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玉米秸秆高效利用技术研发新进展

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icon图标 发表于 2019-7-11 15:13:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
农作物秸秆是农业生态系统中非常宝贵的生物质能资源。玉米是我国重要的粮食作物之一,其种植面积十分广阔。玉米秸秆也是工农业生产中的重要生产资源。近年来,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所乳品创新团队在玉米秸秆高效利用技术的研究与开发方面取得了新进展,建立了高效利用技术体系,对秸秆进行蒸汽爆破预处理,揭示了瘤胃微生物和纤维降解的机理。相关研究成果已发表在JCR农业工程杂志生物质能技术(TOP1)上。

玉米秸秆高效利用技术研发新进展

玉米秸秆高效利用技术研发新进展
我国秸秆资源丰富,大力发展秸秆饲料将有助于解决饲料资源短缺和人畜粮食竞争等产业问题。但在反刍动物饲养中,秸秆在瘤胃中的降解率较低,限制了秸秆的广泛使用。目前,对秸秆进行预处理,可以提高秸秆在瘤胃中的降解效率。然而,这些化学物质对环境和动物有负面影响。因此,开发安全高效的秸秆预处理新技术对我国反刍动物生产的发展具有重要意义。

该新技术采用物理处理技术蒸汽爆炸法对秸秆预处理工艺参数进行优化:蒸汽压力1.51MPa,保压时间180s,含水率10%。结果表明,蒸汽爆破可显著降低秸秆中半纤维素含量,提高纤维素的相对含量。扫描电镜分析表明,蒸汽爆破秸秆纤维之间存在中空结构,有利于微生物定值。通过体外瘤胃发酵技术,发现蒸汽爆破可提高秸秆发酵产气率,木糖等还原糖和VFA的产量,促进瘤胃微生物发酵。蒸汽爆破秸秆中纤维素和半纤维素的降解率在奶牛瘤胃中通过袋式试验显著提高。扫描电镜分析表明,蒸汽爆破秸秆表面附着的微生物较多,能迅速形成致密的微生物生物膜。

因此,蒸汽爆破预处理可以破坏玉米秸秆的纤维结构,提高瘤胃微生物的粘附效率,提高秸秆的瘤胃降解率和发酵能力,为奶牛提供更多的能量和营养。
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