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第572期【齐悦读—线上共读—透视新科技】 “齐悦读”[线上共读] 《飘香的饲料》

2024-07-23 16:09:04 来源: 点击量:
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(通讯员  邓辉)

 

讲座题目:透视新科技——飘香的饲料

主 持 人:胜  春

做客嘉宾:钟  瑾,中国科学院微生物研究所研究员。

          张铜会,中国科学院西北生态环境资源研究院研究员。

          

讲座时间:2024年6月24日~6月30日

(备注:讲座视频可循环播放)

 

https://article.xuexi.cn/articles/video/index.html?art_id=7156284370761098624&read_id=7ea10f09-76b4-44d4-9b3d-c3836286b7ef&ref_read_id=5ba61817-3d61-4638-8e53-2b2955a1063c&reco_id=&mod_id=&cid=&source=share&study_style_id=video_default

透视新科技——飘香的饲料

 

讲座内容:

各位好,欢迎收看今天的《透视新科技》,我是主持人胜春。内蒙古自治区的库伦旗,在1986年就被定为了贫困县。2013年的时候,中国科学院的科学家入驻到这里来进行扶贫。经过七年的时间,库伦旗脱贫了,这一切都是怎么做到的?又用了什么样的科学方法呢?我们通过短片去了解一下。养牛是内蒙古自治区库伦旗主要的经济来源之一。而对于畜牧业来说,饲料是一条命脉,饲料好不好,直接决定了畜牧产品的品质;饲料够不够,则直接决定畜牧业发展的规模。我国北方大片的草原地区非常适合发展畜牧业,但是北方地区冬季漫长,自然草料供应时间有限,而且自然草场的过度放牧会带来生态的危机,所以饲料就显得尤为重要。而对于库伦旗来说,自然草场本就稀少,再加上每年长达五六个月的冰雪期,饲料对于当地畜牧业的发展来说就更为关键。针对这样的情况,科学家们决定从饲料入手。他们为当地量身定做了一种散发着香味的饲料,这种饲料牛更爱吃,长肉也更快。饲料为什么会散发香味?首先,我们给大家介绍一下我们今天请来的两位嘉宾,第一位是中国科学院微生物研究所的研究员钟瑾,接下来为大家介绍的是中国科学院西北生态环境资源研究院的研究员张铜会。

库伦旗贫困的根源在哪里?咱们从它的地貌类型上来说,它是北部属于科尔沁沙地,南部又属于浅山丘陵区,正好是处在这么一个过渡带上。你看北部的科尔沁沙地,它就生态非常脆弱,如果要是稍微放牧,如果是不合理监管,它就容易引起土壤的沙化,因为它的土壤土质是非常疏松的沙质土壤,风一吹它就容易引起沙漠化的这种情况的发生。当地的自然资源环境那么差,为什么还要选择养牛呢?一个是这个地区有将近56%的人口是蒙古族,养牛这是它的一个传统产业。另外前面说到的这个地方它的自然环境,它一边是沙地,一边是丘陵山区,自然资源比较不均衡,那么养牛正好把各方面的资源,能够充分地调动起来。当地以养牛为生,牛养得到底怎么样?当地老百姓认为他们世世代代养牛,他们会养牛,但是别的不说,就先说到饲草这一块,他们自己做的这种青贮饲料,就会发现有好多是腐烂了。您刚才说到的青贮饲料是什么概念?就是牛因为是反刍动物,它需要这种粗纤维的这种,我们叫粗饲料。那么粗饲料有几种方式大致,比如说我们在草原上,有青草的时候放牧,那就是青的这种青草就是鲜草,这种它是水分比较多,适口性也可以,但是它是不耐贮存,就是容易腐败的、腐烂的,而且季节性很强。比如说夏天和秋天有,冬天和春天就没有了,还有一种就是干草。干草就是很多情况下,是把夏秋天的青草,给它晒干也好,或者是晾干也好,到冬天或者是春天没草的时候,可以给牛吃。当然它的营养,就要损失比较多,包括一些蛋白质,包括胡萝卜素等等这些营养成分,会有很大的损失。另外一大类就是青贮饲料了,青贮就是说(牧草)还是青绿的时候,通过微生物的发酵,给它长时间地进行保存,这样的饲料还是柔软的,还是黄绿,颜色也好看,营养也保持比较全面,而且最好的是它能够长期贮存,那么你什么时候想(给牛)吃,可以拿出来吃,大概是这几类。

