韓 昱,李素軍,趙治海,范光宇,劉春陽,趙月平,孫全文*
( 1.河北北方學(xué)院,河北 張家口 075000;2.張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北 張家口 075000)
谷子脫殼后為小米,在我國北方地區(qū)是主要的糧食作物之一。谷子具有生育期短、耐干旱、耐貧瘠、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn),在干旱或半干旱地區(qū)具有很好的適應(yīng)性。目前,我國谷子總種植面積約250萬hm2,其中種植面積較大的地區(qū)主要集中在黑龍江省、河北省、河南省、陜西省、山西省以及內(nèi)蒙古自治區(qū)。在世界范圍內(nèi),日本、印度和東南亞、南美洲及歐洲的一些國家是谷子主要分布地區(qū)。
營養(yǎng)價(jià)值方面,谷子居于百谷之首,其營養(yǎng)全面,富含多種營養(yǎng)素,其中包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、脂肪、無機(jī)鹽、膳食纖維和水7大人類必需的營養(yǎng)素。
谷子作為糧食作物的歷史非常悠久,同時(shí)還曾是較好的飼料原料[1]。隨著我國社會(huì)的發(fā)展,飼料業(yè)也逐漸發(fā)展并成熟起來,隨之而來的是玉米和苜蓿等飼料原料逐漸取代了谷子的地位[2-4]。
我國對于選育谷子新品種以及專用品種的工作非常重視,有關(guān)項(xiàng)目已經(jīng)被列入國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。在進(jìn)展方面,我國已經(jīng)選育出龍谷26、豫谷2號(hào)等具有高產(chǎn)、抗逆以及抗倒伏等特點(diǎn)的優(yōu)良新品種。另外,我國還研究與國外優(yōu)良的谷子品種進(jìn)行雜交選育,吸收外來品種的一系列優(yōu)勢特點(diǎn)[5]。
在美國谷子作為飼草專用作物已有160多年的歷史,在品種的選育栽培方面有較成熟的研究技術(shù),選育出德國金粟、西伯利亞粟等多個(gè)品種,其中前者已經(jīng)推廣到加拿大等國家,如今依然是主要栽培品種。印度的谷子種植面積約占世界總面積的10%,是谷子主產(chǎn)國之一,而谷子在日本、澳大利亞、朝鮮、法國、加拿大等國家只有少量種植,除用于糧食外,還被開發(fā)作為飼草或鳥飼。在日本針對谷類蛋白質(zhì)功能的研究已較為成熟。
早在1969年,張家口市農(nóng)科院就開始針對高產(chǎn)谷子品種進(jìn)行雜交選育,最終得到具備高產(chǎn)、節(jié)水、抗逆、抗旱性強(qiáng)等特點(diǎn)的“張雜谷”。選育成功后,“張雜谷”已經(jīng)在我國14個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū))種植,不僅實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也獲得了節(jié)約水資源、減少化肥農(nóng)藥使用等生態(tài)效益,同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)貧困地區(qū)的脫貧致富。另外,張家口農(nóng)科院在非洲多個(gè)國家試種“張雜谷”成功,引起了聯(lián)合國糧農(nóng)組織的極大關(guān)注。非洲國家是全球糧食緊缺的主要地區(qū),在非洲種植“張雜谷”,可以幫助其增加糧食產(chǎn)量,降低非洲國家對國際糧食進(jìn)出口市場的依賴,對世界糧價(jià)的降低以及世界糧食安全問題都具有積極作用[6-7]。
“張雜谷”秸稈中所含的粗蛋白質(zhì)約為6.22%~7.35%,尤其在蠟熟期,粗蛋白質(zhì)含量更高。其營養(yǎng)價(jià)值與有“飼草之王”稱號(hào)的苜蓿接近,高于其他禾本科牧草[8]。由此看來,“張雜谷”在飼料業(yè)方面也有很大的開發(fā)前景。
與傳統(tǒng)飼料玉米相比,“張雜谷”的氨基酸組成顯得更加平衡,特別是在成本方面更要優(yōu)于玉米。如果飼料中用“張雜谷”替代部分玉米,則會(huì)實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益。因此,將“張雜谷”作為新的能量飼料用以開發(fā)是可行的[9]。
在我國畜牧業(yè)發(fā)展受諸多因素影響的前提下,當(dāng)前家禽、生豬生產(chǎn)均出現(xiàn)低迷現(xiàn)象,而牛羊等反芻動(dòng)物的發(fā)展備受關(guān)注。發(fā)展與人類不爭口糧的草食家畜是我國一直提倡的發(fā)展思路,而開發(fā)非常規(guī)飼草飼料資源也是畜牧科研工作者一直在探討、研究的課題[10]。
