李春宏等

摘要：甜高粱作為青貯飼料具有諸多優(yōu)勢，本文對甜高粱用作青貯飼料的研究與利用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，包括以下幾個(gè)方面：（1）甜高粱用作青貯的品種優(yōu)勢；（2）甜高粱青貯的關(guān)鍵技術(shù)；（3）甜高粱青貯飼料飼喂效果。并對甜高粱青貯飼料發(fā)展前景及今后的工作重點(diǎn)作一展望。

關(guān)鍵詞：甜高粱；青貯飼料；研究與利用

中圖分類號： S816.5+3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0150-03

栽培甜高粱[Sorghum bicolor （Linn.）Moench subsp. bicolor]隸屬于禾本科高粱族高粱屬甜高粱種下的一個(gè)亞種[1]。甜高粱除具有普通高粱的一般特征外，其植株高大，莖稈中含有大量的汁液，含糖量為11%～21%，是粒用高粱的2～5倍。甜高粱子粒可食用、飼用、釀酒；莖稈可做飼料、制糖、釀酒、飲料、提煉酒精的原料，稈渣還可飼用、制紙、制板、制造人造纖維等。甜高粱作為飼料、糖料、能源作物，極具開發(fā)價(jià)值[2]。

在甜高粱的諸多用途中，目前應(yīng)用較為普遍首推青貯飼料，甜高粱作為青貯飼料具有轉(zhuǎn)化率高、營養(yǎng)豐富的優(yōu)勢[3]。研究表明甜高粱青貯的干物質(zhì)產(chǎn)量、蛋白質(zhì)、有氧穩(wěn)定性高于玉米青貯[4]，干物質(zhì)降解率、中性洗滌纖維在反芻動(dòng)物體內(nèi)消化率也高于玉米青貯[5-6]，pH值、乳酸含量與玉米青貯相近[7]。目前，一些國家和地區(qū)開始注重開發(fā)甜高粱的飼用價(jià)值。澳大利亞是一個(gè)畜牧業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家，甜高粱已成為其主要的飼料作物，他們用甜高粱做牧草、青飼料、青貯飼料和干草，種植面積已經(jīng)達(dá)到 10萬hm2。美國飼料高粱種植面積年均在 30 多萬hm2，青貯高粱收獲面積也在 25 萬hm2左右。此外，印度、伊朗、日本、阿根廷、墨西哥等國也都對甜高粱的青貯飼用價(jià)值進(jìn)行了研究與利用[8]。盡管國內(nèi)系列研究試驗(yàn)表明，甜高粱生物產(chǎn)量、抗病能力、青貯發(fā)酵品質(zhì)等綜合性狀較玉米有優(yōu)勢，但作為飼料作物我國甜高粱種植面積不大，其發(fā)展?jié)摿ω酱岣遊9]。

本文綜合國內(nèi)外關(guān)于甜高粱青貯飼料的研究與利用資料，從甜高粱用作青貯的品種優(yōu)勢、青貯技術(shù)以及效應(yīng)等方面作一評價(jià)，為我國發(fā)展甜高粱青貯飼料提供參考與借鑒。

1 青貯的品種優(yōu)勢

1.1 生物學(xué)產(chǎn)量極高

甜高粱是目前世界上生物量最高的作物之一，其生物產(chǎn)量比青飼玉米高0.5～1倍，可產(chǎn)鮮莖葉90 t/hm2、高粱籽粒 6 t/hm2。由德國創(chuàng)造的甜高粱鮮生物產(chǎn)量世界紀(jì)錄達(dá) 169 t/hm2，我國湖北省公安縣創(chuàng)造的全國最高紀(jì)錄為 157.5 t/hm2[10-11]。而且由于甜高粱具有很強(qiáng)的再生力，莖稈收獲后可從基部發(fā)出新芽長出新的莖稈，因此在適宜地區(qū)1年只種1次，但可收割2～3次，其單位面積產(chǎn)量更高。

1.2 抗逆和適應(yīng)性強(qiáng)

