李華山，李春秀，胡曉航（.甘肅省武威市涼州區(qū)發(fā)放鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)技術(shù)服務(wù)站，武威733000；.云南省勐?？h甘蔗技術(shù)推廣站，勐海66600；3.黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，哈爾濱50080；4.農(nóng)業(yè)部糖料產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱50080；5.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北方糖料作物資源與利用重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱50080）

巴基斯坦飼用甜高粱與甘蔗及甜菜副產(chǎn)品開發(fā)混合飼料

李華山1，李春秀2，胡曉航3，4，5*
（1.甘肅省武威市涼州區(qū)發(fā)放鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)技術(shù)服務(wù)站，武威733000；2.云南省勐?？h甘蔗技術(shù)推廣站，勐海666200；3.黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，哈爾濱150080；4.農(nóng)業(yè)部糖料產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150080；5.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北方糖料作物資源與利用重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150080）

對巴基斯坦地區(qū)飼用甜高粱與甘蔗、甜菜副產(chǎn)物做動物飼料資源潛在的開發(fā)應(yīng)用進(jìn)行了綜述，以期為我國制糖副產(chǎn)物的綜合利用和飼料生產(chǎn)的發(fā)展途徑提供參考與借鑒。

飼用甜高粱；甘蔗；甜菜；副產(chǎn)品；飼料

種植業(yè)和畜牧業(yè)相結(jié)合的混合農(nóng)業(yè)，為飼料作物的發(fā)展和牲畜飼料營養(yǎng)提供了安全保障，也為農(nóng)民增加收入提供了條件。混合農(nóng)業(yè)普遍存在于亞洲特別是在印巴次大陸和非洲許多國家[1]。巴基斯坦擁有珍貴的牛類品種，由于其牛奶生產(chǎn)潛力較高，在世界上最大的牛奶生產(chǎn)國中，巴基斯坦排名第三。這依靠給反芻動物提供不同的飼料保障，如：青干貯飼料和富含蛋白質(zhì)等能量的飼料[2]。但巴基斯坦產(chǎn)奶動物的生產(chǎn)力和性能與預(yù)期的潛力比還比較低，反芻動物仍然面臨嚴(yán)重的飼料不足問題，主要表現(xiàn)為產(chǎn)奶動物營養(yǎng)不良、極端月份飼料短缺[3-4]。全巴基斯坦能產(chǎn)生約5100萬噸牛奶，可消化養(yǎng)分（TDN）短缺29%～31%和粗蛋白質(zhì)短缺33%，反芻動物所需要的易消化營養(yǎng)及粗蛋白的數(shù)量不夠，而動物的數(shù)量正在逐年增加[5]。草料是巴基斯坦極端炎熱和寒冷的月份最可口的飼料資源[6]。在飼料匱乏的時期，由于動物處于營養(yǎng)不足狀態(tài)，牛奶產(chǎn)量急劇下降。此外，氣候變化和新興農(nóng)業(yè)水資源的短缺已呈每況愈下的形勢[7]。飼用甜高粱已被公認(rèn)為最耐熱、抗旱谷物飼料之一[8]。甜高粱雖被認(rèn)為是無需灌溉種植的作物，但巴基斯坦奶農(nóng)的大部分地區(qū)已獲得灌溉條件，因此飼料甜高粱有可能獲得很高的產(chǎn)量，但其粗蛋白含量還有待改善[9]。因此，迫切需要整合其他替代來源的蛋白質(zhì)和可消化的營養(yǎng)物質(zhì)，能在歉收期間與飼草甜高粱一同喂養(yǎng)動物。為此，由甘蔗和甜菜制糖工業(yè)產(chǎn)生的各種副產(chǎn)品有可能彌補(bǔ)可消化養(yǎng)分供應(yīng)與需求的差距，動物喂飼多樣化可保證牛奶生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

