عمل آوری علوفه ها
علوفه هاو بقایای زراعی عمده ترین محصولات فرعی کشاورزی هستند. در طی سال های گذشته، دانشمندان روش های مختلفی را برای بهبود ارزش تغذیه ای بقایای زراعی و علوفه ها آزمایش کرده اند.
روش های فیزیکی بهبود ارزش تغذیه ای علوفه ها
قطعه قطعه کردن کاه و ساقه به یک سانتی متر، یا کمی بلندتر، قبل از خوراک دهی دام، یکی از روش های فیزیکی بهبود ارزش تغذیه ای بقایای زراعی است. آزمایش های علمی نشان داده اند که قطعه قطعه کردن موجب افزایش قابل ملاحظه در قابلیت هضم نمی شود. ولی تا حدودی مصرف خوراک را افزایش داده و از اتلاف آن جلوگیری می کند. به غیر از قطعه قطعه کردن و خرد کردن، تلاش های دیگری مانند بخار دادن، اشعه دادن و ... نیز برای بهبود ارزش تغذیه ای علوفه ها و بقایای زراعی صورت گرفته است. گر چه پیشرفت هایی در این زمینه دیده شده، اما این ها هنوز به مرحله کاربرد تجاری نرسیده اند. در روشی به نام نمک زدن[1] کاه قطعه قطعه شده را پیش از مصرف در محلول آب نمک رقیق غوطه ور می کند.
پلت نمودن علوفه های خشبی
معمولا مواد خشبی را قبل از پلت کردن آسیاب می کنند. اندازه پلت ها از 64/12 تا 64/48 اینچ متفاوت است. وزن علوفه های پلت شده در حدود 40 پوند در فوت مکعب در مقابل 6/5 پوند در فوت مکعب برای علف بلند خشک می باشد.
پلت کردن علوفه های خشبی با کیفیت پایین به طور قابل توجهی مصرف آن ها را افزایش می دهد. در جیره های کامل پلت، حداکثر سطح کنسانتره در جیره که در آن مصرف خوراک در حد مطلوب باشد، 30 درصد است. مقادیر بیشتر از آن باعث کاهش مصرف خوراک می شود. تغذیه جیره های پلت بخصوص جیره حاوی مقادیر زیاد کنسانتره به نشخوارکنندگان ممکن است باعث کراتوزیس شکمبه شود. به همین دلیل پلت نمودن جیره ای که دارای مقدار کم علوفه است، اثر منفی دارد.
تغذیه علوفه خشبی پلت شده به صورت آزاد، به عنوان تنها ماده خوراکی باعث افزایش مصرف خوراک افزایش تولید شیر و کاهش چربی شیر می شود. این اثر منفی بر چربی شیر را می توان با استفاده از پلت های درشت و با تهیه پلت از علوفه هایی که به قطعات درشت آسیاب شده اند، کاهش داد.
روش های بیولوژیکی بهبود ارزش تغذیه ای علوفه ها
در روش های بیولوژیکی، هدف این است که به وسیله راهی بتوانیم به میکروب ها اجازه دهیم تا سلولز و لیگنین علوفه را با کارآیی بهتری تجزیه کنند.
1) عمل آوری با آنزیم : محلول سولاز به مقدار 25 میلی گرم به ازای هر 100 کیلوگرم کاه، که بر روی آن اسپری می شود.
2) تخمیر : کاه خرد شده ابتدا با 3 تا 5 درصد سود پیش عمل آوری شده، به مدت 15 دقیقه در دمای 120 درجه سانتی گراد بخار داده می شود. سپس با میکروارگانیزم های سلولولیتیک در دمای 40 تا 50 درجه سانتی گراد به مدت 2 روز تخمیر می شود.
3) قارچ های پوسیدگی سفید، قارچ های خوراکی و دیگر مرطوب ها : استفاده موثر از کاه های لیگنوسلولزی به خاطر ممانعت متابولیکی ایجاد شده به وسیله لیگنین که مقدار آن بین 3 تا 13 درصد است، می باشد. برخی قارچ های پوسیدگی مانند فانروچیت کریزوزپوریوم 65 تا 75 درصد لیگنین را تجزیه می کنند. در حالی که قارچی مانند گانودرمااپیلاناتوم و کوریولوس ورسیکالر بیش از 45 درصد لیگنین را در مواد لیگنوسلولزی تجزیه می کنند. ارجحیت به گونه هایی داده می شود که فقط لیگنین را تجزیه می کنند و با همی سلولز کاری ندارند.