当地青贮饲料到底出了什么问题?就是储存加工质量不高,他们简简单单地加些水,或者是加点盐,有的甚至是加一些尿素,然后挖一个坑,就把这个青贮饲料就放进去了。他们这样就说是比较初级的,或者低级的这种加工方式,饲草它容易腐烂,同时它的味道也非常不好,牛羊也不喜欢。咱们也知道牛和人是一样的,那么只有健康、清香,非常多汁多味的这种饲料给牛吃,那么牛也会快快乐乐地生长,可以提高它的繁殖率,可以保证一年一头基础母牛,我可以繁殖一个小牛犊。那么对农户来说,他的养殖效益就非常好。说到这儿,其实对于我们电视机前观众来讲,没有养牛经验的应该是一头雾水,没关系,我们拍摄了相关的短片,我们现在就一块去看一下。用粮食制作的精饲料成本太高,长期使用牧民往往承担不起。牧草风干后的干饲料成本低,但是口感差,营养不高。新鲜的牧草最好,却又受到季节、地域的限制,所以青贮饲料就成了很多牧民的首要选择,特别是对于一些草场稀少,冬季漫长的牧区来说,青贮饲料是他们主要的饲料。但是制作青贮饲料是一个技术活,一不留神就会腐烂发臭,甚至生虫。让牲畜不愿靠近,牲畜不爱吃饲料,就不能多产肉、多产奶,这直接关系着每户牧民的收入。所以,科学家的第一个任务就是解决青贮饲料的品质问题。

我们科学家当时都做了些什么?我就向我们科学院进行求助,我说库伦(旗)这块养牛这是它一个优势产业,老百姓想发展,但是它的饲草料这块遇到了好多问题,科学院院部就给我推荐了说是你去找一下钟瑾老师。当时我记着我们领导跟我介绍的时候,就是一般的青草,它经过菌剂一加工以后,就可以变成牛羊特别喜欢吃的饲料,我一想到这非常好。饲料大师。对,相当于好像是个魔幻大师似的。这个说起来就让人非常向往,它背后的科技上的含量都在哪里?整个这个青贮过程就是一个复杂的微生物的发酵体系,有多种的微生物在不同的阶段,共同作用、共同相互协调,或者相互竞争。或者此消彼长,也就是饲草的到底它的营养怎么样,香气怎么样,就是由这些微生物共同作用的结果。它有多种微生物一大类可以说我们叫好的菌,也就是说起主要关键作用,对形成青贮品质有好处的这种菌,那么主要是一类乳酸菌、乳杆菌。那么还有一类不好的菌,如果加工得不好,那个草有很多霉变的、发臭的,它有的很可能还产生一些毒素,如果处理不当,这也是一个非常大的损失。

