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蛋白桑:桑树作为畜禽饲料的研究及发展

时间:2020-05-06|作者:转载于蛋白桑兴农


   随着畜牧业的发展,常规饲料源日益紧张,为了提高畜禽产品质量和解决饲料短缺问题,需要寻找新的饲料源。桑叶作为一种植物高蛋白资源,也进入了畜牧业生产者的视野,引起了人们的广泛关注。本文简要介绍了桑树作为畜禽饲料的研究和发展。

   1、饲料桑是蚕桑业发展的-一个新趋势

   随着我国市场经济体制的逐步建立与完善,经济多元化的发展,作为传统产业的蚕桑业,出现了优势下降、产业萎缩的局面。产业发展面临转型。为使蚕桑产业快速、可持续发展,以桑树生态产业成为蚕桑业发展的一个最重要的方向。桑树枝叶作为畜禽饲料,在桑树生态产业的构架中有及其重要的作用。

   桑树一直作为家蚕饲料,其生态作用和资源的高效利用长期被忽视。近10年来,桑树作为生态林树种在防沙治沙、石漠化治理、水土保持、盐碱地治理、矿山修复、重金属污染修复、退耕还林等方面发挥的作用,逐渐被发掘。数千年的栽桑养蚕历史,为桑树的遗传资源生物学特性、栽植技术研究和产业开发积累了丰富成果。饲料桑营养丰富,同时又能在没有灌溉条件的荒山,沙漠、荒漠地区生长。饲料桑的生产与生态文明建设的有机结合,对于脆弱区生态环境综合治理具有重要作用,还可在更高的水平上实现生态环境脆弱区的自然一资源一经济一社会的可持续发展。

   桑树环境适应能力极强,在土壤pH4.5-8.5、含盐量0.9%的条件下依然能够正常生长好。桑树既喜深厚、疏松、肥沃的土壤,也能在土层瘠薄、养分贫乏的土地中生长。桑树在年降水量少到300 - 600mm的干旱半干旱荒漠区,仍然能在自然状态下生长良好,甚至在降水量不足150mm的沙漠区,也能自然生长发育。最极端的例子是,在年平均温度12- 16C、年日照时数1 460-1 981h,年平均降水量33 - 57mm、 年平均蒸发量1 333mm的新疆亚热带干燥沙漠地区,桑树也能生长。成林桑园有很强的抗旱和抵御自然灾害的能力,同样30年生的树种,桑树在北纬42C、年降水量300mm的干旱沙地中生长量为刺槐、榆树的五倍。桑树强大的根系,使得它具有强大的防风固沙保土功能,在土壤墒情较好时,一般不需要浇水即能栽植成活。

   桑树对涝害也有一定的耐受性,在河流两侧河漫滩上广泛分布的桑园就是最好的例证。据调查,成林桑树受在生长期淹20d甚至更长时间都不会死亡,这在其它旱地植物中很少见。桑树在休眠期对涝害的耐受性特别强,三峡库区消落带在超过10m水深下淹没长达150d,水消退后,桑树仍能萌芽生长,是消落带出露地表后生长最好的树种。

   桑树能抵抗-30C的低温冻害,也能耐40C的高温”。桑树处于深休眠状态抗寒性最强,在生长期间的细胞也具有抵御冻害的能力。

   2010,我国饲料粮消费量约为1.81亿t,随着人口的不断增长,土地资源的短缺,常规饲料源日益紧张,为了提高畜禽产品质量和解决饲料短缺问题,新型饲料资源的开发已成为畜牧业可持续发展的紧迫课题。桑叶作为一种植物高蛋白资源,也引起了人们的广泛关注。

   利用桑树对生态环境的广泛适应性,在我国非耕地大规模的栽植桑树,可减少我国植物蛋白源生产占用的优质耕地,还可以增加植被,改善生态环境,同时也可开拓新的饲料源来缓解饲料不足问题,也是当前解决植树绿化、退耕还林和畜牧业矛盾的有效途径。例如,为了制止沙漠扩展,解决牧区缺饲草矛盾,以及为建设牧区创造有利条件,在我国甘肃、吉林等地建立了以饲料桑为主的灌丛草地,这种灌丛草地抗逆性强,生命力旺盛,不但改变草地的营养结构,增加粗蛋白的含量,而且不用灌溉,年降水量在300mm以上地方就可以自然正常生长,既可防治风沙和防止水土流失,又是优质饲草。而且极有利于草本牧草的自然恢复。