4) سیلوکردن:
تا کنون سیلو کردن بهترین و پرکاربرد ترین روش عمل آوری میکروبی است که کاربرد عملی پیدا کرده است. سیلاژ سازی به عنوان یک واژه عمومی برای توصیف هر عملی که شامل ذخیره مواد در سیلو ها یا حفره ها شده، ب کار برده می شود. این واژه معمولا به طور اختصاصی برای توصیف ذخیره علوفه سبز تحت شرایط بی هوازی بکار برده می شود (پورتر و پیکر، 1992). این فرآیند بر پایه تبدیل کربوهیدرات های محلول به اسیدهای آلی (به ویژه اسید لاکتیک) توسط باکتری های تولید کننده اسید لاکتیک در شرایط بی هوازی می باشد. در نتیجه این فرآیند اسیدیته کاهش می یابد (فیلیا، 2004). با کاهش اسیدیته جلوی تخمیر بیشتر گرفته شده و گیاه به صورت سیلاژ ذخیره و حفظ می شود. سیلو کردن علوفه روش متداولی است که علوفه را در شرایط مناسبی حفظ کرده و به خصوص در فصل زمستان مصرف عمده غذای روزانه گاوداری ها را تامین می کند. استفاده از علوفه سیلو شده به دلیل کیفیت بالا، تنوع ویتامین ها و ارزش غذایی فوق العاده به روش خشک کردن که سبب تلفات مواد مغذی به ویژه پروتئین آن می شود، ارجحیت دارد(قورچی،1387). سایر مزایای سیلاژ سازی به شرح زیر می باشند:
1) امکان انبار کردن مقدار زیاد علوفه در فضای کمتر
2) در اختیار داشتن علوفه مرطوب در تمام طول سال و عدم تغییر کیفی غذای دام و متعاقبا جلوگیری از اختلالات متابولیکی
3) امکان استفاده مطلوب از گیاهانی مانند گیاه کامل ذرت که عملا نمی توانند پس از خشک کردن مورد استفاده دام قرار گیرند.
4) امکان نگهداری و انبار کردن علوفه در مناطقی که عملا نمی توان آن ها را خشک کرد(مناطق کوهستانی و سرد)
5) امکان مکانیزه کردن کلیه عملیات از جمله کاشت، داشت، برداشت و سیلوکردن و در اختیار قرار دادن دام و بالطبع صرفه جویی در کار
6) امکان غنی سازی و بالا بردن کیفیت علوفه د رخلال عملیات سیلو کردن
7) افزایش صرفه اقتصادی علوفه (مواد غذایی ) در واحد سطح
8) جلوگیری از خطر آتش سوزی که احتمال وقوع آن در سیستم استفاده از علوفه خشک در هانگار وجود دارد.
9) با تکیه بر سیلو کردن علوفه یعنی کاشت اقلامی که نهایتا به صورت سیلوشده مورد استفاده قرار می گیرند، می توان تعداد دام بیشتری با توجه به سطح زیر کشت مورد پرورش قرار داد.
روش های شیمیایی بهبود ارزش تغذیه ای علوفه ها
هدف فرایند شیمیایی افزایش حلالیت لیگنین یا کاهش پیوند بین لیگنین و دیگر اجزای دیواره سلولی است. بدین ترتیب سلولز و همی سلولز به راحتی در دسترس میکروب های شکمبه قرار گرفته و میزان مصرف اختیاری و نیز قابلیت هضم افزایش می یابد. چندین نوع ماده شیمیایی همچون اسید سولفوریک، هیدروکسید سدیم، هیدروکسید پتاسیم، هیدروکسید کلسیم، کربنات سدیم یا هیدروکسید آمونیوم، پراکسید هیدروژن، دی اکسید سولفور، کلریت سدیم یا ازون (مواد اکسید کننده) برای عمل آوری باقیمانده های زراعی مورد تحقیق قرار گرفته اند.
قلیایی کردن و آمونیاکی کردن از روش های اصلی شیمیایی بهبود ارزش تغذیه ای هستند. در دهه 1920، یک دانشمند آلمانی، با استفاده موفقیت آمیز از سود سوزآور، قابلیت هضم ساقه ها را به میزان زیادی افزایش داد. هزینه زیاد و آلودگی از مهمترین معایب قلیایی کردن هستند. به همین خاطر از اواسط دهه 1970، روش آمونیاکی کردن جایگزین آن شد. آمونیاکی کردن به خاطر آلودگی کم محیطی، هزینه کمتر و سادگی کار می تواند به راحتی مورد استفاده قرار گیرد. گر چه آمونیاکی کردن مزایای زیادی دارد، ولیکن افزایش قابلیت هضم در آن کمتر از روش قلیایی کردن است. به طور خلاصه، هر چند که دانشمندان و تکنسین های ماهر مطالعات و آزمایشات زیادی در ارتباط با غنی سازی بقایای زراعی انجام داده اند؛ اما بیشترین روش هایی که مورد استفاده قرار می گیرند، شامل سیلو کردن و آمونیاکی کردن هستند.
