王秀秀,魏 巍,王洪超,刘大森
(东北农业大学动物科学技术学院,哈尔滨 150030)
小麦在畜牧业中的应用及“东农冬麦1号”的开发利用
王秀秀,魏巍,王洪超,刘大森
(东北农业大学动物科学技术学院,哈尔滨150030)
摘要:我国是世界上最大的小麦生产国,年产小麦超亿吨,产量相对稳定。近几年,小麦因储存时间过长或保管不当,不能用作食用,只能在动物饲料中使用。由于玉米价格变高,因此用小麦代替玉米作为能量饲料越来越常见。经过近几年的试验研究,冬小麦“东农1号”在高寒地区黑龙江种植成功,且种植面积逐年增加。文章介绍了小麦在畜牧业上的应用及高寒地区冬小麦“东农1号”的开发利用。
关键词:小麦;饲料原料;畜牧业;东农1号;应用
小麦中营养物质含量丰富。小麦籽粒中富含淀粉、蛋白质、脂肪及各种维生素和微量元素,可以作为动物饲料中的能量饲料[1-6]。小麦秸秆富含纤维素,可以作为反刍动物饲料资源。小麦的产量居世界之首,在北欧一些地区,小麦作为动物饲料的利用量很大。
据统计,1997年全球小麦的生产量创记录,其中用作饲料的小麦占1/6。在我国,小麦是第二大粮食作物,主要为食用小麦,在饲料方面的应用较少。近年来,我国经济水平逐年增高,小麦连年增产,人们对食用小麦的品质要求也不断提高,因此存储时间过长可用作饲料的小麦量越来越多。本文就近年来小麦在动物饲料原料中的研究和应用作以综述。
在我国,玉米是畜禽配合饲料中主要的能量原料。由于玉米深加工占用了大量的玉米资源,使玉米价格逐年增高,饲料生产者寻找价格较为低廉的作物代替玉米。近年来,小麦价格低于玉米,使得小麦在畜禽饲料中的应用越来越广泛。
1.1小麦在肉鸡饲料中的应用
在肉鸡饲料中添加整粒的小麦在北欧很早就有应用,添加比例约为15%,不仅不会降低肉鸡的生产性能,还有利于提高饲料利用率,减少疾病,提高产品合格率。小麦在肉鸡饲料中替代玉米〉 25%时,非淀粉多糖(SNSP)含量增加,降低了营养物质的吸收,使肉鸡的生长受到抑制,而添加SNSP酶,不仅降低SNSP对肉鸡的影响,还提高营养素的利用率,改善生长性能[7]。
Short等用小麦作为Ross肉鸡的饲料日粮,测定回肠中氨基酸的消化率,试验中小麦为饲料蛋白的唯一来源,小麦样品包括4种:有B品种(粗蛋白质含量分别为102、130 g·kg-1)和H品种(粗蛋白质含量分别为96、128 g·kg-1),小麦样品在日粮中的含量为250、500和750 g·kg-1,其他营养成分包括脂肪(50 g·kg-1)、矿物质(50 g·kg-1)、维生素、纯玉米淀粉(50 ϑ 50)、葡萄糖、二氧化钛(惰性标记)等,结果表明,小麦中粗蛋白质含量的变化和表观可消化氨基酸含量的变化呈正相关,即粗蛋白质含量增加,表观可消化氨基酸含量也随之增加(P〈0.001)[8]。
1.2小麦在猪饲料中的应用
小麦的适口性比玉米好,小麦蛋白高于玉米,部分弥补了能值低的缺点,可节约蛋白质饲料,且可改善猪的胴体品质。有试验研究表明,在以小麦为主的仔猪饲粮中添加戊聚糖酶,其饲料报酬和日增重均有大幅度提高,效果优于玉米日粮组。王修启等在小麦占48%的日粮中添加罗氏小麦酶和益多酶838A,猪日增重分别提高9.59%和9.47%,饲料报酬也显著提高(P〈0.05)[9]。
在我国,关于小麦作为反刍动物饲粮的研究相对较少,主要是因为小麦以前的价格较高,用作饲料原料不实用。但近几年,玉米价格逐年走高,小麦价格变低,适合在饲料中使用。关于小麦及副产品作为饲料原料在反刍动物中的应用研究一直在进行,并取得一定的进展。由于反刍动物特殊的消化结构,使得其对饲料营养物质的利用方式也不同。小麦作为饲料日粮对反刍动物的营养价值主要表现在小麦在瘤胃中的发酵特性[10]。当反刍动物采食小麦时,小麦的使用比例一定要严格控制,因为小麦在瘤胃中的降解速度快,易引起酸中毒。
