楊淑芬 方熱軍,?
(1湖南農業大學動物科技學院,長沙410128
2湖南畜禽安全生產協同創新中心,長沙410128)
湖南省主要飼料資源現狀及影響因素
楊淑芬1,2方熱軍1,2,?
(1湖南農業大學動物科技學院,長沙410128
2湖南畜禽安全生產協同創新中心,長沙410128)
湖南省是農業大省,湖南素有“漁米之鄉”的美譽,農產品品類十分豐富。本文通過對湖南省主要飼料原料生產現狀的調查,分析了湖南省主要飼料資源的產量、分布地區、需求量及利用現狀;對影響飼料原料營養價值的幾個主要因素進行了綜述。
湖南省;飼料資源;生產現狀;影響因素
飼料是畜牧業賴以發展的物質基礎,飼料成本約占整個畜禽養殖成本的60-70%。三十年來,我國飼料工業取得了巨大成就,走過了許多發達國家五十年甚至上百年才走完的歷程,實現了世界第一大飼料生產國的飛躍,2015年湖南省飼料總產量已達1075萬噸。湖南省飼料工業快速發展的同時,也一直面臨著一些新矛盾和新問題。突出表現在,飼料資源短缺愈加嚴重,產地與養殖企業布局不合理,礦物元素添加劑使用缺乏科學依據和養殖業排泄物污染問題嚴重等。這些問題嚴重制約了湖南省飼料工業的穩定、健康和可持續發展。這些問題解決的工作基礎,在于飼料資源的基本數據信息。七五以來,湖南省一直未對畜禽飼料資源進行系統、專門的調研,尤其是對飼料資源的存量分布和營養價值等情況很不清楚,在很大程度上限制了湖南省畜禽飼料資源的有效開發和利用。隨著國民經濟快速發展及人民生活水平不斷提高,既要滿足國人對畜牧、水產品不斷增長的物質需求,又要促進現代飼料工業全面協調可持續健康發展;既要促進飼料產業及其與之相關行業的發展,又要帶動農村經濟的全面協調發展;這對于資源稀缺的湖南來說,如何合理、科學的利用自有飼料資源,是飼料產業發展面臨的緊迫而且具有現實意義的問題。
隨著飼料工業的發展,我國已出現飼料原料短缺的情況,而且有可能成為今后畜牧業發展的瓶頸之一。我國飼料的總產量已由2008年的1.37億噸增加到2015年的2億噸,增加了46%。與之相比,我國糧食增長幅度相對較低,2008-2015年間僅增加17.6%。據專家預測,2030年我國人口達到最高峰16億時,糧食的總需求量為7.43億噸,超過目前生產能力的50%。同時耕地面積進一步縮小,大約只有現在的80%。雖然有關專家指出,通過增加復種指數和利用科學技術提高單產。我國糧食產量在2030年可望達到7.1億噸。但這仍存在明顯變數。到2020年、2030年,我國糧食原糧需求的50%將用作飼料。可以說解決2l世紀中國的糧食問題,實際上是解決養殖業所需的飼料糧問題。農產品副產物中蛋白質等營養物質豐富,但是其綜合利用率很低。我國農產品加工綜合利用率只有40%,而發達國家的農產品加工綜合利用率達90%。綜合利用率低導致大量農產品資源沒能物盡其用,白白地被浪費掉。豆粕與魚粉等優質蛋白缺乏,必須依賴大量的進口;棉籽餅粕、菜籽餅粕等雖然蛋白含量高,但未被高效的利用起來。
湖南是一個農業大省。全省有耕地378.9萬公頃,農林牧漁業從業人數1857.39萬人。湖南素有“漁米之鄉”的美譽,農產品品類十分豐富。糧食、油料、棉花、牲豬等主要農產品享譽全國。2015年,湖南省糧食總產量3001.26萬噸,全省飼料總產量1075萬噸,較2008年分別增加了1.1%、36.4%,與飼料產量相比,我國糧食增長幅度相對較慢。2015年畜牧業產值占農業產值的比重從2010年的30%提高至2015年的36%。
2.1 能量飼料
