■瞿明仁
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)江西省動物營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西南昌 330045)
近年來,我國北方牧區(qū)由于過度放牧造成的草地退化和水資源不足的原因,使牛羊肉生產(chǎn)發(fā)展受到嚴(yán)重限制,而我國南方包括江蘇、安徽、湖南、湖北、四川、重慶、云南、貴州、廣東、廣西、福建、江西、浙江、海南等14省,氣候溫和,水熱條件好,一直是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物種植基地,盛產(chǎn)油菜、甘蔗、香蕉、木薯麻類、桑類等經(jīng)濟(jì)作物,每年產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物,可作為肉牛飼料進(jìn)行開發(fā)。同時(shí),南方人口多、牛肉消費(fèi)量大、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、國家級經(jīng)濟(jì)圈多,牛種資源豐富,南方肉牛產(chǎn)業(yè)的后發(fā)優(yōu)勢十分明顯,因此,農(nóng)業(yè)部2013年啟動了“南方經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用與幼齡草食畜禽飼養(yǎng)技術(shù)”公益性行業(yè)專項(xiàng)(201303143)。為了摸清近年來南方經(jīng)濟(jì)作物副產(chǎn)物在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用現(xiàn)狀、存在的問題,筆者通過發(fā)放調(diào)查問卷、電話咨詢、實(shí)地考察及資料查詢等方法進(jìn)行了調(diào)研與分析,目的是促進(jìn)南方經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物資源充分開發(fā)利用,發(fā)展南方肉牛產(chǎn)業(yè),滿足人們?nèi)找嬖鲩L的牛肉需要。
經(jīng)濟(jì)作物又稱技術(shù)作物、工業(yè)原料作物,指具有某種特定經(jīng)濟(jì)用途的農(nóng)作物。經(jīng)濟(jì)作物通常具有地域性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、技術(shù)要求高、商品率高等特點(diǎn)。南方是我國經(jīng)濟(jì)作物重要的種植區(qū)域。通過調(diào)查和資料查詢,我國南方14省區(qū)一些量大、有特色、具有肉牛飼料化利用前景的經(jīng)濟(jì)作物主要有:木薯、香蕉、甘蔗、蠶桑、油菜、柑橘、花生等。
油菜是我國南方主要種植的油料作物,為十字花科蕓苔屬植物。2009年南方地區(qū)油菜種植面積5 980千公頃,占全國總產(chǎn)量的82%,油菜的副產(chǎn)物主要是菜籽餅(粕)和油菜秸稈。目前,菜籽餅(粕)已經(jīng)作為蛋白質(zhì)飼料,在飼料工業(yè)中充分使用。南方油菜秸稈的產(chǎn)量,據(jù)估算為2 233.2萬噸,占全國總產(chǎn)量的82%。
表1 南方地區(qū)油菜種植及其副產(chǎn)物生產(chǎn)情況
油菜秸稈具有較高的營養(yǎng)成分,其粗蛋白5.48%、粗脂肪2.14%、粗纖維46.17%、灰分5.02%、鈣0.83%、磷0.09%、水分9.17%,是寶貴的粗飼料來源。但是油菜秸稈適口性差,采食率低,自然狀態(tài)下的秸稈質(zhì)地松散、容積大,不便運(yùn)輸、貯存和飼喂,因此沒有很好地開發(fā)利用,往往把它當(dāng)作燃料使用。這不僅浪費(fèi)了寶貴資源,而且還污染了環(huán)境。對安徽省17個(gè)市調(diào)研,油菜秸稈綜合利用量為56.1萬噸,利用率僅為25%,其中肥料化占19%、飼料化占2%、基料化占2%、能源化占1%、工業(yè)原料化占1%(王光宇,2010)[2],可見,油菜秸稈飼料化利用率很低,但潛力很大。
甘蔗是生產(chǎn)糖類的經(jīng)濟(jì)作物,廣泛種植于熱帶及亞熱帶地區(qū)。甘蔗種植面積最大的國家是巴西,其次是印度,中國位居第三。中國蔗區(qū)主要分布在廣西(產(chǎn)量占全國60%)、廣東、臺灣、福建、四川、云南、江西、貴州、湖南、浙江、湖北等南方省份。甘蔗的副產(chǎn)物為甘蔗梢和甘蔗渣,其種植及副產(chǎn)物情況見表2。由表2可見,2011年南方甘蔗、蔗渣、梢葉產(chǎn)量均占全國的100%。
