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高粱的飼用價值及其再應用中存在的問題
文章來源:吉林農業科學院作物育種研究所 作者:陳冰嬬,李繼洪,王陽,高士杰, 更新時間:2024年3月4日

  摘 要:高粱具有抗逆性強、適應性廣、產量高等特點,其子粒和莖稈品質好、營養價值高、適口性好,是畜禽的優質飼料。畜牧業是我國的支柱產業,而飼料是畜牧業發展的基礎,但是高粱作為飼料在我國畜牧業中應用很少。本文主要介紹了粒用高粱、甜高粱和草高梁的飼用價值及高粱作為飼料在實際應用中存在的問題,期望提高高粱作為飼料的認知程度,為更好地開展高粱飼料研究與開發提供參考。

  關鍵詞:高粱;飼用價值;應用

  高粱(Sorghum bicolor L. Moench)是禾本科高粱屬一年生草本植物,屬于糧飼兼用作物。高粱按用途可分為粒用高粱、甜高粱、草高粱"和帚高粱4種類型。高粱的眾多類型均是畜禽的優良飼料,可以替代部分糧食。

  改革開放以來,我國畜牧業發展取得了巨大成就,繼續發展現代畜牧業是我國農業發展新階段的-項重要戰略任務,而這一切的發展都是以飼料為基礎的。隨著我國進入全面建設小康社會,人民的生活水平不斷提高,對畜產品的需求日益增加。據估計,進入21世紀,我國年人均需求肉25 kg,奶 25kg,蛋12.5 kg,魚10 kg,為實現這一目標,需要種植業為養殖業提供更多的飼料,但我國傳統的種植業只有糧食-經濟作物二元結構,沒有飼料作物的位置,因此不得不用糧食加工飼料[2]。近年,我國每年消費的飼料糧接近糧食總產量的40%,占糧食總消費量的 1/3以上。另一方面,高粱作為優質的畜禽飼料在我國畜牧業中的應用卻很少,存在著諸多問題。因此,若能加大高粱飼料研究與開發利用,那么高梁作為飼料將會在我國畜牧業中具有極大的發展潛力。

  1 飼用高粱的類型及其作為飼料的優越性

  1.1 飼用高粱的類型

  用作飼料的高梁可分為子粒型高粱和莖葉專用型高粱。

  高粱子粒是一種優良的飼料,且歷史悠久[3]。在美國、加拿大、澳大利亞等發達國家高粱子粒主要用于配合飼料,通常在飼料中加人10%~25%的高粱子粒作為配料[4];在法國,70%的高梁用作工業發酵飼料[5];而在我國,主要是以農民直接飼喂牲畜的形式出現,是一種原始的未經加工的粗飼料,用量不到5%,配方飼料中高梁的比例極小[6]。隨著畜牧業的發展,高粱將是我國配合飼料的主要原料之一。

  莖葉專用型高梁包括兩類,即甜高粱和草高粱(高粱-蘇丹草雜交種)。

  甜高粱在我國和澳大利亞等許多國家主要作為青貯飼料。甜高粱除具有粒用高粱的一般特征外,其莖稈汁多,富含糖分,植株高大,生物產量高,抗早性強,適口性好,再生能力較強,可青飼、曬制干草或青貯,適合飼喂各種草食動物[7]。

  草高粱具有產量高、抗逆性強,營養成分較高等特點,其粗蛋白和粗纖維含量比蘇丹草、草木犀、青刈玉米等其他牧草高,是僅次于苜蓿的優良飼草。草高粱既可以放牧,又可以青飼、青貯和干草存放。

  1.2 高粱作為飼料的優越性

  1.2.1 產量高、品質好、分蘗力強

  一般飼用甜高粱植株高大粗壯、莖稈多汁且莖葉繁茂,可產青貯飼料6000~75 000 kg/hm2,其青貯產量高于飼用玉米,同時還可收到4500~7500kg/hm2的子粒,營養成分相當于飼用玉米或好于飼用玉米。草高粱與玉米相比,飼用高粱的分蘗能力較強,劉割后可以再生,在一個生長季內可多次刈割利用,玉米的分蘗能力差,一個生長季內只能刈割一次。

