菌草及菌物飼料化技術(shù)研究與應(yīng)用

文│林占熺（福建農(nóng)林大學(xué)菌草研究所/國(guó)家菌草工程技術(shù)研究中心）

菌草是指可作為栽培食藥用菌的草本植物，是指“菌”與“草”交叉的科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域，是一種新型生物材料和重要農(nóng)業(yè)資源，是為解決“菌林矛盾”應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物。經(jīng)過(guò)30余年發(fā)展，菌草技術(shù)已成為包括菌草組培快繁育苗、菌草標(biāo)準(zhǔn)化種植、菌草生態(tài)治理（防風(fēng)固沙、控制水土流失等）、菌草食藥用菌栽培、菌草及菌草菌物飼料、菌草固氮菌肥、菌草生物質(zhì)能源和材料等多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉的綜合性應(yīng)用技術(shù)。

經(jīng)過(guò)30多年研究和實(shí)踐，總結(jié)提出菌草草種選育的標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)：一是光合作用率高；二是富含內(nèi)生菌且固氮作用強(qiáng)；三是根系發(fā)達(dá)，蓄水、固土固沙、改良土壤效果好；四是植株高大、生物量大；五是粗蛋白含量高，營(yíng)養(yǎng)豐富，綜合利用價(jià)值高；六是抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性廣。目前，菌草除芒萁、五節(jié)芒、類蘆、蘆竹、蘆葦?shù)纫吧牟荼局参锿猓€包括巨菌草、象草、紫象草、香根草、綠洲1號(hào)等人工栽培的草本植物。菌草除可用于栽培食藥用菌及大量種植菌草具有重要生態(tài)意義外，部分菌草刈割后可直接作為青綠飼料，或制作青貯飼料、發(fā)酵飼料；另外，栽培食藥用菌產(chǎn)生的菌糟可作為飼料原料或飼料添加劑。

福建農(nóng)林大學(xué)國(guó)家菌草工程技術(shù)研究中心選育出巨菌草、綠洲1號(hào)等優(yōu)良生產(chǎn)品種，具有產(chǎn)量高、質(zhì)量好、水分利用率高、經(jīng)濟(jì)效益好、飼用價(jià)值高等特點(diǎn)。中心團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)測(cè)定了菌草、菌糟營(yíng)養(yǎng)成分，采用康奈爾凈碳水化合物和凈蛋白質(zhì)體系評(píng)價(jià)54種常見(jiàn)菌草與4種菌糟的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，建立其營(yíng)養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)；研發(fā)菌草青貯和菌糟飼料化技術(shù)，巨菌草青貯后pH為3.94，氨態(tài)氮與總氮的比值為2.97，感官評(píng)定為一級(jí)優(yōu)良，達(dá)到《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》優(yōu)質(zhì)牧草標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)了飼用價(jià)值，制定了《菌草菌糟飼料標(biāo)準(zhǔn)》和《巨菌草青貯技術(shù)規(guī)范》；研究了菌草菌糟活性成分提取工藝，得到了高多糖含量的飼料添加劑。

一、菌草及菌物飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

1.巨菌草。巨菌草在熱帶和亞熱帶低海拔地區(qū)為多年生植物，是用系統(tǒng)選育法選育出的優(yōu)良品種，其植株高大，一般為3～5米，最高8米，在熱帶、亞熱帶、溫帶地區(qū)種植，一般每公頃年產(chǎn)鮮草可達(dá)300噸以上，在水、濕、肥等條件優(yōu)越的情況下可達(dá)500噸/公頃以上，作為青綠飼料極具潛力；一年生巨菌草粗蛋白含量為8%～16%，接近傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)豆科牧草苜蓿，并顯著高于一些禾本科如羊草、燕麥草以及秸稈牧草；粗脂肪含量與一些優(yōu)質(zhì)牧草相當(dāng)；結(jié)構(gòu)性碳水化合物組分在傳統(tǒng)牧草中亦處于中上水平。

丁銘等測(cè)定不同生長(zhǎng)期的巨菌草植株的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、無(wú)氮浸出物等指標(biāo)，與黑麥草、高粱草、甜高粱、玉米草、蘇丹草等飼草對(duì)比發(fā)現(xiàn)，巨菌草除粗蛋白質(zhì)含量略低于黑麥草外，各項(xiàng)參數(shù)與其他4種飼草相接近。巨菌草和青貯玉米的常規(guī)養(yǎng)分含量的分析結(jié)果表明，巨菌草干草的粗蛋白含量顯著高于青貯玉米干草。