新鮮甘蔗梢含有約70%的水分,甘蔗梢風(fēng)干物中約含有7%的粗蛋白,32%的總糖分(包括蔗糖和還原糖),7%的有機(jī)酸,30%的粗纖維,并含有一定數(shù)量的脂肪、淀粉、維生素、酶等[4]。筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn),甘蔗渣飼料化利用率很低,限制其作為肉牛飼料的主要原因?yàn)椋焊收峥呈掌谳^為集中,甘蔗梢在甘蔗收獲之時(shí)大都粗老,一旦變得干枯,適口性差,牛則不食,其飼用價(jià)值較差,往往只能作燃料用,因此,應(yīng)加強(qiáng)甘蔗梢的加工貯藏方面的研究。
甘蔗渣是甘蔗制糖時(shí)壓榨后的渣滓,質(zhì)地粗硬。它一般含干物質(zhì)90%~92%,粗蛋白質(zhì)2.0%,粗纖維44%~46%,粗脂肪0.7%,無氮浸出物42%,粗灰分2%~3%[5],蛋白質(zhì)和能量含量均比較低。其粗纖維中又約含46%的纖維素,25%半纖維素、20%的木質(zhì)素,以及約9%的其物質(zhì)[6],甘蔗渣的這些特點(diǎn)造成了直接飼用適口性差,消化率低,能量價(jià)值也低。直接用蔗渣飼喂動物甚至可引起動物消化系統(tǒng)的損傷和紊亂。另外甘蔗表面覆蓋一薄層蠟質(zhì)角膜,難于被分解,目前只發(fā)現(xiàn)有少數(shù)致病真菌可以水解其酯鏈。在瘤胃中,角質(zhì)層除個(gè)別真菌穿透外,幾乎完全不被微生物消化。這些影響到甘蔗渣的直接飼用。目前,國內(nèi)也只限于用蔗渣來喂牛、羊等反芻動物,且用量不超過牛日糧的20%[7]。
表2 南方地區(qū)甘蔗種植及其副產(chǎn)物生產(chǎn)情況
我國是世界上栽培香蕉的古老國家之一,國外主栽的香蕉品種大多來自中國。香蕉是我國熱帶和亞熱帶大宗的水果[8]。我國香蕉主要種植分布在廣東、廣西、福建、臺灣、云南和海南等省份。
近年來,我國的香蕉產(chǎn)業(yè)發(fā)展很迅速。2011年,中國香蕉栽培面積和產(chǎn)量分別為32.67萬公頃和930萬噸,分別居全球第5位和第3位。同時(shí)也大約產(chǎn)生2 972.97萬噸的香蕉莖葉[9](按2 600株/公頃,每株莖葉35 kg計(jì)。南方各省份香蕉及其莖葉生產(chǎn)情況見表3。
表3 南方地區(qū)香蕉及其莖葉生產(chǎn)情況
在國外,很早就開始進(jìn)行利用香蕉莖稈作為動物飼料的研究。Han等(1978)[10]和Angeles(1992)[11]利用香蕉莖葉作為青飼料和青貯飼料飼喂牛和豬都取得了一定的效果,但新鮮的香蕉莖葉中含有較高的單寧(0.8~6.6 mg/kg,高者達(dá)7.71 mg/kg),單寧的存在不僅使香蕉莖葉的適口性下降、消化率降低,還會影響其他飼料蛋白質(zhì)的吸收利用,限制了香蕉莖葉資源的利用。此外,由于香蕉莖葉中粗蛋白和代謝能(平均5.60 MJ/kg)含量較低,不能滿足反芻動物的維持需要。第三,香蕉莖葉中含水分多,給香蕉的運(yùn)輸、貯藏帶來困難。
由于香蕉莖葉存在上述問題,長期以來,香蕉莖葉和香蕉皮等未能得到合理開發(fā)利用,而是棄之于田間地頭。這不僅導(dǎo)致資源的浪費(fèi),還會導(dǎo)致枯萎病的擴(kuò)散及環(huán)境污染。
薯類為根莖類作物,主要包括木薯、甘薯、馬鈴薯、山藥、芋類等。其主要經(jīng)濟(jì)用途為生產(chǎn)淀粉和酒精,副產(chǎn)物為淀粉渣或酒精渣。根據(jù)《中國統(tǒng)計(jì)年鑒(2012)》統(tǒng)計(jì),2011年我國南方地區(qū)薯類種植面積5 396.0千公頃,占全國播種面積的60.59%,產(chǎn)量為1 935.9萬噸,占全國總產(chǎn)量的59.15%,南方各省薯類種植面積和產(chǎn)量見表4。
木薯是近年來南方發(fā)展較快的經(jīng)濟(jì)作物,原產(chǎn)于美洲熱帶,19世紀(jì)20代引入我國,首先在廣東省高州一帶栽培,隨后引入海南島,現(xiàn)已廣泛分布于華南地區(qū),以廣西、廣東和海南栽培最多,福建、云南、江西、四川和貴州等省的南部地區(qū)均有種植。主要用于制取淀粉和酒精,其副產(chǎn)物為木薯渣或木薯酒精渣。據(jù)估算,我國每年可產(chǎn)100萬噸的干木薯淀粉渣,30萬噸干木薯酒精渣。廣西每年干木薯淀粉渣、干木薯酒精渣的產(chǎn)量分別為35萬噸、10萬噸,占全國的30%以上,資源非常豐富(古碧,2012)。
表4 南方地區(qū)薯類種植和生產(chǎn)情況
目前,國內(nèi)外對木薯渣的開發(fā)主要是用來制造酒精、單細(xì)胞蛋白和栽培菌菇等,但使用量很小,大量的木薯渣被丟棄,既是一種資源浪費(fèi),也會對環(huán)境造成一定程度的污染破壞。隨著產(chǎn)量的不斷增加,木薯渣的再利用已成為一個(gè)亟需解決的問題。近年來,木薯渣作為新型飼料資源開發(fā)利用受到了國內(nèi)外的普遍重視。
麻是我國重要的纖維作物之一,也是編織工業(yè)的重要原料。我國是世界上最大的苧麻生產(chǎn)國,種植面積和總產(chǎn)量均占世界的 90%以上。2011年我國南方麻類播種面積占全國85.42%,產(chǎn)量占全國70.27%,副產(chǎn)物麻葉占全國85.40%。南方各省麻類種植及其副產(chǎn)物生產(chǎn)情況見表5。