甜高粱起源于非洲不良的環(huán)境條件下，在長期的自然選擇和人工選擇下甜高粱具有抗旱、耐澇、耐鹽堿、耐瘠薄、耐高溫和耐干熱風(fēng)等特點(diǎn)。甜高粱可耐受的鹽濃度為 0.5%～09%，高于玉米、小麥、水稻等作物。甜高粱適應(yīng)性廣，在pH值5～8.5的各種類型土壤中均可生長，凡10 ℃以上、積溫達(dá)2 600～4 500 ℃就可以生長，除個(gè)別高寒地區(qū)外，我國各地均可栽培[12]。Hsiao研究指出，在嚴(yán)重水分虧缺的情況下，玉米產(chǎn)量明顯降低，而高粱的產(chǎn)量僅略有下降[13]。甜高粱耐澇能力也較強(qiáng)，根、莖、葉鞘中髓部組織發(fā)達(dá)，有一定的通氣作用，莖葉表面的蠟粉層在遇水淹時(shí)能防止水分滲入莖葉內(nèi)部，遇到澇災(zāi)，只要田間積水不淹到穗部，且持續(xù)時(shí)間不過長，對其發(fā)育和產(chǎn)量的影響都不會太大[14]。

2 甜高粱青貯的關(guān)鍵技術(shù)

甜高粱青貯原理是在厭氧環(huán)境下將青貯原料中的碳水化合物（主要是糖類）變成以乳酸為主的有機(jī)酸，當(dāng)有機(jī)酸在青貯料中積聚到0.65%～1.3%時(shí)，抑制了有害微生物（如腐敗細(xì)菌等）的生長，因而使青貯料得以保存，基本保持原來的青綠多汁狀態(tài)以及營養(yǎng)價(jià)值，而青貯調(diào)制是保存飼料的經(jīng)濟(jì)而安全的方法[15]。影響甜高粱青貯成敗的因素很多，主要包括刈割期的選擇、青貯前的萎焉、營造的厭氧環(huán)境、添加劑等，這些因素如果控制不當(dāng)，都不能獲得品質(zhì)較好的青貯飼料。

2.1 刈割期的選擇

青貯甜高粱的營養(yǎng)價(jià)值受生育期的影響較大，不同生育期的甜高粱植株?duì)I養(yǎng)特性和青貯特性有很大的差別。前人研究表明在灌漿期、乳熟期和完熟期收獲整株干物質(zhì)比率分別為25.6%、30.8%、34.7%；整株干物質(zhì)量分別為14.25、180、15.0 t/hm2，籽粒產(chǎn)量分別為2.635 5、5.649、6.402 kg/hm2。盡管完熟期籽粒產(chǎn)量最高，但粗纖維含量增多，莖逐漸堅(jiān)硬，適口性日益降低，消化率也不斷下降。作為青貯高粱乳熟晚期收獲最佳[16]，而收獲過早，青貯干物質(zhì)含量偏低，pH值偏高，影響青貯甜高粱的營養(yǎng)價(jià)值與吸收效果[7，17]。

2.2 青貯前的萎蔫

飼用甜高粱應(yīng)選擇晴朗天氣收割抽穗期甜高粱全株，在地里攤開，陽光照射，曬至水分為60%～70%（即以手用力擰扭甜高粱莖稈不斷為宜），這種凋萎處理不僅可以限制或避免各類有害細(xì)菌特別是梭菌的發(fā)酵，同時(shí)還可以減少青貯滲出液，提高青貯飼料干物質(zhì)進(jìn)食量。反之，如含水量過低時(shí)，不易壓實(shí)，容易造成霉菌滋生，因而需灑水或者與含水量較高的青綠飼料混貯來調(diào)節(jié)[18-19]。

2.3 厭氧環(huán)境的營造

青貯過程中微生物的種類比較繁多，酵母菌、腐敗菌、霉菌等利用殘留的空氣和壓榨汁液大量繁殖，均為有害菌，而乳酸菌為厭氧菌和微需氧菌。2類菌在青貯過程中為互相競爭的關(guān)系，也直接關(guān)系到青貯的成敗，因此，密封、壓實(shí)成為青貯的關(guān)鍵。對甜高粱青貯原料要進(jìn)行短切到 2 ～3 cm，粗飼料經(jīng)過切割后，既能擴(kuò)大飼料與微生物的接觸面，有利于糖化和發(fā)酵，又便于畜禽采食咀嚼，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收。喂牛的莖和葉片可切成 2～4 cm 的碎段，喂馬、騾、羊的可切成 1～2 cm 長，對老弱幼畜則應(yīng)切得更短些。調(diào)制青貯飼料時(shí)應(yīng)盡量縮短入窖時(shí)間，充分壓緊封嚴(yán)和降低封窖時(shí)的基礎(chǔ)窖溫，以盡快形成乳酸菌發(fā)酵的厭氧條件[20]。endprint

