苎麻作为草食动物饲草资源的潜力及其饲用价值研究进展

2016-01-09 06:57崔慧慧陈连民王洪荣
饲料工业 2016年21期
关键词:鲜草苎麻副产物

■贺 瑶 崔慧慧 田 雯 陈连民 王洪荣

(扬州大学动物科学与技术学院,江苏扬州 225009)

(参考文献49篇,刊略,需者可函索)

苎麻属于荨麻科(Urticaceae)苎麻属 (Boehmeria),多年生宿根型草本植物。苎麻原产于我国,国际上称之为“中国草”。苎麻是中国传统的纤维纺织作物,元代以前,苎麻是一种重要的纺织原料,是南方地区衣物纺织的主要来源;元代以后,由于棉花种植与纺织的引进与引用,在经历了一段时间的棉麻混植后,苎麻逐渐成为边缘化产业。由于苎麻纤维具有强韧、耐久性好、吸湿慢、散热快等特点而使苎麻被边缘化后成为夏季衣物纺织以及渔网制作等的原料。大量研究表明,苎麻不仅可以用作纺织纤维作物,也可以开发作饲料利用。根据现有的报道,苎麻作饲料利用时,有三种主要的利用形式:苎麻叶片、饲用苎麻全株以及收获麻纤维后的苎麻副产物。我国南方地区由于气候等原因,优质蛋白粗饲料资源极大的匮乏;而苎麻营养价值合理,生物产量高,易于在南方地区大面积栽培,苎麻饲用有望解决南方地区优质蛋白粗饲料资源匮乏的困境,为南方地区草食动物提供优质而低价的饲草资源。

本文对苎麻叶片、饲用苎麻全株以及收获麻纤维后的苎麻副产物分别阐述其生物产量、营养价值及在草食动物中的应用,全面阐述了苎麻三种利用形式的饲用价值,为草食动物生产中优质、高效的利用苎麻提供理论基础。

1 我国的苎麻资源分布及其产量调查分析

苎麻主要分布在热带与亚热带地区,主要种植于中国、日本、马来西亚等地区。在我国,苎麻分布在北纬19~39°之间,南起海南岛,北至陕西。目前,我国苎麻主要产区为湖南、湖北、四川、江西四省。我国是世界上最大的苎麻生产国,约占世界苎麻生产量的90~95%。我国是苎麻原产地,种植面积与产量都居世界首位,我国平均每年苎麻种植面积为300万亩。苎麻做纤维用时,一年收获3次,按每亩产干苎麻纤维150 kg计,每年生产苎麻纤维45万吨;其中苎麻干叶片产量约为干苎麻纤维的2倍,亩产约为300 kg,每年生产苎麻叶片90万吨;对于苎麻叶、壳、骨等副产物,其产量是苎麻纤维产量的6倍,达270多万吨。我国饲用苎麻一年可收获8~10次,按每亩干草产量为1 200 kg,每年可产干草360万吨。在饲用苎麻产量方面,前人也做了很多研究。

曾日秋等(2009)连续两年对7个饲用苎麻新品系在福建省农科院甘蔗研究所农场进行研究,草产量测定高度为75 cm左右,年均刈青10次,结果显示7个苎麻品系中年均最高鲜草产量达21 253.3 kg/亩,年均最低鲜草产量达9 920.0 kg/亩。郝婷(2013)对由湖南农业大学苎麻研究所经过12年努力选育的苎麻高产优质抗病新品种湘苎3号(深根型、宽型紧凑、发兜力强)和由湖南农业大学苎麻研究所选育成功的多倍体1号(深根丛生型、根系入土深、分株力较强)两品种苎麻进行研究,结果显示湘苎3号鲜重产量为3 858.33 kg/亩,干重产量为998.52 kg/亩;多倍体1号鲜重产量为4 350.92 kg/亩,干重产量为1 082.64 kg/亩。朱涛涛(2014)在湖南以中饲苎1号、NC03和中苎2号3个苎麻品种为试验材料进行研究,苎麻收获高度为65 cm左右,结果显示三个苎麻品种中,中饲苎1号鲜草产量为6 005.3 kg/亩,干草产量876.0 kg/亩;NC03鲜草产量5 840.7 kg/亩,干草产量742.7 kg/亩;中苎2号鲜草产量6 310.0 kg/亩,干草产量811.3 kg/亩。崔忠刚等(2015)报道,连续3年对由四川省达州市农业科学研究所选育的川饲苎1号(品审编号:川审苎2012002)和川饲苎2号(品审编号:川审苎2013003)进行生产性能研究,两个品种苎麻每年刈割8次,草产量测定收获高度在50~70 cm,结果显示,2003~2010年川饲苎1号鲜草产量在7 024.8~9 503.5 kg/亩 ,干 草 产 量 885.1~1 198.3 kg/亩;川饲苎2号鲜草产量在7 643.8~9 428.7 kg/亩,干草产量965.6~1 225.7 kg/亩;叶茎比为川饲苎1号(1∶1.13)和川饲苎2号(1∶1.12)。

