的注人量以及水分含量等因素。

9、皮晓波等(2009)开展了农作物秸秆氨化并饲喂后备奶牛试验，结果认为不论采用窖贮、堆贮或袋贮，均可获得优质氨化饲料。考虑到窑贮投资大，袋贮不牢固，提倡采用堆垛方式氨化，投资小效果好。随着尿素用量的增加，氨化饲料pH值随之上升，糊香味逐渐变浓，适口性逐渐提高，同时氨味逐渐变大。考虑到成本和效果，尿素用量以每100kg秸秆4.5～5.0kg为标准，以保证放氨后部分氨丧失而不影响氨化饲料品质。随着加水量的增加，茎叶质地柔软度提高，湿润度增加，适口性提高。考虑到利用时需要提前放氨，部分水分会随之丧失而影响秸秆柔软度和湿润度，降低适口性，因此加水量以每100kg秸秆45kg为宜。

10、潘翔等(2000)开展了秸秆无膜氨化技术研究，结果认为：在15～30℃这样的环境温度下试验，在营养成分上，无膜与有膜氨化差异不显著；无膜氨化处理以20天左右为宜；若无膜技术应用于生产，则全国每年可节省1.5亿元；为了防止因雨水进入无膜氨化秸秆而增加氨化秸秆中水分的比例，从而出现霉变现象，建议无膜氨化秸秆在大棚内制作或在垛顶用塑料薄加以覆盖。

11、李日强等(2006)开展了氨化和固态发酵玉米秸秆生产饲料蛋白的研究，研究结果认为：利用氨水对玉米秸秆进行氨化处理的温度和时间以35℃和9d为宜，氨化后玉米秸秆的粗蛋白含量可达15.38％。进一步经组合菌株固态发酵、组合菌株与加藤菌液固态发酵和组合菌株一次固态发酵与加藤菌液二次固态发酵3种途径发酵，结果以二次发酵的效果最好，发酵产物的粗蛋白含量由3.15％提高到24.99％，真蛋白含量由2.30％提高到20.21％。玉米秸秆经氨化处理再经组合菌株一次固态发酵与加藤菌液二次固态发酵，使其营养价值得到显著提高，可作为饲料蛋白加以利用，因而是一种增加玉米秸秆营养价值，提高可再生资源利用效率，减少秸秆焚烧污染环境的有效技术措施。

12、王彤佳等(2009)开展了氨化、青贮秸秆饲料体外消化率比较研究，结果认为：尿素氨化组的玉米秸干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、纤维素、半纤维素和酸性洗涤木质素的体外消化率最高，与对照组差异显著(P＜0.05)，除干物质与常规青贮组和外加A6青贮组差异显著外，其他成分无显著差异(P＞0.05)。常规青贮组和外加A6青贮组与对照组相比除酸性洗涤纤维差异不显著外，其他成分均差异显著(P＜0.05)。

13、梁红军等(2011)开展了氨化玉米秸饲喂羊的效果观察试验，采用方法是用1％的尿素溶液均匀地喷洒于玉米秸上(铡成2～3cm)拌匀后，装入筒状的塑料袋内，袋口扎紧，进行氨化处理；试验分试验组和对照组，2组羊均采用白天放牧，晚间收牧补饲的饲养方式。试验组的羊每只每天补饲氨化玉米秸0.5kg，而对照组的羊每只每天自由采食干玉米秸，数量不限；试验的时间为120d，结果认为试验组的羊比对照组的羊每只多增重1.76kg，按12.00元/kg计算，可多增收21.12元；试验组每只羊比对照组多产羊毛0.53kg，多收入6.36元。2项合计试验组的羊比对照组的羊每只多增收27.48元。扣除制作氨化玉米秸的费用(每千克氨化玉米秸0.14元)，试验时间是120d，试验组每只羊饲喂氨化玉米秸60kg，合计费用8.40元。试验组比对照组每只羊纯增收入19.08元，经济效益十分明显。