苧麻葉的蛋白質(zhì)含量均在20%以上(DM),其他麻葉的蛋白質(zhì)也高達(dá)18%,超過了一般的禾本科牧草,與豆科籽實(shí)相近。不飽和脂肪酸和必需氨基酸含量豐富,除蛋氨酸略低外,賴氨酸含量也較一般的禾本科植物高。麻葉中還含有豐富的維生素,每千克干物質(zhì)中含胡蘿卜素140~300 mg、含維生素C 1 000~2 000 mg、含維生素E 20 mg、維生素K 25 mg,它的鐵、錳含量是苜蓿的3倍,銅、鋅含量是苜蓿的5倍[12-13]。除此之外,麻葉還含有黃酮類、有機(jī)酸類等多種化合物[14],對提高動物免疫力、調(diào)節(jié)脂代謝、促進(jìn)生長均有益處。但是,麻葉上有絨毛(含有乙酰膽堿和組胺,具有刺激性),生喂熟喂都影響適口性。麻葉是一筆巨大的優(yōu)質(zhì)飼料資源,如用于肉牛養(yǎng)殖業(yè),將會大大促進(jìn)我國南方養(yǎng)牛業(yè)的發(fā)展。
表5 南方地區(qū)麻類種植及其副產(chǎn)物生產(chǎn)情況
桑樹屬桑科(Moraceae)桑屬(Morus)的落葉喬木,是多年生深根性植物。桑樹分布遍及全國,面積約100萬公頃(2011年,全國桑園面積1 240.9萬畝)。但大面積栽培的地區(qū)主要集中在浙江、江蘇、四川、山東、重慶、廣東等省市。近幾年來,山東、安徽、廣西、江西發(fā)展也很迅速,此外,湖北、湖南、福建、云南等南方省區(qū)和陜西、山西、河北、河南、遼寧、吉林、甘肅、新疆等北方省區(qū)桑樹栽培也有較大發(fā)展。桑葉被稱為“天然的植物營養(yǎng)庫”,其中粗蛋白含量為25%~30%,鈣2.33%,磷0.16%,水分 8.62%,粗纖維17.36%,粗灰分 13.84%,粗脂肪5%,無氮浸出物42.62%,還含有豐富的鉀等微量元素和 VE、VC、VB1、VB2、VA,營養(yǎng)豐富且平衡[15]。因此,桑葉是肉牛優(yōu)質(zhì)的青飼料。
通過對調(diào)查結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),我國對經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物開發(fā)利用,概括起來主要有以下兩方面的突出問題。
與常規(guī)飼料相比,經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物粗纖維含量高、木質(zhì)化程度高、營養(yǎng)品質(zhì)較差,同時(shí)含有一些影響動物對營養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收和利用的抗?fàn)I養(yǎng)因子,甚至含有一些有毒物質(zhì)。
如油菜秸稈質(zhì)地較硬,不便采食,適口性差,粗纖維含量和木質(zhì)化程度高,采用傳統(tǒng)酸堿處理方法,不僅污染大,效果也不理想,而微生物處理油菜秸稈的方法進(jìn)展緩慢,短期內(nèi)難以突破;木薯全株各部位,包括根、莖、葉都含有毒的亞麻仁苦苷,經(jīng)胃酸水解后產(chǎn)生游離的氫氰酸,從而使動物中毒。此外,木薯淀粉渣水分含量高,易腐爛,不易保存和運(yùn)輸,在肉牛養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用受到成本和效果雙重影響;新鮮香蕉莖葉的含水量高達(dá)80%以上,單獨(dú)飼喂時(shí)容易造成干物質(zhì)和能量攝入不足,并給運(yùn)輸、貯藏帶來困難。香蕉莖稈的粗纖維含量高,單寧含量較高(0.8~6.6 mg/kg,高者達(dá)7.71 mg/kg),單寧的存在不僅使香蕉莖葉的適口性下降、消化率降低,還會影響其他飼料蛋白質(zhì)的吸收利用,目前也沒有去除或降低香蕉單寧含量有效、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段,限制了香蕉莖葉資源的利用[16];甘蔗葉體積大,水分、粗纖維含量高、不易貯存,使甘蔗葉梢的養(yǎng)畜利用率還很低,甘渣渣一般含有10%~30%的水分和大約20%的木質(zhì)素,未經(jīng)過加工處理的甘蔗渣體積密度小,占用空間大;甘蔗渣的水分含量較高,并且其中還含有糖等適宜細(xì)菌繁殖生長的營養(yǎng)物質(zhì),因此極易腐敗,甘蔗渣粒度較大,適口性很差,如不進(jìn)行粉碎,其中的木質(zhì)素易損傷和刺激反芻類動物的消化系統(tǒng);反芻類動物直接消化甘蔗渣所消耗的能量大于其從甘蔗渣中所獲取的能量。