那么传统上来说青贮饲料,就是我把玉米或者甜高粱、燕麦这些青贮原料,给它收获下来以后,我就直接放到扔到窖池里边,给它加点盐盖起来。那么这种情况下,没有人为的干预,它只是利用的它就是原料叶片表面的一些微生物。微生物自己的发酵。对,它自身它就带有一些微生物,好的菌在里面的比例就比较低,比如说我们讲的乳酸菌只占了0.01%到1%。那么真正我们要起主导作用,我们想让乳酸菌占主导,但是它量不够,所以这个时候,这个青贮就很难启动它正常的发酵,这时候杂菌很容易占优势。刚刚讲的杂菌就是一些霉菌,比如说一些梭菌,或者一些酵母菌,这些菌占优势就会消耗我们饲料的营养成分,或者是产生霉变,这是传统的方法。那么意识到这些问题以后,现在我们也了解了微生物,如何把微生物利用好,我们让好的菌占优势,抑制住不好的菌的作用,让做出来的青贮(饲料),又香营养又好,这就是我们要做的工作。其实打一个不太合适,但是也比较形象的一个比喻,可以比喻成一个小社会一样。把钟老师他们这个菌剂,可以理解为“好人”,然后把霉菌或者是梭菌比作“坏人”,把我们青贮菌剂这个技术用上。我们等于是在生物的群落里头,就是把“好人”这个成分给它增加了好多,可以迅速让好人占据了整个相对优势的地位,让好人占据优势以后,然后它的乳酸菌繁殖进行发酵,才能真正让青贮饲料闻着非常清香,同时它的适口性又非常好。接下来我们通过短片,去了解一下。

找到一些特定的微生物,把它们加入到青贮饲料中,去帮助好的微生物占据优势,同时扼制住不好的微生物,这件事情说起来简单,做起来却没那么容易。地球上现在已知的微生物有几十万种,要在数目如此庞大的种群里找到几种特定的微生物,这是一个异常繁复的工作,而且,到底是该选择哪种微生物?它们应该具有怎样的功能,又是否适合当地的土壤和气候?这些都是科学家需要解决的难题。这个过程虽然说得轻松,我相信背后科研付出的东西,一定不是简单的,我们怎么来挑选?这里面有很多讲究到底加什么类型的菌,我们就去到当地,到农牧民家里去,他的窖里头去实地调研、考察、取样,包括取他的青贮样,包括取他的青贮原料的样,包括取一些土样等等,那么这些环境样品里面,都会有很多不同种类的微生物,我们把这些样品带回去,就会去分离、筛选一些菌种。中科院微生物研究所,有亚洲最大的菌种保藏中心,就是有非常多的各种各样的菌种资源,那么我们就建立了一些筛选的办法,那么从我们当地带回来的一些菌,分离的一些菌,加上我们自己所里的一些菌,还有我们课题组常年研究的这些乳酸菌。

不同的这种非常丰富的菌种资源里面,我们就去通过不同的标准去筛到有各种功能的(菌)。我举个例子,比如说它能够在低温下,它就能够发酵,因为库伦(旗)在北边,那么如何找到这种在低温下它还能快速启动,生长又快,产酸又多的这样的青贮菌?还有的菌它是能够特异性的,它本身产的一些代谢产物,就能特异性地抑制那些杂菌,抑制一些真菌,那么这种菌我们也把它找出来。还有一些就是能够有助于降解纤维素,比如说秸秆利用里面我们找到菌,它是能够帮助纤维素的降解,那么降解以后更好地被牛羊利用,那么这样我们就会找一些各种各样功能的菌,把它配合起来、复合起来,就可以研发出我们的菌剂,能够有效地调控青贮发酵过程,保证它的品质。同时还有一个过程,到发酵我们快要结束,要打开这个窖,原来我们在做(青贮饲料)的时候是密闭的,我们讲主要是厌氧菌,打开了要饲喂就接触空气了。如果是传统的方法?那么空气一进来,这些还是需要氧的,好氧的菌立刻就繁殖了,就是腐败的这些菌就繁殖了,又霉变又损坏了,这是传统的。如果说我们利用外加的这些,我们研制出来的,或者是真正有功能的这样的一些微生物添加进去以后,它就可以有效地抑制,这个过程也叫二次发酵,我们就可以抑制这个现象,减少这个损失。