14、郭大伟等(2010)开展了不同氨化方法对稻草氨化效果及羔羊生产性能的影响研究，供试稻草分4组，稻草不处理为对照组(I)；快速负压氨化罐处理组(II)：稻草捆在氨化罐中经负压真空后再给予压强为0.2Mp(表压)个大气压的气压条件，对稻草捆进行氨化处理1h，之后从氨化罐取出稻草捆，自然通风散味；负压袋装处理组(III)将处理前的稻秸铡成2～3cm长，然后将其置于长方体大塑料袋(长×宽×高约3m×2m×1m)，袋四周用木制围栏固定，以防塑料袋倾倒，逐层将稻秸加入袋中，并每层稻秸均匀喷洒25％稻草重量的水，踩实后封袋，然后用真空泵将袋内空气抽空，并从长方体塑料袋的正中间和4个角分别通入3％稻秸总重量的氨气，氨化时间为10d(自然环境最高温度为30℃左右)，氨化结束后将氨化后稻秸置于通风处放置3d以上，至秸秆无氨味；常压袋装处理组(IV)，与III的处理方法基本一致，只是氨化前不抽空袋内空气，直接通气氨化，氨化条件不变。

结果认为：各氨化组稻草的DM、CP、DNF和ADF的表观消化率的变化趋势相同，由高到低顺序为负压袋装处理组＞快速负压氨化罐处理组＞常压袋装处理组＞对照组。各氨化组稻秸在瘤胃内DM、CP、NDF和ADF的48h消失率均极显著高于未处理稻秸(P＜0.01)。各氨化组的粗饲料采食量和平均日增重显著高于对照组(P＜0.05)。综上所述，快速负压氨化罐处理可以代替传统的氨化方式，不仅处理效果较理想，且氨化时间短，适合各类秸秆氨化的工业化生产。

15、曹春梅等(2005)开展了提高氨化处理秸秆粗蛋白含量的适宜方法研究，以氢氧化钠、过氧化氢、生石灰、熟石灰、尿素为处理剂，进行不同浓度和不同组合方式处理小麦秸和莜麦秸的试验。结果表明：5％以上的生石灰与尿素组合提高效率最高，为单纯5％尿素氨化法的4倍。建议生产中根据需要确定尿素剂量，添加2％尿素足矣。

凹凸棒石又名坡缕石，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸粘土矿物。凹凸棒粘土是指以凹凸棒石为主要矿物成分的一种稀少的天然非金属粘土矿物，在矿物学上隶属于海泡石族。凹凸棒石具有特殊的纤维结构、不同寻常的胶体，因而具有巨大的比表面积、强粘结性和吸附性能，被广泛地应用于各个领域。凹凸棒土的吸附作用包括物理吸附和化学吸附。其物理吸附的实质是通过范德华力将吸附质分子吸附在凹凸棒土的内外表面。凹凸棒土的化学吸附原理主要包括：①电荷不平衡引起的吸附主要是通过不同价态的离子与晶体中的Mg2+、A13+、Fe3+发生交换以及凹凸棒土表面电荷分布不平衡带来的吸附效应；②Si-O-Si中氧硅键的断裂可以与被吸附的物质形成共价键，产生较强的吸附能力。

目前，许多学者都致力于凹凸棒土的改性研究，通常采用酸化、超声波、焙烧和表面有机改性等技术，以更大地提高其吸附量，并将其应用于废水、废气处理，尤其是用于对废水中重金属离子的吸附，取得了显著的效果。如王丽等采用煅烧、酸洗、碱洗、氯铵洗和碳铵洗的方法对凹凸棒土进行改性，改性凹凸棒土对钾、钙、镁离子的交换吸附能力较强。黄健花等采用超声波技术对凹凸棒土进行十八烷基三甲基氯化铵改性，并以苯酚去除率为指标，研究并得出了改性凹凸棒土对苯酚吸附的最优工艺条件为：振荡时间60min，投加量2.5g，振荡温度25℃，振荡速度140r/min。王茂元等研究了改性凹凸棒土吸附Mo(VI)的性能和机理，探讨了Mo(VI)溶液的起始浓度、pH、吸附时间以及温度对其吸附Mo(VI)性能的影响，得出了适宜的吸附条件。