2.1小麦在奶牛生产中的应用
研究表明,小麦在奶牛日粮中的应用主要表现在两个方面,用小麦代替部分玉米作为反刍动物日粮,研究牛营养物质的利用情况;不同加工方式的小麦对反刍动物的影响[11-12]。
小麦作为反刍动物饲料原料,对奶牛瘤胃中的发酵影响较大。Leddin等把哺乳期牛作为试验对象,饲料日粮为切碎的黑麦草,按3 kg DM·100 kg-1BW,补充饲喂磨碎的小麦,饲喂量范围为0.4~1.6 DM·100 kg-1BW,试验目的是测定小麦对瘤胃发酵的影响,研究结果表明,随着饲喂日粮中小麦添加量的增加,瘤胃中的pH降低[13]。
对小麦进行适当加工,有利于奶牛瘤胃的发酵。Demeterova等用经过NaOH处理的小麦饲喂奶牛,通过瘤胃发酵参数(pH、NH3、乙酸、丙酸、丁酸等)表示对瘤胃发酵的影响,研究结果表明,随着营养水平的增加,被NaOH处理过的小麦使瘤胃内pH、乙酸、丙酸、丁酸浓度降低,乳酸浓度显著增加[14]。
瘤胃中营养物质的消化率与小麦处理方式有关。Nikkhah等研究表明,经过奶牛瘤胃的消化,粗粉碎小麦日粮的中性洗涤纤维(NDF)比细粉碎小麦消化的快,但小麦粉碎颗粒大小并没影响瘤胃对干物质(DM)的消化率[15]。Demeterova等利用经过NaOH处理和粉碎的小麦饲喂奶牛进行试验研究,试验结果表明,饲喂经NaOH处理的小麦,奶牛瘤胃中干物质及其他营养成分的消化率均高于粉碎小麦[14]。
不同的小麦加工方法可影响奶牛的产奶性能。Campeneere等用小麦饲喂奶牛,分别采用三种不同的处理方式:碾压、NaOH处理和青贮,研究结果表明,饲喂经过NaOH处理的小麦的奶牛产奶量、乳脂率高于碾压小麦组和青贮小麦组,青贮小麦组乳脂含量也较高[13]。关于小麦和玉米作为反刍动物日粮对奶牛产奶性能影响的研究中,Phiips等利用粉碎玉米、NaOH处理的小麦和甜菜渣饲喂奶牛,研究结果表明,饲喂NaOH处理的小麦,奶牛产奶量低于饲喂粉碎玉米的奶牛,从而可知小麦的加工方式对其影响较小[12]。
2.2小麦在肉牛生产中的应用
张元庆等利用整粒或粉碎的玉米和小麦谷实饲喂肉牛,做了3个试验,试验一是咀嚼试验,试验动物是装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦阉公牛4头,主要目的是研究饲粮中用整粒或粉碎的玉米和小麦谷实饲喂肉牛对咀嚼时间的影响,试验结果表明,在24 h内,饲粮中玉米和小麦颗粒大小显著影响了动物的咀嚼时间(P〈0.02),但咀嚼时间同时还受谷物种类的影响,比如饲喂整粒玉米的咀嚼时间大于整粒小麦的时间,而饲喂整粒小麦的咀嚼时间是最短的;试验二是研究阉牛瘤胃和全消化系统中营养物质的消化率,研究结果表明,饲喂整粒玉米或小麦饲粮的瘤胃pH和粪便pH较饲喂粉碎饲粮的高(P〈0.03),但瘤胃中挥发性酸浓度降低(P〈0.02);在瘤胃降解试验中,与饲喂粉碎玉米或小麦饲粮相比,饲喂整粒谷物饲粮提高了尼龙袋小麦秸纤维消化率(P〈0.09);而饲喂整粒的玉米或小麦饲粮降低了全消化道中DM、OM和淀粉的消化率(P〈0.001),但NDF和酸性洗涤纤维(ADF)的消化率无显著差异(P〉0.3);同时饲喂饲粮的颗粒大小对血糖浓度和血液尿素也无显著影响(P〉0.18);试验三是研究饲喂整粒或粉碎玉米和小麦对肉牛生长的影响,试验动物为62头秦川阉公牛,试验时间为63 d(正试期为56 d),研究结果表明,饲喂整粒玉米或小麦较饲喂粉碎玉米或小麦饲粮降低了饲料的转化效率,同时也降低了阉牛的增重速度,说明给阉牛饲喂粉碎谷物的效果更佳[16]。
