秸秆的碱化处理通常是指用氢氧化钠、氢氧化钙和过氧化氢等碱性物质进行处理的技术,而用氨水和尿素等去处理秸秆则列入氨化处理秸秆范围。
一、碱化处理
用碱处理秸秆主要是提高消化率,从处理效果和实用性看,目前在生产实践中用得较多的有氢氧化钠处理和石灰水处理两种。
(1)氢氧化钠处理
用氢氧化钠处理秸秆又可分为碱化的湿法处理和碱的干法处理两种。
1、碱的湿法处理
① 用氢氧化钠进行湿法处理。先配制1.5%氢氧化钠溶液,再用相当于秸秆10倍量的氢氧化钠溶液在室温下浸泡秸秆3天,多余的碱用水冲洗掉,最后用经处理后的秸秆喂畜。据报道,用这种方法处理的黑麦秸,其有机物消化率由45.7%提高到71.2%。
这种处理方法的优点是能维持饲草原有结构,有机物质损失较少。经此法处理的秸秆,纤维素成分全部保存,干物质大约只损失20%。它能提高消化率;有芳香味,适口性好;设备简单,花费较低。但是,用这种方法处理秸秆,在用水冲洗过程中,将有25—30%的木质素、8—15%的戊聚糖物质损失掉。而且用大量的水冲洗,也易造成环境污染。所以这种方法没有得到广泛的应用。
② 轮流喷洒法。 方法是用1.5%的氢氧化钠溶液轮流喷洒秸秆,喷洒碱液后,不用水冲洗,而用磷酸中和。中和溶液中可以加入适当的微量元素,尿素,糖蜜和维生素物质。用此法处理,有机物质消化率可以提高到66%。
③ 浸泡法 方法是将秸秆放在1.5%氢氧化钠溶液中浸泡0.5—1小时,再晾干0.5—2小时,随之在10℃左右的气温下堆放成熟3—6天,最后用经堆放的秸秆喂畜。进行第二批浸泡时要添水,并按每千克秸秆加60克氢氧化钠,以保持氢氧化钠溶液的1.5%的浓度。
据报道;经此法处理的秸秆,有机物质消化率可以提高20—25%。如果在浸泡液中加入3—5%的尿素,则处理效果会更好。
用氢氧化钠处理秸秆,秸秆的消化率与氢氧化钠数量有关,试验证明,只有当每100千克的秸秆用6千克以上的氢氧化钠处理时,秸秆的消化率才显著提高,当氢氧化钠达12千克时,效果最好,当然成本也更高。
表一、氢氧化钠的数量与处理的秸秆的消化率的关系。
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每100千克秸秆氢氧化钠用量(千克) |
消化率(%) |
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有机物质 |
无氮浸出物 |
粗纤维 |
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12 10 8 6 4 2 0 |
71.2 66.2 66.1 61.0 50.3 46.3 45.9 |
60.4 53.4 53.1 51.0 43.4 32.9 40.1 |
80.4 77.7 78.2 71.0 53.9 54.3 58.0 |
用氢氧化钠处理秸秆,不同处理时间与秸秆的消化率有关,试验证明,用氢氧化钠处理秸秆3—6小时,即可使秸秆中的粗纤维消化率达到最高,经综合分析,无论是有机物质,还是无氮浸出物和粗纤维,其消化率均以处理12小时为最佳,处理时间过长(如3天),粗纤维和无氮浸出物消化率反而有下降的趋势。
表二、用氢氧化钠处理时间对秸秆消化率的影响
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处理持续时间 |
消化率(%) |
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有机物质 |
无氮浸出物 |
粗纤维 |
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3天 12小时 6小时 3小时 0.5小时 不处理 |
73.1 71.2 70.3 68 59.3 45.6 |
48.5 60.3 57.3 57.6 48.1 40.2 |
72.2 80.9 79.8 77.5 69.2 58.0 |
经过浸泡法碱化处理过的秸秆,其化学成分有明显的变化。一般说来,与未碱化处理的秸秆相比,碱处理秸秆干物质明显下降,但粗蛋白质(特别是尿素的碱处理)有所提高,见表三:
表三:处理与未处理秸秆的化学成分变化。
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化学成分 |
未处理秸秆 |
浸碱法(无尿素)秸秆 |
浸碱处理(有尿素)秸秆 |
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干物质(克/千克) 每千克干物质含(克): 灰分 粗蛋白质 无氮浸出物 粗纤维 中性洗涤纤维 酸性洗涤纤维 木质素 |
850
40—70 20—24 18—24 485—520 820—850 500—550 50—66 |
250—270
140—170 22—50 11—16 400—500 800—860 580—650 55—70 |
250—270
140—170 120—150 11—16 400—500 800—860 580—650 55--70 |
同样,碱化处理的秸秆,其消化率也有所提高,见下表。
表四:处理与未处理秸秆的消化率(干物质,%)
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化学成分 |
未处理秸秆 |
浸碱处理秸秆(无尿素) |
浸碱处理秸秆(有尿素) |
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有机物 粗蛋白 粗脂肪 无氮浸出物 |
46—58 -- 58—68 37—53 |
66—74 -- 84—90 55—61 |
66—74 61—66 84—90 55--61 |
④ 机械“掺擦”法。 其工作原理是通过机械掺擦和“强力搅拌”作用,将碱溶液掺擦在秸秆的碎段上,以促进纤维素、半纤维素水解和降解,提高秸秆的消化率,最简单的秸秆碱化掺擦处理机是一种碱溶液撒布处理装置,由处理容器、撒布设备和碱溶液贮存器三部分组成。见下图:宜春高新技术专利产品开发中心对本文具有编著权,凡转载者请通知本站。

贮液器内有浓度为1—2%的氢氧化钠溶液,启动电动机,溶液经液泵打入撒布管撒在容器内的秸秆上,再经一段时间碱化处理即可获得PH值7.9—10.3的碱化秸秆。按此原理,我国电机部已研制出93JH400型秸秆化学处理机。据报道,经该机处理后的秸秆含氮量增加1.4倍,每千克处理秸秆的营养价值相当于0.45个饲料单位(一饲料单位相当于11.8兆焦)。经此机型处理的稻草,其干物质和粗纤维消化率分别达到70.5%和64.4%,比未处理的稻草分别提高12.5%和31.6%。用此稻草喂牛,采食量提高48%,日增重提高100%,达0.8千克/日。