甜高粱飼料在南疆粗飼料資源開發(fā)中的前景分析

肖 丹,張?zhí)K江?,陳立強，艾買爾江·吾斯曼

（1．塔里木大學動物科學學院∕塔里木畜牧科技兵團重點實驗室，新疆 阿拉爾843300；2．塔里木大學植物科學學院，新疆 阿拉爾843300）

甜高粱飼料在南疆粗飼料資源開發(fā)中的前景分析

肖 丹1,張?zhí)K江1?,陳立強1，艾買爾江·吾斯曼2

（1．塔里木大學動物科學學院∕塔里木畜牧科技兵團重點實驗室，新疆 阿拉爾843300；2．塔里木大學植物科學學院，新疆 阿拉爾843300）

粗飼料嚴重不足是南疆大力發(fā)展草食家畜生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。受塔克拉瑪干沙漠的影響，南疆環(huán)塔里木盆地邊緣的絕大部分天然牧場屬干旱半干旱草地類型。植被以沙生植物為主，牧草植物產(chǎn)草量低、品質(zhì)差。同時，近年來，受過度墾荒、水源缺乏、土壤鹽堿化和牧場退化的影響，天然草場載畜量急劇下降。常規(guī)飼料作物抗逆性弱、經(jīng)濟效益低，在南疆的種植面積有限。甜高粱作為一種新型的飼料作物，具有含糖量和生物產(chǎn)量高、抗逆性好、分蘗和再生能力強的優(yōu)良特性。分析了南疆現(xiàn)有粗飼料資源、甜高粱的生物學特性，以及南疆種植甜高粱飼料的種植情況，我們認為甜高粱飼料在南疆具有良好的開發(fā)潛力?？茖W合理地開發(fā)甜高粱飼料，可有效緩解南疆粗飼料資源不足的問題，對進一步發(fā)展南疆畜牧業(yè)經(jīng)濟提供了物質(zhì)保證。

南疆；甜高粱；飼料資源；前景分析

南疆泛指新疆的南部區(qū)域，位于天山與昆侖山之間，主要包括塔里木盆地、昆侖山脈新疆部分以及吐魯番盆地，面積53萬 km2，約占新疆總面積的63.9%，占全國面積的11.1%[1]。受塔克拉瑪干沙漠的影響，南疆氣候干旱少雨、土壤鹽堿化嚴重、無霜期長、光照充足。南疆綠洲農(nóng)業(yè)受塔里木沙漠氣候的影響十分強烈。隨著南疆人民生活水平的提高，肉類食品在餐桌中的比例呈現(xiàn)快速上升趨勢，這導致了南疆牛羊肉市場價格的大幅上升。根據(jù)我們對南疆牛羊肉市場的調(diào)查，2009年牛羊肉價格均價在每千克40元左右，到2014年牛羊肉價格已達到了每千克60元，有一些地方甚至達到了每千克65元。

南疆牛羊肉市場價格的大幅上揚是南疆牛羊養(yǎng)殖規(guī)模下降、粗飼料資源嚴重不足、牛羊養(yǎng)殖效益降低的表現(xiàn)[1]。南疆是新疆少數(shù)民族聚集最集中的區(qū)域，畜牧業(yè)是南疆少數(shù)民族的優(yōu)勢傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。南疆少數(shù)民族具有養(yǎng)殖牛羊的傳統(tǒng)習慣，在粗飼料資源極其缺乏的條件下，南疆不少地方綠化林帶和果園的秋季落葉均被收集，用作牛羊養(yǎng)殖的粗飼料，這在新疆其它地區(qū)也是十分少見的（作者調(diào)查）?？梢?，充分開發(fā)利用粗飼料資源，降低養(yǎng)殖成本，增加養(yǎng)殖效益，是擴大南疆牛羊養(yǎng)殖規(guī)模、穩(wěn)定南疆牛羊肉市場價格的重要條件。

