山東省雜交構(gòu)樹生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)查分析

姜富貴 成海建 劉棟 安文娟 王亞芳 王永軍 站翔 李原 宋華民 周濤 宋恩亮

摘要：本研究旨在通過調(diào)研山東省雜交構(gòu)樹的種植、收割、加工和應(yīng)用情況，進(jìn)一步結(jié)合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定，以發(fā)現(xiàn)山東省雜交構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題和亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)。選擇山東省3個(gè)主要雜交構(gòu)樹生產(chǎn)和應(yīng)用企業(yè)進(jìn)行調(diào)查研究。調(diào)查發(fā)現(xiàn)：山東省雜交構(gòu)樹種植面積約為400 hm2，平均鮮重年產(chǎn)量可達(dá)5t;構(gòu)樹飼料的貯存方式以裹包青貯和灌裝袋貯為主，每噸平均生產(chǎn)成本為446元;構(gòu)樹青貯的發(fā)酵品質(zhì)有待提高，不同地區(qū)青貯的乳酸含量差異較大，部分青貯的丁酸含量高達(dá)15.30%;構(gòu)樹青貯在家畜上的飼喂效果缺少相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，造成養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)構(gòu)樹青貯飼料的認(rèn)可度不高。綜上所述，山東省雜交構(gòu)樹在種植、加工和應(yīng)用技術(shù)等方面均有待進(jìn)一步提高，未來需圍繞構(gòu)樹青貯發(fā)酵品質(zhì)的控制及其高效飼喂家畜技術(shù)等關(guān)鍵問題開展研究，為雜交構(gòu)樹的推廣和利用提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：雜交構(gòu)樹;營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;發(fā)酵品質(zhì);飼喂效果

中圖分類號(hào)：S548.01 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A ?文章編號(hào)：1001-4942（2019）08-0138-05

Abstract In this study，we investigated the planting， harvesting， processing and application situations of hybrid Broussonetia papyrifera in Shandong Province， and combined the evaluation of nutritional value to find problems and key technologies in the development of Broussonetia papyrifera industry. Three main Broussonetia papyrifera production and application enterprises were investigated. The results showed that the planting area of hybrid Broussonetia papyrifera in Shandong Province was about 400 hectare， and the yield of fresh weight was up to 5 tons every year. The main storage methods of Broussonetia papyrifera fodder were wrapping silage and filling bag， and the average cost of production per ton was 446 yuan. The fermentation quality of Broussonetia papyrifera silage needed to be improved for the lactic acid content of different samples varied greatly， and the butyric acid content of some samples was as high as 15.30%. Due to the lack of relevant experimental data about feeding effect on livestock， the farms had low recognition on Broussonetia papyrifera silage. In conclusion， the planting， processing and application technologies of hybrid Broussonetia papyrifera in Shandong Province needed further improvement， and the control of fermentation quality of Broussonetia papyrifera silage and efficient feeding on animals should be studied in future so as to provide references for promoting and utilizing Broussonetia papyrifera.

Keywords Hybrid Broussonetia papyrifera; Nutritional value; Fermentation quality; Feeding effect

蛋白飼料資源短缺是制約我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素，我國(guó)的蛋白飼料主要以豆粕、菜粕、苜蓿和玉米蛋白粉等草本飼料為主，嚴(yán)重依賴進(jìn)口[1]。2016年，全國(guó)大豆進(jìn)口量約為8 400×104 t，占國(guó)內(nèi)蛋白供應(yīng)量的87%[2]。此外，我國(guó)“人畜爭(zhēng)糧”的問題日趨突出，亟需開發(fā)一種非常規(guī)的蛋白飼料資源。

構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）俗稱構(gòu)皮樹或褚樹，?？疲∕oraceae）構(gòu)樹屬（Broussonetia）的雙子葉植物。構(gòu)樹葉密生柔毛，直接飼喂畜禽的適口性較差，而雜交構(gòu)樹是中國(guó)科學(xué)院利用現(xiàn)代雜交育種技術(shù)培育出來的新品種，一方面具有耐干冷、耐濕熱和耐貧瘠等抗逆性特點(diǎn)[3]，另一方面具有生物產(chǎn)量高、蛋白含量高和適口性好等高飼喂價(jià)值特性。雜交構(gòu)樹被認(rèn)為是一種極具開發(fā)價(jià)值的非常規(guī)林業(yè)蛋白質(zhì)飼料資源[4]。2014年，國(guó)務(wù)院扶貧辦將構(gòu)樹扶貧作為精準(zhǔn)扶貧項(xiàng)目，推行雜交構(gòu)樹資源綜合利用“林-料-畜”一體化畜牧產(chǎn)業(yè)扶貧[1]。自2017年起，雜交構(gòu)樹開始在山東省部分市區(qū)種植并應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)，然而雜交構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)在山東省的發(fā)展現(xiàn)狀尚不清楚。本研究通過調(diào)研山東省雜交構(gòu)樹的種植、收割、加工和應(yīng)用情況，進(jìn)一步結(jié)合雜交構(gòu)樹的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定，以發(fā)現(xiàn)雜交構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的主要問題和亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)，為山東省雜交構(gòu)樹的大規(guī)模種植和推廣利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