甜高粱、甘蔗和甜菜既是糖料作物，也是能源作物，還是很好的飼料作物。巴基斯坦地區(qū)和我國等少數(shù)幾個國家一樣，既可種植甘蔗又可種植甜菜，而且甜高粱適應(yīng)性廣遍布各地區(qū)。這種得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件，為發(fā)展糖料作物、能源作物生產(chǎn)的同時將其副產(chǎn)品利用開發(fā)為綜合飼料創(chuàng)造了條件。為此，本文對巴基斯坦飼用甜高粱做主要飼料的可行性進(jìn)行分析，并對甘蔗和甜菜不同工業(yè)副產(chǎn)物做動物飼料資源的潛在配比應(yīng)用，以提高動物的奶生產(chǎn)力進(jìn)行綜述。這無疑可為我國飼料生產(chǎn)及養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展提供借鑒與參考。

1 飼用甜高粱做為飼料的潛力

1.1 飼用甜高粱做主要飼料作物的優(yōu)勢

在過去的十年氣候變化和全球變暖越來越明顯。飼用甜高粱是禾本科家族最耐熱抗旱的成員之一，因其各種生理和形態(tài)的適應(yīng)，具有維持中度干旱的潛力[10]。甜高粱被發(fā)現(xiàn)是具有C4潛力的作物。雖然玉米也是C4作物，但它比甜高粱對干旱和熱脅迫更敏感[11]。甜高粱在極熱環(huán)境下通過降低蒸騰來適應(yīng)，即通過旋轉(zhuǎn)葉片和借助莖葉中厚的角質(zhì)層來顯著降低蒸騰速率[12]。甜高粱比任何谷物飼料具有較高的水分利用效率[13]，使其成為巴基斯坦旱作和灌溉區(qū)最好的替代飼料作物。巴基斯坦種植業(yè)面臨農(nóng)業(yè)用水嚴(yán)重短缺，據(jù)預(yù)測將來水環(huán)境會更為嚴(yán)峻，種植甜高粱替代玉米更是必要。甜高粱與其他谷物飼料相比，在生產(chǎn)成本方面由于低成本種植具有優(yōu)勢，灌溉和施肥需求少，在持續(xù)高熱和中度干旱期間綠色牧草產(chǎn)量沒有大的損失。飼用甜高粱含有33%～35%的干物質(zhì)、7%～8.5%的粗蛋白、1.5%～2%乙醚提取物、31%～33%粗纖維和53%～54%無氮提取物[10]。在適當(dāng)?shù)霓r(nóng)藝措施下，它的青飼料產(chǎn)量在60～80t/hm2[14]。飼用甜高粱是旁遮普旱作地區(qū)認(rèn)可的作物，在旁遮普和信德灌溉區(qū)是越來越受歡迎。在2013年，旁遮普省飼用甜高粱種植面積60萬公頃，產(chǎn)量80萬噸。但一個值得關(guān)注的問題是甜高粱飼料產(chǎn)量為13.0～13.5t/hm2，比該種作物的潛力低很多[10，15]。這其中的原因可能很多，如種子床準(zhǔn)備不好和不當(dāng)，種性產(chǎn)量低，未達(dá)最理想的種植密度，灌水時間和數(shù)量不當(dāng)，施肥少或不平衡，忽視病蟲害的管理及收獲時間不當(dāng)[16]。所有這些因素使飼用甜高粱產(chǎn)量由50t/hm2降低至13t/hm2。農(nóng)民使用的是傳統(tǒng)的作物生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)對最新和現(xiàn)代的生產(chǎn)技術(shù)，應(yīng)給予應(yīng)有的關(guān)注。需要由省農(nóng)業(yè)和畜牧部門推出一個專門的和嚴(yán)格的擴(kuò)展計劃，使農(nóng)民意識到種植飼用甜高粱的適用性和優(yōu)點(diǎn)，以便增加飼用甜高粱種植面積。此外，農(nóng)民和有關(guān)乳品行業(yè)人員必須意識到最新的生產(chǎn)技術(shù)，以提高飼用甜高粱的生產(chǎn)。巴基斯坦產(chǎn)奶動物數(shù)量迅速增加[3]，這些使牛類得到最好的繁殖，所以通過加倍產(chǎn)奶生產(chǎn)和適當(dāng)?shù)膭游餇I養(yǎng)管理帶給巴基斯坦一個白色革命，飼用甜高粱在未來的時代將扮演重要的角色。

