EM发酵秸秆饲料的应用研究
出处：论文网
时间：2006-01-26
摘要：进行了玉米秸秆、稻草、花生秧、麸皮的各种常规成分的测定和EM发酵实验。结果表明EM
能发酵各种秸秆及含高纤维的其它植物原料能够显著提高粗蛋白含量，改善饮料性能，对影响EM
发酵玉米秸的温度、时间、水分三因素作了交叉分组实验，通过NDF，ADF含量分析，探索了各因
素有交互作用对秸秆发酵效果的影响，对秸秆饲料的开发应用有较大的应用价值。
关键词：EM；秸秆；粗蛋白；生物转化
Abstract：With a pupose to find the most effective way to increase the protain content
of straws this experiment is focused on straw fermentations of EM corn straw 。We
determined the routine componentials of these straws。 The result indicated EM is
capable of creasing the content of crude protein and increased the crude fiber
notabily。The experiment and methods will be valuable for developing and utilizating
straws。
Key words：EM straw crude protein biotransformation
第一章 综述部分
一、前言
现代世界面临的三大问题：食物问题、环境问题和能源问题。可以说，这三大问题的解决都与微
生物有关，就饲料来说，随着畜牧业生产的发展，保证家畜必需的蛋白饲料越来越缺乏，需要解
决我国饲料蛋白质严重不足的现状，积极利用再生资源，利用各种农副产品加工的废料生产饲料
蛋白，是一条重要途径。
据有关方面估计，全世界每年约有纤维素资源1000亿吨，我国约有50亿吨，其中农作物秸秆（表
秸、稻草、玉米秸等）就达5亿吨左右。这些农作物秸秆能用于青贮饲料的是少数，大多数用作燃
料和肥料，即使作为饲料的一小部分也多采用传统的直接饲喂方法，消化利用率很低。若将秸秆
进行微生物处理，或理化处理，或综合处理，则可大提高动物的消化吸收率。其中，微生物处理
技术，特别引人注目，全世界都在努力探索深入研究，并取得了很大进展。
EM有效微生物技术已被广泛推广于农业、畜牧业、林果业及生态环保等领域，以及各种工业废料
再利用中。然而专门搞作物秸秆发酵转化利用的研究报告较少。本实验先后对稻草、玉米秆、花
生秆等进行了EM发酵实验，意在探索EM发酵各种秸秆的性及适宜的EM发酵条件。
二、 农作物秸秆资源量及应用现状
1。资源量 1950~1972年期间，全世界的农业生产以每年2。85%的速度增长，而其后的十年（1972
~1981年）中，世界农业增长的速度却降为每年的2.5%。而全世界人口仍正迅速增长，2000年达
61亿，人口的增长要求有更多农作物供给，加大了对自然环境的压力。人类为了增加食物生产，
更多地使用机器、化肥、农药等，最终增加了单位耕地面积上矿物能的投入。虽然粮食产量明显
提高，但能量转化食物的效率却显著降低。而在人类千方百计增加粮食生产的同时，却又有许多
可以转化成人类食物的东西没有得到应有的利用而被丢弃了。据估计，每年地球上由光合作用生
产的生物质约1500亿吨，其中11%（约160亿吨）是由耕地或草原产生的，可作为人类食物或动物
的饲料部分约占其中的1/4（约为40亿吨），也就是说75%为废弃物。在40亿吨的产品中，经过加
工最后供人类直接食用的大约仅为3.6亿吨。而每年生产的废弃物（包括收获和加工过程中的）约