   利用桑树中富含的生物活性物质,还可以延伸和丰富蚕丝产业链,培育循环经济模式,以此带动我国脆弱生态区的生态与经济可持续发展。

   2、桑叶做饲料的研究历史

   蚕桑业发源于中国,至今已有7 000多年的历史。我国自古就有用桑叶饲养畜禽的习惯。元代《农桑辑要》中转载了金朝和西夏地区流行的著名农书《士农必用》中的记载:“桑欲落时,捋叶。...泥封收囤。至腊月内,捣磨成面。...可多收。饲蚕余剩作牛料,牛甚美食。”说明在宋朝我国就开始用桑叶饲养畜禽了。明朝崇祯年间的《沈氏农书》还记载了杭嘉湖一带出现的以青草、枯桑叶养羊,以羊粪壅桑的农牧结合生产形式。

   新中国建国以来,桑叶作为家蚕的主要饲料,各蚕区都有利用剩余桑叶作为畜禽饲料的习惯。20世纪90年代开始,桑叶作为畜禽饲料的研究逐渐兴起。2000年联合国粮农组织(FAO)召开了“桑树在动物生产应用( mulberry for animal production)”的 电子研讨会,2001年又在杭州举行了“利用桑叶资源发展畜牧业生产”的国际会议,会议主题涉及桑树的化学成份及营养价值、饲养体系、动物饲养效果,以及作为饲料的桑树栽培模式、收获、处理与保存等相关内容。以后随着蚕桑业多元化发展的推进,桑树作为畜禽饲料的研究越来越多,大量的研究主要集中在研究桑叶饲料的营养成份,和研究桑叶饲料的活性物质的功能,以及牛、山羊、绵羊、湖羊、猪、兔、蛋鸡、肉鸡等的动物饲养试验,并取得了大量成果。至2012,中华人民共和国农业部第1773号公告公布了《饲料原料目录》,桑叶、桑枝、桑椹、桑白皮均被收录在目录中。

   3、饲料桑应用和研究情况

   在20世纪初,意大利已意识到了桑叶饲喂奶牛的价值,印度也有利用桑叶饲养不同家畜的研究报告,20世纪80年代,美洲的一些国家,已将桑树作为主要的饲料基地。日本、古巴、法国、意大利、韩国和我国都先后开展用桑叶作为家畜营养基础物质的研究及饲养试验。对桑叶作为动物饲料研究最多的国家是古巴,它被视作为该国畜牧业生产少依赖进口,保持平衡稳定可持续发展战略的重要组成部分。目前日本和意大利主要利用桑叶生产高级饲料发展畜牧业,法国、意大利把桑叶作为奶牛和小型反刍动物饲草生产战略,在肯尼亚和坦桑尼亚桑叶也被作为奶牛、山羊饲料的主要来源,韩国桑叶主要被用作鹿的饲料,印度在养蚕的基础上,已向畜牧、养鱼、保健食品等方面研究开发。

   不同的地区,不同的栽植形式,其桑树的产叶量不同。一般来说,专用桑园占绝大多数,其土地生产率高,单位面积土地上产桑叶量也高,大约每年每公顷在20 - 30t。与其他常见饲用原料作比较单位面积桑树的产叶量和饲用率最高,产叶量高于苜蓿37.2%.大叶刺槐58.7%、杨树叶51. 2%及荒漠草原产草量91. 3% ;饲用率除低于大叶刺槐以外,比苜蓿高4. 8%、比杨树叶高9.6%、比荒漠草原高16. 2%