放眼全球,能夠作為能量飼料來源的主要有玉米、小麥、大麥、高粱、稻谷等。這類飼料的特點是含有豐富的碳水化合物,占干物質的70%-80%,其中主要是淀粉,占80%-90%,消化能多在13MJ/kg以上。2015年能量飼料的市場規模增長至635萬噸,并以每年14%的速度增長,綜合上述情況,如何合理開發利用自有能量飼料資源,緩解原料短缺問題已經不容忽視。
2.1.1 玉米
玉米在飼料中的用量高達75%,2015年,中國玉米總產量達22458萬噸,湖南省2015年玉米總產量為188.83萬噸,僅占全國總產量的0.8%,全省配合飼料玉米需要量約為490萬噸,濃縮飼料玉米需要兩約為145萬噸,預混合飼料玉米需要量約為412.5萬噸,合計全省飼料用玉米需要量約為1047.5萬噸。由于湖南省不是玉米主產區,供不應求的局面導致大量進口外地玉米,從而忽視了本地自有的飼料資源。
2.1.2 稻谷
我國畜牧業處于快速發展階段,能量飼料的原料缺乏導致玉米及小麥等的價格一直處于高位,尋求新的能量飼料原料迫在眉睫。稻谷是我國乃至亞洲產量最大的糧食作物,湖南省更是稻谷生產大省,主要集中在常德、益陽和岳陽等地。2015年全省稻谷總產量為2644.81萬噸,占全國稻谷總產量的12.7%,居全國前列。在南方地區,大量早稻都因口感差等原因成為飼料原料,研究表明稻谷40%替代飼糧中的玉米對AA肉雞體增質量、料重比及屠宰性能均無顯著影響。汪容生和羅永剛(2012)的研究也表明,稻谷可部分替代玉米用于黃羽肉雞飼糧。李麗立等(2002)也報道稻谷完全替代玉米的情況下肉鴨仍能獲得較好的生長。由于稻谷中含有稻殼導致其粗纖維和粗灰分含量較高,表觀代謝能值較低,如果對稻谷進一步脫殼加工成糙米、米糠,營養價值相對會提高。湖南省是稻谷生產大省,合理利用稻谷在家禽飼料中的應用,既可節約飼料成本,避免浪費,更能充分利用自有飼料資源。
2.2 蛋白飼料
飼料是畜牧業發展的基礎,而蛋白飼料缺乏一直是我國畜牧業發展的主要障礙和瓶頸。目前我國蛋白飼料年需求量約6000萬噸,每年需進口3000萬噸,進口量居世界第一。湖南省2015年生產配合飼料947萬噸,需要蛋白質飼料236.75萬噸(以25%計算),目前湖南省蛋白質資源主要有豆類、餅粕類、輕工業的副產品廢液、廢渣、肉食行業的豬血、青綠飼料、苧麻葉等。
2.2.1 豆類
當前我省食物結構和飼料結構中,蛋白質資源短缺,是一個普通性突出問題。豆類作物蛋白質含量達22%-38%,既可直接食用補充動物蛋白質食物的不足,又可間接利用(作飼料)轉換成動物蛋白質食物。大豆主要集中在我國黑龍江、吉林、遼寧等地,湖南省不是大豆主產區,2015年我省豆類總產量為34.32萬噸,僅占全國總產量的2.2%。
2.2.2 棉菜籽餅粕類
大量研究表明各種植物的籽實是優質廉價的蛋白質飼料資源。據統計,我國每年約有1300萬噸的棉籽、1400萬噸以上的油菜籽,年產餅粕類產品約有1300~1500萬噸,但其消化利用率低,只有30%~60%,從而造成資源的極大浪費。因此,合理開發利用蛋白質飼料資源已勢在必行。湖南省是油菜種植大省,油菜種植區域集中在洞庭湖平原,主要是常德、益陽、岳陽地區。2014年湖南省油菜種植面積129.8萬公頃,油菜籽總產量為202.65萬噸,比2010年增長了21.6%,占全國油菜籽總產量的13.7%,居全國前列。2014年湖南省棉花種植面積13萬公頃,主要集中在澧縣、漢壽和臨澧縣,棉花總產量為12.9萬噸,棉籽粕年產量為10.7萬噸,僅占全國的2.8%。
2.2.3 苧麻
苧麻是我國南方地區重要的經濟作物之一,其韌皮纖維品質優良,是很好的植物紡織原料。此外,苧麻也可作飼料作物開發利用,其嫩莖葉營養價值豐富,可與苜蓿相媲美。苧麻葉中含有豐富的蛋白質、賴氨酸、類胡蘿卜素、維生素B2和鈣,是很好的植物性蛋白飼料原料。長期以來,苧麻主要是作為一種紡織原料被人們利用,所利用的纖維僅占其植株的15%,而近85%的苧麻副產物很少得到合理利用,造成了資源的極大浪費。苧麻副產物可以做成青貯飼料飼喂家畜,也可以粉碎后做成顆粒飼料供各種家畜、家禽以及魚類飼用。
