西藏油菜秸稈飼料化利用現(xiàn)狀及展望

摘要? 在分析秸稈營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)及西藏油菜秸稈利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)當(dāng)前國(guó)內(nèi)秸稈飼料化利用技術(shù)的應(yīng)用狀況，重點(diǎn)圍繞氨化、青貯、微貯等技術(shù)展開論述，旨在為西藏開展油菜秸稈飼料化技術(shù)研究及推廣應(yīng)用提供理論借鑒和技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞? 西藏;油菜秸稈;飼料化技術(shù);展望

中圖分類號(hào)? S38??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

文章編號(hào)? 0517-6611（2019）24-0020-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.24.007

Status and Prospect of Feeding Utilization of Rape Straw in Tibet

ZHANG Xiao-qiang? （Shigatse Institute of Agricultural Sciences，Shigatse，Tibet 857000）

Abstract? Based on the analysis of the characteristics of straw nutrition and the utilization status? of rape straw in Tibet，this paper systematically summarized the current application status of straw feeding utilization technology in China，focusing on technologies such as ammoniation，silage and microbial treatment. The purpose is providing theoretical reference and technical support for feeding technology research and promotion and application of rape straw in Tibet.

Key words? Tibet;Rape straw;Feeding technology;Prospect

作者簡(jiǎn)介? 張曉強(qiáng)（1990—），男，陜西洛南人，碩士研究生，研究方向：油菜育種與栽培。

收稿日期? 2019-08-28

西藏自然環(huán)境復(fù)雜、地形地貌多樣，農(nóng)區(qū)主要集中于雅魯藏布江流域，并具有典型的“以牧為主、以農(nóng)養(yǎng)牧”發(fā)展模式。種植的農(nóng)作物主要有青稞、小麥、油菜、馬鈴薯、豌豆等。目前，大部分農(nóng)區(qū)仍延續(xù)著“鐵犁牛耕”的傳統(tǒng)耕作方式，幾乎所有農(nóng)牧民家中都有一定數(shù)量的耕?；蜿笈４媪?。此外，牛、羊肉及各類奶制品是西藏農(nóng)牧民蛋白質(zhì)的主要來(lái)源，因此畜牧業(yè)較為發(fā)達(dá)。同時(shí)，發(fā)展畜牧業(yè)也是促進(jìn)農(nóng)牧民創(chuàng)收致富的一項(xiàng)重要措施。由于西藏特殊的地理位置和氣候條件，使得天然草場(chǎng)牧草植株矮小、生產(chǎn)力弱、優(yōu)質(zhì)牧草數(shù)量少，加之西藏枯草期長(zhǎng)達(dá)7～8個(gè)月，單純依靠放牧難以滿足牲畜對(duì)飼草料的需求[1-2]，因此枯草期通常采取補(bǔ)飼或舍飼的方式養(yǎng)殖，形成了“放牧+圈養(yǎng)”的養(yǎng)殖方式。在西藏，牲畜的補(bǔ)飼料是各類農(nóng)作物秸稈，其中以青稞、小麥、油菜等秸稈為主。但就西藏整體的草畜比例而言，秸稈補(bǔ)飼僅能解決部分牲畜枯草期（冬、春季節(jié)）的草料短缺問(wèn)題，不能高效地將秸稈所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為牲畜的生產(chǎn)性能。這是由秸稈本身的理化性質(zhì)決定，主要表現(xiàn)為粗纖維含量高，木質(zhì)化程度較為嚴(yán)重，牛、羊等反芻動(dòng)物采食后對(duì)秸稈的消化吸收率低;此外，秸稈存在適口性差的問(wèn)題，在一定程度上降低了牲畜對(duì)秸稈的采食量[3]。