1 南疆的主要粗飼料資源

粗飼料資源主要包括天然牧草、人工栽培牧草和作物秸稈幾大類。目前，南疆用于養(yǎng)殖牛羊的粗飼料資源主要有荒漠半荒漠放牧草場、山區(qū)放牧草場、作物秸稈以及人工栽培牧草。受沙漠干旱半干旱氣候條件的限制，南疆天然草地絕大部分屬于荒漠、半荒漠草地類型，天然牧草主要以沙生植物為主，牧草的種類少、產(chǎn)量低、品質(zhì)差[2]。近幾年來，由于草場過度放牧，天然草場退化日益嚴重，天然放牧草場受土壤鹽堿化加劇、水資源短缺、墾荒面積增加[3-4]，以及草地利用與生態(tài)保護矛盾[5]的影響，面積不斷萎縮，載畜量急劇下降，可提供粗飼料資源的能力日益下降[6]。

南疆優(yōu)質(zhì)山區(qū)放牧草場面積也十分有限，主要集中在庫車縣和新和縣以北的巴音布魯克地區(qū)?？拷衬吘壍膹V袤山區(qū)基本沒有植被，不能用作放牧草地利用。南疆又是我國重要的植棉區(qū)，因此，棉花秸稈是數(shù)量最多的作物秸稈。然而，棉花秸稈木質(zhì)化程度高，適口性較差、營養(yǎng)價值很低，只有少量被牛羊所利用[7]；其它作物秸稈如小麥秸稈和水稻秸稈數(shù)量很少，不能滿足需要。

苜蓿和玉米是南疆主要的兩種人工栽培牧草，但產(chǎn)量仍不能滿足南疆的養(yǎng)殖需要。苜蓿蛋白含量高，適口性好，可部分代替精飼料飼喂家畜，并且具有改善土壤、增強肥力的作用。苜蓿苗期管理要求很高，要求精耕細作，而且極易感染兔絲子。同時，苜蓿對土壤的水肥要求也較高。苜蓿產(chǎn)量較低，主要以干草的形式進行貯藏利用，難以制作成青貯飼料。南疆玉米種植受到了多方面因素的限制，與棉花和林果相比，種植玉米經(jīng)濟效益較低。種植玉米需要改良好的優(yōu)質(zhì)土地，需水量也比較大[8]。南疆種植的玉米主要以青貯飼料的形式用于奶牛養(yǎng)殖和肉羊規(guī)模化舍飼養(yǎng)殖。

人工栽培高產(chǎn)高效、抗逆性強的飼料作物是解決南疆粗飼料資源不足的最重要途徑。目前南疆人工栽培的飼料作物生產(chǎn)成本較高、需水量高、耐鹽堿性較差，需要在改良后的耕地上栽培。甜高粱（Sorghum bicolor∕sweet sorghum）是光合效率最高的作物之一，生物產(chǎn)量是玉米的2～3倍，莖稈總含糖量幅度為17%～40%，比玉米高2倍，可忍受的鹽濃度為0.5%～0.9%，而玉米可耐受鹽深度為0.3%～0.7%，種植甜高粱比種青貯玉米可節(jié)約30%～50%的耕地，降低25%的成本[9-10]。

2 甜高粱的生物學特性

甜高粱又名蘆粟、蘆黍、甜稈，起源于非洲，屬禾本科高粱屬一年生草本植物，是普通高粱的一個變種。甜高粱在非洲、印度、東南亞、美洲及歐洲都有廣泛種植，在我國也有悠久的栽培歷史。甜高粱屬C4植物，CO2光補償點低，飽和點高，具有在強光和高溫下光合效率高的特點[11]。甜高粱主要生物學性狀隨品種差異不同而有很大的差異[12]?！吨袊吡黄贩N目錄》中收錄了1 500多份種質(zhì)資源，其中包括國內(nèi)種質(zhì)380余份，國外引入種質(zhì)1 000余份。中國農(nóng)科院和山西農(nóng)科院對甜高粱的品種資源調(diào)查表明[13]，甜高粱品種間主要性狀的波動范圍是：生育期90～170 d，糖錘度4%～20%，株高200～435 cm，莖粗在1～2.8 cm，千粒重在15～35 g，穗粒重在20～70 g。

甜高粱在干旱時可以通過收縮氣孔孔徑減少蒸騰失水，從而提高了水分的利用率[14]。甜高粱莖葉表面較多的臘質(zhì)也有利于減少水分的流失[15]。由于甜高粱具有耐鹽堿、抗旱、耐澇、耐高溫、耐貧瘠、光合效率高、高生物產(chǎn)量等特性[11,15-16]，甜高粱已經(jīng)引起了世界各國的普遍重視。