2.4 溫度的控制

乳酸菌增殖活動(dòng)的溫度最適宜范圍為 20～30 ℃，發(fā)酵溫度應(yīng)控制在19～37 ℃[21]。乳酸菌在溫度太高的條件下會終止生理活動(dòng)，破壞青貯原料的維生素，并消耗可溶性糖分，導(dǎo)致青貯原料品質(zhì)的惡化。但是乳酸菌的增殖速度隨青貯過程中的溫度降低而減慢，這樣很難在短期內(nèi)造成強(qiáng)酸環(huán)境，青貯原料的品質(zhì)也會受到不利影響。相應(yīng)的措施是：縮短甜高粱青貯時(shí)間，甜高粱運(yùn)、切、裝、封應(yīng)在2～3 d內(nèi)完成，盡量排出料內(nèi)空氣，青貯容器遠(yuǎn)離熱源，且防止陽光直射。

2.5 添加劑的使用

隨著農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展，飼用作物的范圍不斷擴(kuò)大，現(xiàn)代青貯過程為加快乳酸發(fā)酵速度，改善青貯飼料品質(zhì)，提高青貯飼料利用率和動(dòng)物生產(chǎn)性能，青貯飼料中使用添加劑是一項(xiàng)重要舉措。甜高粱結(jié)實(shí)期間添加2%蔗糖或6 mL/kg甲酸，青貯能顯著降低青貯飼料的pH值、硝酸鹽和氨態(tài)氮含量，提高乳酸、可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維含量和干物質(zhì)保存率[22]。甜高粱秸稈渣在乳酸菌、纖維素粗酶、0.5%尿素、03%食鹽共同作用下青貯后氣味酸香，質(zhì)地柔軟，粗蛋白含量提高了17%，纖維素成分降低了28%，還原糖提高了66%[23]。目前，全世界使用的青貯飼料添加劑有200多種，因而實(shí)踐中甜高粱青貯添加劑種類與使用量的選擇要視不同的添加劑本身的特性、青貯原料、青貯管理措施等而定。化學(xué)添加劑必須充分混勻，否則容易發(fā)生家畜中毒現(xiàn)象，生物制劑的使用效果還取決于青貯原料的切碎程度、壓實(shí)程度、裝填速度、青貯料貯藏封閉等因素。

3 青貯飼喂效果

經(jīng)過乳酸發(fā)酵調(diào)制成的甜高粱青貯，氣味芳香，酸甜可口，耐貯藏，是可供冬季或常年喂飼的多汁飼料。青貯飼用甜高粱中的有機(jī)酸能促進(jìn)家畜消化腺的分泌活動(dòng)，提高消化率、增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。青貯還有輕瀉作用，可以防止便秘[24-25]。甜高粱青貯飼喂育肥牛、奶牛、山羊具有良好的生產(chǎn)性能。李新勝等用甜高粱青貯飼料飼喂奶牛，試驗(yàn)組奶牛平均產(chǎn)奶量比飼喂全株玉米青貯高2.72 kg，平均日產(chǎn)奶量增加10.19%[26]；柴慶偉以甜高粱渣青貯料飼喂育肥牛和奶牛，結(jié)果顯示飼喂甜高粱渣料較飼喂青貯玉米的肉牛增重提高22.78 g/d，青貯干物質(zhì)采食量提高了0.04 kg/（頭·d），日糧干物質(zhì)采食量提高了10個(gè)/d，奶牛日平均產(chǎn)奶量增加了433%，乳脂含量增加了3.34%，乳蛋白含量增加了6.51%，乳糖的含量增加了2.45%，還提高了奶牛機(jī)體的免疫能力[23]。高立芳等在奶牛日常飼喂草料中用大力士甜高粱草替換一部分干草，結(jié)果奶牛的日產(chǎn)奶量提高了2.84%[27]。 Amer 分別以甜高粱青貯、苜蓿青貯作粗飼料喂飼奶牛，結(jié)果表明喂飼甜高粱青貯的奶牛干物質(zhì)采食量、能量校正乳含量和牛奶轉(zhuǎn)化率與喂飼苜蓿青貯相似[28]。

4 甜高粱青貯發(fā)展前景及今后的工作重點(diǎn)