除上环境保护应用外，凹凸棒石还含有畜禽必需的多种常量元素和微量元素，有促进动物生长发育，调节机体新陈代谢，增强机体免疫力等功能。且其结构上具有许多大小均一孔道和空腔，表面凹凸不平，故有较强的吸附性，能吸附动物体内重金属离子。由于其资源丰富，价格低廉，因此其在畜禽饲养业上已有广范的应用。近期开展的相关主要研究有：

1、邱海剑等(2009)开展了凹凸棒石黏土和沸石对肉鸡饲料制粒加工性状的影响研究，在饲料中分别添加3％凹凸棒石黏土(简称凹土)、3％沸石、5％凹土、5％沸石、2.5％凹土加2.5％沸石，探讨凹土和沸石对肉鸡饲料制粒加工性状的影响。结果表明，与对照组相比较，添加3％凹土、3％沸石、5％凹土、5％沸石、2.5％凹土加2.5％沸石使饲料颗粒硬度分别提高了20.71％、21.43％、30.00％、34.29％、40.71％(P＜0.01)；饲料含粉率分别降低了0.75、0.60、1.21、1.02、1.44个百分点(P＜0.01)；饲料粉化率分别降低了10.86、9.39、17.39、15.79和17.73个百分点(P＜0.01)。随着凹土和沸石含量的提高，饲料的颗粒硬度提高，粉化率和含粉率下降，且以添加2.5％凹土和2.5％沸石的效果较好。

2、金光明等(2002)试验研究了在基础日粮中添加凹凸棒石粘土粉对生长期鹅的生长性能的影响。试验选用60日龄鹅600只，公母按一定比例搭配，随机分成6组，每组100只，5个试验组和1个对照组。凹凸棒石粘土粉分别按2，4，6，8和10％的比例添加到基础日粮中。试验期为100d。试验结果表明：凹凸棒石粘土粉对生长期鹅的生长性能有明显的促进作用，尤以添加量为4％-6％比例的试验组鹅效果最佳。

3、沈非等(2006)在开发安徽明光市凹凸棒石粘土资源的开发利用中指出，目前全世界凹凸棒石粘土矿产资源已探明大型矿床的只有美国、俄罗斯、中国和澳大利亚等国家，而中国是东亚地区唯一发现凹凸棒石粘土工业矿床的国家。我国的凹凸棒石粘土矿产资源主要分布在安徽省明光市的涧溪、官山一带，已探明的矿藏储量、品位、年开采规模仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位。

4、张丹俊(1999)开展了在毛兔日粮中添加凹凸棒石粘土粉的应用研究，结果认为日粮中添加凹土粉对德系长毛兔的生产性能具有明显的促进作用，以基础日粮添加10％凹土粉效果最佳。

5、杨瑞洪(2011)开展了凹凸棒土对Cd(II)的吸附性能研究，结果认为凹凸棒土对废水中重金属离子的吸附主要受吸附时间、金属离子初始浓度、凹凸棒土投加量等因素的影响。凹凸棒土对Cd(II)离子吸附试验表明：当20mg/L Cd(II)吸附时间为60min和凹凸棒土投加量为60g/L时，去除率达到94.6％，由此可见其对废水中的重金属离子的去除具有显著效果；酸化凹凸棒土对Cd(II)的吸附率明显提高。当投加量为40g/L时吸附率达93.5％，而当凹凸棒土投加量增加至60g/L时吸附量达到98.2％。由此可见，该吸附剂的改性研究对其在水处理应用发展的前景具有重要意义。