Toullec等研究了3种代乳日粮(对照组、SWP76、SWP36)饲喂反刍前期小牛,观察小麦蛋白的消化吸收情况,在这些日粮中,脱脂乳粉为唯一蛋白来源,在该试验中被可溶性的小麦蛋白全部或部分(48%)代替,小麦蛋白主要是指浓缩物(SWP)和乳清粉(76%和24%),试验结果表明,饲喂SWP36 和SWP76日粮中氮的回肠表观消化率比对照组低(0.89、0.85和0.91,P〈0.02),与饲喂SWP36日粮组相比,饲喂SWP76日粮中氮的回肠表观消化率低。SWP76和SWP36组中未消化的内源蛋白质比对照组高(7%~17%)[17]。
Garnsworthy等研究了近缘基因小麦的淀粉和氮在瘤胃中降解消化率,主要目的是研究遗传基因对瘤胃营养物质利用的影响,试验使用了4对近缘基因品系小麦(PairA、PairB、PairC、PairD),结果表明,小麦遗传上的差异对瘤胃营养物质的利用几乎无影响,决定因素主要是总淀粉含量[18]。
2.3小麦在羊生产中的应用
Richardson等试验研究了冻伤小麦对绵羊的营养价值的影响。试验饲粮为苜蓿30%和小麦70%,其中小麦分为3种,包括严重冻伤小麦、轻微冻伤小麦和未冻伤小麦组成,研究小麦在美利奴绵羊瘤胃内的降解消化率的表现,测定指标有干物质的表观消化率、代谢能值,试验结果表明,严重冻伤的小麦、轻微冻伤小麦和未冻伤小麦的干物质表观消化率分别为0.886、0.854、0.839,差异不显著(P〉0.1),可知冻伤小麦对绵羊的营养价值的影响相对较小[19]。
Miller等研究了小麦容重对家畜营养价值的影响,饲喂试验分别在4个试验中心进行,试验动物为绵羊、猪和家禽,试验采用4种品种的小麦,每种小麦分为4种不同的容重,所选容重的范围是60~78 kg·hl-1,分别测定育肥猪(消化能、消化率、生长速度、饲料转化率);家禽(真代谢能、表观代谢能、可利用氨基酸、生长速度、饲料转化率);成年绵羊(代谢能、消化率),试验结果表明,在所设的小麦容重范围内,羊的消化能和小麦容重无关,容重值不能反映小麦的营养价值[20]。
东北农业大学在高寒地区冬小麦育种工作方面取得了重大进展。1994年开始,科研人员通过抗寒性和保护越冬的栽培技术方面的研究,使冬小麦在黑龙江省垦区试种成功。2002年“东农024”问世,从Norstarx(牡引88-13xAlabaskaj)组合中选育出的一个抗寒高产的新品系,又经过4年种植培育试验研究,并结合保护越冬的措施,于2007年1月正式将该品系命名“东农冬麦1号”,成为有史以来第一个能在黑龙江省高寒地区越冬的冬小麦新品种[21]。
“东农冬麦1号”的培育成功,对黑龙江省农业生产发展有重要的意义。冬小麦产量高、营养物质含量丰富,经济效益高,使黑龙江省有望加入小麦生产大省之列;利用冬小麦与大豆的轮作方法,提高大豆的产量,进而解决了黑龙江省近年来存在的大豆重迎茬问题;恢复正常的轮作体系,使冬小麦和大豆产量均增加;改变原有的种植模式,提高黑土地的利用指数,实现两年三作的种植模式,增加了土地使用面积,也增加冬小麦的产量。随着耐高寒冬小麦在黑龙江省大面积的推广,不仅意味着黑龙江省未来成为我国小麦的生产大省,也为黑龙江省提出的千亿斤粮食产能工程奠定基础[22]。
目前,关于高寒地区冬小麦的研究主要集中在抗寒性育种、生理生化特性、抗冻蛋白、品质及产量等方面[23-31]。鉴于冬小麦生长的特殊生理环境,作为饲料与春小麦存在不同之处。高寒地区冬小麦作饲用价值评定尚为空白,应加强这方面的研究工作。