综上所述,饲用苎麻产量因苎麻品种、收获高度、收获次数及栽培地区的不同而有所差异,其年苎麻产量随着苎麻生长高度和刈割次数的增加而增加,苎麻收获高度范围在50~75 cm之间,刈割次数为8~10次,鲜草产量最高可达21 253.3 kg/亩。据研究,苎麻鲜草产量显著高于多年生黑麦草,并且其鲜草和干草产量都显著高于苏丹草和饲用玉米农大108,按上述最低鲜草产量3 858.33 kg/亩记,苎麻鲜草产量都显著高于苜蓿鲜草产量。所以,在草产量方面,苎麻完全具有开发成为草食动物饲草的潜质。

2 苎麻的营养价值

苎麻营养成分含量受其品种、刈割高度、部位、茬次、施肥量及施肥方式等因素的影响,所以苎麻作饲用时,因选择营养价值相对合适的品种,也要根据不同部位的利用而选择不同的刈割高度,尤其对饲用苎麻来说,刈割高度对其营养品质影响极其重要。总体而言,苎麻饲用价值高,营养品质好,适合作为草食动物的饲草资源来开发利用。

2.1 饲用苎麻营养价值

饲用苎麻是指在适宜高度内刈割全株苎麻进行饲用,其以收获青绿茎、叶等营养体为目的。饲用苎麻可在适宜生育期内多次刈青,其具有生物产量高、营养价值高、分蘖力强、再生性强和适应性广等特点。饲用苎麻作为我国南方地区的新型蛋白牧草资源已得到广泛认可。饲用苎麻的种质资源来源有两个方面,一是在苎麻原有品种中选择蛋白含量高,纤维含量低的饲用苎麻品种;二是利用分子育种等手段开发新的饲用苎麻品种。

姜涛(2008)对33个不同品种的苎麻进行产量与品质分析,结果表明苎麻不同品种间粗蛋白与粗纤维含量差异显著。天柱青麻粗蛋白含量最低仅为14.24%,邻水野麻粗蛋白含量最高达21.35%,变异幅度达到7.11%;粗纤维含量最低的是宁都野麻21.44%,最高的为青圆6号30.32%,变异幅度8.88%;综合粗蛋白与粗纤维两个指标,评价出邻水野麻、汉中苎麻、古巷大叶青为较理想的饲用苎麻品种。曾日秋等(2009)从35份苎麻资源中筛选7个饲用苎麻品系对其进行分析,结果显示,7个饲用苎麻品系粗蛋白含量在17.90%~20.32%之间,酸性洗涤纤维含量在40.41%~44.74%之间,中性洗涤纤维在44.32%~49.23%之间,酸性洗涤木质素在10.15%~15.53%之间。揭雨成等(2009)对从湖南农业大学苎麻资源圃内筛选出生长势强、发蔸力好的30份优异饲用苎麻Boehmeria nivea种质资源作为试验材料,收获头麻后,在株高50~60 cm时进行刈割,每次刈割测定生物学产量和粗蛋白含量,初步筛选出适宜饲用的种质资源为巫山线麻,其粗蛋白含量高达25.43%。陈平等(2015)报道,应用隶属函数法评价33个苎麻资源的营养品质,综合粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、粗灰分、磷和钙含量6个营养指标,结果显示综合品质最佳的5个品种依次为邻水野麻、蕲春红麻、红皮苎、汉中苎麻和涟源竹根麻。刘俊欢等(2016)报道,从203份苎麻饲用种质资源中筛选出5份高产优质的苎麻饲用种质资源,分别为“巫山线麻”、“四川0 号”、“玉山麻”、“绥宁青麻”以及“邵阳青皮麻”。这5份种质粗蛋白均在25%以上,且在产量上也有突出的优势。从现有苎麻种质资源中筛选饲用苎麻品种是一种较快速的方法,综上所述,目前已从现有苎麻种质资源中筛选出的饲用苎麻品种主要有邻水野麻、巫山线麻、汉中苎麻等。这些苎麻品种的蛋白含量高、纤维含量低、分蘖能力强、前期生长快、耐刈性强、生物产量高、生态适应性强的苎麻品种,能够满足生产需要。