6、曾路等(2011)开展了不同硅酸盐矿物材料对霉菌毒素吸附性能的研究，结果认为蒙脱石、沸石和凹凸棒吸附毒素效果和形成复合物的稳定性较好；6种吸附剂对高极性毒素吸附能力好于低极性毒素。

7、胡忠泽等(2000)开展了凹凸棒对肉鸡日粮养分代谢的影响研究，结果认为日粮中添加3％-7％的凹凸棒石，可提高肉鸡增重(P＜0.05)和饲料转化率(P＜0.01)，以及粗蛋白质利用率(P＜0.05)；添加3％-9％的凹凸棒石可提高必需氨基酸利用率(P＜0.05)和总氨基酸利用率(P＜0.05-0.01)。其中以添加5％的凹凸棒石肉鸡生长效果最好，增重比对照组提高8.76％(P＜0.05)。料肉比下降8.33％(P＜0.01)、粗蛋白质利用率提高7.40％(P＜0.05)、必需氨基酸利用率提高3.34％(P＜0.05)、总氨基酸利用率提高4.23％(P＜0.01)。但添加凹凸棒石对肉鸡日粮中能量利用率影响不明显(P＞0.05)。

硫酸钠(Na₂SO₄.10H₂O，俗名芒硝)是从矿石、矿泉或海水获取的天然矿物经煎炼而成。芒硝为棱状或长方形结晶体，无色透明，可溶于水。性味苦、成、大寒。受热或风化易失去结晶水，变成白色粉状或晶体的无水硫酸钠(Na₂SO₄)，其别名为元明粉。化学成分：主要含硫(20～22.6％)及氯化钠、硫酸镁等无机盐。

许多学者认为，硫酸钠中的硫元素能改善饲料中氮素及其他营养物质的吸收利用，促进畜禽体内氧化还原过程。在猪日粮中添加硫酸钠，可促进其肝脏内蛋白质和核搪核酸的合成，提高肌肉、血液中维生素A和维生素B组的浓度，使所有组织、器官中巯基和谷胱甘肽含量增加，能提高增重和改善猪肉品质。所以，前苏联、日本、美国、加拿大以及其他许多国家都在使用硫酸钠作为畜禽饲料添加剂。国内学者近年的试验研究证明，日粮中添加0.4～1.0％硫酸钠，能提高肉鸡和商品肉猪的增重，增加乳牛产奶量和母鸡产蛋量，并有效地预防和治疗鸡啄癖。比较具代表的报道有：

1、张加太(1993)利用硫酸钠饲喂育肥猪，结果表明硫酸纳添加剂在畜牧生产中具有较高的饲用价值。在添加剂量方面，以添加0.6％为最佳水平。而且本添加剂源广易得，成本低廉，使用方便，连续使用无副作用，亦无污染环境之虑，安全可靠。

2、蒋宗泽(1992)开展了硫酸钠添加剂对瘦肉型猪增重和饲料转化率的影响研究，结果表明日粮中添加0.6％的硫酸钠为最佳水平，增重率、饲料转化率和经济效益比对照组分别提高22.96％、18.72％和88.09％。

3、王乃英(223001)综述了硫酸钓在畜收业上的应用，指出牛羊等反刍动物的瘤胃微生物，能利用硫酸钠合成含硫氨基酸。有试验证实：当绵羊用尿素(含氨不含硫)代替天然蛋白质饲料而不同时补充硫酸钠时，因瘤胃内含硫氨基酸的合成受阻，导致羊的发育不良，体重减轻，产毛量下降。表明硫酸钠能参与角蛋白的生物合成，加速皮毛和羽毛纤维的生长，提高皮毛产量。一般日粮中氮和硫的比例以10∶1为佳。所以，当日粮中补充适量的硫酸钠，则可节省含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸)，从而降低饲养成本，提高经济效益。