[参考文献]
[1]王卫国,卢萍.小麦在猪饲料中的应用研究进展[J].粮食与饲料工业,2003(4):24-26.
[2]牛竹叶,王继强,刘福柱,等.玉米型日粮与小麦型日粮饲喂蛋鸡效果比较试验[J].中国农学通报,2005,21(12):20-22.
[3]牛竹叶,刘福柱,王继强,等.蛋鸡小麦型日粮中添加叶黄素对鸡蛋品质的影响[J].家畜生态学报,2008,29(1):53-57.
[4]杨富宇,桑静超,李振田.小麦型日粮添加酶制剂对产蛋鸡生产性能的影响[J].江西农业学报,2012,24(5):153-156.
[5]胡石春,李彦萍.小麦替代玉米对蛋鸭采食量和产蛋性能的影响[J].江西畜牧兽医杂志,2004(4):25.
[6]许守英,李福岭.用小麦代替部分玉米饲喂蛋鸡试验[J].中国家禽,1995(5):12.
[7]王卫国,杨刚.小麦在鸡饲料中的应用研究进展[J].粮食与饲料工业,2002(4):17-20.
[8]Short F J,Wiseman J,Boorman K N.Application of a method to determine ileal digestibility in broilers of amino acids in wheat[J]. Animal Feed Science and Technology,1999,79(3):195-209.
[9]王修启,张兆敏,李春群.加酶小麦日粮对猪生产性能的影响[J].饲料博览,2002(2):45-46.
[10]卢萍,王卫国.小麦在反刍动物饲料中的应用研究进展[J].粮食与饲料工业,2003(9):30-32.
[11]De Campeneere S,De Boever J L,De Brabander D L.Comparison of rolled,NaOH treated and ensiled wheat grain in dairy cattle di⁃ets[J].Livestock Science,2006,99(2):267-276.
[12]Phipps R H,Sutton J D,Humphries D J,et al.A comparison of the effects of cracked wheat and sodium hydroxide-treated wheat on food intake,milk production and rumen digestion in dairy cows given maize silage diets[J].Animal Science,2001,72:585-594.
[13]Leddin C M,Stockdale C R,Hill J,et al.Increasing amounts of crushed wheat fed with pasture hay reduced dietary fiber digest⁃ibility in lactating dairy cows[J].Journal of Dairy Science,2009, 92(6):2 747-2 757.
[14]Demeterova M,Vajda V.The effect of chemically treated grains on ruminal fermentation[J].Czech Journal of Animal Science, 1998,43(11):503-509.