2.青貯菌草。青貯牧草的好壞與青貯原料種類、刈割時(shí)期及青貯技術(shù)等密切相關(guān)，通過(guò)品質(zhì)鑒定可以判斷出青貯料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所根據(jù)德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)巨菌草青貯飼料的氣味、質(zhì)地、色澤進(jìn)行評(píng)分，巨菌草青貯飼料的感官評(píng)定為1級(jí)優(yōu)良。巨菌草青貯飼料的pH值為3.94，在4.2以下，符合優(yōu)質(zhì)青貯牧草的判定標(biāo)準(zhǔn)。青貯菌草的發(fā)酵指標(biāo)及感官評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表1。巨菌草和青貯玉米青貯草的感官指標(biāo)評(píng)分均在16分以上，因此可以給出感官評(píng)定的等級(jí)為1級(jí)優(yōu)良。pH均在4.2以下，而氨態(tài)氮與總氮的比值分別為2.97和3.40。

林芝等研究結(jié)果顯示，綠汁發(fā)酵液?jiǎn)为?dú)添加及其與纖維素酶或木聚糖酶復(fù)合添加均能顯著改善巨菌草青貯的品質(zhì)，證實(shí)巨菌草是適于青貯的原料。劉圈煒等研究表明，菌草青貯時(shí)添加復(fù)合酶制劑可使粗蛋白質(zhì)、乳酸含量提高，中性和酸性洗滌纖維、丁酸、氨態(tài)氮水平及pH降低，改善了菌草青貯發(fā)酵品質(zhì)。

3.菌草菌物飼料。菌草菌物飼料具有來(lái)源廣泛、反芻動(dòng)物易采食等優(yōu)點(diǎn)。菌草經(jīng)食藥用菌固體發(fā)酵后，不僅增加了原料中有效營(yíng)養(yǎng)成分的含量—富含蛋白質(zhì)、必需氨基酸、礦質(zhì)元素、含有菌絲體多糖、黃酮、生物堿、皂甙衍生物、植物甾醇等可以提高動(dòng)物機(jī)體免疫力和調(diào)節(jié)代謝功能的活性物質(zhì)，也提高了適口性和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率。常見(jiàn)菌草菌物飼料的營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2。一般食用菌菌糟的粗蛋白含量為6%～13%，粗纖維含量為10%～30%，粗脂肪含量為1%～5%；常見(jiàn)菌草菌物飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與一般食用菌菌糟相當(dāng)，其營(yíng)養(yǎng)成分相當(dāng)于糠麩類飼料和甜菜粕。

二、菌草及菌草菌物飼料在動(dòng)物飼養(yǎng)中的研究

1.魚類。李偉文研究以靈芝菌糟多糖作為魚類飼料添加劑的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，靈芝菌糟多糖不僅可提高羅非魚和歐洲鰻鱺的凈增重、相對(duì)增重率、特定生長(zhǎng)率，還可降低餌料系數(shù)，添加量在0.25%時(shí)各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)和餌料系數(shù)指標(biāo)最佳。

2.家禽。池雪林等人在蛋雞試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)靈芝、中草藥復(fù)方和靈芝菌糟有降低雞蛋膽固醇的作用，靈芝組和菌糟組提高了雞的產(chǎn)蛋量和飼料轉(zhuǎn)化率。

3.豬。林占熺等研究表明，菌草靈芝菌糟、菌草靈芝和中草藥飼料添加劑可有效防治仔豬腸炎痢疾，菌草靈芝菌糟作為一種免疫增強(qiáng)劑防治仔豬腸炎痢疾效果較好，痊愈率達(dá)到90%，遠(yuǎn)高于對(duì)照組的60%。劉建昌等人研究菌糟替代部分精料飼養(yǎng)育肥豬效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，菌糟替代部分精料后，可節(jié)省飼料用糧、降低飼料成本，全草粉菌糟效果較好。