由上可知，在传统的秸秆氨化中所使用最多的氨化剂是尿素，其次碳铵、硫胺及氨水也有使用，从提供单位非蛋白氮成本计算看，氨水是最低的，其次是碳铵，但由于氨水运输风险大、需要专用罐车，使用麻烦，不便在生产中推广；碳铵尽管成本较尿素偏低，但考虑到运输成本，在目前市场价格下二者差异不显著。因此在此背景下本发明仍选用尿素作为氨化剂。从大量的氨化试验结果看，添加的氨化剂，其中只有约30％的NPN沉积在秸秆中，其余均在自然脲酶作用下分解为氨气逸失到空气中，不但极大浪费，还对环境有不良影响。

凹凸棒石粉饲料化应用国内已有多篇报道，但其主要是作为饲料添加剂直接添加到精料中，旨在提供微量元素、常量元素、吸附饲料中霉菌毒素功能，以及利用其具备的物理粘性来改善饲料制粒质量，降低颗粒料粉化率等。利用凹凸棒石粉能有效吸附秸秆氨化过程中释放的余氨(约占总含氮60％)，减少其向空气排放，与秸秆氨化剂联合应用来提高氨化效率未见报道。

硫酸钠作为饲料添加剂应用已见多篇报道，但多为饲料添加剂直接添加到精料中，与秸秆氨化剂联合同时应用，作为硫元素补充剂用以提高氨化剂中非蛋白氮在体内利用率未见报道。

综上，近年来关于秸秆氨化剂的研究，多数是直接添加单一含氮物氨化剂，少数一些研究有简单化学组合(如氨化剂加氢氧化钠或过氧化氢、生石灰、熟石灰)，未从物理学、化学角度，通过物理吸附与化学离子交换(以NH⁺⁴的形式)回收余氨以改善氨化效率而联合应用凹凸棒石粉；也未见同时联合使用能提高氨化秸秆中非蛋白氮在动物体内沉积率的硫酸钠，以及能提高秸秆粗纤维降解率进而进一步改善氨化率的菌剂。因此，本研究复合型专用秸秆氨化剂具有更高的生产价值与技术创新性。

发明内容

本发明公开了一种用于改善秸秆氨化剂氨化效率及其NPN在体内沉积效率的饲料添加剂。该添加剂可直接加入秸秆中，添加量占秸秆5％(干物质为基础)，成年反刍动物食用添加了该添加剂处理的秸秆饲料，可以提高对秸秆干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)与酸性洗涤纤维(ADF)的水解率，增加氨氮在动物组织中的沉积率。最终提高增重、产奶量及产毛量，节约精料中蛋白饲料用量。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

1、秸秆氨化的饲料添加剂，其特征在于：其特征在于：添加剂配方由A剂与B剂组成，A剂原料组分的重量份为下列配方：

尿素 1-2份

凹凸棒石粉 1-2份

无水硫酸钠 0.2-0.4份

B剂原料组分的重量份为：凹凸棒石粉 1-2份

2、根据权利要求1所述的饲料添加剂，其特征在于：所述的配方原料A剂组分中还添加有下列重量份的物料：商用粗纤维降解菌剂：0.05-0.10份，每克菌剂含活菌10亿以上。

3、发明的秸秆氨化剂A剂，按占秸秆干物质计，以质量比4％均匀掺入经事先粉碎的作物秸秆(长度1～3cm)中，再按占秸秆质量比30％(不含粗纤维降解菌改良氨化剂)与45％(含粗纤维降解菌改良氨化剂)向秸秆中注入清洁饮用水，适度压紧秸秆堆，最后在秸秆堆顶层喷撒B剂，其占秸秆质量比约1％。