青貯取樣器和標(biāo)準(zhǔn)密度探針（Dairy One，美國(guó)）;青貯厭氧發(fā)酵袋（大成藍(lán)雷營(yíng)養(yǎng)科技有限公司）;電子天平（WT-1002，杭州萬特衡器有限公司）。

1.2 雜交構(gòu)樹種植、加工和應(yīng)用的信息采集

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研山東省3個(gè)主要雜交構(gòu)樹種植、生產(chǎn)和應(yīng)用企業(yè)，分別位于菏澤牡丹區(qū)、德州武城區(qū)和聊城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，主要調(diào)研雜交構(gòu)樹的種植情況（種植密度、單位面積產(chǎn)量）、青貯加工過程（收獲時(shí)期、青貯方式、添加劑使用）、制作成本（原料費(fèi)、機(jī)械收割費(fèi)、運(yùn)費(fèi)、其他費(fèi)用）以及構(gòu)樹青貯應(yīng)用等信息。

1.3 雜交構(gòu)樹樣品采集和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定

采集上述3個(gè)地區(qū)的構(gòu)樹鮮樣、構(gòu)樹青貯和構(gòu)樹葉樣品，每個(gè)地區(qū)每種飼料樣品3個(gè)重復(fù)，取樣量不少于2 kg，然后按照四分法獲得代表性樣品約500～1 000 g[5，6]。樣品使用青貯厭氧發(fā)酵袋密封保存，寄回實(shí)驗(yàn)室，一部分樣品于65℃烘箱干燥72 h，再使用粉碎機(jī)粉碎，過1 mm篩，密封保存用于后續(xù)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定，另一部分青貯樣品于-20℃冰箱保存，用于后續(xù)發(fā)酵指標(biāo)測(cè)定。

干物質(zhì)（DM）和灰分（Ash）含量測(cè)定參考張麗英主編的《飼料分析與飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[7];粗蛋白（CP）含量測(cè)定使用凱氏定氮法;中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量采用 Van Soest等[8]方法測(cè)定;粗脂肪（EE）含量使用ANKON全自動(dòng)脂肪分析儀測(cè)定;淀粉（Starch）含量使用高氯酸水解-蒽酮比色法測(cè)定[9];酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）含量按照AOAC[10]的方法，使用Ringbio纖維分析儀測(cè)定。按照姜富貴等[11]的方法，利用新鮮青貯樣本制備濾液，一部分采用pH計(jì)（意大利HANNA HI 9125）立即測(cè)定pH值;另一部分用于測(cè)定乳酸和揮發(fā)性脂肪酸（VFA指標(biāo)）。VFA含量使用氣相色譜法[12]測(cè)定;乳酸含量使用對(duì)羥基聯(lián)苯比色法[13]測(cè)定。

選取3頭安裝永久性瘤胃瘺管的雜交肉牛，采用尼龍袋法測(cè)定樣品30 h和48 h的DM、CP和NDF降解率。尼龍袋規(guī)格為12 cm×6 cm，孔徑為50 μm。稱量3 g左右樣品裝入尼龍袋中，每個(gè)樣品每個(gè)時(shí)間點(diǎn)每頭牛設(shè)置4個(gè)重復(fù)。尼龍袋取出后，使用自來水沖洗干凈，于65℃烘箱中烘干至恒重，后續(xù)測(cè)定DM、CP和NDF含量，計(jì)算瘤胃降解率。

1.4 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2013進(jìn)行匯總、整理，用SAS 9.1軟件的GLM過程進(jìn)行方差分析和Duncan s多重比較檢驗(yàn)，結(jié)果以平均值（Mean）和標(biāo)準(zhǔn)差（SD）表示，P < 0.05為差異顯著，0.05≤P < 0.10為存在差異趨勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 山東省雜交構(gòu)樹的種植概況

