菌草及菌物飼料化技術研究與應用

文│林占熺（福建農林大學菌草研究所/國家菌草工程技術研究中心）

菌草是指可作為栽培食藥用菌的草本植物，是指“菌”與“草”交叉的科學研究與產業發展的新領域，是一種新型生物材料和重要農業資源，是為解決“菌林矛盾”應運而生的產物。經過30余年發展，菌草技術已成為包括菌草組培快繁育苗、菌草標準化種植、菌草生態治理（防風固沙、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、菌草生物質能源和材料等多學科、多領域交叉的綜合性應用技術。

經過30多年研究和實踐，總結提出菌草草種選育的標準目標：一是光合作用率高；二是富含內生菌且固氮作用強；三是根系發達，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，營養豐富，綜合利用價值高；六是抗逆性強，適應性廣。目前，菌草除芒萁、五節芒、類蘆、蘆竹、蘆葦等野生的草本植物外，還包括巨菌草、象草、紫象草、香根草、綠洲1號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、發酵飼料；另外，栽培食藥用菌產生的菌糟可作為飼料原料或飼料添加劑。

福建農林大學國家菌草工程技術研究中心選育出巨菌草、綠洲1號等優良生產品種，具有產量高、質量好、水分利用率高、經濟效益好、飼用價值高等特點。中心團隊系統測定了菌草、菌糟營養成分，采用康奈爾凈碳水化合物和凈蛋白質體系評價54種常見菌草與4種菌糟的營養價值，建立其營養成分數據庫；研發菌草青貯和菌糟飼料化技術，巨菌草青貯后pH為3.94，氨態氮與總氮的比值為2.97，感官評定為一級優良，達到《青貯飼料質量評定標準》優質牧草標準，評價了飼用價值，制定了《菌草菌糟飼料標準》和《巨菌草青貯技術規范》；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、菌草及菌物飼料營養價值

1.巨菌草。巨菌草在熱帶和亞熱帶低海拔地區為多年生植物，是用系統選育法選育出的優良品種，其植株高大，一般為3～5米，最高8米，在熱帶、亞熱帶、溫帶地區種植，一般每公頃年產鮮草可達300噸以上，在水、濕、肥等條件優越的情況下可達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%，接近傳統的優質豆科牧草苜蓿，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質牧草相當；結構性碳水化合物組分在傳統牧草中亦處于中上水平。

丁銘等測定不同生長期的巨菌草植株的粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、無氮浸出物等指標，與黑麥草、高粱草、甜高粱、玉米草、蘇丹草等飼草對比發現，巨菌草除粗蛋白質含量略低于黑麥草外，各項參數與其他4種飼草相接近。巨菌草和青貯玉米的常規養分含量的分析結果表明，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、刈割時期及青貯技術等密切相關，通過品質鑒定可以判斷出青貯料的營養價值的高低。中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所根據德國農業協會的評定標準對巨菌草青貯飼料的氣味、質地、色澤進行評分，巨菌草青貯飼料的感官評定為1級優良。巨菌草青貯飼料的pH值為3.94，在4.2以下，符合優質青貯牧草的判定標準。青貯菌草的發酵指標及感官評定結果見表1。巨菌草和青貯玉米青貯草的感官指標評分均在16分以上，因此可以給出感官評定的等級為1級優良。pH均在4.2以下，而氨態氮與總氮的比值分別為2.97和3.40。

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

3.菌草菌物飼料。菌草菌物飼料具有來源廣泛、反芻動物易采食等優點。菌草經食藥用菌固體發酵后，不僅增加了原料中有效營養成分的含量—富含蛋白質、必需氨基酸、礦質元素、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物機體免疫力和調節代謝功能的活性物質，也提高了適口性和營養物質的消化利用率。常見菌草菌物飼料的營養成分見表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%；常見菌草菌物飼料的營養價值與一般食用菌菌糟相當，其營養成分相當于糠麩類飼料和甜菜粕。

二、菌草及菌草菌物飼料在動物飼養中的研究

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果發現，靈芝菌糟多糖不僅可提高羅非魚和歐洲鰻鱺的凈增重、相對增重率、特定生長率，還可降低餌料系數，添加量在0.25%時各項生長指標和餌料系數指標最佳。

2.家禽。池雪林等人在蛋雞試驗中發現靈芝、中草藥復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蛋量和飼料轉化率。

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劑防治仔豬腸炎痢疾效果較好，痊愈率達到90%，遠高于對照組的60%。劉建昌等人研究菌糟替代部分精料飼養育肥豬效果時發現，菌糟替代部分精料后，可節省飼料用糧、降低飼料成本，全草粉菌糟效果較好。

4.反芻動物。青貯巨菌草與青貯玉米、青貯飼用甜高粱飼喂育肥牛、育肥羊對比試驗結果發現，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優質飼草料的需求，飼喂育肥羊增重效果優于青貯玉米和青貯飼用甜高粱。杜森研究巨菌草對肉牛的增重效果時發現，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%，毛利潤增加29.08%，飼料增重成本降低27.74%，且改善血清指標。

奶牛日糧中添加2千克菌草杏鮑菇菌糟，產奶量增加9.42%，且奶牛血清中的免疫球蛋白M含量較對照組增加0.12克/升，月增收244.27元。菌草杏鮑菇菌糟作為飼料，可提高奶牛機體免疫力，降低飼養成本，增加經濟效益。日糧中添加100克菌草靈芝菌糟水提物，產奶量提高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，提高奶牛機體免疫力和牛奶品質。

三、菌草技術、菌草及菌物飼料化技術推廣應用情況

在國內，菌草技術項目成果通過科技部星火計劃、福建對口幫扶寧夏、智力援疆、科技援藏和中國扶貧基金會科技扶貧等各類項目，應用推廣至我國31個省市自治區506個縣市，建立了65個示范基地。近3年來，以草代木栽培食藥用菌、發展畜牧業等菌草高效利用，示范推廣面積45537公頃，新增銷售額39.6億元，新增利潤7.9億元，帶動農戶95680戶，新增就業崗位19683人次，貴州省黔西南布依族苗族自治州2.1萬貧困戶通過發展菌草業擺脫貧困。

表2 常見菌草菌物飼料的常規營養成分

以陜西省延安市為例，菌草畝產量為15.3噸，飼草玉米畝產量為5.8噸，紫花苜蓿畝產量為3噸左右，菌草產量遠高于飼草玉米和紫花苜蓿。菌草粗蛋白含量達13.4%，粗脂肪含量2.91%，而飼草玉米粗蛋白含量僅為7%。用菌草代替苜蓿養羊試驗，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1.8萬畝，出售商品草1800噸，價值120萬元，剩余牧草用于舍飼養畜新增利潤900萬元。

四、前景與展望

目前，菌草資源是農業資源中較為豐富且尚未大量開發利用的可持續發展資源。巨菌草是C4植物，光能利用率高，分蘗生長能力較強，1年可刈割多次，具有收割期集中且周期較短的優勢。

近年來，優質高效牧草的需求成為限制我國畜牧業穩定發展的關鍵因素。菌草以其植株高大、抗逆性強、產量高、粗蛋白和糖分含量高等優點得到畜牧行業的廣泛關注，但菌草在畜牧業推廣應用的基礎研究相對薄弱。從目前發展來看，草畜產品的市場需求大，發展前景廣闊。因此，菌草作為一種優質高產的草食動物粗飼料，具有較高的飼用價值和推廣價值，是拓寬飼草來源，增加農民收入，促進現代畜牧業可持續發展的首選飼草。菌草菌物飼料尤其是菌草菌糟的開發應用，具有可觀的經濟效益和生態效益。