具体实施方式

下面结合实施例和应用例对本发明的作用进一步详细地说明。

实施例1

一种用于改善秸秆氨化剂氨化效率及其NPN在体内沉积效率的饲料添加剂，其中A剂由饲用尿素20.0千克(含氮量46.5％以上)，凹凸棒石粉16.0千克(100目)，无水硫酸钠(Na₂SO₄)4.0千克构成；B剂由凹凸棒石粉10.0千克(100目)构成。

制备方法按如下步骤进行：

(1)称取饲用尿素20.0千克(含氮量46.5％以上)，凹凸棒石粉16.0千克(100目)，无水硫酸钠(Na₂SO₄)4.0千克，充分混合构成A剂；称取凹凸棒石粉10.0千克(100目)构成B剂，B剂独立小袋包装；

(2)A剂、B剂合装打包、密封、通风阴凉保存，作为1吨秸秆氨化用量。

实施例2

一种用于改善秸秆氨化剂氨化效率及其NPN在体内沉积效率的饲料添加剂，其中A剂由饲用尿素20.0千克(含氮量46.5％以上)，凹凸棒石粉15.0千克(100目)，无水硫酸钠(Na₂S0₄)4.0千克，商用粗纤维降解菌剂1.0千克构成；B剂由，凹凸棒石粉10.0千克(100目)构成。

制备方法按如下步骤进行：

(1)称取尿素20.0千克(含氮量46.5％以上)，凹凸棒石粉15.0千克(100目)，无水硫酸钠(Na₂S0₄)4.0千克，称取商用粗纤维降解菌剂1.0千克，充分混合构成A剂；

(2)称凹凸棒石粉10.0千克(100目)构成B剂，B剂独立小袋包装；

(3)A剂、B剂合装打包、密封、通风阴凉保存，作为1吨秸秆氨化用量。

应用例1本发明添加剂处理的稻草对提高泌乳奶牛产奶量的研究结果

1材料与方法

1.1试验设计：采用单因子试验设计，研究不同氨化剂处理的稻草，NPN沉积效率及其对奶牛产奶量与乳品质的影响。对照组奶牛饲喂未处理稻草，试验1、2、3组奶牛分别饲喂添加2.0％尿素+3.0％石粉、5％改良氨化剂、5％含复合菌种的改良氨化剂处理的稻草。每组(处理)有6头(重复)处于产奶中后期的泌乳奶牛，试验期35天。

1.2试验材料

1.2.1试验动物：24只体重、胎次及产奶量基本一致的荷斯坦奶牛，被随机分为4组，每组6头，按照需要的营养水平同舍饲养。进行为期35d的饲养试验。各组奶牛每天同样饲喂的是9.5kg自配精料(其组成为玉米粉55％，豆粕12％，麸皮22％，杂粕4％，食盐1％，贝壳粉2％，含磷酸氢钙预混料4％)，10kg青贮玉米秸秆，18kg青饲料；不同的是分别饲喂不同处理的粗饲料(4kg不同处理的稻草)。

1.2.2饲养管理及数据记录试验，按照奶牛场生产规程进行饲养管理，做好疾病防治，试验奶牛由专人定位饲喂，个体单槽饲养，保证充足的饮水，每日去运动场活动2次(上午和下午各1次)，机械挤奶，每天挤奶3次(6:30，12:30，18:30)。奶样的取法按早:中∶晚以4∶3∶3质量比，将各分奶样混合均匀作为当日一个样品。预试期间(5天)对24头牛由少到多分别添加不同处理的稻草，逐渐使各组牛都能正常采食完稻草。

1.3试验方法

1.3.1氨化稻草营养成分测定

按照本发明要求的秸秆处理方法处理稻草35天以上，取不同处理的秸秆500克置鼓风干燥箱中65℃烘干至恒重，取出经初步剪碎后再经样品粉碎机粉碎过40目筛，每种处理留取待分析样品100克。饲料营养成分测定方法：干物质的测定：采用干燥箱(烘箱)干燥测定法；粗蛋自的测定：采用凯氏定氮法；乳成分采用进口乳品自动检测仪测定。