3 甜高粱的主要用途

甜高粱可作為能源作物、飼料作物、糧食作物以及糖源作物，具有廣泛的應用價值。甜高粱種子可用作糧食、飼料或釀酒；通過壓榨莖稈得到的汁液可用于制糖或生產(chǎn)生物乙醇；莖稈壓榨之后的殘渣可用作飼料，或用于生產(chǎn)紙漿、生物質(zhì)能源和肥料；釀酒后的酒糟也可以作為一種蛋白飼料：葉片可作飼料，或作為生產(chǎn)生物質(zhì)能源和肥料的原料。利用甜高粱莖稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇是甜高粱作為能源作物的最主要的用途。因此研究和利用甜高粱替代玉米生產(chǎn)生物乙醇燃料，減少生物燃料生產(chǎn)對玉米等糧食作物的依賴，緩解石油燃料不足，已經(jīng)成為美國、巴西，以及一些經(jīng)濟快速發(fā)展國家的共識。由于甜高粱具有良好的抗旱性能，因此，甜高粱在降雨量較少的某些非洲地區(qū)依然是重要的糧食作物。面對南疆的獨特的自然環(huán)境，圍繞甜高粱的優(yōu)點和特性，積極推廣甜高粱作為南疆飼料作物，將有利于南疆農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

甜高粱莖稈鮮嫩，葉片柔軟，莖稈中糖分含量高，適口性好，可以作為青綠飼料和青貯飼料利用，也可以把甜高粱曬成干草粉碎后利用。目前，甜高粱已成為國外一些大型畜牧場主要的青飼、青貯或干草飼料。青貯是甜高粱作為飼料作物利用的主要形式。有研究表明青貯甜高粱養(yǎng)殖奶牛和母羊的效果明顯優(yōu)于青貯玉米。飼喂青貯甜高粱與飼喂青貯玉米比較，奶牛產(chǎn)奶量可提高10%～19%[17-20]，可增加母羊的泌乳能力[21]。這些研究說明：飼喂青貯甜高粱發(fā)酵飼料可提高飼料的消化率，進而為提高反芻家畜的泌乳能力提供物質(zhì)基礎。

4 甜高粱在新疆的試種

緯度(光照時間)和年積溫是影響高粱莖稈生物產(chǎn)量的重要因素，同一品種在新疆栽培往往顯示出較內(nèi)地更優(yōu)的品質(zhì)特性。馮國郡等[22]以4個甜高粱品種為材料，比較了在新疆瑪納斯縣和海南三亞市兩地栽培的效果，結(jié)果證實，在新疆種植的4種甜高粱品種，生育期、生物產(chǎn)量、莖稈產(chǎn)量、產(chǎn)糖量、單株重、稈重、株高、稈長、莖節(jié)數(shù)、莖粗等指標顯著高于海南，籽粒產(chǎn)量、千粒重則是海南高于新疆，汁液錘度和籽粒產(chǎn)量在兩地的差異不顯著。宋廣巍和黎大爵[23]對我國8個不同緯度區(qū)間(云南永勝縣N26°39′—北京市N40°)栽培相同甜高粱品種的主要性狀進行了比較分析，結(jié)果表明，在滿足甜高粱所需要積溫的前提下，緯度越高，營養(yǎng)生長越好，即長日照有利于甜高粱的營養(yǎng)生長；供試4個品種的生育期、含糖量、株高和籽粒產(chǎn)量都是隨緯度的增加而增加，均以北京市最大，但緯度對不同品種的影響程度表現(xiàn)不一致，對莖稈的直徑影響較小。甜高粱為短日照植物，短日照有利于甜高粱的繁殖生長，長日照則有利于甜高粱的營養(yǎng)生長。因此在低緯度地區(qū)，多數(shù)甜高粱品種都因過早開花結(jié)實而產(chǎn)量降低。高緯度地區(qū)因日照時間長，營養(yǎng)生長期延長，導致生物產(chǎn)量增加。

