１ 前言 熱噴玉米秸稈飼料技術是國際上正在興起的一項新技術，其機械生產設備在我國舉辦的大型國際農業產品展覽會上頻頻露面，但價格昂貴。在我國，對這項技術的研究僅僅處于起步階段，未進入實質性開發應用。但這項技術在玉米秸稈的綜合利用、促進農區養殖業的發展、保護農村生態環境等方面顯示出了優勢。 近幾年來，我所始終關注著國內外玉米秸稈綜合利用技術的動向，先后完成了４ＹＷ 系列玉米秸稈還田機、４ＹＱ—２Ａ型玉米收獲青貯機、玉米秸稈轉化生物有機肥技術等重大課題項目的研究，對我市的農業發展做出了貢獻。為了加快熱噴玉米秸稈飼料技術開發應用，我所提出了《熱噴玉米秸稈飼料技術研究項目》這一課題。目前，該項目的前期調研論證和設計工作已完成，正進入該技術所需生產裝置的試制工作。

２ 開發應用的依據２．１ 玉米秸稈資源利用狀況及存在的問題 玉米種植在我國農業生產中占有重要地位，種植面積大，地域廣，年產玉米秸稈２．２億ｔ左右。如何充分合理有效地利用這些數量巨大的玉米秸稈，是我國農業發展的一個重要課題。 目前，大量的玉米秸稈沒有得到充分利用。據有關統計，約有７０％左右的秸稈作為生活能源燃燒后還田或就地燃燒后還田或直接翻入土層中還田，僅有不到１０％作為家畜飼料。 隨著我國經濟的發展，人民生活水平的不斷提高，對肉類等農副產品的需求不斷增加，但是原先作為我國畜牧業生產主要支柱的大草原，由于多年掠奪性濫墾過牧，已不堪重負，出現了嚴重的退化、沙化、鹽堿化等現象。為此，利用資源豐富的玉米秸稈作為飼料在我國農區發展草食家畜養殖，已成為畜牧業發展的必需之路。 另外，利用玉米秸稈飼養草食家畜，再用家畜糞便還田，不但可以節約大量的精飼料，而且秸稈的過腹還田有利于保持和提高土壤的肥力，減少化肥的用量。這對于保證我國農業走可持續發展道路，減小環境污染，走生態農業和綠色農業之路都有重大的意義。１９９７年，國務院辦公廳就轉發了農業部《關于１９９６—２０００年全國秸稈養畜過腹還田項目發展綱要》，并要求有條件的地方都要把秸稈養畜過腹還田作為實現農業可持續發展的大事來抓。為了有效地貫徹綱要精神，為畜牧業的發展創造良好的條件，研究玉米秸稈飼料加工新技術，并盡快使之轉化為生產力，就顯得越來越重要和迫切。２．２ 玉米秸稈飼料加工開發現狀 用玉米秸稈直接喂養家畜，不能滿足其營養需求。為了提高秸稈利用和營養價值，目前常規典型的處理加工方法有以下幾種： ①切短與粉碎。經切短或粉碎處理的秸稈，便于家畜咀嚼，可使家畜采食率增加２０％—３０％。但縮短了飼料在家畜瘤胃內停留時間，引起纖維素類物質消化率降低。 ②浸泡與蒸煮。將玉米秸稈放在水中進行浸泡處理或放在具有一定壓力的容器中進行蒸煮處理，是一種簡單的物理處理方法，可以提高玉米秸稈的適口性和營養質量。但工作強度大，工效低。 ③射線照射。查資料知，用伽瑪射線在一定條件下照射玉米秸稈，可以大大提高家畜的消化率。但此處理方法僅處在理論研究階段。 ④干燥與顆粒化處理。對玉米秸稈進行干燥處理，主要是減少水分，防止霉變，以便于保存。對粉碎后的飼料加入一定量的粘合劑作粒化處理，主要是為了使飼料在家畜消化道中通過速度降低，防止消化率下降，未能從根本上解決其消化吸收問題。 ⑤堿化處理。用堿性化合物例如氨水、石灰水、氫氧化鈉等對玉米秸稈進行堿化處理，可以打開其細胞分子中對堿不穩定的酯鍵，并使纖維膨脹，這樣就便于胃液滲入，提高了家畜對飼料的消化率和采食量，并已普遍推廣。