1.3.2NPN沉积效率(氨化率)的测定

抽取每种处理留取待分析样品10克，测定各组样品CP含量；以取样稻草CP含量加添加的饲用尿素中粗蛋白含量之和为W0，经35天处理后取试验1、2、3组稻草样品，测得的CP含量分别为W₁、W₂、W₃，按照AE_X＝W₀-W_X/W₀×100计算各组氨化率。

1.3.3数据处理：数据均以X±S表示，采用Excel进行单因子方差分析，若显著若显著用q法进行多重比较。

2结果与分析

表1不同氨化处理对稻草氨化率及奶牛产奶量与乳品质的影响％元/千克

注：1、肩注为相邻小写英文字母表示差异显著(P＜0.05)，为相同小写英文字母表示差异不显著(P＞0.05)；2、肩注为不同大写英文字母表示差异极显著(P＜0.01)。下表同。

由表1可知，本发明改良氨化添加剂较普通氨化剂(试1组)氨化率显著提高42.33个百分点(P＜0.01)；含降解粗纤维菌剂的改良氨化添加剂较普通氨化剂氨化率提高44.10个百分点，差异极显著(P＜0.01)；二种改良型氨化剂的氨化效率差异不显著(P＞0.05)。但是在试验期间，二种改良型氨化剂的试验组每头奶牛同均产奶量，较对照组奶牛分别提高1.21，1.54(P＜0.05)个百分点，乳蛋白、乳脂肪各组差异不显著，乳脂肪变化没有规律，乳蛋白随着氨化率上升有上升趋势。由于提高了产奶量与乳蛋白水平，在扣除稻草氨化成本后，普通氨化组、改良氨化组以及含降解粗纤维菌剂的改良氨化组较对照组生产每千克标准奶饲料成本分别节约0.07、0.10、0.12元，含降解粗纤维菌剂的改良氨化组，单位牛奶生产饲料成本下降显著(P＜0.05)。

分析改良氨化组较普通氨化组稻草氨化率提高，是源于所添加的凹凸棒石粉所含有的大量孔穴，是普通石粉(主要为方解石、大理石、白云石等)所不具备的，其可吸附氨气以及对游离NH₄ ⁺吸纳与交换；含降解粗纤维菌剂的改良氨化组又较改良氨化添加剂组进一步提高氨化效率，是由于所添加的菌剂释放的能降解纤维素、木质素的多种活性酶，使稻草纤维结构改变，易于凹凸棒石粉、氨气以及游离NH₄ ⁺的流动与分布，增强凹凸棒石粉对氨气吸纳以及游离NH₄ ⁺的吸附。由于氨化效率与粗纤维水解率的提高，从而显著改善了奶牛对稻草能量与尿素NPN养分的吸收；为了创造更合理的日粮氮硫比(约10∶1)，在发明添加剂中应用了无水硫酸钠，以提高对氮素营养的充分利用，最终表现为产奶量与乳蛋白的提高。

应用例2本发明添加剂用来提高淮北白山羊降解氨化玉米秸的研究结果

1材料与方法

1.1试验设计：采用单因子试验设计，研究不同氨化剂对氨化秸秆消化率及NPN沉积效率的影响。以未处理秸秆为对照，试验处理1直接添加2.0％尿素+3.0％石粉，处理2为添加5％改良氨化剂，处理3为添加5％含复合菌种的改良氨化剂。每个处理有4只羊重复。试验分3期进行，试验预饲期为8d、手术及手术恢复期为10d；正试期为12d，分为4个阶段，每阶段3d，其中2d试验期，1d动物恢复期。