   干桑叶粗蛋白含量约为22%-35%,此外,干桑叶中的粗脂肪含量约为6%,可溶性碳水化合物含量约为25%。桑叶的营养价值比禾本科牧草高80%- 100%,比豆科牧草高40%-50%,其营养成份与优良牧草苜蓿接近。检测结果表明,桑叶中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、粗灰分、含钙量均明显高于苜蓿、青刈玉米、玉米青贮3种主要青绿饲料,也高于大叶刺槐和速生杨2种常用木本植物叶冠饲料。桑叶中矿物质种类多且含量丰富,尤其以KCa含量较高,100g干桑叶中含K 3 101mg ,Ca 2 699mg,比红虾或鱼粉中Ca的含量(2.2%)还要高0-21。桑叶中的粗蛋白和氨基酸总量虽然不及大豆粉高,但每种氨基酸组成大体与脱脂大豆粉一致,且各种氨基酸占总氨基酸的比例趋向一致;另外桑叶中的必需氨基酸蛋氨酸的含量高,而脱脂大豆粉中基本不含蛋氨酸。桑叶中的维生素含量丰富,同时还含有黄酮及黄酮苷类、甾类成分、挥发油成分、微量元素等,能提高畜禽的抗病能力。与苜蓿相比较,桑叶粉中粗蛋白含量比苜蓿粉高10. 61% ,粗脂肪低12. 5% ,粗纤维低50% ,碳水化合物高32. 14%,灰分和总能量相当。桑叶中谷氨酸、蛋氨酸、赖氨酸含量较高,这几种氨基酸对动物糖代谢和蛋白质代谢具有重要作用,作为畜禽饲料对动物蛋白合成具有重要意义。比较苜蓿和甘薯、大豆粕的氨基酸组成,桑叶中氨基酸种类达到18,而甘薯叶、大豆粕的氨基酸只有12;桑叶中必需氨基酸含量达到43%,而甘薯叶、大豆粕的必需氨基酸的含量分别只有5.5%13.1%。因此,桑叶是--种营养价值优良的畜牧业新饲料源。

   桑叶作为家畜饲料具有很高的消化率,通常情况下为70%- 90%,并且有很好的适口性。例如:山羊对桑叶干物质的采食量很高,可达到其体重的4.2%;桑叶作为产乳母牛的补充料,能提高产奶量并降低饲料成本;作为幼犊牛的补充料,可以节约乳或代乳料的消耗量,并促进牛犊瘤胃的发育和生长。

   桑树的产叶量和饲用率最高,其中单位面积的产叶量高于苜蓿的37. 2%、大叶刺槐的58.7%、杨树叶的51.2%及荒漠草原产草量的91.3%,饲用率除低于大叶刺槐以外,比苜蓿高4. 8%、比杨树叶高9. 6%、比荒漠草原的饲料草高16.2%。据测算,一般产叶量水平桑园每公顷约产20- 30t桑叶,可以饲养25 - 35个绵羊单位,是宁夏荒漠草原单位面积载畜量的15倍以上,比封山禁牧后的北方草地的单位载畜量高出8倍左右。干桑叶即可直接喂牛、羊,还可与其他饲料配合用于饲养其他家畜,一般在鸡饲料中添加5%- 10%、猪饲料中添加25%-30%、兔饲料中添加10%-15%的干桑叶较为适宜。

   桑树作为一种营养成分全面的高产饲料资源,还具有对环境的适应性广、抗逆性强、耐涝、耐渍、耐旱、耐盐碱、耐贫瘠,同时还有耐剪伐、生长快、产量高等特点。作为畜禽饲料,与其他植物饲料比较,有以下几个优势:(1)桑树对土壤酸碱度适应性较强,具有耐严寒和耐高温的特:,- 30°C40C都可正常生长,桑树根系发达、抗沙埋能力极强,适合在沙漠地区种植。桑.树还耐贫瘠,在贫瘠的土石质山区也可正常开花结果;(2)桑叶是一种营养成分全面的饲料资源,桑叶中蛋白质含量与优质牧草相当,干桑叶中的粗蛋白含量为22%- 35%,并且从易消化的营养角度来看,桑叶所产生的营养高于大多数传统饲料;(3)桑树可根据需要剪伐成各种树形,采伐方便,一年可多次剪伐采叶;(4)桑树可以在很多恶劣环境,如重度石漠化地区、总盐度1%以下的盐碱地、矿山废弃地、年降雨量在200mm以上的干旱半干旱地区正常生长。如果幼苗期结合滴灌,桑树甚至在新疆年降雨量150mm的沙漠地区也能正常生长;(5)种植桑树可以跟退耕还林、绿化荒山、治理水土流失、治理沙化、荒漠化土地结合起来,还可以达到生态效益与经济效益、农民当前利益和长远利益的高度统一。