为135亿吨，有待开发利用，将其转化成食品或饲料。
据联合国环境规划署（UNEP）报道，世界上种植的各种谷物每年可提供秸秆17亿吨，其中大部分
未加工利用。我国的各类农作物秸秆资源十分丰富，总产量达7亿多吨，其中稻草2.3亿吨，玉米
2.2亿吨，豆类和秋杂粮作物秸秆1。0亿吨，花生和薯类藤蔓、甜菜叶等1.0亿吨，一般情况下，
作物秸秆中碳占绝大部分，主要粮食作物水稻、小麦、玉米等秸秆的含碳量约占40%以上，其次为
钾、硅、氮、钙、镁、磷、硫等元素。秸秆：有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次为木质素
、蛋白质、氨基酸，树脂、单宁等。
我国是一个农业大国，随着农业的发展，副产品的数量也不断增加，如农作物秸秆、藤蔓、皮壳、
饼粕、酒糟、甜菜渣、蔗渣、废糖蜜、食品工业下脚料、禽畜制品下脚料、蔗叶及各种树叶、锯
末、木屑等数量极大。据统计，我国每年农作物秸秆约为5亿吨，稻壳3030万吨，薯蔓854万吨，
甜菜渣万吨，废糖蜜402万吨，酒糟1583万吨，禽粪7300万吨。（李仲昌等，1989），其中除豆饼
用作高蛋白饲料部分农产品加工废物和作物秸秆作为造纸的原料外，大部分副产品没有得到利用
或没有得到充分利用。我国是个人口多，资源相对较少的国家，因此，把数量巨大的农业废弃物
（特别是农作物秸秆）加以充分开发利用，变废为宝，不仅可以产生巨大的经济效益，还会收到
重要的环境效益和社会效益。
2、我国农业秸秆利用现状
秸秆利用的方式很多，当前我国主要是还田利用，饲料化处理和作为工业生产原料三种：
（1）秸杆还田利用：
秸秆还田是主要利用方法之一，93年我国秸秆还田的面积达到491万Km，秸秆还田的方法分为整株
还田技术，有根茬粉碎还田技术和传统沤肥还技术。实行秸秆还田对改造中低产农田，缓解我国
氮，磷，钾的比例失调，弥补磷、钾化肥不足有十分得要意义。但秸秆还田不当也会带来不良的
后果。我国年产约5亿 秸秆，是一项宝贵的有机化肥资源，目前焚烧秸秆的现象仍十分严重，不
但浪费了资源，而且污染空气，有时还会引起火灾，随处堆放秸秆不但占用场地，而且会堵塞道
路，妨碍交通，污染水源。
（2）作为生产原料利用
秸秆较多地应用于造纸和编织行业，食用菌生产等，近年又兴起了秸秆制炭技术， 纸质地膜，纤
维密度板等。利用农作物秸秆等纤维素废料为原料，采取生物技术的手段发酵生产乙酸，糠醛，
苯酚，燃料油气，单细胞蛋白，工业酶制剂，纤维素酶制剂等，在日、美等发达国家已有深入研
究和一定生产规模。
（3）秸秆饲料化利用
随着生产的发展，人民生活的提高，人民要求有更多的动物食品，而畜牧业的发展又受饲料的制
约。目前我国人均粮食占有量不足400Kg，难于拿出更多的粮食满足畜牧业发展的需要。必须扩大
饲料来源，开发新的饲料资源，提高饲料质量和饲料效率。一些植物残体（纤维性废弃物）往往
因营养价值低，不能直接用作饲料，但如果将它们进行适当处理，即可大大提高其营养价值和可
消化性。具体处理方法一般有微生物处理和饲料化加工两类。
[1]微生物处理
一般来讲，农作物残体中都含有碳水化合物、蛋白、脂肪、本质素、醇类、醛、酮和有机酸等，
这些成分大都可被微生物分解利用。这些微生物含有较多的蛋白，其中动物所必须的氨基酸含量
也较高并含有较丰富的维生素，可作为人的高蛋白食物，加到动物饲料中可大大提高饲料效果。
[2]饲料化加工
主要利用薯类，藤萝，玉米秸秆，甜菜叶等加工制成氨化青贮饲料，稻草作为草食性动物的食料
等。目前，全国的加工处理量约1000万T。其方法有秸秆的氨化、青贮和微生物发酵贮存，热喷、
抒、搓、压饼等。秸秆作为饲料的影响因素主要是纤维素含量高，粗蛋白和矿物质含量低，并缺