油菜是西藏主要的油料作物，僅2017年西藏油菜種植面積達(dá)2.67萬(wàn)hm2，其秸稈產(chǎn)量約為11.2萬(wàn)t[4]。西藏種植的油菜以白菜型油菜為主，因其具有極強(qiáng)的廣適性，因而分布廣泛，幾乎所有農(nóng)區(qū)均可種植。近年來(lái)，隨著甘藍(lán)型油菜新品種在西藏的培育成功，其逐漸成為西藏主推的油菜類型。相較于白菜型油菜，甘藍(lán)型油菜具有菜籽產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量更高的優(yōu)點(diǎn)，但由于白菜型油菜種植歷史悠久，農(nóng)牧民對(duì)甘藍(lán)型油菜缺乏了解和認(rèn)識(shí)，接受度不高，因此大部分農(nóng)區(qū)仍以種植白菜型油菜為主。基于甘藍(lán)型油菜菜籽及秸稈的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，可以斷定甘藍(lán)型油菜未來(lái)勢(shì)必會(huì)成為西藏的主栽油菜類型，且油菜秸稈的產(chǎn)量也會(huì)相應(yīng)增加。雖然農(nóng)作物秸稈具有適口性差、消化吸收率低、營(yíng)養(yǎng)不平衡的問(wèn)題，但與青稞、小麥秸稈相比，油菜秸稈纖維素含量更高，木質(zhì)化程度也更為嚴(yán)重，因此質(zhì)地粗硬，適口性更差[5]。然而，與青稞、小麥秸稈相比，油菜秸稈也有其自身優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)為油菜秸稈的粗蛋白、粗脂肪含量高于青稞[1]、小麥秸稈[6]，單從秸稈的養(yǎng)分含量判斷，油菜秸稈可作為一種優(yōu)質(zhì)粗飼料資源[7]（表1）。綜上所述，如果能夠解決油菜秸稈質(zhì)地粗硬、適口性差、消化吸收率低的問(wèn)題，一方面可以提高牲畜對(duì)油菜秸稈的采食量，另一方面也可促進(jìn)牲畜瘤胃對(duì)油菜秸稈的消化吸收率，作為牲蓄補(bǔ)飼料將能夠更好地發(fā)揮其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且為西藏農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供重要保障。

1? 秸稈的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)

評(píng)價(jià)作物秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值重要指標(biāo)是其所含營(yíng)養(yǎng)成分的種類和數(shù)量[11-12]。這些指標(biāo)主要包括粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、可溶性糖等。

1.1? 粗蛋白

粗蛋白與秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值具有正相關(guān)關(guān)系，在很大程度上決定秸稈的品質(zhì)，粗蛋白含量越高，則秸稈飼料的品質(zhì)越好，反之，則秸稈飼料的品質(zhì)越差[8，13-14]。粗蛋白是牲畜生命活動(dòng)中必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為牲畜提供能量和必需氨基酸，同時(shí)可為牲畜瘤胃微生物消化吸收秸稈中的有效營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供動(dòng)力來(lái)源[13]。在西藏，秸稈中的粗蛋白是牲畜最主要的蛋白質(zhì)來(lái)源[9]。

1.2? 粗脂肪

粗脂肪是秸稈中脂溶性物質(zhì)的總稱，主要包括脂肪、類脂兩大類，牲畜對(duì)其需求量不大，但必不可少，在動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)內(nèi)化過(guò)程中起著重要作用[15]。

1.3? 粗纖維

粗纖維是秸稈的能量貯存物質(zhì)和牲畜日糧中的功能物質(zhì)，具有芳香氣味，影響秸稈的適口性、消化率和采食量，粗纖維含量過(guò)高，會(huì)極大地阻礙秸稈的飼喂品質(zhì)[16]。粗纖維主要通過(guò)中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量評(píng)定，主要由結(jié)構(gòu)性碳水化合物組成[17]。粗纖維含量過(guò)高，會(huì)減弱牲畜對(duì)秸稈中有效養(yǎng)分的攝入，降低牲畜生產(chǎn)性能[7]。

1.3.1? 中性洗滌纖維。中性洗滌纖維用秸稈中的不溶性纖維含量表示，是一種結(jié)構(gòu)性碳水化合物。其含量越高，牲畜對(duì)秸稈的采食量和消化吸收率則會(huì)相應(yīng)降低，但適量的中性洗滌纖維能夠延長(zhǎng)牲畜咀嚼秸稈的時(shí)間，利于唾液分泌，有助于促進(jìn)牲畜瘤胃發(fā)酵功能[13]。

