玉米秸秆膨化饲料关键技术及装备研究——基于东北地区应用实践

Research on Key Technologies and Equipment for Corn Straw Puffed Feed—Based on Practical Applications in Northeast Region

摘要

东北地区作为我国玉米主产区，年秸秆产量超2亿t，其饲料化利用对缓解区域草食畜牧业饲料短缺、推动农业循环经济发展具有重要意义。膨化技术能显著改善玉米秸秆营养价值与适口性，因而成为秸秆饲料化利用的核心方向之一。本文结合东北地区气候特点、资源条件及养殖需求，系统综述玉米秸秆膨化饲料的加工原理、关键技术参数优化、核心装备类型及适配性改造，以及分析技术装备应用现状与效益，剖析现存问题并提出解决方案，为东北地区玉米秸秆膨化饲料产业高质量发展提供理论与实践参考。

Abstract

As China's major corn-producing region，Northeast China generates over 200 million tons of corn stalks annually．The utilization of these stalks as feed is of great significance for alleviating the shortage of forage in the regional herbivorous animal husbandry and promoting the development of the agricultural circular economy．Extrusion technology has emerged as one of the core directions for straw feed utilization，as it can significantly improve the nutritional value and palatability of corn stalks．Combined with the climatic characteristics，resource endowments，and breeding needs of Northeast China，this paper systematically reviews the processing principles，optimization of key technical parameters，types of core equipment，and adaptive transformation of corn stalk extruded feed．It also analyzes the application status and benefits of relevant technologies and equipment，identifies existing problems，and proposes solutions，aiming to provide theoretical and practical references for the high-quality development of the corn stalk extruded feed industry in Northeast China．

关键词

玉米秸秆 / 膨化饲料 / 关键技术 / 加工装备 / 东北地区 / 饲料化利用

Key words

corn stalk / extruded feed / key technologies / processing equipment / Northeast China / feed utilization

参考文献

[1] 冯伟， 黄力程， 李文才． 我国农作物秸秆资源化利用的经济分析：一个理论框架[J]． 生态经济， 2011（2）：94-96，115．

[2] FENG Wei， HUANG Licheng， LI Wencai ． Economic analysis of the resource utilization of agricultural crop stalks in China：a theoretical framework[J]． Ecological Economy， 2011（2）：94-96，115．

[3] 寇巍， 赵勇， 闫昌国， 等 ． 膨化预处理玉米秸秆提高还原糖酶解产率的效果[J]． 农业工程学报， 2010， 26（11）：265-269．

[4] KOU Wei， ZHAO Yong， YAN Changguo ，et al． The effect of expanded pretreatment of corn straw on the yield of reducing sugar enzymatic hydrolysis[J]． Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2010， 26（11）：265-269．

[5] 赵凤芹， 申德超， 刘远洋， 等 ． 挤压膨化对玉米秸秆中粗纤维含量的影响[J]． 东北农业大学报， 2008（3）：105-109．

[6] ZHAO Fengqin， SHEN Dechao， LIU Yuanyang ，et al． Effects of extrusion expansion on the crude fiber content in corn straw[J]． Journal of Northeast Agricultural University， 2008（3）：105-109．

[7] 王红梅， 母宇辉， 宋跃君， 等 ． 膨化预处理对菌酶协同发酵玉米秸秆微贮饲料发酵品质和营养价值的影响[J]． 动物营养学报， 2025， 37（4）：2 739—2 749．

[8] WANG Hongmei， MU Yuhui， SONG Yuejun ，et al． Effects of extrusion pretreatment on the fermentation quality and nutritional value of corn straw micro—storage produced by microbial enzyme co—fermentation[J]． Chinese Journal of Animal Nutrition， 2025， 37（4）：2 739—2 749．

[9] 解殿玉． 玉米秸秆膨化微贮技术规程[Z]． 长春： 长春市畜牧总站， 2022．

[10] XIE Dianyu ． Technical regulations for expanding and micro—storage of corn straw[Z]．Changchun：Changchun Animal Husbandry Station， 2022．

[11] 丁建梅， 迟鹏新， 姜鹏， 等 ． 秸秆膨化机关键部件的设计与研究[J]． 森林工程， 2021， 37（1）：32-37．

[12] DING Jianmei， CHI Pengxin， JIANG Peng ，et al． Design and research on key components of straw extrusion machine[J]． Forest Engineering， 2021， 37（1）：32-37．

[13] 唐鹏程， 曹春平， 王禹． 双螺杆膨化机温度控制仿真分析[J]． 机械设计与制造， 2023（4）：182-186．

[14] TANG Pengcheng， CAO Chunping， WANG Yu ． Simulation analysis of temperature control of twin—screw extruder[J]． Machinery Design & Manufacture， 2023（4）：182-186．

[15] 高丽红， 赵鑫鹏， 周青波， 等 ． 秸秆膨化技术及高效应用的研究[J]． 安徽农业科学， 2024， 52（14）：6-10．

[16] GAO Lihong， ZHAO Xinpeng， ZHOU Qingbo ，et al． Research on straw extrusion technology and its efficient application[J]． Journal of Anhui Agricultural Sciences， 2024， 52（14）：6-10．

[17] 李莹． 三螺杆秸秆膨化机的研究[D]． 沈阳： 沈阳工业大学， 2021．

[18] LI Ying ． Research on three—screw straw extruder[D]．Shenyang： Shenyang University of Technology， 2021．

[19] 李谦， 武凯， 范文海． 大型双螺杆膨化机出料段螺杆混合性能仿真分析[J]． 粮食与饲料工业， 2025（2）：81-85．

[20] LI Qian， WU Kai， FAN Wenhai ． Simulation analysis of mixing performance of screw in discharge section of large twin—screw extruder[J]． Cereal & Feed Industry， 2025（2）：81-85．