另外,經(jīng)濟(jì)作物種植不集中連片,面積小,規(guī)模化程度低,作為飼料原料供應(yīng),存在收集貯運(yùn)成本較高,大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料所需原料難以保障,經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料生產(chǎn)加工大多停留在小規(guī)模、低層次上,造成生產(chǎn)加工經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料的規(guī)模企業(yè)不多,產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營難以推進(jìn)。因此,解決經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料規(guī)?;a(chǎn)的出路在于走產(chǎn)業(yè)化道路。各級政府部門要加大對經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料工業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)的扶持力度,積極培育農(nóng)民經(jīng)濟(jì)合作組織、飼料企業(yè)參與經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料收儲及加工,鼓勵(lì)大型養(yǎng)殖企業(yè)與農(nóng)戶之間的訂單生產(chǎn)模式,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料規(guī)?;_發(fā)。
再者,在經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物纖維素降解、全營養(yǎng)混合日糧研制、青貯、包裝、運(yùn)輸、成型等一些關(guān)鍵性技術(shù)方面尚未取得突破,成熟技術(shù)集成示范推廣力度不夠,經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)及飼喂家畜方面缺少統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),在一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用工作。因此,要立足工作實(shí)際,組織開展全國協(xié)助,整合科研力量,依托大專院校、科研院所和重點(diǎn)企業(yè),對經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料資源及飼料化利用的關(guān)鍵性技術(shù)聯(lián)合研究攻關(guān),積極推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,加快科技成果轉(zhuǎn)化,組裝集成成熟技術(shù),改善和提升經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物品質(zhì),加大技術(shù)培訓(xùn)和示范推廣力度,制定不同方式、途徑開發(fā)經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料的技術(shù)規(guī)程,規(guī)范經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用,提高經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用科技水平。
通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),60%以上的一些地方和部門認(rèn)為包括秸稈在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物由于存在收集困難,運(yùn)輸成本高、品質(zhì)差等問題,并且存在畏難情緒,沒有充分認(rèn)識經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用的重要性和必要性。對經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用工作沒有給予足夠的重視,沒有把經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物作為資源看待,致使大量經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物被浪費(fèi)或焚燒。