1.2 飼用甜高粱-豆類間作系統(tǒng)提高混合飼料的產(chǎn)質(zhì)量

飼用甜高粱作為灌溉區(qū)及旱作區(qū)替代飼料作物由于抗旱、耐熱特性與低成本，其發(fā)展前途光明。但事實(shí)是，飼用甜高粱作物與三葉草、籽田菁等豆科牧草相比營養(yǎng)差[10]。因此，飼用甜高粱間作豆科牧草如豇豆、瓜爾豆和大豆等可增加混合飼料的產(chǎn)質(zhì)量。間作是在同一大田同一時間播種不同作物的做法。飼用甜高粱可間套種豇豆、瓜爾豆或大豆行間間作或混合間作[17-18]。行間間作能明顯看到飼用甜高粱的行和間作作物的行；而混合間作，沒有行的區(qū)別而甜高粱和豆類種子混合在同一條壟上播種。飼用甜高粱和豆類如果配比合理，其混合飼料產(chǎn)量會增加[19]。如果作物對土壤環(huán)境資源的所需養(yǎng)分和適應(yīng)性好，混合飼料產(chǎn)量就會得到提高[20]。谷類-豆科間作系統(tǒng)對豆科作物恢復(fù)土壤肥力狀況也是有益的，提供其它植物必需的足夠數(shù)量的營養(yǎng)物質(zhì)[21]。由于飼用甜高粱與豆類間作豆科作物蛋白質(zhì)含量增加而使混合飼料質(zhì)量得到提高。飼用甜高粱只含有7.0%～8.5%的蛋白質(zhì)[10]，而豆科牧草如豇豆、瓜爾豆尤其大豆富含的蛋白質(zhì)是飼料甜高粱的2倍多。而且，這些豆科牧草與飼用甜高粱在播種時間和灌溉要求都有兼容性和適應(yīng)性。豇豆、瓜爾豆是特別耐蔭作物，其青草產(chǎn)量不會因?yàn)轱曈锰鸶吡恢仓觊L時間遮光而減少[20]。甜高粱和豆類如大豆、豇豆和瓜爾豆整個生長期有三或四水的灌溉就夠用[19]。應(yīng)當(dāng)指出，豆科植物是氮的儲蓄者，而不是捐助者，通過存在于豆科植物根瘤上的共生固氮過程滿足他們的氮需求來增加土壤肥力。因此，非灌溉地和灌溉地飼用甜高粱與豆科牧草間作是一個可行的選擇，可隨著土壤肥力狀況的提高青飼料產(chǎn)量和混合飼料的品質(zhì)也得到改善。