4.反芻動(dòng)物。青貯巨菌草與青貯玉米、青貯飼用甜高粱飼喂育肥牛、育肥羊?qū)Ρ仍囼?yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，青貯巨菌草能夠替代青貯玉米和青貯飼用甜高粱滿足育肥牛對(duì)優(yōu)質(zhì)飼草料的需求，飼喂育肥羊增重效果優(yōu)于青貯玉米和青貯飼用甜高粱。杜森研究巨菌草對(duì)肉牛的增重效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，巨菌草青貯平均頭均日增重提高率17.6%，效果好于玉米秸稈青貯。劉圈煒研究表明，飼喂400克/噸復(fù)合酶制劑青貯菌草黑山羊日增重比飼喂新鮮菌草組提高15.54%，而采食量和料重比分別降低14.17%和25.67%，毛利潤(rùn)增加29.08%，飼料增重成本降低27.74%，且改善血清指標(biāo)。

奶牛日糧中添加2千克菌草杏鮑菇菌糟，產(chǎn)奶量增加9.42%，且奶牛血清中的免疫球蛋白M含量較對(duì)照組增加0.12克/升，月增收244.27元。菌草杏鮑菇菌糟作為飼料，可提高奶牛機(jī)體免疫力，降低飼養(yǎng)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。日糧中添加100克菌草靈芝菌糟水提物，產(chǎn)奶量提高4.02%，牛奶中乳蛋白含量提高4.49%，提高奶牛血清中免疫球蛋白A含量和血清抗氧化能力，提高奶牛機(jī)體免疫力和牛奶品質(zhì)。

三、菌草技術(shù)、菌草及菌物飼料化技術(shù)推廣應(yīng)用情況

在國(guó)內(nèi)，菌草技術(shù)項(xiàng)目成果通過(guò)科技部星火計(jì)劃、福建對(duì)口幫扶寧夏、智力援疆、科技援藏和中國(guó)扶貧基金會(huì)科技扶貧等各類項(xiàng)目，應(yīng)用推廣至我國(guó)31個(gè)省市自治區(qū)506個(gè)縣市，建立了65個(gè)示范基地。近3年來(lái)，以草代木栽培食藥用菌、發(fā)展畜牧業(yè)等菌草高效利用，示范推廣面積45537公頃，新增銷售額39.6億元，新增利潤(rùn)7.9億元，帶動(dòng)農(nóng)戶95680戶，新增就業(yè)崗位19683人次，貴州省黔西南布依族苗族自治州2.1萬(wàn)貧困戶通過(guò)發(fā)展菌草業(yè)擺脫貧困。

表2 常見(jiàn)菌草菌物飼料的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分

以陜西省延安市為例，菌草畝產(chǎn)量為15.3噸，飼草玉米畝產(chǎn)量為5.8噸，紫花苜蓿畝產(chǎn)量為3噸左右，菌草產(chǎn)量遠(yuǎn)高于飼草玉米和紫花苜蓿。菌草粗蛋白含量達(dá)13.4%，粗脂肪含量2.91%，而飼草玉米粗蛋白含量?jī)H為7%。用菌草代替苜蓿養(yǎng)羊試驗(yàn)，菌草適口性好，采食速度快，日增重效果明顯，飼料成本降低。2017年，延安市種植菌草1.8萬(wàn)畝，出售商品草1800噸，價(jià)值120萬(wàn)元，剩余牧草用于舍飼養(yǎng)畜新增利潤(rùn)900萬(wàn)元。

四、前景與展望

目前，菌草資源是農(nóng)業(yè)資源中較為豐富且尚未大量開(kāi)發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展資源。巨菌草是C4植物，光能利用率高，分蘗生長(zhǎng)能力較強(qiáng)，1年可刈割多次，具有收割期集中且周期較短的優(yōu)勢(shì)。

近年來(lái)，優(yōu)質(zhì)高效牧草的需求成為限制我國(guó)畜牧業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵因素。菌草以其植株高大、抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量高、粗蛋白和糖分含量高等優(yōu)點(diǎn)得到畜牧行業(yè)的廣泛關(guān)注，但菌草在畜牧業(yè)推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱。從目前發(fā)展來(lái)看，草畜產(chǎn)品的市場(chǎng)需求大，發(fā)展前景廣闊。因此，菌草作為一種優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的草食動(dòng)物粗飼料，具有較高的飼用價(jià)值和推廣價(jià)值，是拓寬飼草來(lái)源，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)現(xiàn)代畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首選飼草。菌草菌物飼料尤其是菌草菌糟的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。