[21] 黄灿军． 单螺杆膨化机的物料输送机理研究[J]． 现代食品科技， 2012， 28（11）：1 437—1 440．

[22] HUANG Canjun ． Study on material conveying mechanism of single—screw extruder[J]． Modern Food Science and Technology， 2012， 28（11）：1 437—1 440．

[23] 周宇婷， 艾比布拉·伊马木， 于琴， 等 ． 膨化预处理及不同菌剂接种对玉米秸秆生物饲料品质的影响[J]． 饲料研究， 2025， 48（3）：132-138．

[24] ZHOU Yuting， Abibrahim Imamou， YU Qin ，et al． Effects of pre—treatment and different microbial inoculants on the quality of corn straw—based biological feed[J]． Feed Research， 2025， 48（3）：132-138．

[25] 萨如拉， 徐均钊， 包呼格吉乐图， 等 ． 菌酶协同对肉牛膨化玉米秸秆型发酵全混合日粮品质的影响[J]． 吉林农业大学学报， 2023， 45（4）：461-466．

[26] SA Rula， XU Junzhao， BAO Hugjiltu ，et al． Effects of bacterial—enzyme synergy on quality of fermented total mixed ration with extruded corn straw for beef cattle[J]． Journal of Jilin Agricultural University， 2023， 45（4）：461-466．

[27] 刘辉， 田亚红， 刘子艳， 等 ． 酶菌协同发酵玉米秸秆生产蛋白饲料的研究[J]． 河南农业科学， 2016， 45（12）：161-164．

[28] LIU Hui， TIAN Yahong， LIU Ziyan ，et al． Study on production of protein feed from corn straw by enzyme—bacteria synergistic fermentation[J]． Journal of Henan Agricultural Sciences， 2016， 45（12）：161-164．

[29] 梁建勇， 刘洋， 李九月， 等 ． 秸秆“破壁+菌酶”联合处理饲料化利用技术及其在反刍动物中的应用[J]． 中国畜牧兽医， 2025， 52（7）：3 059—3 069．

[30] LIANG Jianyong， LIU Yang， LI Jiuyue ，et al． Straw“cell wall disruption + combined bacterial—enzyme”utilization technology and its application in ruminants[J]． China Animal Husbandry & Veterinary Medicine， 2025， 52（7）：3 059—3 069．

[31] 王丽维． 秸秆膨化机的原理与应用[J]． 农机使用与维修， 2019（5）：83．

[32] WANG Liwei ． Principle and application of straw extruder[J]． Agricultural Machinery Use and Maintenance， 2019（5）：83．

[33] 朱仁山， 乔印虎， 孙志成， 等 ． 秸秆膨化机螺杆螺旋升角多目标优化[J]． 兰州工业学院学报， 2025， 32（5）：1-4．

[34] ZHU Renshan， QIAO Yinhu， SUN Zhicheng ，et al． Multi—Objective optimization of screw helix angle of straw extruder[J]． Journal of Lanzhou Institute of Technology， 2025， 32（5）：1-4．

[35] 贾凯． 秸秆膨化机膨化机理及螺杆磨损规律研究[D]． 阜新： 辽宁工程技术大学， 2024．

[36] JIA Kai ． Study on Extrusion mechanism and screw wear law of straw extruder[D]．Fuxin： Liaoning Technical University， 2024．

[37] 王铁柱， 荣海林， 李宝龙， 等 ． 玉米秸秆压缩膨化饲料饲喂种公牛试验报告[J]． 吉林畜牧兽医， 2005（3）：36．

[38] WANG Tiezhu， RONG Hailin， LI Baolong ，et al． Experimental report on feeding breeding bulls with compressed extruded corn straw feed[J]． Jilin Animal Husbandry and Veterinary Medicine， 2005（3）：36．

[39] 崔树和． 膨化玉米秸秆发酵饲料对延边黄牛生产性能的影响研究[D]． 延吉： 延边大学， 2016．

[40] CUI Shuhe ． Effect of fermented feed with extruded corn straw on production performance of yanbian yellow cattle[D]．Yanji： Yanbian University， 2016．

[41] 崔树和， 李香子， 高青山， 等 ． 不同精粗比膨化玉米秸秆饲料对延边黄牛生产性能和血液生化指标的影响[J]． 饲料研究， 2016（4）：21-26．

[42] CUI Shuhe， LI Xiangzi， GAO Qingshan ，et al． Effect of extruded corn straw feed with different concentrate—to—roughage ratios on production performance and blood biochemical indexes of yanbian yellow cattle[J]． Feed Research， 2016（4）：21-26．

[43] 韩吉雨， 张彬， 张彩霞， 等 ． 膨化发酵玉米秸秆在泌乳奶牛上的大群饲喂效果研究[J]． 粮食与饲料工业， 2018（8）：32-34．

[44] HAN Jiyu， ZHANG Bin， ZHANG Caixia ，et al． Study on large—group feeding effect of extruded fermented corn straw on lactating dairy cows[J]． Cereal & Feed Industry， 2018（8）：32-34．

[45] 解殿玉． 玉米秸秆菌酶协同发酵饲料生产技术规程[Z]． 长春： 长春市畜牧总站， 2023．

[46] XIE Dianyu ． Technical specification for production of bacterial—enzyme synergistic fermented feed from corn straw[Z]．Chuangchun：Changchun Animal Husbandry Station of Jilin Province， 2023．

基金资助

玉米秸秆膨化饲料关键技术及装备的研究(CX23YQ40)