1.3 飼用甜高粱制作干草料與青貯飼料

每年有兩個時期（五六月和十一二月）飼料都不能滿足產(chǎn)奶動物的需求[20]，導(dǎo)致巴基斯坦牛奶生產(chǎn)時好時壞。在飼料短缺時期，不僅動物健康遭受嚴(yán)重的影響，而且多數(shù)奶農(nóng)的收入由于牛奶產(chǎn)量降低而減少。鑒于巴基斯坦人口暴漲和巨額外匯儲備用于進(jìn)口乳制品，因此應(yīng)積極努力想辦法減少牧草短缺時期的劇烈影響。一個合理的方案就是：在飼草短缺時期飼用甜高粱保存為干草和青貯飼料喂養(yǎng)動物。干草是風(fēng)干飼料，是青綠多汁飼料在陰涼處降低水分含量而成[21]。隨著在陰涼干燥處水分含量的減少，最終飼料的保質(zhì)期增加，在飼料短缺期間可飼喂奶牛。甜高粱干草的準(zhǔn)備不是一項(xiàng)困難的工作，在了解干草制作的一些基本知識和具備基礎(chǔ)設(shè)施的條件農(nóng)民就可自行制作。飼用甜高粱是夏季飼料，如果農(nóng)民將多余的綠色牧草作為干草儲存，對五六月份青黃不接時期緩和飼料短缺有重要意義。毫無疑問，牧草保存為干草料和青貯飼料是反芻動物營養(yǎng)與乳品行業(yè)最好的做法[22]。

但在印巴次大陸和非洲其他國家的農(nóng)民都沒有采取如此做法，最終遭受個人和國家規(guī)模的損失。飼用甜高粱如果保存為干草不僅提高牛奶產(chǎn)量，而且也促進(jìn)了動物的健康，農(nóng)民也不需要花費(fèi)多少錢財做復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施或掌握技術(shù)訣竅。印巴次大陸和非洲的氣候因有充足的陽光和無頻繁的暴雨，對于制作干草是極有利的，因此，精心準(zhǔn)備葉無破碎和營養(yǎng)流失的甜高粱干草，供奶農(nóng)在酷熱的月份里使用是一個最可行的選擇。同樣，青貯飼料的制作是另一種飼料保存技術(shù)，可為大、小反芻動物提供優(yōu)良的營養(yǎng)。青貯飼料的發(fā)酵方法是在特制的氣密厭氧條件下添加糖蜜、尿素和其他添加劑[8]。甜高粱青貯將以適當(dāng)?shù)姆绞綖閯游镩L時間提供優(yōu)質(zhì)飼料。雖然青貯飼料比干草的生產(chǎn)制備需要高得多的技術(shù)和專業(yè)知識，但甜高粱青貯飼料對動物更有營養(yǎng)，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)甜高粱青貯比干草更具有滋補(bǔ)作用、營養(yǎng)價值更高。甜高粱青貯比玉米青貯更有優(yōu)勢，甜高粱的生產(chǎn)比玉米更經(jīng)濟(jì)。甜高粱需要的營養(yǎng)物質(zhì)和灌溉少，而綠色多汁飼料產(chǎn)量相當(dāng)高，在比較少的時間具有較高的水分利用效率和肥料利用效率[8，10]。然而在巴基斯坦、印度和其他非洲發(fā)展中國家的奶農(nóng)不懂得可提高奶生產(chǎn)和動物營養(yǎng)健康的飼料保存技術(shù)，是遺憾的事。因此，迫切需要讓奶農(nóng)意識到、學(xué)到這些技術(shù)，培訓(xùn)他們并提供貸款，以建立必要的基礎(chǔ)設(shè)施。