1- عمل آوری با هیدروکسید سدیم:
عمل آوری با هیدروکسید سدیم بر دو نوع است:
الف) روش مرطوب : شامل روش های زیر است:
روش بکمن
این روش شامل قرار دادن کاه خرد شده در محلول هیدروکسید سدیم2/1 تا 5/1 درصد برای حداقل مدت 4 ساعت می باشد. حجم محلول 8 تا 10 برابر کاه خرد شده است. کاه عمل آوری شده آبکشی شده و با مقادیر زیادی آب شسته می شود تا قلیا کاملا خارج شود. چون هیدروکسید سدیم سوزاننده است و سریعا به بافت های حیوان صدمه وارد می کند، لذا باید به طور کامل با آب شسته شود. این روش عمل آوری 25 تا 30 درصد ماده خشک کاه را حل کرده و باعث افت وزن می شود.
روش تغییر یافته بکمن
این روش، بهبود یافته روش بکمن است که در آن هیدروکسید سدیم و آب کمتری استفاده می شود، افت ماده خشک کمتر است و به خاطر بسته بودن سیستم مشکل آلودگی وجود ندارد.
روش غوطه وری
این روش به وسیله ساندستول و همکاران (1981) معرفی شد. بعد از آبکشی محلول قلیای اضافی، به کاه 3 تا 6 روز اجازه داده می شود تا آماده شود. شواهد موجود نشان می دهند که قابلیت هضم کاه عمل آوری شده با این روش افزایش می یابد.
ب) روش خشک
به منظور حذف معایب سیستم بکمن، ویلسون و پیگدن روش خشک را پیشنهاد دادند. در این روش محلول هیدروکسید سدیم بر روی کاه اسپری یا پاشیده می شود. محلول حاوی 4 تا 6 کسلوگرم هیدروکسید سدیم در 200 لیتر آب، برای 100 کیلوگرم کاه کافی است. کاه عمل آوری شده مرطوب بوده و بوی مطلوبی دارد. با این روش مصرف کاه 30 تا 40 درصد و قابلیت هضم 10 تا 15 درصد افزایش می یابد.
2- عمل آوری با هیدروکسید کلسیم
این روش ارزان و ساده بوده و مواد شیمیایی آن به سهولت در دسترس می باشند. اما حلالیت کم در آب و قدرت بازی ضعیف، باعث محدویت در مصرف آن شده است. سیلوکردن کاه فرآیند شده با هیدروکسید کلسیم (4 کیلوگرم هیدروکسید کلسیم برای هر 100 کیلوگرم کاه) به همراه مقادیر کافی آب که بتواند رطوبت 50 درصد را در آغاز فرآیند کاه ایجاد کند، در مدت 90 تا 150 روز باعث افزایش قابلیت تخمیر آن می شود. چنانچه زمان سیلو کردن افزایش یابد اثر فرآیند نیز بالاتر خواهد رفت.
3- عمل آوری با ترکیبی از هیدروکسید سدیم و کلسیم
تغذیه کاه فرآیند شده با ترکیبی از هیدروکسید کلسیم و سدیم در مقایسه با فرآیند با یکایک این مواد شیمیایی، باعث افزایش وزن بیشتری می شود. فرآیند کردن با هیدروکسید سدیم در مقایسه با هیدروکسید کلسیم نتیجه بسیار بهتری حاصل می گردد. فرآیند کاه با هیدروکسید کلسیم، زمانی موثر خواهد بود که کاه فرآیند شده بیشتر از 70 درصد جیره نباشدف زیرا میزان کلسیم بیشتر از نیاز طبیعی (5/1 تا 2 درصد) می شود. روش مطلوی می تواند استفاده از غلظت پایین هیدروکسید کلسیم به تنهایی و یا در ترکیب با اوره یا سود باشد.
4- عمل آوری با آمونیاک
4-1- عمل آوری با آمونیاک جامد
در بین مواد قلیایی و اکسید کننده که تاکنون پیشنهاد شده است، آمونیاک تقریبا مناسب ترین ماده برای فرآیند کاه است. این ماده به عنوان یک قلیا برای بهبود قابلیت هضم کاه و همچنین به عنوان یک ماده مغذی ضروری (نیتروژن) برای میکروب های شکمبه عمل می کند.