2014年我省苧麻種植面積達10.5萬畝,年產1.62萬噸,主要分布在益陽、長沙、常德、岳陽等地。據測算每畝產鮮葉約1250公斤,全省苧麻干葉產量2677.5萬公斤,若開發利用,可解決26.5萬噸以上配合飼料的植物蛋白原料需要,將大大節約飼料成本,促進湖南省養殖業發展。
飼料中營養成分含量受不同地區土壤類型、飼料品種、氣候、施肥水平、加工方式等因素的影響,其中以不同地區土壤類型和飼料品種影響最大。
3.1 不同土壤類型
土壤是決定飼料原料中營養成分含量的重要因素,土壤中某種成分缺乏與過剩,將直接影響飼料原料中營養成分含量。一般來說,不同的地區的土壤中各營養成分含量不同。王浩等(2006)研究表明:不同土壤類型下小麥蛋白質含量表現為河潮土>棕壤>潮土>砂姜黑土>褐土。馬政華(2010)研究了不同土壤類型下小麥蛋白質含量表現為河潮土>棕壤>潮土>砂姜黑土>褐土。龐冰(2011)對5種不同土壤類型下飼用早稻的蛋白質含量進行了測定,結果表明,不同土壤類型下飼用早稻蛋白質含量差異較大,其中以灰黃泥類型下早稻蛋白含量最高,為12.2%,中性紫泥下最低,僅9.7%。楊永生(2009)研究表明:湖南省不同土壤類型飼料原料中微量元素含量不同,表現出不同程度的盈缺,總體為微量元素Fe足夠,悅u、Mn、Zn各有盈缺。王秋菊(2011)研究表明:黑龍江省不同土壤類型中的銅、錳、鐵、鋅含量與水稻子粒中各微量元素含量達極顯著正相關,水稻子粒中銅含量表現為黑土>白漿土>草甸土>鹽堿土;水稻子粒中錳的含量大小順序為白漿土>黑土>草甸土>鹽堿土;鐵含量表現為白漿土>黑土>鹽堿土>草甸土;鋅含量表現為黑土>白漿土>草甸土>鹽堿土。袁磊(2002)對山東省不同土壤類型條件下玉米、小麥、鼓皮、豆粕、棉粕中微量元素含量進行分析,結果表明:土壤類型顯著影響飼料原料微量元素含量。
3.2 不同品種
原料品種因素也是影響原料中營養成分含量的一個重要方面。飼料原料中營養成分含量受其品種、遺傳等因素的影響,原料品種不同,農作物營養成分也就不同,造成飼料原料中營養成分含量存在一定差異。韓杰華等(2014)以甘肅主產的8種小麥為原料,測定了其灰分、脂肪、蛋白質含量。結果表明:甘肅主產小麥中皋蘭和尚頭灰分含量最高,為2.33%,隴春26灰分含量最低,為1.51%;隴春26脂肪含量最高,為3.06%,甘春20脂肪含量最低,為1.07%;甘春20粗蛋白含量最高,為13.46%,隴春26含量最低,為8.92%。劉桂玲等(2012)對20個主栽甘薯品種的經濟性狀和營養成分含量分析,表明不同類型間的差異很大,同一類型不同品種間差異達到顯著或極顯著水平。粗淀粉含量和鮮薯產量呈極顯著正相關,粗蛋白與粗纖維含量呈極顯著正相關。姚豪穎葉等(2015)研究13種不同品種青稞原料營養成分含量,結果表明:不同產地不同品種的蛋白質、灰分、脂肪等營養成分均有所變異。張沛敏(2016)研究6個不同品種鮮食玉米的營養成分,結果表明:鮮食玉米含粗脂肪6.17%~13.63%、蛋白質9.57%~15.30%、淀粉58.90%~69.52%,說明鮮食玉米不同品種營養成分之間存在較大差異。Benefield等(2006)指出兩品種的全株青貯玉米的粗蛋白質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量有明顯差異。
3.3 不同季節