乏动物生存所必需的维生素A、D 、E等以及钴、铜、S 、Na、Se、I等矿物元素，能量值很低。
能发酵各种秸秆及含高纤维的其它植物原料能够显著提高粗蛋白含量，改善饮料性能，对影响EM
发酵玉米秸的温度、时间、水分三因素作了交叉分组实验，通过NDF，ADF含量分析，探索了各因
素有交互作用对秸秆发酵效果的影响，对秸秆饲料的开发应用有较大的应用价值。
关键词：EM；秸秆；粗蛋白；生物转化
Abstract：With a pupose to find the most effective way to increase the protain content
of straws this experiment is focused on straw fermentations of EM corn straw 。We
determined the routine componentials of these straws。 The result indicated EM is
capable of creasing the content of crude protein and increased the crude fiber
notabily。The experiment and methods will be valuable for developing and utilizating
straws。
Key words：EM straw crude protein biotransformation
第一章 综述部分
一、前言
现代世界面临的三大问题：食物问题、环境问题和能源问题。可以说，这三大问题的解决都与微
生物有关，就饲料来说，随着畜牧业生产的发展，保证家畜必需的蛋白饲料越来越缺乏，需要解
决我国饲料蛋白质严重不足的现状，积极利用再生资源，利用各种农副产品加工的废料生产饲料
蛋白，是一条重要途径。
据有关方面估计，全世界每年约有纤维素资源1000亿吨，我国约有50亿吨，其中农作物秸秆（表
秸、稻草、玉米秸等）就达5亿吨左右。这些农作物秸秆能用于青贮饲料的是少数，大多数用作燃
料和肥料，即使作为饲料的一小部分也多采用传统的直接饲喂方法，消化利用率很低。若将秸秆
进行微生物处理，或理化处理，或综合处理，则可大提高动物的消化吸收率。其中，微生物处理
技术，特别引人注目，全世界都在努力探索深入研究，并取得了很大进展。
EM有效微生物技术已被广泛推广于农业、畜牧业、林果业及生态环保等领域，以及各种工业废料
再利用中。然而专门搞作物秸秆发酵转化利用的研究报告较少。本实验先后对稻草、玉米秆、花
生秆等进行了EM发酵实验，意在探索EM发酵各种秸秆的性及适宜的EM发酵条件。
二、 农作物秸秆资源量及应用现状
1。资源量 1950~1972年期间，全世界的农业生产以每年2。85%的速度增长，而其后的十年（1972
~1981年）中，世界农业增长的速度却降为每年的2.5%。而全世界人口仍正迅速增长，2000年达
61亿，人口的增长要求有更多农作物供给，加大了对自然环境的压力。人类为了增加食物生产，
更多地使用机器、化肥、农药等，最终增加了单位耕地面积上矿物能的投入。虽然粮食产量明显
提高，但能量转化食物的效率却显著降低。而在人类千方百计增加粮食生产的同时，却又有许多
可以转化成人类食物的东西没有得到应有的利用而被丢弃了。据估计，每年地球上由光合作用生
产的生物质约1500亿吨，其中11%（约160亿吨）是由耕地或草原产生的，可作为人类食物或动物
的饲料部分约占其中的1/4（约为40亿吨），也就是说75%为废弃物。在40亿吨的产品中，经过加
工最后供人类直接食用的大约仅为3.6亿吨。而每年生产的废弃物（包括收获和加工过程中的）约
为135亿吨，有待开发利用，将其转化成食品或饲料。