1.2试验材料

1.2.1试验动物：4只体重达30kg的去势淮北白山羊，试验羊健康无病，食欲良好，无差异性，按照需要的营养水平同舍饲养。

1.2.2精饲料配方及营养水平：参照山羊育成羊补饲日粮营养推荐水平，立足当地饲料资源配制而成。

1.2.3饲养管理：试验期间，每天8:00和13:00分2次饲喂，精料375g/d，粗料(青草)自由采食，自由饮水。每天7:00清扫圈舍。在此状态下预饲10d，在试验前用丙硫咪唑对山羊进行驱虫处理。

1.3试验方法

1.3.1瘘管安装手术：参照相关文献进行手术。

1.3.2尼龙袋试验

1.3.2.1尼龙袋的制备：尼龙袋的规格为8cm×12cm，孔眼为300目，尼龙袋的边缘用酒精灯烤焦以免脱丝。

1.3.2.2试验方法：称取3.5g样品于袋内，分别将2个袋(1只羊有2个平行样)固定在1根长30cm的软管上，在早饲前1h将软管一端放置在瘤胃腹囊内，另一端固定在瘘管外夹片上，每只羊一次放入1根管(即1个处理)。48h后取出管，将尼龙袋从管上取下，用自来水冲洗，直至水澄清，然后放入65℃烘箱烘48h恒重，称袋加残渣(W1)。再将每只羊每个处理的2个袋内残渣混合，取样测定其NDF、ADF。将袋洗净，65℃烘至恒重(24h)，测其质量W2(计算残渣质量)。1.3.2.3项目测定方法：DM采用常规法分析，NDF、ADF用Van Soest分析法测定。

1.3.3计算公式：消化后所剩DM＝W1-W2

1.3.4数据处理：数据均以X±S表示，采用Excel进行单因子方差分析，若显著用q法进行多重比较。

2结果与分析

表1不同处理对玉米秸秆的DM降解率％

注：1、肩注为不同小写英文字母表示差异显著(P＜0.05)，为相同小写英文字母表示差异不显著(P＞0.05)；2、肩注为大写英文字母表示差异极显著(p＜0.01)。下表同。

表2不同处理对玉米秸秆的NDF降解率％

表3不同处理对玉米秸秆的ADF降解率％

由上可见，本发明含粗纤维降解菌剂的秸秆氨化添加剂可显著提高玉米秸秆的干物质降解率，提高幅度达11.4个百分点；同时显著提高玉米秸秆NDF降解率达16.08百分点；极显著提高玉米秸秆ADF降解率达16.97个百分点。不含粗纤维降解菌剂的秸秆氨化添加剂较对照组干物质、NDF、ADF的降解率分别提高7.16、7.59及11.1个百分点(P＜0.05)。由此证明本发明添加剂的实际应用可显著提高处理秸秆在山羊体内干物质与粗纤维降解率；添加粗纤维降解菌剂的秸秆改良氨化剂较普通改良氨化剂组奶牛，可进一步提高对玉米秸秆干物质与粗纤维降解率。

上述参照实施例对该改善氨化效率与提高奶牛生产性能的饲料添加剂进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，由此在不脱离本发明总体构想下的变化与修改，应属在本发明所保护的范围之内。

Claims (2)

1.一种用于改善秸秆氨化的饲料添加剂的使用方法，其特征在于：添加剂配方由A剂与B剂组成，A剂原料组分的重量份为下列配方：

按占秸秆干物质计，氨化剂A剂以质量比4％均匀掺入经事先粉碎的长度1～3cm作物秸秆中，再按占秸秆质量比30％向秸秆中注入清洁饮用水；适度压紧秸秆堆；最后在秸秆堆顶层盖撒B剂，按占秸秆干物质计，其占秸秆质量比1％。

2.根据权利要求1所述的一种用于改善秸秆氨化的饲料添加剂使用方法，其特征在于：所述的配方原料A剂组分中还添加有下列重量份的物料：每克含活菌10亿以上含有粗纤维降解菌的复合微生态制剂：0.05-0.10份；此时，按占秸秆质量比45％向秸秆中注入清洁饮用水。