روش توده ای برای فرآیند آمونیاکی به وسیله ساندستول و همکاران پیشنهاد شد. در این روش توده کاه با پلاستیک پوشانده می شود و به مقدار 3 درصد آن آمونیاک جامد تزریق می شود. در کشور هند این روش برای کاه گندم، کاه پنبه و کاه برنج مرسوم بوده و متناسب با شرایط آن کشور استاندارد گردیده است. اثر فرآیند آمونیاکی بر قابلیت هضم کاه در مقایسه با روش غوطه ورکردن در محلول هیدروکسید سدیم کمتر است. وقتی مواد خوراکی با میزان قند بالا (5 درصد همانند علف های خشک) با آمونیاک جامد در دمای بالا (70 درجه سانتی گراد) فرآیند می شوند، امکان تشکیل ترکیب سمی 4 متیل ایمدازول وجود دارد که باعث عارضه پرهیجانی (گاو دیوانه یا گاو عصبانی ) در دام های مزرعه ای می شود. همچنین ممکن است به شیر گاوها منتقل شود. در کاه عمل آوری شده در درجه حرارت های محیطی احتمال چنین خطری ناچیز است.
4-2- عمل آوری با آمونیاک مایع
آمونیاک مایع تجاری (20 تا 35 درصد) نیز برای عمل آوری کاه استفاده می شود. مزیت این روش آن است که محلول آمونیاک با غلظت در حدود 20 درصد، در دما و فشار طبیعی قابل جابجایی و حمل و نقل است.
4-3- آمونیاکی کردن از طریق هیدرولیز اوره
آمونیاک جامد پرهزینه بوده و به سهولت در دسترس نیست و حتی چنانچه در دسترس باشد، انتقال آن مشکل بوده و نیاز به دقت زیاد برای جابجایی دارد. کود اوره که برای کشاورزان شناخته شده است، می تواند به منظور تولید آمونیاک آن مورد استفاده قرار گیرد. ادرار نیز به عنوان منبع آمونیاک برای عمل آوری کاه استفاده می شود. فرآیند آمونیاکی کردن از طریق هیدرولیز اوره به جهت تکنولوژی ساده و هزینه پایین آن، روش امید بخشی برای فائق آمدن بر مشکلات فرآیندهای شیمیایی است. مطالعات انجام گرفته نشان می دهد که استفاده از این روش عمل آوری باعث افزایش مصرف و قابلیت هضم کاه شده و تولید حیوان را افزایش می دهد.
شرایط مناسب برای هیدرولیز اوره
- مقدار اوره : مقدار اوره اصل اساسی شکستن اوره به ترکیبات آمونیاک و دی اکسید کربن توسط آنزیم اوره آز است. این نشان می دهد که با فرض تبدیل 100 درصد، افزودن 2/6 درصد اوره معادل با افزودن 5/3 درصد آمونیاک است. سطح مناسب آمونیاک 3 درصد در نظر گرفته می شود. بنابراین درصد اوره مورد نیاز برای عمل آوری 3/5 درصد است.
- مقدار رطوبت : ثابت شده است که برای هیدرولیز کافی اوره، حداقل باید 350 میلی لیتر آب برای هر کیلوگرم کاه اضافه گردد.
- اثر محافظتی آمونیاک : گزارش شده است که وقتی میزان رطوبت کاه 300 گرم یا بیشتر به ازای هر کیلوگرم ماده خشک باشد، برای استفاده از اثر محافظتی آمونیاک، باید غلظت اوره مصرفی بیشتر از 40 گرم برای هر کیلوگرم ماده خشک باشد. آمونیاک اثر ضد قارچی دارد.
- منبع و فعالیت اوره آز : آنزیم اوره آز آلوده کننده طبیعی کاه است. اوره حتی در نبود منبع خارجی اوره آز به شدت هیدرولیز شود. با این وجود افزودن یک منبع اوره آز (5/8 درصد پودر سویا) زمان عمل آوری را از 21 روز به کمتر از 5 روز کاهش می دهد. گاهی پودر دانه هندوانه نیز به عنوان منبع اوره آز استفاده می شود.
دما : دمای مناسب برای فعالیت اوره آز در خاک تقریبا 30 درجه سانتی گراد بوده و فعالیت اوره آز در دماهای کمتر از 20 درجه سانتی گراد تمایل به کاهش دارد. آمونیاکی شدن در دماهای بالا (14، 24 و 35 درجه سانتی گراد) به ویژه در سطوح بالاتر رطوبت (250 در مقابل 375 گرم به ازای هر کیلوگرم کاه ) تشدید می شود. مقادیر به دست آمده از تعیین قابلیت هضم ماده آلی به طریق آزمایشگاهی کاه عمل آوری شده به مدت 1 تا 2 هفته و در دمای 35 درجه سانتی گراد و کاه عمل آوری شده به مدت 6 هفته و دمای 24 درجه سانتی گراد کاملا متفاوت بود. اثر متقابل معنی دار موجود در بین دما و سطح رطوبت پایین تر را می توان تا حدودی با طولانی کردن مدت عمل آوری جبران نمود. فعالیت پایین آنزیم اوره آز در دمای 4 درجه سانتی گراد گویای این مطلب است که این روش در نواحی بسیار سرد قابل کاربرد نیست
:: موضوعات مرتبط:
تغذیه