目前我國畜牧業(yè)中飼料糧的比例已占到糧食總產(chǎn)量的36%，今后還將會大幅度增長，人畜爭糧爭地的矛盾日益突出，因此大力推廣甜高粱種植，可大大提高土地的生產(chǎn)效率，降低畜牧業(yè)飼料成本。為草食性畜禽提供充足的飼料，可有效緩和人畜爭糧的突出矛盾[29-30]。我國有數(shù)千萬公頃鹽堿地資源，有廣闊的未利用邊際性土壤，這些地塊種植大田農(nóng)作物產(chǎn)量很低，改造起來難度大、成本高，如果能將其合理利用種植甜高粱，則完全可以緩解人、畜爭地的矛盾。另外甜高粱飼、糧、糖兼收，可大幅度提高農(nóng)民收入[31]。

甜高粱作為飼糧和能源兼用作物在“十一五”“十二五”期間，都已列入國家支撐計(jì)劃和星火計(jì)劃，河北、山東、遼寧、甘肅、新疆、內(nèi)蒙古、吉林、安徽等?。▍^(qū)）也已相繼開展了研究，并育成了一些適用于飼用的甜高粱品種[24，32]，但甜高粱青貯產(chǎn)業(yè)化研究與開發(fā)仍然處于起始階段。為推動(dòng)甜高粱青貯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，今后的工作重點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面： （1）針對我國甜高粱的育種水平仍與先進(jìn)國家有著一定的差距，應(yīng)加強(qiáng)甜高粱種質(zhì)資源的國內(nèi)外搜集、保存與創(chuàng)新工作，培育耐旱、耐鹽堿、耐瘠薄土壤、抗倒伏的甜高粱品種及雜交種，利用現(xiàn)代生物技術(shù)解決耐除草劑、抗螟蟲等抗性問題。作為青飼（貯）料，甜高粱育種目標(biāo)為：全株產(chǎn)量75～90 t/hm2；籽粒產(chǎn)量5250～6750 t/hm2；糖錘度大于12%[33]。（2）研究甜高粱高產(chǎn)高效種植技術(shù)，加強(qiáng)甜高粱種植環(huán)節(jié)農(nóng)藝技術(shù)和機(jī)械化研究。如：鹽堿地保苗技術(shù)、配方施肥技術(shù)、高產(chǎn)高效田間管理技術(shù)；根據(jù)技術(shù)體系的農(nóng)藝要求，引進(jìn)和改進(jìn)配套深耕、播種、收獲等相關(guān)機(jī)械，形成甜高粱機(jī)械化相關(guān)的技術(shù)參數(shù)與指標(biāo)。組裝甜高粱高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)配套技術(shù)體系，為實(shí)現(xiàn)甜高粱規(guī)?；a(chǎn)提供技術(shù)支撐。（3）研究甜高粱大規(guī)模生產(chǎn)采收、儲運(yùn)技術(shù)，篩選適合不同甜高粱品種的青貯添加劑種類與數(shù)量，以此來改善青貯發(fā)酵品質(zhì)，減少青貯損失，最終提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能[34-35]。（4）加強(qiáng)政策引導(dǎo)，開展技術(shù)培訓(xùn)和宣傳，積極示范推廣，建立甜高粱豐產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)集成示范區(qū)，依托肉羊、奶牛、牲畜飼料等企業(yè)建立輻射區(qū)，推進(jìn)甜高粱大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的形成。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉公社，周慶源，宋松泉，等. 能源植物甜高粱種質(zhì)資源和分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 植物學(xué)報(bào)，2009，44（3）：253-261.

[2]郭平銀，齊士軍，徐憲斌，等. 能源植物甜高粱的研究利用現(xiàn)狀及展望[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（3）：126-128.

[3]宋金昌，范 莉，牛一兵，等. 不同甜高粱品種生產(chǎn)與奶牛飼喂特性比較[J]. 草業(yè)科學(xué)，2009，26（4）：74-78.

[4]Avasi Z，Szücsné P，Márki-Zayné I，et al. Aerobic stability of sorghum maize mixed silage[C]//Proc 12th International Symposium Forage Conservation. Brno：Czech Republic，2006：192-195.endprint

[5]Marcoa O N，Ressia M A，Arias S，et al. Digestibility of forage silages from grain，sweet and bmr sorghum types：Comparison of in vivo，in situ and in vitro data[J]. Animal Feed Science and Technology，2009，153：161-168.

[6]Digestibility F A. Nitrogen balance in lambs fed grain sorghum silage，sweet sorghum silage or fescue hay[J]. Small Ruminant Research，1994，14：33-38.

[7]Podkówka Z，Podkówka L. Chemical composition and quality of sweet sorghum and maize silages[J]. Journal of Central European Agriculture，2011，12（2）：294-303.