1.3.2? 酸性洗滌纖維。

酸性洗滌纖維是秸稈飼料中牲畜最難消化的部分，適口性差，其含量越高，牲畜對(duì)秸稈的消化吸收率越低，則秸稈的飼喂品質(zhì)也會(huì)越差，反之，則消化吸收率高，飼喂品質(zhì)也較好[13，18]。此外，牲畜對(duì)某種秸稈的消化吸收率高，則其對(duì)該秸稈的采食量也會(huì)增加[1]。

1.4? 粗灰分? 粗灰分中主要含有各類礦質(zhì)元素，能為牲畜生命活動(dòng)提供礦物質(zhì)需求[16]。

1.5? 可溶性糖? 可溶性糖是一種非結(jié)構(gòu)性碳水化合物，其含量影響秸稈的適口性、消化吸收率及蛋白質(zhì)利用效率，同時(shí)影響秸稈的青貯品質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)牲畜瘤胃對(duì)秸稈干物質(zhì)的吸收量，提高牲畜生產(chǎn)性能[3，17，19]。

2? 西藏油菜秸稈飼料化利用現(xiàn)狀

截至目前，西藏仍無(wú)關(guān)于油菜秸稈飼料化技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)報(bào)道，油菜秸稈的利用仍采用粗放式的鍘碎或粉碎，用水浸泡后直接飼喂，這也是目前應(yīng)用最為廣泛和簡(jiǎn)單的飼用方法，但難以充分發(fā)揮油菜秸稈作為牲畜粗飼料的營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì)。西藏有學(xué)者提出了西藏油菜秸稈利用的4種模式，包括能源化、飼料化、肥料化及作為培養(yǎng)食用菌的原料[4]。但就目前油菜秸稈的使用現(xiàn)狀而言，以油菜秸稈作為飼料應(yīng)用較為普遍，其他3種模式在西藏尚未見報(bào)道。而且西藏現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)條件和實(shí)際需求決定了開發(fā)油菜秸稈飼料化應(yīng)用技術(shù)，是油菜秸稈當(dāng)前最為有效和經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用途徑。物理方法處理可以在一定程度上破壞油菜秸稈的纖維結(jié)構(gòu)，牲畜取食后，有利于油菜秸稈與瘤胃微生物的接觸，提高秸稈在牲畜瘤胃中的分解、消化及吸收率，同時(shí)便于牲畜取食。另外，通過(guò)浸泡可使秸稈軟化，適口性增加，提高牲畜對(duì)秸稈的采食量[20]。然而，物理方法處理僅能提高牲畜對(duì)秸稈采食量，改善秸稈的適口性，減少飼喂過(guò)程中的浪費(fèi)，但不能提高牲畜對(duì)秸稈的消化吸收率和增加秸稈中可利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，也沒(méi)有從根本上將秸稈中的貯能物質(zhì)粗纖維轉(zhuǎn)化為牲畜可消化養(yǎng)分的問(wèn)題[21-22]。因此尋求更為科學(xué)的秸稈飼料化技術(shù)，才能保證秸稈既能滿足牲畜粗飼料量的要求，又能滿足質(zhì)的需求。

3? 秸稈飼料化技術(shù)

秸稈飼料化技術(shù)是提高秸稈飼用價(jià)值的有效途徑，常用的方法有物理、化學(xué)或微生物處理方法等[23]。目前，西藏油菜秸稈飼喂牲畜仍處于自然利用狀況，使很大部分油菜秸稈得不到有效利用，造成資源的極大浪費(fèi)。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)化學(xué)、微生物學(xué)原理可以使秸稈中的部分纖維素、木質(zhì)素、半纖維素降解轉(zhuǎn)化為菌體蛋白、維生素等成分，同時(shí)提高可發(fā)酵氮源、可發(fā)酵碳水化合物等的含量[21，24]。對(duì)于改善油菜秸稈的飼喂價(jià)值具有重要作用，但目前秸稈飼料化技術(shù)在油菜秸稈中的應(yīng)用還較少，且很多研究仍處于理論探討階段，未投入到生產(chǎn)應(yīng)用中。