熊和平等(2005)以“湘杂苎1号”和“圆叶青5号S3”为亲本进行杂交,在其杂交后代中成功选育出了我国首个饲用苎麻品种“中饲苎1号”,其粗蛋白含量22.00%,粗纤维含量16.74%,粗灰分含量15.44%,粗脂肪含量2.28%,钙含量4.07%,维生素B2含量13.36 mg/kg,赖氨酸含量高达1.02%。任小松等(2014)从“渠县青杠麻×大竹线麻”杂交后代中选择出苎麻饲用新品种——“川饲苎2号”,其粗蛋白含量20.1%,粗纤维含量18.2%,粗灰分含量13.5%,粗脂肪含量2.7%,钙含量4.34%,VB2含量为16.8 mg/kg,氨基酸总量16.13%。朱涛涛(2014)等对“中苎1号”和“中苎2号”的营养价值进行评价,试验结果表明,苎麻的营养品质优于黑麦草和象草,和苜蓿相近,并确定了“中苎1号”和“中苎2号”在“二麻”收获期间80 cm左右是其作为反刍动物的饲草开发利用时的最佳收割高度。蔡敏等(2015)报道,以苎麻品种“湘苎2号”为对照,比较分析中苎1号、中苎2号、中饲苎1号、川苎11号、川苎12号、川饲苎2号6个饲料用苎麻品种在重庆三峡库区的饲草生产能力及抗逆性。结果表明:在重庆三峡库区贫瘠土壤条件下,饲料用苎麻品种“中饲苎1号”生长速度快,饲草产量高且稳产性好,耐刈割,抗逆性较强,重庆三峡库区种植,可作为主栽品种进行推广;“川苎12号”饲草产量居第二位,稳产性好,耐刈割且抗逆性较强,可作为配套推广品种。

苎麻不同品种间营养价值差异较大,但不论是通过筛选现有种质资源中适合饲用的品种,还是通过分子育种方法开发新的苎麻饲用品种,苎麻都具有极大的饲用潜力。所以合理开发适宜品种的苎麻作为饲用苎麻任重而道远;而从分子育种方面选育适宜的饲用苎麻品种也是非常重要的,不仅能选育出营养价值合理的饲用苎麻品种,而且有望开发出适合亚热带地区的高蛋白牧草。

2.2 苎麻叶片营养价值

苎麻茎干部纤维含量高,其叶片营养成分含量丰富,干叶含粗蛋白20.5%、粗纤维15.4%、粗脂肪6.7%、钙4.6%、磷0.39%、总能量12.79 MJ/kg,还含有多种微量元素和维生素,国内外很早就有大量关于苎麻叶片利用的报道,证明其营养价值高,利用效率高。我国学者在20世纪80年代对苎麻叶片的营养成分进行全面分析,尹邦奇(1987)分析了5种不同苎麻品种的叶蛋白含量和氨基酸种类及含量,结果表明5种不同苎麻品种的叶蛋白含量均在20%以上,其中芦竹青叶蛋白含量最高达23.8%。罗正玮等(1989)全面分析了苎麻叶的营养价值,证明其蛋白及无氮浸出物含量高,粗纤维含量低,钙磷比例适合。苎麻叶片约占植株质量的40%,是营养生长过程中生物产量最大的组织;其营养成分含量受品种、茬次等因素影响;其利用方式可为鲜叶利用、青贮利用、干叶利用及制备浓缩饲料利用。

表1 苎麻叶不同采摘期营养成分及含量[42](DM%)

2.3 苎麻副产物营养价值

中国栽培苎麻达数千年,苎麻一直作为韧皮纤维作物利用,其利用部分仅为麻茎表层的麻纤维约占4%~15%左右,剥去麻纤维后副产物达85%~96%,这些苎麻副产物很少得到利用,而造成资源的极大浪费。苎麻做纤维用时,收获高度在100 cm以上,此时苎麻茎高度木质化,苎麻茎叶比降低,粗蛋白含量降低。苎麻副产物的营养价值不及苎麻叶片和饲用苎麻营养价值高,且由于其木质化程度较高,不仅营养价值减低,适口性也变差。但是,苎麻仍然具有一定的饲用价值潜力,可以通过青贮等加工方式改善苎麻副产物的适口性并丰富其营养价值,我国每年苎麻副产物产量很大,合理开发利用苎麻副产物,不仅可以减少浪费,还能一定程度上缓解南方地区粗饲料资源短缺的问题。