   4、饲料桑的发展问题

   桑饲料作为畜禽饲料具有极大的开发潜力。桑叶具有极好的适口性,可促进家畜良好生长,所产生的营养高于大多数传统饲料。桑叶可用作山羊,绵羊和兔子的主要饲料,可作为补充饲料替代奶牛的精饲料,也可用作单胃动物如猪等动物日粮中的饲料成分。近年来,动物学家,特别是联合国粮农组织(FAO)的专家一致赞同桑树叶是一种巨大的尚未开发的潜在的动物饲草资源。

   从生态产业建设的视角来看,桑树是速生木本植物,具有根深叶茂、抗污染、抗风沙、抗旱、耐盐碱、适生性强、易于栽培抚育的特点;桑树对光、热、水、土等自然环境条件的宽广生态适应性,从客观上使其具有水土保持、防风固沙、水源涵养、净化空气等多种生态防护功能。

   桑叶用作畜牧业饲料,可以改变传统的蚕桑产业结构,提高行业的经济效益;同时桑叶作为饲料既可用作畜禽的基础性营养物质,也可作为非常规蛋白饲料的替代品,桑树还具有明显的生态效益。但是我国现有的桑树栽培技术都是以丰产为目标,桑树作为一种饲料源应用于畜牧业和生态建设,还缺乏完善的应用理论基础和系统的技术体系支撑。因此,有必要对饲料桑的一些科学技术问题,如桑叶的饲料价值评价及加工工艺、饲料桑专用品种选育、抗营养因子的分析和合理利用问题、栽培及采收形式和机械、以及桑叶饲料生产机械研发等方面展开系统的研究,并在其示范推广中逐步建立起有利于推动饲料桑生态产业高效发展的技术体系。

   我国继家蚕基因组之后,又完成了桑树基因组计划,无疑将有力地推进桑树功能基因及分子生物学研究,提高桑树科学研究的地位和水平;也为饲料桑产业发展提供了新的支撑。因此以“中国桑树基因组研究计划”为背景,与饲料桑生态产业发展密切相关的科学和技术问题包括:(1)以优良品种改良和创新为目标的桑树功能基因研究:针对各种不同生态类型区和典型生态环境脆弱区,对饲料桑的生态性状和经济性状进行遗传改良。(2)饲料桑产业的土地生产力模式研究:以不同生态类型区桑树栽培模式与品种的初级生产力为起点和基础,研究初级生产力、第二性生产力(草食畜禽)、第三性生产力、农业生产力的形成机理及转化途径;定量评价桑树生态产业对当地农村产业结构调整的贡献率。(3)饲料桑产业的水土保持生态环境效应评价指标体系研究:针对各种不同生态类型区、典型生态环境脆弱区的自然条件和社会经济条件,构建不同的水土保持生态环境效应评价指标体系,提出评价模型和生态-经济阙值。(4)饲料桑产业化模式及关键技术研究,提出各个生态类型区、典型脆弱区的生态桑产业化经营模式及配套的关键技术体系。(5)如桑叶的饲料价值评价及加工工艺、饲料桑专用品种选育、抗营养因子的分析和合理利用问题、栽培及采收形式和机械、以及桑叶饲料生产机械研发等方面展开系统的研究,并在其示范推广中逐步建立起有利于推动饲料桑生态产业高效发展的技术体系。

   数千年的栽桑养蚕历史,为桑树的遗传资源、生物学特性、栽植技术研究和产业开发积累:了丰富成果。饲料桑营养丰富,同时又能在没有灌溉条件的荒山、沙漠、荒漠地区生长。饲料桑的生产与生态文明建设的有机结合,对于脆弱区生态环境综合治理具有重要作用,还可在更高的水平上实现生态环境脆弱区的自然一资源一经济一社会的可持续发展。根据不同生态类型区的立地条件和当地市场客观需求,构建生态效应最优化和经济效益最高化的饲料桑生产体系,为我国典型生态脆弱区的环境治理提供生态经济型植被恢复模式的成功范式和重要借鉴,以促进我国脆弱生态区的生态环境与畜牧业可持续发展。


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