事實(shí)上,經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物是發(fā)展肉牛養(yǎng)殖業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。利用經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼喂肉牛,可有效降低飼養(yǎng)成本,節(jié)約糧食,對推動肉牛養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,帶動屠宰、加工、運(yùn)銷等相關(guān)產(chǎn)業(yè),促進(jìn)農(nóng)民增收具有重要作用。筆者在湖南、湖北及江西調(diào)查結(jié)果表明,農(nóng)民養(yǎng)一頭肉牛年收益約2 000元,養(yǎng)一頭奶牛收益約3 000元,養(yǎng)一只肉羊收益500元上下。同時(shí)肉牛的糞便還田,可減少化肥用量,降低種植成本,有利于改良土壤,減少生態(tài)災(zāi)害,實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。目前我國化肥利用率30%左右,其余流入江、河、湖、海,造成水體“富營養(yǎng)化”,秸稈及其他經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物“過腹還田”,發(fā)展肉牛養(yǎng)殖,可減少這種危害。對發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì),促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)利用具有重要作用。
在政策扶持方面,筆者通過調(diào)查、資料查找及網(wǎng)上搜尋發(fā)現(xiàn),國家及南方省份對經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物的開放利用,均沒有采取積極的有效措施和政策給予支持。雖然我國農(nóng)業(yè)部早在1987年與聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)、聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署(UNDP)合作,開始在華實(shí)施一批技術(shù)合作(TCP)項(xiàng)目(郭庭雙,2003)。1992年國務(wù)院做出決定實(shí)施秸稈養(yǎng)畜示范項(xiàng)目,并在當(dāng)年安排了10個(gè)秸稈養(yǎng)牛示范縣。但這些政策主要實(shí)施在北方,涉及的秸稈品種主要是玉米、水稻等糧食作物,而南方地區(qū)豐富的經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用沒有得到相應(yīng)的重視,相應(yīng)的國家和地方扶持政策幾乎為零?;A(chǔ)研究、設(shè)施建設(shè)、加工設(shè)備購置及實(shí)用技術(shù)推廣等缺乏必要的資金投入,造成經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用不充分的局面。
總之,上述問題的存在,嚴(yán)重制約著我國南方經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用,需要我們開動腦筋,認(rèn)真思考分析和探尋解決的辦法。要提高認(rèn)識,精心組織,加大宣傳和培訓(xùn)力度,制定切實(shí)措施,形成合力,使南方經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用成為大產(chǎn)業(yè),變廢為寶。首先,要盡快完善經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物研發(fā)與技術(shù)推廣體系,加大投入,整合資源,促進(jìn)創(chuàng)新,研發(fā)新型實(shí)用技術(shù),改變目前存在的技術(shù)支持不足,產(chǎn)業(yè)化程度不高等現(xiàn)狀。其次,各級政府要做好經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物飼料化利用規(guī)劃,整合資金,建立多元投入機(jī)制,要根據(jù)實(shí)際情況,因地制宜,推行多種經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物利用的好模式,養(yǎng)殖業(yè)充分利用豐富的經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)物,走循環(huán)農(nóng)業(yè)道路,提高綜合經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展、增加農(nóng)民收入的目的。