山東省多個(gè)地市有雜交構(gòu)樹的種植，但規(guī)模均不大，其中規(guī)模最大的種植區(qū)在菏澤市牡丹區(qū)，約333.3 hm2。全省總種植面積約為400 hm2，品種均為雜交構(gòu)樹101，每年4—10月的無霜期內(nèi)均可種植。實(shí)施步驟分為翻地、起壟覆膜、種植、灌溉和除草等。為防止水澇，一般采用起壟方式精整土地，壟上種植。一般壟頂寬度60 cm，壟底寬度80 cm，壟高15 cm，壟底間距80～100 cm。利用起壟覆膜精整一體機(jī)進(jìn)行起壟，同時(shí)覆蓋黑色除草膜，破膜種植。666.7m2種植密度為400～600棵，一壟雙行，行距40 cm，株距120～180 cm，錯(cuò)行種植。利用小型栽苗器進(jìn)行人工種植，種植時(shí)澆灌定根水。澆水完成后在苗根部及時(shí)覆土掩埋，放風(fēng)保墑。完成種植后一月內(nèi)視墑情漫灌一次透水以促進(jìn)根系生長(zhǎng)，全年無需施肥和噴灑農(nóng)藥，構(gòu)樹苗一次種植預(yù)計(jì)可利用年限為15～20年。

2.2 雜交構(gòu)樹的生物學(xué)產(chǎn)量

如表1所示，一般情況下，雜交構(gòu)樹全年可收獲4茬，除第一茬生長(zhǎng)周期（60 d）較長(zhǎng)外，其它茬期約為40 d，平均生長(zhǎng)速度為3.5～4.0 cm/d。構(gòu)樹種植前兩年的生物學(xué)產(chǎn)量較低，666.7m2平均產(chǎn)量為4～5 t;第3年及其以后生物學(xué)產(chǎn)量比較穩(wěn)定，可達(dá)6～8 t。

2.3 雜交構(gòu)樹飼料的生產(chǎn)和應(yīng)用情況

目前山東省雜交構(gòu)樹飼料主要以裹包或袋式灌裝青貯的方式貯存，植株生長(zhǎng)高度達(dá)到1.0～1.2 m時(shí)，采用構(gòu)樹專用聯(lián)合收割機(jī)騎壟收割，收割效率每臺(tái)可達(dá)50 t/d;粉碎好的青貯料噴灑至運(yùn)輸車斗內(nèi)，運(yùn)輸至場(chǎng)內(nèi)制作裹包青貯或袋式灌裝青貯，貯存30 d后用于動(dòng)物飼喂。雜交構(gòu)樹青貯每噸的平均生產(chǎn)成本為446元，其中原料費(fèi)用為311元（表2）。雜交構(gòu)樹種植的第一年因需購買種苗，加之田間管理較為繁瑣，投資成本較高。

山東省部分養(yǎng)殖場(chǎng)嘗試應(yīng)用雜交構(gòu)樹青貯飼料飼喂育肥肉牛、肉羊和育肥豬，但飼喂動(dòng)物群體規(guī)模較小，目前省內(nèi)尚未開展構(gòu)樹青貯在動(dòng)物日糧中適宜添加量及其飼喂效果的試驗(yàn)，缺少相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。

2.4 雜交構(gòu)樹飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定

如表3所示，雜交構(gòu)樹鮮樣的干物質(zhì)（DM）為28.84%，與新鮮苜蓿的DM含量相近，但構(gòu)樹青貯的DM僅為19.24%。構(gòu)樹葉的粗蛋白（CP）含量高于新鮮苜蓿和苜蓿干草，而中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量低于新鮮苜蓿和苜蓿干草。構(gòu)樹鮮樣和構(gòu)樹青貯的CP含量低于新鮮苜蓿和苜蓿干草，但高于全株玉米青貯。此外，構(gòu)樹鮮樣和構(gòu)樹青貯的NDF、ADF和ADL含量均高于苜蓿干草和全株玉米青貯。

如表4所示，不同地區(qū)雜交構(gòu)樹青貯的pH值和有機(jī)酸含量差異較大。聊城雜交構(gòu)樹青貯的pH值和丙酸最高，乳酸和乙酸含量最低;菏澤雜交構(gòu)樹青貯的pH值和丙酸含量最低，而乳酸和乙酸含量最高，分別為54.08%和57.20%;聊城和德州雜交構(gòu)樹青貯的丁酸含量分別高達(dá)15.30 mg/g和4.97 mg/g，而菏澤雜交構(gòu)樹青貯中未檢出丁酸。