[8]梁 辛，鄒彩霞，韋升菊，等. 飼用甜高粱飼喂青年奶水牛增質(zhì)量的試驗(yàn)[J]. 飼料研究，2011（11）：61-62.

[9]盧慶善. 甜高粱[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2008：2-5.

[10]El B，Sorghum J S. A sustainable crop for energy production in Europe-results of 10 years experiments（1985—1995）[C]//Proceedings of First International Sweet Sorghum Conference，1997：88-110.

[11]黎大爵. 甜高粱可持續(xù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（8）：1021-1024.

[12]唐三元，席在星，謝 旗. 甜高粱在生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的前景[J]. 生物技術(shù)進(jìn)展，2012（2）：81-86.

[13]Hisao T C. Growth and yield of crops under water stress[M]//Lang O L. Water and plant life：problems and modern approaches. Berlin：Springer-Verlag，1976：186-202.

[14]趙香娜. 國內(nèi)外甜高粱品種資源遺傳多樣性研究[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008：2-3.

[15]王國倉，李增輝，范秀蘭.微生物在青貯飼料中的作用[J]. 內(nèi)蒙古畜牧科學(xué)，2003（3）：55-56.

[16]陳 悅，潘世全，石玉學(xué). 美國青貯飼料高粱的生產(chǎn)和研究[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996（6）：38-40.

[17]渠 暉，沈益新.甜高粱用作青貯作物的潛力評價(jià)[J]. 草地學(xué)報(bào)，2011，19（5）：808-812.

[18]孫小凡，魏益民. 全株小麥青貯研究進(jìn)展[J]. 糧食與飼料工業(yè)，2004（7）：31-33.

[19]余汝華，莫 放，趙麗華，等. 凋萎時(shí)間對青玉米秸稈青貯飼料[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23（6）：13-17.

[20]李改英，高騰云，傅 彤，等. 影響苜蓿青貯的因素及其青貯技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 中國畜牧獸醫(yī)，2010，37（12）：22-26.

[21]張平定. 制作青貯飼料的技術(shù)要點(diǎn)[J]. 飼料與畜牧，2005，32（5）：17-18.

[22]秦立剛，許慶方，董寬虎，等. 不同添加劑對甜高粱青貯品質(zhì)影響的研究[J]. 中國畜牧獸醫(yī)，2010，37（12）：27-30.

[23]柴慶偉. 利用甜高梁秸稈榨汁后的皮渣替代玉米秸稈制取青貯飼料[D]. 石河子：石河子大學(xué)，2010：24-40.

[24]李建平. 不同飼用高粱品種的營養(yǎng)價(jià)值及其人工瘤胃降解動(dòng)態(tài)的研究[D]. 晉中：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[25]郝 鎧，張立榮. 重視甜高粱生產(chǎn)促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展[J]. 甘肅科技，1996，12（5）：47.

[26]李新勝，張春喜，孫 哲，等. 加酶高粱青貯對奶牛產(chǎn)奶量的影響[J]. 中國奶牛，2001（1）：27-28.

[27]高立芳，陳 佳，張 健，等. 大力士甜高粱飼喂奶牛效果試驗(yàn)[J]. 上海畜牧獸醫(yī)通訊，2010（6）：34-35.

[28]Amer S，Seguin P，Mustafa A F. Short communication：Effects of feeding sweet sorghum silage on milk production of lactating dairy cows[J]. Journal of Dairy Science，2012，95（2）：859-863.

[29]許云麒，弓子敬，李清華.發(fā)展草產(chǎn)業(yè)是解決人畜爭糧的有效途徑[J]. 畜牧與飼料科學(xué)，2011，32（8）：70-71.

[30]竟麗麗，孫學(xué)永，高正良，等. 安徽省發(fā)展高能作物甜高粱的必要性與可行性分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（13）：7632-7634.

[31]魏玉清，任 賢，貝盞臨.利用鹽堿地種植甜高粱生產(chǎn)燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化前景分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（21）：11279-11282+11396.

[32]馬 涌，張福耀，趙威軍，等. 甜高粱育種思路探討[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（06）：619-621.

[33]鄒劍秋，王艷秋. 我國甜高粱育種方向及高效育種技術(shù)[J]. 雜糧作物，2007，27（6）：403-404.

[34]錢 勇，鐘 聲，張 俊，等. 不同飼喂方式對波雜羔羊的育肥效果[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（12）：216-217.endprint