甜高粱在新疆的種植面積總體較小，主要集中在北疆。甜高粱品種及栽培模式對生物產(chǎn)量有顯著影響。根據(jù)新疆農(nóng)科院的測定[24-25]，甜高粱在北疆平均生物產(chǎn)量為95 208～112 522 kg∕hm2，莖稈含糖錘度15%～18%，比玉米生物產(chǎn)量高出29 850 kg左右。與北疆相比，南疆光熱資源和土地資源優(yōu)勢更為明顯，而且甜高粱在南疆可以多次刈割。魏林等[26]在喀什地區(qū)引種甜高粱，刈割3次，總計生物產(chǎn)量為169 462 kg∕hm2。魏玉強[27]比較了8個品種在阿克蘇地區(qū)的適應性，結(jié)果表明，單位面積(hm2)鮮草產(chǎn)量雜3品種最高，為109 447 kg，雜6品種產(chǎn)鮮草103 820 kg，雜8品種產(chǎn)量最低，只有54 074 kg。魯春芳等[28]在南疆對15種牧草進行的栽培測產(chǎn)試驗表明，甜高粱干草產(chǎn)量最高，極顯著高于墨西哥玉米、多穗玉米的干草產(chǎn)量。艾買爾江等[29]研究了甜高粱品種在南疆生態(tài)條件下的適應性，篩選出了考利、凱勒、M-81E、麗歐、綠能2-號、綠能3-號、雷伊等適合南疆栽培的甜高粱品種。張?zhí)K江等[30]的研究表明，在南疆可選擇新高粱2號、考利、麗歐等甜高粱品種替代玉米制作優(yōu)質(zhì)青貯飼料。甜高粱品種很多，品種間生物性狀差異明顯，因此，篩選出適應南疆獨特土壤氣候等自然條件的甜高粱品種，是甜高粱栽培的重要前提條件。

5 南疆開發(fā)甜高粱飼料的優(yōu)勢

甜高粱是C4作物，具有喜光照耐高溫的特性，因此，南疆得天獨厚的光熱資源，以及幅員遼闊的可開墾土地條件是開發(fā)利用甜高粱飼料的最大優(yōu)勢。10℃以上積溫≥2 500℃，土壤pH值為5.0～8.5，土壤砂粒含量＜85%是甜高粱種植的最低自然環(huán)境條件要求[31]。甜高粱具有較強的抗旱性，甜高粱根系可深入土層2 m以下，苗期根系總量為玉米的1.2倍，開花期為玉米的2.4倍，甜高粱需水量是甘蔗的1∕3，玉米的1∕2[10]。張彩霞等認為[32]，根據(jù)氣候、土壤、地形和土地利用等空間特點，我國可種植甜高粱的未利用土地面積高達5 919.2×104hm2，其中新疆未利用的可種植甜高粱土地面積位居榜首。南疆地處較高緯度區(qū)域，緯度N37°12′～N41°46′之間；受塔克拉瑪干沙漠氣候的影響，南疆光熱資源遠遠優(yōu)于同緯度區(qū)域(阿拉爾地區(qū)緯度N40°22′，年均氣溫10.7℃，年均日輻射6 000 MJ∕m2，有效年積溫＞3 800℃～4 700℃，無霜期180～240 d，年日照2500～3000 h，4-10月平均日照9.5 h[33]。同時，南疆擁有遼闊的未開墾土地。南疆獨特的自然條件為甜高粱飼料在南疆的開發(fā)利用提供了極大的發(fā)展空間。

根據(jù)我們前期對甜高粱在南疆試種的研究發(fā)現(xiàn)，甜高粱一些優(yōu)異的性狀為甜高粱飼料在南疆的開發(fā)利用提供了極大的潛力。首先是甜高粱的分蘗能力和再生能力很強，這保證了甜高粱較高的生物產(chǎn)量。一般甜高粱分蘗數(shù)在5～11個之間，在阿拉爾地區(qū)7月中旬可刈割一茬制作青貯，再生甜高粱可以在11月上旬再次刈割制作青貯，每次刈割甜高粱生理期均可達到灌漿期。再生甜高粱在留茬莖的每個節(jié)上均可新發(fā)出一個新枝，這為增加甜高粱的生物產(chǎn)量奠定了基礎。與復播玉米相比，再生甜高粱是在收割后殘留根莖的基礎上發(fā)芽而成，因此不需要重新耕地和播種，同時，再生甜高粱也比復播玉米生長期有所延長。其次是甜高粱在南疆的糖分含量高于文獻資料的報道，如在阿拉爾地區(qū)，麗歐甜高粱糖錘度可達22.1%[30]，在東北地區(qū)該品種的糖錘度只有16.8%[34]。這主要是由于南疆晝夜溫差大、白天光照充足的自然條件有利于糖分在植物中的積累。再次，比較在阿拉爾地區(qū)同時播種的霜后玉米和甜高粱，甜高粱表現(xiàn)出持綠期較玉米更長的特點。打霜之后，甜高粱莖稈還可以保持有充足的水分，大部分葉片仍能保持綠色，這一特性十分有利于制作優(yōu)質(zhì)青貯。而玉米霜后莖稈失水較多，葉片基本完全枯黃，不適于制作青貯。