[15]Nikkhah A,Amiri F,Amanloo H.Ground wheat grain for midlac⁃tation cows:challenging a common wisdom[J].Scientific World Journal,2012,2012:1-7.
[16]张元庆,马晓飞,孙长勉,等.整粒或粉碎玉米和小麦对于生长肉牛的饲喂价值[J].畜牧兽医学报,2004,35(6):626-632.
[17]Toullec R,Formal M.Digestion of wheat protein in the prerumi⁃nant calf:ileal digestibility and blood concentrations of nutrients [J].Animal Feed Science and Technology,1998,73(1):115-130.
[18]Garnsworthy P C,Wiseman J.Rumen digestibility of starch and nitrogen in near-isogenic lines of wheat[J].Animal Feed Science and Technology,2000,85(1):33-40.
[19]Richardson E C,Kaiser A G,Piltz J W.The nutritive value of frosted wheat for sheep[J].Animal Production Science,2001,41 (2):205-210.
[20]Miller H M,Wilkinson J M,McCracken K J,et al.Nutritional val⁃ue to farm livestock of wheat of low specific weight[J].Hgca Proj⁃ect Report,2001.
[21]范迎春.我国育成首个高寒地冬小麦新品种[J].北京农业, 2007(7):56.
[22]李卓夫,付连双,王晓楠,等.高寒地区冬小麦抗寒育种研究进展[J].东北农业大学学报,2010(8):141-147.
[23]于晶,张林,崔红,等.高寒地区冬小麦东农冬麦1号越冬前的生理生化特性[J].作物学报,2008,34(11):2 019-2 025.
[24]王多佳,曾俨,牟永潮,等.高寒地区冬小麦东农冬麦1号抗冻蛋白的研究[J].麦类作物学报,2009,29(5):823-826.
[25]耿生玲.高寒地区冬小麦高产栽培技术[J].种子,2010(5): 118-119.
[26]邹立坤,张建平,姜青珍,等.冬小麦北移种植的研究进展[J].中国农业气象,2001,22(2):53-56.
[27]王东,于振文,贾效成.播期对优质强筋冬小麦籽粒产量和品质的影响[J].山东农业科学,2004(2):25-26.
[28]王萍,宋海星,陶丹,等.长春晚播冬小麦越冬性和产量的初步研究[J].吉林农业大学学报,2000(4):23-24.
[29]王萍,陶丹,宋海星,等.品种Ϙ播期和密度对冬小麦生育期和产量的影响[J].沈阳农业大学学报,1999(6):602-605.
[30]赵军.冬小麦抗冻蛋白的周转规律及功能[J].冰川冻土,1993 (2):404-410.
[31]张国红.不同品种小麦低温反应特性的研究[D].太古:山西农业大学,2001.
Application of Wheat in Animal Husbandry and Exploitation of"Dongnongdongmai 1"
WANG Xiuxiu,WEI Wei,WANG Hongchao,LIU Dasen
(College of Animal Science and Technology,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)
Abstract:China is the largest wheat producing country in the world,with an annual output over 100 million of tons and relatively stable yield.In recent years,due to prolonged storage or improper keeping,wheat can't be used as food,but only be as animal feed.With the increase in the price of corn,using wheat instead of corn as an energy feed is common.By some testing in recent years,the"Dongnongdongmai 1"was planted successfully in Heilongji⁃ang of the cold area,and the planting acreage increased year by year.This article reviewed the use of wheat in ani⁃mal husbandry,and studied on development and utilization of winter wheat of"Dongnongdongmai 1".
Key words:wheat;feed ingredients;animal husbandry;Dongnongdongmai 1;application
作者简介:王秀秀(1990-),女,山东济宁人,硕士研究生,研究方向为反刍动物营养。
收稿日期:2015-11-15
中图分类号:S816.41;S814
文献标志码:A
文章编号:1001-0084(2016)01-0008-04