您给我们解释一下,飘香的饲料怎么突然变香了呢?就是它一方面这里很多乳酸菌产生的一些乳酸,它是非常清香,就我们讲的飘香里面的这个香是最主要的,另外同时,它还能够减少这种不良的气味,刺鼻的气味。比如说,我们能抑制丁酸梭菌的产生,丁酸梭菌它就会产生腐臭味,它降解蛋白质,那么这种臭味我们就可以把它抑制住,那么我们只要调控好了这些微生物菌群,产生的香味就是我们要的清香味,就是因为微生物找对了。就像一个神奇的医生一样,在这各种药柜里,这找一点,这找一点,最后配好了药就药到病除,这个牛也爱吃了,也愿意长了。飘香的饲料背后它的优势还有哪些?首先它是腐坏率非常低的,能够长期地保存,由此造成的损失,也就极大地减少了,同时因为我们这个菌剂能够抑制这些杂菌的产生,它没有霉菌,也就很少产生毒素,这样也保证了饲草的安全,这是它最主要的一块。这个减少的这种损失,一方面我们讲是霉菌它发酵能看见霉变的,这种看得见的这种损失我们减少了。还有一种是看不见的,就是有一些微生物,一些细菌,它不会像霉变这样,其实这些不合适的微生物,它是把草的营养吃掉。比如变成二氧化碳,其实这个是损失了,看不见的隐形损失,我们也可以减少,我们这个技术的最大的好处,就是减少饲草的损失。或者是霉变损失,或者是看不见的损失,这种营养损失。

第二方面体现在适口性上是提升了,这个牛羊的采食量增加。另外,它一些营养成分,也是得到了极大的提升转化,比如说一些粗脂肪,一些牛羊反刍动物需要的纤维素,可利用的纤维素的含量是提升的。第三个就是它对牛羊,我们叫饲料转化率提升,就是说它要长一公斤肉,它需要的饲料就能减少13.4%。根据我们的试验,它能够少吃料,它就能长同样的肉,或者是说它吃同样的料就能多长肉,所以它这个饲料转化率是提升的。对,在库伦(旗)这块就是好多农户利用了添加菌剂的青贮饲料和不添加(菌剂的)青贮饲料去喂,他们就明显地感觉到,说是一头牛一年至少要比没有添加菌剂的饲料要多(长)一两百斤(肉)。还有一块,我们可以利用一些原先是不被利用的秸秆,或者是一些农业副产物,这些原料原来是没有得到有效利用的这些资源。还有一个好处,就是尤其在我们国家的北方地区,就是饲草的供应是不平衡的,非常明显,就是到夏秋季的时候,草非常丰富,储备也很多,但是到冬春我们又缺草,缺草牛羊就会掉膘或者是死亡,所以这个损失非常大,如果我们用合适的技术把草能够很好地保存。

那么它是能够常年供应的,也就是说草多的时候,我把它加工起来,保存起来,贮存起来,那么到缺草的时候,它就可以调节供应。包括一些地域上的不平衡,比如说这个地方有草,比如说就像库伦(旗)也是北边、南北它也有差异,有的地方产草,有的地方缺草,那么它这样加工好了以后,它就可以地域之间也可以调配,季节之间也可以调配,所以能够保障这种饲草的均衡的供应。有了这个东西之后,过去我们的青贮饲料的制作方法,只要加上您这个东西就有效,还是制作方法也有所改变?这是非常重要的整个加工制作的过程,每个细节、环节的把握也非常重要,比如说一个是收获的时机,玉米什么时候收获?甜高粱什么时候收获?可以一方面保证它的营养是最丰富的、最好的,另外再考虑的是水分的因素,气候的因素,还有考虑产量的因素,选择一个最合适的收获的时间,可以保证我们的青贮饲料的品质是最优的,整个产量也是最高的。那么收获以后,当然还要经过粉碎阶段,粉到多碎,粉碎到什么程度?这也都有讲究,然后喷菌怎么喷,最重要的压实阶段,如果是做窖池,怎么把它压得很实,怎么个操作,怎么一个方法把它压实,压实这个程度直接也决定了它的青贮的质量的好坏。