隨著我國養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展,對飼料飼草的需要量也逐漸增大。過去我國為滿足這一需要量用了大量的水資源,這也給一些地區(qū)水資源的短缺埋下了隱患[11]。近年來,在“張雜谷”的大力推廣下,谷子作為非常規(guī)能量飼料也得到了開發(fā)[11]。我國一些學(xué)者在飼草谷子品種篩選培育、飼草谷子栽培和輪作制度等多方面也開展了研究,篩選出多個(gè)優(yōu)良草谷子品種。研究者比較分析了張家口塞北牧區(qū)種植的47個(gè)谷子品種的飼草產(chǎn)量,并篩選出若干種適合用作飼草的專用品種,如七月黃、跑死馬[12]。楊桂芹等以肉兔為試驗(yàn)動(dòng)物,對谷子秸稈營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率及表觀消化能進(jìn)行研究,結(jié)果表明,谷草的表觀消化能為4.82 MJ·kg-1,能量的表觀消化率為29.39%。谷草中的粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(CF)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)和磷(P)的表觀消化率平均值分別為81.98%、18.70%、8.83%、17.82%、22.23%、68.92%和25.03%[13]。由此可知,肉兔對谷子秸稈P和Ca的表觀消化率較高,而CF及NDF、ADF的表觀消化率較低。研究表明,將谷子秸稈進(jìn)行氨堿化復(fù)合處理,另外將玉米秸稈進(jìn)行青貯,分別來飼喂育成牛,結(jié)果表明,用氨堿化谷草替代部分青貯玉米秸稈可極顯著提高牛只增重(P<0.01)[14]。通過一系列研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)處理可使谷草的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)一步提高,可作為牛羊生產(chǎn)用粗飼料。
目前,我國乳品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到奶源和乳制品雙重安全問題的影響,這也是制約奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要因素。早在很久以前,谷草及其秸稈就被應(yīng)用到養(yǎng)殖業(yè)中,但受到產(chǎn)量、消化率等因素的影響并沒有推廣開來。近些年,隨著“張雜谷”研究的不斷推進(jìn),雜交谷的優(yōu)勢和特點(diǎn)越來越受到重視,在全國范圍內(nèi)推廣的區(qū)域也日趨增多。而在奶牛養(yǎng)殖業(yè)方面,研究“張雜谷”作為飼草料如何被高效利用顯得尤為重要。孫茂紅等先后用“張雜谷”谷草替代羊草以及國產(chǎn)苜蓿干草對奶牛生長性能的研究。對“張雜谷”谷草替代羊草的研究表明,基礎(chǔ)日糧作為對照組,等量的“張雜谷”谷草作為試驗(yàn)組替代羊草。在試驗(yàn)前期以及試驗(yàn)期5~10 d、15~20 d、25~30 d 四個(gè)時(shí)間點(diǎn)上測定兩組奶牛的平均采食量,并對產(chǎn)奶量和乳成分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,分別測定乳中乳蛋白率、乳糖率等指標(biāo)并分析經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明,對奶牛飼喂張雜谷谷草來替代羊草,奶牛采食量變化差異不顯著,乳中常規(guī)乳成分含量變化同樣沒有差異。但試驗(yàn)組奶牛日產(chǎn)奶量有升高的趨勢。在對經(jīng)濟(jì)效益分析后發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)組和對照組相比,奶牛產(chǎn)1 kg奶降低成本0.03元,實(shí)現(xiàn)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。另外,在另一個(gè)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),同樣對于奶牛飼糧,在飼料中苜蓿干草被“張雜谷”谷草等量替代后,谷草組與苜蓿組相比,在采食量和乳脂率等方面的變化均差異不顯著,而谷草組奶牛產(chǎn)1 kg奶成本降低0.06元,同樣實(shí)現(xiàn)了較大的經(jīng)濟(jì)效益。由此可知,飼料中無論用“張雜谷”谷草替代羊草還是苜蓿干草,對于奶牛養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益均是有積極的意義[16]。