  1.2.2 抗逆性強

  飼用高粱同時具有普通高梁的優點,即抗逆性強,比玉米抗旱、耐澇、耐鹽堿,且較抗葉部病害及黑穗病。飼用高粱單位面積的須根量大約為玉米的2倍,根系的吸水能力較玉米強,但葉面蒸騰面積只有玉米的一半,比種植玉米節約1/3的用水。遇到嚴重的千旱,飼用高梁可以進人休眠狀態,一旦干旱解除會馬上恢復生長,而玉米則會枯死。

  1.2.3 適應性廣

  由于飼料高粱具有抗旱、耐澇、耐鹽堿的優點,它在一般的耕地、荒地、pH值在 5.0~8.5 之間的鹽堿地均可種植,可以充分利用更多的劣質土地。

  1.2.4 用途廣泛,營養價值高

  高粱是禾本科作物,與其他飼草作物相比,在草料加工制作過程中營養損失較少,利用率高,不僅可用于青刈、青貯和制干草捆等,還可制成草粉配合飼料。飼料高粱單獨青貯時,其營養價值高于玉米或干草,與玉米混貯時,可彌補青貯玉米水分和糖分的不足,青貯質量好,營養豐富,奶牛喜食,且易于消化吸收[9]。

  2 高粱的飼用價值

  2.1粒用高粱的飼用價值

  高粱子粒的營養成分與玉米相似,其蛋白質含量稍高于玉米(表1)。

  高粱子粒作飼料的平均可消化率為,蛋白質62%、脂肪85%、粗纖維36%、無氮浸出物81%,可消化養分總量為70.46%,平均總淀粉含量為75%,1 kg高粱子粒的總熱量為18.63x103kJ。上述品質營養指標表明,高粱子粒適于作畜禽的飼料,其飼用生產的效能大于燕麥和大麥,大致相當于玉米。黃色胚乳高粱的子粒中含有大量的葉黃素、胡蘿卜素,呈現檸檬黃色,營養價值高于普通高梁子粒,用其飼喂雞可以產生美觀的膚色[10]。

  實驗表明,用10%~20%等量高粱(低單寧高粱)代替飼糧玉米是完全可行的,不影響豬的生長速度、日采食量和飼料報酬。還有研究表明,豬在生長前期用25%及50%的高粱取代玉米,其日增重及飼料利用率均優于全用玉米者,而生長后期以高粱取代50%的玉米,其生長速度不變,飼料利用率略差[11]。此外,高梁子粒作飼料喂豬可以提高瘦肉率。據英國農業科協報道,對于飼料中蛋白質含量的變化,瘦肉型豬比脂肪型豬的反應敏感。由于高粱子粒中可消化蛋白質為54.7 g/kg,比玉米(45.3g/kg)多9.4 g/kg,而粗脂肪含量比玉米低 0.25%,且玉米中含有較多的不飽和脂肪酸,高粱中卻很少。因此,高粱子粒作飼料可以提高豬的瘦肉率。

  高粱子粒用作肉雞、蛋雞等禽飼料,在配合飼料中完全可以代替玉米。試驗表明,飼料中各用75%的高粱和玉米飼喂雛雞,喂高粱的成活率為 84.1%,喂玉米的成活率為73.7%。因此,用高粱代替玉米飼喂雛雞,成活率高,而且增重快,效益高。主要原因是高粱子粒中含有少量的單寧,具有收斂作用,可有效地防治幼畜、幼禽的白痢病等腸道疾病。把高梁配合飼料與其他配合飼料交替飼喂,能促進家畜的食欲與營養吸收。

  高粱子粒喂魚能提高成魚產量。美國一家養魚場試驗證明,在配合飼料中加入高粱,可加快魚的生長速度,增加產量。高粱磨成粉,添加量以50%為宜。據測定,飼喂加了高粱粉的飼料,成魚產量增加25%~27%。