3.1? 青貯法

青（黃）貯是通過(guò)人為創(chuàng)造密封環(huán)境，利用自然條件下存在的或人為添加的異養(yǎng)厭氧型微生物制劑，如酵母菌等，通過(guò)微生物發(fā)酵作用，利用秸稈中的可溶性碳水化合物（如可溶性糖）為主要能量來(lái)源，生成乳酸，降低pH，抑制霉菌、腐敗菌等有害細(xì)菌的生長(zhǎng)，降低青綠飼料中有害物質(zhì) （氫氰酸） 的含量，使得青貯料能夠保持青綠多汁的富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，同時(shí)秸稈營(yíng)養(yǎng)損失較少，產(chǎn)生酸香味，不僅可以提高秸稈飼料的適口性、瘤胃中的消化率，而且可以起到長(zhǎng)期保存的作用，是目前提高農(nóng)作物桔稈飼用價(jià)值的首選方法[25]。利用這種方法，可以有效改良秸稈的飼喂品質(zhì)，在一定程度上提高牲畜取食青貯秸稈料后在動(dòng)物體內(nèi)的消化吸收率。而且具有操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。目前較為常用的方法有加酸、加醛以及酶劑青貯等[20，26]。劉彥培等[27]、王亮[28]通過(guò)對(duì)油菜秸稈進(jìn)行青貯處理，青貯后的油菜秸稈粗纖維含量明顯低于未青貯油菜秸稈，且粗蛋白含量提高，適口性及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均有所改善。一般情況下，半黃與黃色的油菜秸稈不適于單一青貯，常與其他青綠飼草一起青貯效果更好。青貯法的操作流程見圖1[29]。

3.2? 微貯

微貯（微生物發(fā)酵貯存）是通過(guò)向油菜秸稈中添加微生物活性菌或高效復(fù)合菌制劑，在密封（厭氧）條件下，通過(guò)微生物發(fā)酵作用，使得油菜秸稈中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)中的酯鍵、醚鍵、氫鍵發(fā)生斷裂，引起降解，使其轉(zhuǎn)化為乳酸或揮發(fā)性脂肪酸，使油菜秸稈的土辣味變?yōu)樗嵯阄禰30]，同時(shí)也可增加秸稈中的粗蛋白含量，微貯后的油菜秸稈質(zhì)地松軟蓬松，適口性、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均有所提高。一方面可明顯提高反芻動(dòng)物對(duì)粗纖維的消化吸收率，增加適口性和采食量;另一方面由于菌制劑中含有生物活性酶，隨秸稈進(jìn)入牲畜體內(nèi)后，可顯著提高反芻動(dòng)物瘤胃微生物區(qū)系中纖維素酶和解酯酶活性，從而更好地提升反芻動(dòng)物對(duì)油菜秸稈的消化吸收率和采食量[20]。許蘭嬌等[31]通過(guò)不同微貯制劑處理油菜秸稈，飼喂黃牛，黃牛對(duì)微貯后的油菜秸稈采食量增加，秸稈轉(zhuǎn)化率也有所提高，較飼喂未微貯油菜秸稈的黃牛，日增重提高更多。此法操作簡(jiǎn)單，在農(nóng)牧民中易于推廣[26]。微貯法的操作流程見圖2[32]。