表2 苎麻不同部位营养成分(DM%)

2.4 苎麻不同部位营养成分测定

表2列出了苎麻不同部位的营养成分百分比含量(表中所列苎麻均采自湖南麻类研究所)。从表2可以看出,苎麻叶片CP、EE、ASH含量均大于苎麻全株和苎麻去纤维全株,苎麻叶片NDF、ADF含量均小于苎麻全株和苎麻去纤维全株;而苎麻全株与苎麻去纤维全株因收获高度相近且收获高度偏高,各营养成分含量均差异较小并且CP含量较其他报道偏低。

3 苎麻作为草食动物粗饲料的饲喂效果及饲用价值分析

本文将苎麻饲喂动物也分为叶片饲喂、饲用苎麻饲喂以及苎麻副产物饲喂3个方面。

3.1 叶片的单独饲喂效果

Classy等早在1958年报道,以绵羊和山羊作为实验动物,用干苎麻叶片饲喂山羊和绵羊,结果发现苎麻叶片适口性好,山羊和绵羊喜采食,苎麻叶片是一种较好的草食动物饲料。

Despal等(2010)在山羊上,利用体外技术,分别用青贮苎麻叶片和干苎麻叶片以20%、30%、40%的替代比例进行替代象草的试验(实验日粮为全混合日粮),结果表明,添加青贮苎麻叶片和干苎麻叶片都增加日粮消化率和营养含量(除粗纤维外),日粮中添加40%青贮苎麻叶片的养分消化率最高,三组添加青贮苎麻叶片的VFA含量较其他组高。青贮苎麻叶片和干苎麻叶片替代量均以40%较好。

3.2 饲用苎麻的饲喂效果

Squibb R L等早在1958年报道,刈割50 cm的饲用苎麻作为绵羊饲粮测定苎麻在绵羊体内的消化率,结果表明,苎麻在蛋白、脂肪、无氮浸出物及粗纤维的消化率均优于紫花苜蓿和多数三叶草,苎麻极高的蛋白消化率更是进一步与其高营养价值相吻合。

3.3 苎麻副产物的饲喂效果

Santos L E dos等(1990)报道,用苎麻去纤维后副产物饲喂奶山羊和公山羊,第一个实验用0、25%、50%和75%的苎麻副产物替代饲喂奶山羊。在第二个试验用0、34%、66%和 100%的苎麻副产物替代盘固草饲喂公山羊。结果显示,两个试验中,山羊日增重以及干物质、粗纤维、粗蛋白和总能量的采食量均未受日粮影响,且在25%苎麻副产物添加量时,产奶量最大。庹年初等(2014)用苎麻副产物青贮饲料饲喂夏南牛,结果表明,苎麻副产物青贮饲料饲喂肉牛后,肉牛的采食性好,日增重明显且增重速度快,饲喂后肉品质优良,并且可以减少25%的精饲料用量,有效降低了饲养成本。

目前,有关苎麻饲喂草食动物的文献较少。但从上述文章依然可以反映出,不论苎麻叶片、饲用苎麻以及苎麻副产物饲喂草食动物后,适口性好,采食量、日增重等均未出现不良影响,在饲用苎麻饲喂绵羊后,更是表现出良好的消化率。所以苎麻具有极高的潜能作为草食动物饲草。

4 小结

我国南方地区夏季高温高湿,不适宜苜蓿、羊草等优质牧草生长,苎麻却表现出极好的生长性能。苎麻叶片粗蛋白含量高、纤维含量低、营养价值合理,在草食动物饲喂方面效果很好。我国传统苎麻用作纤维原料的市场逐渐减少,苎麻被开发并被大面积推广用于饲草的潜力巨大。特别是饲用苎麻品种的筛选与培育以及饲喂效果分析成功为我国南方草食动物生产开辟了新的饲草资源,饲用苎麻营养价值合理,生物产量高,与苎麻叶片相比,饲用苎麻收获方式更简单、产量更高;且在动物应用中效果也良好。苎麻副产物营养虽不及苎麻叶片和饲用苎麻,但其产量却远高于苎麻叶片,若不能合理利用,是极大的资源浪费;在饲喂动物方面也能表现出一定益处。总体来说,苎麻在草食动物饲用时,其营养价值、适口性、消化率和经济效益等多方面都表现出较大的优势。

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