飼料原料營養成分含量除了受原料品種、土壤環境變化以外,季節影響也是很大一部分原因,同種原料在不同的季節,原料營養成分也會存在一定差異。目前有學者對中國草地不同區域和不同植被類型的產草量和牧草品質(7月末至8月初的生長季盛期)以及氣候和土壤因子對牧草品質的作用進行了深入研究。牧草的營養品質存在著時間動態,會隨著生長季階段的變化而改變。勇立(2007)的研究表明,川西北草原牧草鐵含量冷季比暖季高,而錳含量暖季高于冷季。周立業(2012)等對青海湖湖東區牧草進行分析,研究發現,牧草中悅u、Mn、Zn和Se含量在夏季存在顯著相關性,在秋季悅u和Zn含量顯著相關,而冬季只有土壤和牧草中的Mo具有一定的相關性。梁建勇等(2015)對甘南高寒牧區不同類型草地牧草營養品質進行測定,高寒草地6月牧草中粗蛋白含量較高,以后隨著生育期的推移其含量逐漸下降,進10月牧草枯黃期降到最低;而ADF和NDF有隨著牧草生育期的推移表現先降低后升高的變化趨勢,尤其到8月以后,氣溫降低,牧草開始枯黃,木質化程度增加,品質下降。趙彥光等(2012)評價了云貴高原石漠化地區2個人工草場的營養價值,永善試驗地10月牧草中的干物質、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纖維及無氮浸出物的含量均比7月增多。郭春華等(2007)對那曲地區尼瑪縣高寒草地不同月份圍欄內和圍欄外牧草礦物元素(悅a、P、K、Mg、悅u、Zn)含量進行測定,結果表明:同月份圍欄內與圍欄外的礦物元素含量差異不顯著,但不同季節的變異很大,夏秋季牧草悅a、P、悅u、Zn的含量高于冬春季。
3.4 施肥
隨著人們生活水平的提高,營養不良問題日益凸顯,前人對作物微量元素的研究多集中在各種因素對作物品質的影響上,忽視了各種因素對作物收獲物中微量元素含量、進而對整個農田生態系統的影響,且多以小麥、水稻等作物為研究對象。作物中的微量元素是人類獲取微量元素的直接途徑,而作物體內的微量元素受作物品種、氣候、地域、水分和施肥等因素的影響。農業措施(育種和施肥)是提高作物籽粒微量元素最有效的方法,其中富含礦質元素的新品種的選育是最可持續的辦法,然而育種是一個長期的過程,而肥料的施用是一個較快的辦法,也是對育種的補充。甲卡拉鐵等(2009)研究表明,隨著P肥施入量的增加,水稻糙米中的悅d含量減少,而莖葉中悅d含量增加。Losak等(2011)的研究表明:施用氮肥增加了玉米拔節期植株Zn和Fe含量,與低氮相比,高氮增加了籽粒Zn和Fe含量。而Feilet等(2004)的研究表明氮肥顯著降低玉米中悅a和Zn的含量,然而氮肥卻顯著增加Mn的含量。同時許多研究報道了氮肥對小麥和水稻籽粒礦質元素的影響。施用氮肥增加了小麥籽粒悅u、Fe和Zn的含量。朱先進(2009)研究表明:不同施肥處理作物中微量元素含量表現為Fe>Mn、n>悅u。磷肥能促進籽粒蛋白質積累及增加籽粒蛋白質含量蛋白質的合成有一定促進作用,且隨著施磷量的增加,籽粒中蛋白質含量明顯提高。南鎮武(2015)研究結果表明:隨施氮量的增加,小麥籽粒蛋白質和氨基酸含量上升,而淀粉和粗脂肪下降。郭孝(2013)研究結果表明:基施硒肥570-765g/hm2的情況下,能顯著提高裸燕麥果實中的粗蛋白含量,降低粗纖維的含量,對其他營養成分影響不顯著。
湖南省飼料原料主要集中在稻谷及其副品、稻草、菜籽餅粕類、苧麻等。蛋白原料不足,飼料資源在各地供給存在較大差異,粗飼料利用率低。農副產品資源開發利用不足,造成了一定的浪費。餅粕類資源開發技術落后,導致部分自有飼料資源未得到合理利用。在今后飼料資源開發利用中,應充分利用現有飼料資源,加大植物蛋白資源的開發力度,提高農副產品飼料利用率,促進湖南省飼料工業和畜牧業的健康發展。