据联合国环境规划署（UNEP）报道，世界上种植的各种谷物每年可提供秸秆17亿吨，其中大部分
未加工利用。我国的各类农作物秸秆资源十分丰富，总产量达7亿多吨，其中稻草2.3亿吨，玉米
2.2亿吨，豆类和秋杂粮作物秸秆1。0亿吨，花生和薯类藤蔓、甜菜叶等1.0亿吨，一般情况下，
作物秸秆中碳占绝大部分，主要粮食作物水稻、小麦、玉米等秸秆的含碳量约占40%以上，其次为
钾、硅、氮、钙、镁、磷、硫等元素。秸秆：有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次为木质素
、蛋白质、氨基酸，树脂、单宁等。
我国是一个农业大国，随着农业的发展，副产品的数量也不断增加，如农作物秸秆、藤蔓、皮壳、
饼粕、酒糟、甜菜渣、蔗渣、废糖蜜、食品工业下脚料、禽畜制品下脚料、蔗叶及各种树叶、锯
末、木屑等数量极大。据统计，我国每年农作物秸秆约为5亿吨，稻壳3030万吨，薯蔓854万吨，
甜菜渣万吨，废糖蜜402万吨，酒糟1583万吨，禽粪7300万吨。（李仲昌等，1989），其中除豆饼
用作高蛋白饲料部分农产品加工废物和作物秸秆作为造纸的原料外，大部分副产品没有得到利用
或没有得到充分利用。我国是个人口多，资源相对较少的国家，因此，把数量巨大的农业废弃物
（特别是农作物秸秆）加以充分开发利用，变废为宝，不仅可以产生巨大的经济效益，还会收到
重要的环境效益和社会效益。
2、我国农业秸秆利用现状
秸秆利用的方式很多，当前我国主要是还田利用，饲料化处理和作为工业生产原料三种：
（1）秸杆还田利用：
秸秆还田是主要利用方法之一，93年我国秸秆还田的面积达到491万Km，秸秆还田的方法分为整株
还田技术，有根茬粉碎还田技术和传统沤肥还技术。实行秸秆还田对改造中低产农田，缓解我国
氮，磷，钾的比例失调，弥补磷、钾化肥不足有十分得要意义。但秸秆还田不当也会带来不良的
后果。我国年产约5亿 秸秆，是一项宝贵的有机化肥资源，目前焚烧秸秆的现象仍十分严重，不
但浪费了资源，而且污染空气，有时还会引起火灾，随处堆放秸秆不但占用场地，而且会堵塞道
路，妨碍交通，污染水源。
（2）作为生产原料利用
秸秆较多地应用于造纸和编织行业，食用菌生产等，近年又兴起了秸秆制炭技术， 纸质地膜，纤
维密度板等。利用农作物秸秆等纤维素废料为原料，采取生物技术的手段发酵生产乙酸，糠醛，
苯酚，燃料油气，单细胞蛋白，工业酶制剂，纤维素酶制剂等，在日、美等发达国家已有深入研
究和一定生产规模。
（3）秸秆饲料化利用
随着生产的发展，人民生活的提高，人民要求有更多的动物食品，而畜牧业的发展又受饲料的制
约。目前我国人均粮食占有量不足400Kg，难于拿出更多的粮食满足畜牧业发展的需要。必须扩大
饲料来源，开发新的饲料资源，提高饲料质量和饲料效率。一些植物残体（纤维性废弃物）往往
因营养价值低，不能直接用作饲料，但如果将它们进行适当处理，即可大大提高其营养价值和可
消化性。具体处理方法一般有微生物处理和饲料化加工两类。
[1]微生物处理
一般来讲，农作物残体中都含有碳水化合物、蛋白、脂肪、本质素、醇类、醛、酮和有机酸等，
这些成分大都可被微生物分解利用。这些微生物含有较多的蛋白，其中动物所必须的氨基酸含量
也较高并含有较丰富的维生素，可作为人的高蛋白食物，加到动物饲料中可大大提高饲料效果。
[2]饲料化加工
主要利用薯类，藤萝，玉米秸秆，甜菜叶等加工制成氨化青贮饲料，稻草作为草食性动物的食料
等。目前，全国的加工处理量约1000万T。其方法有秸秆的氨化、青贮和微生物发酵贮存，热喷、
抒、搓、压饼等。秸秆作为饲料的影响因素主要是纤维素含量高，粗蛋白和矿物质含量低，并缺
乏动物生存所必需的维生素A、D 、E等以及钴、铜、S 、Na、Se、I等矿物元素，能量值很低。