但此法占場地大，生產周期長，生產出的飼料質量受環境溫度、秸稈含水率影響大，質量不穩定，不適合作商品飼料出售和運輸。 ⑥酸化處理。 為了破壞玉米秸稈中穩定的纖維類物質的結構，以增加家畜對飼料的消化利用率。這種方法不但成本高，容易帶來環境污染問題，而且也都不適合作商品飼料出售和運輸。 ⑦生物學處理。生物學處理方法就是利用微生物（菌種）對玉米秸稈飼料進行發酵和酶解作用，使其粗纖維部分降解轉化為糖類、脂肪和蛋白質，以供家畜直接吸收利用。目前用于微生物處理的菌種或生物飼料轉化劑很多，處理方法也多種多樣，但是得到農業部認可并推薦的是青貯和微貯兩種方法。但這兩種方法在處理過程中場地占用多、勞動強度大，生產的飼料受工人技術水平、環境溫度、原料水分等條件影響，質量不能得到保證。并且生產處理后的飼料不便于作商品飼料運輸和出售。 以上幾種處理方法雖然有各自的優勢，但都不適合一定規模的工業化商品飼料生產。為此，研究飼料生產新技術就顯得越來越迫切。

３ 熱噴玉米秸稈飼料技術３．１ 工作原理及開發應用 對玉米秸稈作熱噴處理制成飼料是將玉米秸稈裝入飼料熱噴裝置中，向內通入過飽和水蒸氣，經一定時間后使玉米秸稈受到高溫高壓處理，然后對其突然降壓，使處理后的玉米秸稈噴出到大氣中，從而改變其結構和某些化學成分，提高玉米秸稈飼料的營養價值。工作原理是玉米秸稈在水蒸氣的高溫高壓下，使影響家畜消化吸收的玉米秸稈中含量占６．５％—１２％的木質素熔化，纖維素分子斷裂、降解，在玉米秸稈排入大氣中，造成突然卸壓時，產生內摩擦力噴爆，進一步使纖維素細胞撕裂，細胞壁疏松，從而改變了玉米秸稈中粗纖維的整體結構和分子鏈的構造。玉米秸稈經過熱噴處理后，質地柔軟，味道芳香，營養價值和利用價值大大提高。 經過熱噴處理的玉米秸稈可直接喂養家畜，也可進行壓塊處理，主要是為了貯運方便。 開發應用該項技術主要著眼于實現玉米秸稈飼料的工業化商品生產，并降低生產成本，以適應目前我國農村經濟結構狀況，推進我國農村飼料生產產業化進程的步伐，增加農民收入。３．２ 總體設計方案及生產工藝流程 生產熱噴玉米秸稈飼料的裝置結構示意圖 圖１ 飼料生產裝置結構示意圖１．循環鼓風機 ２．過熱器 ３．貯料罐 ４．進料漏斗 ５．進料閥 ６．供氣閥 ７．壓力罐８．排料管 ９．排料閥 １０．鍘草機 １１．進料管 １２．壓塊機 １３．泄力罐 １４．旋轉式供料閥 １５．旋風分離器其生產工藝流程為： 玉米秸稈由鍘草機切碎后進入貯料罐３，由進料閥５根據熱噴處理所需保溫時間定時間歇式地向壓力罐７中供料。由供氣鍋爐產生的水蒸氣和從旋風分離器中分離出的水蒸氣經過循環鼓風機１和過熱器２后變成高溫高壓水蒸氣，然后由供氣閥６根據壓力罐７所需定時向壓力罐７中供氣。壓力罐７中物料在高溫高壓作用下保溫一定時間后經排料管８，由排料閥９控制經進料管１１進入旋風分離器１５。在高溫高壓水蒸氣作用下呈懸浮狀態的物料被旋風分離器捕捉后，多余的水蒸氣被排往鼓風機１繼續循環利用，物料下沉，由旋轉式密封供料閥１４連續向泄力罐１３排出。由泄力罐１３排出的被膨化了的物料經壓塊機１２壓制成成品。 飼料加工生產過程中，控制水蒸氣的壓力、保溫時間和噴出壓力是飼料質量保證的關鍵，也是該項技術在生產工藝中所解決的主要問題。對這幾個主要參數，我們本著保證飼料質量和設備安全、降低成本、操作安全方便的原則，認真作了研究選擇。３．３ 關鍵機械設備 該技術所需生產裝置中，旋轉式密封供料閥和旋風分離器是兩個關鍵部件。其中供料閥這一部件不但轉動體與殼體的動配合精度要求高，在高壓下不泄漏，而且要轉動靈活、操作方便，在工作中不許有阻卡等現象。