在飼養(yǎng)過程中,很多因素都影響雞的生產(chǎn)性能及雞蛋品質(zhì)[17]。由于飼料成本在養(yǎng)殖成本中占有絕大部分,因此研究飼料原料的合理開發(fā)和利用,不僅有利于養(yǎng)殖生產(chǎn)成本的降低,而且對蛋雞生產(chǎn)性能方面也有較大的提高作用[18]。
蛋白質(zhì)作為生命的基礎(chǔ)物質(zhì),在動(dòng)物生長和生產(chǎn)方面都發(fā)揮著重要作用。研究表明,對淮南麻黃雞飼喂不同蛋白質(zhì)含量的飼料,其產(chǎn)蛋性能和蛋品質(zhì)均受到一定影響,產(chǎn)蛋率和料蛋比在一定程度上隨著蛋白質(zhì)含量的增加而分別增加和降低[19]。研究者表明,飼喂不同水平的蛋白質(zhì),還影響蛋雞的開產(chǎn)日齡[20]。由此可知,飼糧中蛋白質(zhì)含量在很大程度上都影響著家禽的養(yǎng)殖生產(chǎn)。
玉米和豆粕作為雞飼料中的主要成分,提供大部分的能量和蛋白質(zhì)。雖然我國玉米產(chǎn)量較高,但并不能滿足養(yǎng)殖業(yè)中對于玉米的需求,另外我國豆粕產(chǎn)量較低,大部分都依賴進(jìn)口,造成蛋白質(zhì)資源貧乏。因此,尋求一種可以替代玉米和豆粕的飼料原料,從而降低蛋雞養(yǎng)殖的飼料成本顯得尤為重要。趙月平等研究表明,“張雜谷”用不同比例替代飼糧中的部分玉米和豆粕,測定其采食量、產(chǎn)蛋數(shù)等生產(chǎn)性能以及蛋質(zhì)量、蛋形指數(shù)、蛋殼厚度、蛋黃指數(shù)等指標(biāo),結(jié)果表明,飼喂不同比例的“張雜谷”后,產(chǎn)蛋率有一定升高趨勢,另外在改善蛋質(zhì)量方面效果不顯著[21]。因此,“張雜谷”可以替代部分玉米和豆粕配制蛋雞日糧,綜合生產(chǎn)性能及蛋品質(zhì),以10%替代比例為最好。
近年來,我國的兔養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展,但隨之而來的飼料資源短缺以及成本較高等問題逐漸突顯出來,尤其是優(yōu)質(zhì)飼料的匱乏更是對養(yǎng)兔業(yè)造成較大的影響。目前,我國養(yǎng)兔所用飼料主要為玉米-豆粕型飼料,但是玉米資源的缺乏以及成本上漲,都成為制約兔業(yè)發(fā)展的因素[22-23]。因此,尋求更好飼料原料來替代原有的飼料,從而降低飼料成本,成為養(yǎng)兔業(yè)亟待解決的問題。鞏耀進(jìn)等研究表明,分別以15%、20%、25%“張雜谷”替代部分玉米和麩皮配制的試驗(yàn)日糧來飼喂斷奶兔,在初始體重?zé)o顯著差異的情況下,飼糧中添加張家口雜交谷子可明顯提高試驗(yàn)兔的日增重,降低料重比。其中添加量為25%的試驗(yàn)組日增重顯著高于對照組,同時(shí)料重比顯著低于對照組。另外,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)飼糧中添加“張雜谷”對生長獺兔被毛密度、被毛長度均沒有顯著影響[9]。由此,研究者發(fā)現(xiàn),“張雜谷”能夠作為家兔的能量飼料用于生產(chǎn),并且25%的添加量為最佳。
綜上所述,“張雜谷”具有平衡營養(yǎng)價(jià)值、高產(chǎn)抗旱節(jié)水的種植特點(diǎn)以及廣泛的適應(yīng)性等優(yōu)良特性,其在生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和糧食安全等方面的重要地位越來越受到重視。同時(shí),“張雜谷”作為飼草的利用價(jià)值越來越突顯,并圍繞其展開了非常規(guī)飼料資源的開發(fā),探究并驗(yàn)證了“張雜谷”替代常規(guī)飼料原料的可行性[24-26]?!皬堧s谷”不僅通過高產(chǎn)量解決了糧食短缺方面的問題,而且其在飼草方面更是提高了飼草的產(chǎn)量,降低了飼料原料成本,并且保證動(dòng)物的營養(yǎng)以及人類的食品安全。因此,“張雜谷”在經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益方面都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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