2 甘蔗和甜菜工業(yè)副產(chǎn)品做反芻動物營養(yǎng)的潛力

種植飼用甜高粱的同時，間作豆科牧草如豇豆、瓜爾豆和大豆等，甜高粱飼料保存為干草料或青貯飼料有可能彌補(bǔ)可消化養(yǎng)分供應(yīng)和需求之間的差距。事實(shí)上，迫切需要為可消化養(yǎng)分以及牛奶和肉類可持續(xù)生產(chǎn)所需的蛋白提供多樣性資源。在此背景下，甘蔗和甜菜工業(yè)生產(chǎn)的各種副產(chǎn)品可添加到飼用甜高粱中，以滿足反芻動物在飼料短缺時期的營養(yǎng)需求。巴基斯坦是世界上90個甘蔗生產(chǎn)國中排名第九的生產(chǎn)國，通常每年總種植面積110萬公頃，生產(chǎn)甘蔗6500萬噸，平均蔗莖產(chǎn)量66t/hm2[21，23]。甘蔗產(chǎn)業(yè)是繼巴基斯坦紡織業(yè)后的第二大農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。在巴基斯坦大約有86個糖廠，其中大部分位于旁遮普省和信德省[23]。同樣，甜菜是另一種糖料作物，主要種植在巴基斯坦的KPK省，在信德省限制種植面積，平均產(chǎn)量僅22～40t/hm2，遠(yuǎn)低于其平均產(chǎn)量的潛力[24]。在KPK省只有兩個全功能甜菜糖廠。然而，這些甘蔗和甜菜糖廠除生產(chǎn)糖外還產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物。在巴基斯坦等所有其他國家，這些甘蔗或甜菜糖廠的副產(chǎn)品用于反芻動物營養(yǎng)前景看好。

2.1 甘蔗工業(yè)副產(chǎn)品蔗渣的利用

蔗渣是機(jī)器壓榨甘蔗制備蔗汁的剩纖維渣，由10t甘蔗壓榨后可生產(chǎn)3t濕甘蔗渣，每年糖廠生產(chǎn)數(shù)十萬噸甘蔗渣[21]。這個龐大的數(shù)量，特別是如果沒有形成生物燃料、紙漿和各種類型的建筑材料制造行業(yè)，因?yàn)榇鎯δ芰τ邢蓿蔀樘菑S管理的難題。在糖生產(chǎn)周期中甘蔗渣僅有小部分被燒毀。將龐大甘蔗渣運(yùn)輸?shù)狡渌胤接糜谙M(fèi)或丟棄，其費(fèi)用也比較昂貴。在過去，一些糖廠將蔗渣深埋處理掉。但隨著時間的推移，已認(rèn)識到蔗渣作為大型反芻動物纖維飼料是很重要的、有價值的。典型的甘蔗渣含有45%～55%纖維素，20%～25%半纖維素，18%～24%木質(zhì)素，1%～4%灰分和不足1%的蠟，而粗蛋白含量只有1%～1.3%[25]。需要注意的是，KMuch工業(yè)集團(tuán)投入巨資進(jìn)行了將蔗渣開發(fā)為適宜動物飼料的研究。經(jīng)過多年的研究，已把甘蔗渣同糖蜜在厭氧條件下轉(zhuǎn)化為富含纖維的飼料，產(chǎn)品正銷往澳大利亞、臺灣、韓國、日本、馬來西亞和泰國[21]。甘蔗渣作為動物飼料利用的最大問題是消化率較低，僅有45%～50%，其主要是因?yàn)槔w維素-木質(zhì)素的含量較高[26]。甘蔗渣與糖蜜發(fā)酵后可提高消化率，但真正的問題是經(jīng)濟(jì)問題，蔗渣發(fā)酵需要添加特定的化學(xué)物質(zhì)，費(fèi)用很昂貴。然而，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些酵母可有效地發(fā)酵蔗渣與糖蜜，在一定程度上增加了甘蔗渣的消化率。在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，甘蔗渣經(jīng)糖蜜、尿素和食鹽處理后，在厭氧條件下貯存，所得蔗渣品質(zhì)相當(dāng)好。在某些國家如巴西，蔗渣壓碎后與糖蜜用熱蒸汽和壓力處理來喂養(yǎng)動物[21]。隨著現(xiàn)代物理、化學(xué)和生物的方法與可行方案的應(yīng)用發(fā)展，將來可適當(dāng)?shù)馗纳苿游镲暳系南省?/p>