目前，南疆還未見有大面積種植甜高粱飼料的區(qū)域，主要原因:一是地方畜牧工作者，以及當?shù)剞r(nóng)牧民對甜高粱尚缺乏全面認識。大部分人只知道種植普通高粱用作掃帚或釀酒，很少有人知道甜高粱與普通高粱的區(qū)別，更少有人知道甜高粱可以用作牛羊飼料。對此，政府畜牧獸醫(yī)部門可以通過加大宣傳和通過示范種植的方式，使甜高粱飼料得到更多的認知度。二是甜高粱的植株高大且穗結(jié)在頂端遇到大風易倒伏，所以要從育種和栽培方面下手，選育出抗逆性好，生物產(chǎn)量高、含糖量高，抗倒伏，分蘗數(shù)多，再生性好（最好一年能收割2～3次）等特點的品種。三是要重視種植甜高粱的田間管理工作。

綜上可見，甜高粱作為南疆最具潛力的粗飼料資源，目前尚未得到有效的開發(fā)利用。鑒于甜高粱優(yōu)良的生物學特性，大力開展甜高粱在南疆的引種和推廣工作，做大做強南疆甜高粱飼料資源的開發(fā)利用，勢必對南疆區(qū)域畜牧經(jīng)濟的發(fā)展提供強有力的支撐作用。

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Prospect Analysis on the Development of Sweet Sorghum as Forage Resources in Southern Xinjiang

XIAO Dan1,ZHANG Su-jiang1*,CHEN Li-qiang1,AMERJAN·Osman2
(1.College of Animal Science and Technology∕Key Laboratory for Animal Husbandry Science and Technology in Tarim,Tarim University,Alar 843300,China; 2.College of Plant Science,Tarim University,Alar 843300,China)

The key problem for increasing production of herbivorous animals in Southern Xinjiang is the serious shortage of forage.Due to the existence of Takalamakan Desert,most of the natural grasslands around the edge of Tarim Basin in South of Xinjiang are arid and semi-arid.Plant and forage species grow in the basin are generally low yield and poor quality as animal feed.The capacity for providing feed to ruminants from natural pastures has decreased sharply in recent years,because of excessive cultivation, water shortage,soil salinization and grassland degradation.Panting area of conventional feed crops in South?ern Xinjiang is restricted because of their weak stress resistance and low economic benefits.Sweet sor?ghum is a new-type forage crop with good characteristics of high sugar content and biomass,strong regen?eration and tillering.After analysis of the current forage resources,sweet sorghum biological characteris?tics,and the natural resources for planting sweet sorghum in Southern Xinjiang,We believe that sweet sor?ghum forage will have great potential for exploitation.The exploiting of sweet sorghum forage rationally could alleviate the shortage of forage resources and provide material assurance for regional economic devel?opment of animal husbandry in Southern Xinjiang.

southern xinjiang;sweet sorghum;forage resource;prospect analysis

S816.4

A

1003-6377（2014）06-0022-06

國家自然科學基金項目（31160472,31260565）;塔里木大學博士基金項目（TDZKBS201102）

肖丹（1991-），女，四川南充人，碩士研究生，從事飼料資源開發(fā)利用研究。

張?zhí)K江（1968-），博士，碩士生導師，主要從事動物營養(yǎng)與飼料專業(yè)的教學與研究工作。

2014-10-13,

2014-10-18