另外最后一个环节就是密封的过程,怎么保证它是厌氧的环境,在整个窖上面怎么铺,怎么盖等等,这里面有很多的技术环节,我们都会教给农牧民,也都有一套标准的流程。包括比如说窖池,规范的窖池,我们在库伦(旗)看,当然大部分传统都是在地下挖一个坑,那么实际上这种坑也不是说不可以,但是有一些细节要注意的,那么如果要建规范的窖池,又有哪些要求?或者是说还有一种加工方式是做裹包,做裹包相关的这种操作规程和它的要求,哪怕是摆放的要求,你还需要防鼠等等。这还是一个一系列的新方法?对对,这里面涉及很多的这种技术细节,再配合上我们的菌剂,这样才能调制出一个好的青贮。另外一个,我们可以利用小块的土地种,比如像高产的这种我们引的饲料甜高粱。比如我们引的青贮玉米,它的产量高,然后再和钟老师的青贮菌剂结合起来,我们可以让小面积的土地可以养活更多的牛。说到这儿,我们拍摄了相关的短片,我们现在就一块儿去看一下。青贮玉米、甜高粱等作物,不仅耐寒、耐旱,还更加高产,为青贮饲料提供了充足的原料来源。相较于原有的饲料,新的青贮饲料优点明显,它有更好的口感,更香的味道,营养更丰富,也能保存更长的时间。只是新的青贮饲料制作过程也更加繁琐,不仅需要更换作物,还要学会更加复杂的制作方法,同时还要增加购买菌剂的费用。新的青贮饲料能否被牧民所接受?它又能给牧民带来多少收益呢?

我们最初加入微生物、青贮饲料,当地的接受程度是怎么样的?开始的确有这样的疑问,他觉得我们这么多年牛羊都这么吃,它也不说话,也没告诉我好不好吃,也就这么吃。他觉得霉变也是正常的,我把它扔掉就好了,他都没有觉得这有什么问题。当我们去了以后,会跟他们讲解,最主要的还是把我们的菌剂带过去,在他们那儿应用,带给他们自己用,告诉他们怎么用。他们愿意接受吗?愿意,教他怎么用,手把手地教他。教他完了以后,过了几个月,他们其实就能看到效果了,就很快就能接受了。我们从2014年、2015年开始,用青贮菌剂的人的比例,在逐年上升,然后到40%、50%,到今年基本上就70%到80%,越来越多的农户,每到做青贮的时候就开始问我们,张老师,钟瑾老师他们什么时候来?他们的菌剂什么时候过来?他们就想用。您的青贮饲料,这个成本会增加牧民的负担吗?按现在来说,一吨草五百块钱(的饲料),它大概就增加了也就不到十块钱的成本。对,最多最多十块钱,因为我们也做了很多这样的一些试验,那么加菌和不加菌同样地去饲喂牛羊,它能够增加它肉的产量,或者奶的产量。那么这个肉的产量,奶的产量,甚至一些肉骨比也增加,就是产肉更多了,这样的效益来说,那至少至少如果是按照减少损失也是几十或者上百块。那么也就说你只是投入了几块钱,可能你真正增加的经济效益,就能达到几十块,这是至少的。

就是比起收获来讲,这个投入是显得很少。对对,从牛的头数一般像贫困户开始给他三头基础母牛,最多他用两年到三年(的时间),他就可以达到五到六头了,数量可以翻倍。另外一个还可以从全旗的牛的头数也可以看到,2015年、2016年的时候,他们全旗存栏量才20万,最多也就是20万头。到了今年(2020年),就是在9月底的时候,他们牛的存栏量已经达到30.8万头,的确我们在青贮饲料方面,我们所做的工作,对地方畜牧业,它的肉牛产业的发展起到了非常非常大的推动作用。接下来,我们通过短片去了解一下。引进高产作物,研发新型菌剂,再把制作方法手把手地教给牧民,科学家为库伦旗量身定做的青贮饲料,解决了当地畜牧业发展的燃眉之急。有了充足的饲料,牧民家里的牛数量增加了,还出现了饲养几千头牛的养殖大户,而每一头牛每年可以为一个家庭增加至少3000元的收入。据统计,新的青贮饲料可以为库伦旗每户牧民,每年平均直接增收1200至1500元。2020年3月,库伦旗正式摘掉了贫困县的帽子,结束了贫困的历史。那么青贮饲料能不能推广开来,让更多的牧民受益呢?接下来我们对青贮饲料还有哪些计划?