2.2 甘蔗和甜菜工業(yè)副產(chǎn)品糖蜜的利用

糖蜜這個詞來自拉丁語“mel”，意思是蜂蜜，它是甘蔗和甜菜制糖工業(yè)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品[27]?；瘜W(xué)成分上甘蔗糖蜜不含粗蛋白、粗纖維或脂肪，含有糖類（蔗糖、葡萄糖和果糖）和許多礦物質(zhì)如鈣、鎂和鐵[28]。甜菜糖蜜不同于甘蔗糖蜜，含50%的糖（主要是蔗糖）和礦物成分如鈣、草酸、氯和鉀[29]。糖蜜可以給小型和大型反芻動物自由舔食。糖蜜可喂養(yǎng)動物，但只允許添加5%～10%在復(fù)合飼料中[27]。在飼料短缺時期也用來增加牧草等秸稈飼料的適口性用來喂養(yǎng)動物。糖蜜也添加到不同谷物的青貯飼料，以增加干草的適口性。巴基斯坦在甘蔗和甜菜制糖加工過程中產(chǎn)生了大量的糖蜜，2013年達(dá)210萬噸[30]。這種大量的糖蜜可供農(nóng)民使用，以便制作青貯飼料，在冬夏綠色飼料的可用性降低和乳品動物的性能艱難時提高牧草的消化率。

2.3 濾餅/壓榨泥的利用

壓榨泥是甘蔗汁過濾后得到的殘渣。澄清過程分離的汁，進(jìn)一步處理和泥漿被收集在底部。收集的泥漿然后進(jìn)行過濾，以分離懸浮物，通常是不同的不溶性鹽和精細(xì)蔗渣。每100kg碎甘蔗得到壓泥或?yàn)V餅的量為1～7kg[31]。濾餅的粗蛋白含量為12%～15%（取決于加工和過濾型），濾餅中干物質(zhì)的消化率小于35%，粗蛋白為20%[32]，被認(rèn)為是反芻動物礦物含量豐富的飼料，礦物含量為10%～30%[33]。但據(jù)報道，一些研究發(fā)現(xiàn)不良的元素如銅，可能會對小的反芻動物尤其是羊產(chǎn)生不良影響。

然而作為青貯飼料被認(rèn)為是安全有效的，建議用濾餅喂牲畜可達(dá)干物質(zhì)的15%[21]。在巴基斯坦生產(chǎn)的大量濾餅被認(rèn)為是垃圾，迫切需要制訂方案使該副產(chǎn)品以適當(dāng)?shù)呐浔葢?yīng)用，變廢為寶。

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Development of M ixed Forage of Forage Sweet Sorghum Combined w ith Byproduct of Sugarcane or Sugarbeet in Pakistan

LIHua-shan1,LIChun-xiu2,HU Xiao-hang3,4,5*
(1.Animal Husbandry and Veterinary Technical Service Station of Liangzhou District Fafang Town People's Government,Wuwei 733000,Gansu;2.Sugarcane Technology Service Station ofMenghai,Menghai666200,Yunnan;3.Sugarbeet Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences/Crop Academy of Heilongjiang University,Harbin 150080,Heilongjiang;4.Laboratory of Quality＆Safety Risk Assessment for Sugar Crops Products(Harbin),Ministry of Agriculture,P.R China,Harbin 150080;5.Key Laboratory of North Sugar Crop Resource and Utilization,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150080,Heilongjiang)

The potential development of mixed forage of forage sweet sorghum combined with by-product of sugarcane or sugarbeet for animal in Pakistan was reviewed,to provide references for integrated utilization of China's sugar industry by-products and developmentway of feed production.

forage sweet sorghum;sugarcane;sugarbeet;byproduct;feed

S566

B

1007－2624（2017）04－0064－04

10.13570/j.cnki.scc.2017.04.021

2017-03-23

李華山（1971-），男，大學(xué)本科，獸醫(yī)師，主要從事畜牧獸醫(yī)技術(shù)服務(wù)推廣應(yīng)用研究工作。

胡曉航（1980-），女，黑龍江省哈爾濱人，助理研究員，博士，從事糖料產(chǎn)品風(fēng)險評估研究，Email：hxhlmz@163.com