如表5所示，構(gòu)樹葉30 h和48 h的DM、CP和NDF瘤胃降解率均顯著高于構(gòu)樹鮮樣和構(gòu)樹青貯;構(gòu)樹青貯30 h的DM和CP瘤胃降解率顯著高于構(gòu)樹鮮樣，但30 h的NDF和48 h的DM、CP、NDF二者之間無顯著差異。

3 討論與結(jié)論

目前構(gòu)樹的收獲時(shí)期主要以生長(zhǎng)高度作為判定標(biāo)準(zhǔn)，盡管該方法比較簡(jiǎn)單和直觀，但缺少數(shù)據(jù)支持。收獲時(shí)期較晚，可能會(huì)導(dǎo)致構(gòu)樹飼料中ADL、NDF和ADF含量較高，進(jìn)而影響動(dòng)物采食量和養(yǎng)分消化率;收獲時(shí)期過早，可能會(huì)導(dǎo)致構(gòu)樹飼料產(chǎn)量降低，影響經(jīng)濟(jì)效益。顯而易見，構(gòu)樹葉在構(gòu)樹飼料中的比例是影響構(gòu)樹飼料品質(zhì)的關(guān)鍵因素，未來需探究構(gòu)樹葉和枝干的生長(zhǎng)規(guī)律以及二者之間比例的變化，進(jìn)一步結(jié)合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定和生物學(xué)產(chǎn)量來確定最佳收獲時(shí)期。

構(gòu)樹青貯的pH值均高于4.4，不同地區(qū)青貯中乳酸的含量差異較大，部分樣品檢測(cè)出較高丁酸含量。此外，青貯后構(gòu)樹的DM含量較青貯前顯著降低，推測(cè)主要與青貯飼料中梭菌對(duì)蛋白質(zhì)破壞和乳酸的分解有關(guān)。這些結(jié)果均顯示，構(gòu)樹青貯的發(fā)酵效果較差。構(gòu)樹青貯發(fā)酵較差可能與其DM含量和可溶性糖含量較低有關(guān)。低DM含量有利于梭菌等有害菌的繁殖，進(jìn)而影響發(fā)酵品質(zhì)[16];可溶性糖含量較低，限制乳酸菌的發(fā)酵和產(chǎn)生足量乳酸[17]。未來可針對(duì)性采用添加糖蜜和乳酸菌的方式提升青貯發(fā)酵品質(zhì)。青貯發(fā)酵較差一方面會(huì)造成大量DM損失，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益;另一方面高丁酸含量會(huì)造成構(gòu)樹青貯的適口性降低，而高pH值降低青貯飼料的有氧穩(wěn)定性，二次發(fā)酵嚴(yán)重，進(jìn)而影響動(dòng)物的養(yǎng)分消化率。盡管部分企業(yè)在構(gòu)樹青貯過程中使用乳酸菌制劑促進(jìn)其發(fā)酵，但對(duì)青貯發(fā)酵效果的改善不明顯。因此，未來需要重點(diǎn)研發(fā)構(gòu)樹青貯發(fā)酵品質(zhì)控制技術(shù)。

盡管普遍認(rèn)為構(gòu)樹青貯可作為優(yōu)質(zhì)蛋白飼料飼喂動(dòng)物，尤其是反芻動(dòng)物。但目前山東省內(nèi)尚未開展構(gòu)樹青貯在反芻動(dòng)物中飼喂效果的相關(guān)試驗(yàn)。構(gòu)樹青貯在飼糧中的添加水平、如何與其他粗飼料合理搭配、與傳統(tǒng)飼喂模式相比的優(yōu)勢(shì)、經(jīng)濟(jì)效益情況等問題均尚未解決，造成養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)構(gòu)樹青貯飼料的認(rèn)可度不高，部分企業(yè)生產(chǎn)的構(gòu)樹青貯飼料對(duì)外銷售困難，庫存大量積壓?；跇?gòu)樹青貯自身的屬性和應(yīng)用現(xiàn)狀，需要盡快開展構(gòu)樹青貯在肉牛、肉羊等家畜上的應(yīng)用技術(shù)研究，為構(gòu)樹青貯飼料的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。

綜上所述，山東省雜交構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展剛剛起步，在種植、加工和應(yīng)用等方面均存在相應(yīng)問題，未來需圍繞雜交構(gòu)樹適宜收獲期的判定、青貯發(fā)酵品質(zhì)的控制和高效飼喂家畜技術(shù)等關(guān)鍵問題開展研究，為雜交構(gòu)樹的推廣和利用提供參考依據(jù)。

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