  用高粱子粒飼喂奶牛,可以減少對奶牛使用抗生素。乳房炎是奶牛常見的細菌性病害,由于安全意識淡薄和經濟利益驅使,給奶牛濫用抗生素的現象在我國很普遍,導致牛奶中抗生素殘留,引起一系列問題。若在奶牛的配合飼料中添加一定比例的高粱子粒,能有效地防止奶牛細菌性疾病的發生,減少抗生素的使用。

  2.2甜高粱的飼用價值

  甜高粱具有較強的生物學優勢,不僅產量是玉米的3.2倍,而且各項營養指標均優于玉米,含糖量比青貯玉米高2倍;無氮浸出物和灰分分別比玉米高64.2%和81.5%;粗纖維雖然比玉米多,但由于甜高粱于物質含量比玉米多41.4%,因而甜高粱粗纖維占干物質的相對含量為30.3%,低于玉米。甜高粱作青飼料或青貯飼料的產量高、適口性好,是牛、羊鹿、馬、魚、駱駝的好飼料[12]。

  甜高粱作為奶牛的飼料,自20世紀80年代以來在我國有了一定發展。一些奶牛飼養單位種植飼用甜高粱,取得了明顯的經濟效益和社會效益[13]。陜西省試驗示范結果表明:甜高梁產草量可達135000kg/hm2,比專用玉米高出60%~100%。甜高粱莖稈含糖量高,乳熟期可達到13.6%,灌漿期含糖量可達到15%左右,青貯后色青綠,味香濃,適口性好,牛羊等喜食,能明顯提高奶牛、奶羊的產奶量和肉牛、肉羊的生長速度。據試驗,用甜高梁飼喂奶牛,每頭牛每天可增產牛奶0.8~1.5kg。經河北山東、河南等地示范、推廣,667m2甜高粱可供養一頭奶牛,而種植玉米則需要1334m2地。河南省采用春、夏播種兩茬的辦法,667m2地可飼養1.5 頭奶牛[14]。一般莖葉產量75000kg/hm2,子粒產量5250~6000 kg/hm2。在子粒接近成熟時收割,與莖葉一起青飼或青貯,喂飼效果顯著,特別適于大型奶牛和肉牛等養殖場種植。

  甜高粱葉片不僅含 3%~5%的糖,而且蛋白質的含量也很高,用葉片喂草魚,即使整片葉投入魚塘,也能被魚撕碎、吃光。試驗表明,投原來的飼料,31.5 kg飼料產1kg魚,而食用甜高粱葉,24.3 kg飼料即可產1kg魚。每公頃產19300kg葉片可轉化為 794 kg草魚肉[15]。

  甜高粱莖稈殘渣還可以生產蛋白飼料。沈陽農業大學試驗研究利用甜高粱莖稈殘渣、經過酒精發酵的甜高粱莖稈芯酒糟以及甜高梁莖稈渣發酵出酒后的酒糟生產蛋白飼料。試驗結果表明,3種原料的最終產量相差不多,均可以明顯提高粗蛋白含量[16].

  2.3 草高粱的飼用價值

  目前廣泛種植的草高梁是以粒用高梁不育系為母本,蘇丹草為父本的雜交種,是利用雜種優勢商品化生產的一種新型牧草。草高粱鮮草水分含量高,莖稈富含汁液,適口性較好,氰化物含量相對較低,可滿足不同種類草食家畜的營養和飼養需要。而且草高粱種植的區域較為寬廣,在吉林省年可刈割2~3次,在遼寧省一年可以刈割2~4次,在南方一年可刈割4~5次,刈割后可以直接飼喂牲畜,是年四季均有綠草的常青飼料。