3.3? 氨化法

秸稈氨化處理是指向秸稈中添加氨水、液氨、尿素、碳酸氫銨等物質(zhì)，在密封（厭氧）條件下，這些物質(zhì)中的氨（或氮）與秸稈中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞秸稈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得纖維素內(nèi)部的氫鍵結(jié)合變?nèi)?，酯鍵或醚鍵被破壞，從而釋放秸稈中淀粉等有效養(yǎng)分。利用此方法，可以提高秸稈中粗蛋白質(zhì)含量，且使得氨化秸稈具有芳香氣味，而且質(zhì)地疏松，提高適口性和采食量。此外，氨化處理后的秸稈空隙增多，增大了秸稈與微生物的附著面積。同時(shí)，氨化處理后的秸稈銨鹽含量提高，能為瘤胃微生物的生長(zhǎng)、繁殖提供氮源[33]，能夠促進(jìn)秸稈在牲畜瘤胃中的消化吸收率[26，34-35]。陳麗園等[36]發(fā)現(xiàn)氨化后的油菜秸稈可代替母羊一部分日糧且能維持其生長(zhǎng)。吳道義等[37]研究發(fā)現(xiàn)，氨化后的油菜秸稈能夠替代30%粗飼料，促進(jìn)黃牛日增重。用尿素取代氨水、液氨，能取得較好的氨化效果，而且對(duì)于西藏農(nóng)村而言，尿素來(lái)源廣泛，可在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用[25]。秸稈氨化的主要方法有窖貯、缸貯、堆垛貯、氨化爐貯及塑料袋貯[38]。氨化法的操作流程見圖3[20]。

以上3種方法受菌制劑（青貯法、微貯法）、氨源（氨化法）、處理時(shí)間、設(shè)備密封性、環(huán)境條件（溫度）、秸稈種類、秸稈含水量等因素的影響[21]，在進(jìn)行油菜秸稈飼料化改良技術(shù)應(yīng)用時(shí)，要摸索不同秸稈處理方法中各項(xiàng)影響因素的合理搭配，才能取得較為理想的處理效果。

3.4? 菌糠

以作物秸稈作為食用菌栽培基質(zhì)產(chǎn)生的廢棄培養(yǎng)基菌糠，其粗蛋白質(zhì)含量明顯提高，粗纖維水平顯著下降，而且具有芳香氣味，適口性好，牲畜采食量增加[39-40]。孫國(guó)強(qiáng)等[41]用50%大豆秸稈菌糠代替粗飼料喂養(yǎng)黃牛，可以取得明顯的日增重效果。由于西藏近年來(lái)才開展食用菌栽培，且栽培面積較小，基質(zhì)需求量不大，目前通過(guò)食用菌栽培改善油菜秸稈飼喂品質(zhì)的潛力不大。

3.5? 其他方法

秸稈飼料化技術(shù)還包括膨化處理[20]、熱噴技術(shù)、顆?；夹g(shù)[38]、堿化處理[20-21，25]、加酶處理法[25]、壓塊加工技術(shù)[23]等，這些技術(shù)在一定范圍內(nèi)得到應(yīng)用，但以上技術(shù)可能需要專門的機(jī)械設(shè)備，成本高昂，或存在污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，或技術(shù)還不成熟等原因，導(dǎo)致其僅在小范圍內(nèi)應(yīng)用或仍停留于試驗(yàn)階段，并未得到有效推廣。

4? 展望

西藏復(fù)雜的自然環(huán)境和多樣的地形地貌，使得西藏能夠種植的大宗作物僅有油菜、小麥，而青稞是青藏高原種植面積最大的特有農(nóng)作物，同時(shí)零散種植一些馬鈴薯、豌豆、燕麥等。其中青稞、小麥、油菜的秸稈量最大，是西藏“以農(nóng)養(yǎng)牧”發(fā)展模式下牲畜補(bǔ)飼料的主要來(lái)源。青稞、小麥秸稈是西藏常規(guī)的牲畜補(bǔ)飼料，而油菜秸稈因其具有更高的粗纖維含量和木質(zhì)化程度，使其在牲畜補(bǔ)飼料中的應(yīng)用不及青稞、小麥秸稈。但油菜秸稈高的粗蛋白和粗脂肪含量，決定了其具有作為牲畜優(yōu)質(zhì)粗飼料的潛力。因此，通過(guò)加大油菜秸稈飼料化研究投入，利用先進(jìn)的秸稈飼料化改良技術(shù)（青貯、微貯、氨化等），不斷優(yōu)化油菜秸稈的飼用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使其飼用轉(zhuǎn)化效率得到有效提升。這對(duì)于促進(jìn)西藏畜牧業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，以及實(shí)現(xiàn)西藏農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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