关于菌剂这一块地方已经看到这个技术它带来的好处,他们也想着把这项技术,让它在地方落地生根,建一个生产的车间,把它的成果真正地让当地的一批人,学会怎么去培养它,去制造它。讲到下一步在菌剂方面,能怎么进一步研发,在养殖业方面怎么促进降本增效?还有一部分工作,比如说我们可以进一步地研发这样的相关的菌剂或者饲料配方。通过一些有益的微生物,通过饲料进去调节牛羊的瘤胃和胃肠道健康,还可以有效地提升它的肉的品质。比如说通过饲料配方的调节,可以减少比如说羊的这种膻味等等这样一些技术手段,进一步地提升牛肉羊肉的品质。还有一块就是刚刚讲的这种益生菌,还有一方(面)功能就是我们现在讲养殖业上用的抗生素,现在用得过多,不合理的使用,已经出现了很多不良的后果。那么今年在养殖业上也是全面地禁抗,当然有很多综合手段调控,那么我们的微生物,我们的益生菌,就是很好的一个措施之一。我们找到合适的这个益生菌,那么可以去饲喂牛或者羊,让它们的瘤胃和肠道更健康,也是减少这种抗生素的使用,这样也对我们自身的这种食用的安全也起到保障。我们很多采访扶贫的科技人员的时候,他们都说你们太多强调了我们的辛苦,我们辛苦吗?确实辛苦,但是在那里,也得到了很大的回报和收获。

的确是,就是过去我们科技工作者,我们发现一个科学问题,然后我们布置实验,实验做完以后,把文章发表出来,我们就很高兴了。通过扶贫以后才发现我们做这些东西,应用于咱们生产实际来确确实实地解决我们农牧业生产工实际问题,促进当地经济发展,其实这个带来的感受,远远要比原来那个(好)。我们的科研成果,帮助了那些农民从过去的生活当中,一天天走向更加幸福的生活,这是让人感觉最大的一种回馈。是。另外,也对我们的科研工作是一个拓展和深入,比如说我们到库伦(旗)就发现防沙带上面种了很多的柠条,可能平常看起来不起眼,它就起个防沙固沙的作用,但实际上柠条的叶面部分,它的蛋白含量是非常高的。如果我们能进行适当的刈割,能把叶面它的嫩枝利用起来,这就对牛羊来说是非常好的饲料,所以我们也在库伦(旗)去做了一些探索尝试。我们把它加工成非常好的青贮饲料,而且也是增加了饲草的来源,就是降低了养殖户的成本,包括一些秸秆,就像在库伦(旗)的南部山区,收完玉米以后的那个秸秆,他们很多就是立在院子里头,或者堆在院子里头就变成干的了。或者是有些就焚烧了,而且是环境污染,它也是对下一年的作物也不利,所以秸秆没有得到充分的利用,那么我们也是用我们这样的青贮加工技术,我们找的菌里边刚刚提到,我们有一些能够有效地帮助降解纤维素的菌,就是能够把这种秸秆的原料很好地加以利用,所以这些本来也是当成废料了,或者是完全没有得到利用。听着都觉得特别好的一件事情,科技帮扶能够真正让我们的科研成果落在中国的大地上,落在牛圈里、羊圈里,写在农民幸福的脸上。非常感谢两位参与我们的节目,也感谢您收看我们今天的《透视新科技》节目,如果您想了解我们更多的节目内容,可以下载央视频去分享我们的其他节目,我是胜春,咱们下期节目再见。

 

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