  詹秋文等對草高粱的營養成分、適口性等品質性狀進行了研究啊,試驗表明,草高梁的粗蛋白、粗脂肪含量占鮮重的百分比和蘇丹草相當,而占干重的百分比則超過了蘇丹草。在飼喂魚的適口性方面發現將草高粱和蘇丹草在同一魚塘內同時扔作兩堆,結果魚先吃雜交種,吃完后再吃蘇丹草“即使老一點也可被魚攝食利用”。江蘇省泗洪試點稱:此草葉片肥大,莖稈粗壯,看上去魚很難吃,而收割喂魚時發現葉片莖稈全部被吃光;而蘇丹草卻不同,魚只吃葉子,莖稈吃了一部分,其余剩了下來。北京市房山試點反映“此草適口性甚好,草扔到魚池后一掃而光,寸草不剩”。因此草高粱不僅產量超過蘇丹草,而且營養品質均優于素有“養魚青飼料之王”的蘇丹草。

  用草高粱飼喂草魚的飼料利用率比蘇丹草高。牟芝蘭研究了草魚對草高粱和蘇丹草的攝食量和采食率,發現草魚對草高粱的攝食量比蘇丹草低,但對草高粱的采食率比蘇丹草高。所以,草魚對草高粱的飼料利用率高于蘇丹草。同數量魚所需草高粱的數量比蘇丹草低[18]。

  3 應用前景

  高粱作為飼料在我國有著廣闊的開發利用前景。進人21世紀以來,我國飼料年產量由2000年的7429萬t發展到2009年的1.48億t,平均每年增產822萬t。如果在配合飼料中添加5%~10%的高粱子粒,那么高梁的年用量大約為500萬~1000萬t。而且我國的奶牛、奶羊存欄、鮮奶產量和乳制品產量都十分巨大,伴隨養牛、羊等畜牧業的持續發展和產品質量的提高,必然要大量發展青綠飼料以解決年度青綠飼料資源的不足和北方每年長達5個多月的枯草季節所需飼料的問題。

  近年來我國越來越重視劣質土地的合理利用,飼用高粱具有抗旱、耐瘠、耐澇和耐鹽堿等優點,在我國干旱、半干早地區和生態條件差的地區有著很重要的應用價值。高粱作為飼料不僅可以合理利用劣質土地,為畜牧業的持續發展提供優質的飼料基礎,而且可以“不與民爭糧,不與糧爭地”。尤其是近年,隨著畜牧業的大力發展,飼料糧成為中國糧食消費的第一大項,在這種情況下更應該大力發展生態條件差的土地種植高粱作為飼料,替代飼料中的部分玉米、小麥等糧食作物。

  4 存在問題

  第一,高粱作為飼料應用在國內受重視的程度不夠。在強調發展飼料產業的同時大多提到大力發展玉米飼料。

  第二,高粱本身也存在著問題,如高粱子粒中醇溶蛋白含量較高,降低了蛋白質的品質。高梁種皮和子粒中含有少量的單寧,黃色和白色高梁含單寧0.2%~0.4%、褐色高粱含1%~2%,導致適口性降低,影響消化率。高粱幼苗含有氫氰酸(HCN),牲畜食用富含氫氰酸的飼用高粱有中毒的危險。

  第三,高粱作為飼料研究不夠。雖然近年甜高粱和草高粱用作青飼料和青貯飼料的研究有所增加,但是總體來說高粱飼料研究和開發利用還是進展緩慢,研究較少。比如在配合飼料中加入百分之多少高粱子粒,可以達到最好的飼喂效果,添加何種成分可以提高飼喂效果;高粱子粒中單寧含量達到多少,既可起到應有的功效,又不影響飼料的品質;甜高粱、草高粱在什么時期刈割,可以使營養成分最高,質量最好,怎樣進行青貯,既可使青貯飼料營養成分損失最少,又可貯存較長時間不發生變質等。

  5小結

  高粱作為一種潛在的優質飼料,受到越來越多的國家重視,也成為各國調整種植業結構的一條重要途徑。作為高粱育種者,我們應該針對目前畜牧業的實際需求,培育出抗病、抗逆性強、高產優質的飼料專用型高粱新品種,研究配套栽培技術,為解決畜牧業的飼料問題做好基礎工作。

  
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