其他大部分部件為常用部件，易于制造，另如耐高溫高壓鼓風機、過熱器、鍘草機、壓塊機等我們直接選用了其他廠家的定型產品。３．４ 原料供應情況 玉米秸稈資源十分豐富，至于飼養家畜所需的其他配合飼料，如食鹽、玉米粉、骨粉、豆餅等由養殖戶根據家畜不同生長階段，現場配制和調整。４ 市場需求預測 農業部自１９９２年起就在全國開展秸稈養畜示范工程的農業綜合開發項目，到１９９６年，已建立了三大肉牛帶，１２個示范區，２０８個國家級養畜示范縣，使我國畜牧業有了很大發展。據聯合國糧農組織１９９７年統計：我國牛、羊年存欄量分別達到１．１６億頭和３．０４億只。到２０１０年，我國國家級養畜示范縣預計要增加到４００個。家畜養殖業的迅速發展，勢必帶動飼料業的發展。受傳統養殖觀念的局限，以往的家畜養殖業比較倚重于飼料糧，因此，必須采用新的飼料加工方法，以解決代糧飼料問題。 熱噴玉米秸稈飼料技術的開發應用，并通過飼料生產的產業化、商品化發展，為國家節省大量的糧食，為畜牧業的發展作出貢獻。因此，其市場前景是廣闊的。

５ 預期社會效益和生態效益 利用熱噴玉米秸稈飼料技術大量生產商品玉米秸飼料，用于飼養家畜，再用畜糞還田，可促進我國農業的發展和人民生活水平的提高，具有巨大的現實意義和深遠的戰略意義，可以取得很好的社會效益和生態效益。這主要表現為以下幾點： （１）生產成本低。據初步計算，生產效率為１ｔ／ｈ的一套熱噴玉米秸稈飼料生產裝置耗煤量為１１０ｋｇ／ｈ左右，加上所需電力水資源消耗，生產１ｔ玉米秸稈飼料成本約為３０元，生產成本比較低，可使廣大養殖專業戶容易接受。 （２）用于家畜養殖增值大。據有關資料介紹，利用熱噴玉米秸稈飼料喂養羔羊和奶牛，與用切碎的玉米秸稈喂養相比，羔羊增重５０％以上，每頭成年母牛年節省飼料１０００ｋｇ，每１００ｋｇ奶成本可降低２．４元。這樣就可以相應地增加養殖戶的純收入。 （３）可以節省大量的飼料糧。用熱噴玉米秸稈飼料喂養牛、羊等家畜，每千克可代替１．２—１．７ｋｇ青干草，代替０．２ｋｇ的飼料糧。該技術應用以后，每套飼料生產裝置按一天工作１０ｈ，一年工作１００天計算，則一年可生產１０００ｔ熱噴玉米秸稈飼料，相當于每年為國家節省精糧飼料２００ｔ。按目前每噸飼料糧１２００元的價格計算，則折合人民幣２４萬元。 （４）增加養殖戶的收入。一頭處于育肥期的體重４５０ｋｇ的牛日采食１１ｋｇ的干飼料。按上計算，一套飼料生產裝置一年可供養殖戶飼養２５０頭牛。據有關專家在河南周口地區和山東禹城市作的調查資料表明，農民每養１頭牛一年可獲純利５００—６００元，這樣相當于每年為養殖戶增加１２．５—１５萬元的收入。 （５）促進農業資源的合理開發和利用。加快該技術的開發應用步伐，不但可以促進養殖戶利用熱噴玉米秸稈飼料喂養家畜的積極性，而且通過家畜的秸稈過腹還田作用，有利于保持和提高土壤有機質的含量，增加地力，減少化肥用量過大對土壤帶來的污染，這對于發展我國綠色農業和生態農業有積極的作用。同時利用玉米秸稈飼料喂養牲畜，可以減少秸稈的浪費量和焚燒秸稈對環境造成的污染，有利于保持生態平衡。

６ 開發應用前景 由于利用該技術生產的熱噴玉米秸稈飼料具有適口性好、營養價值高、便于作為商品長期貯存和運輸、產品質量穩定、原料利用率高且無污染、生產效率高、節約能源等優點，因此該技術的開發應用前景廣闊。大力推進該技術的推廣應用步伐一定能產生很好的社會、經濟效益和生態效益。