饲喂能源——甜高粱青贮

焦蓓蕾，张楠，敖·德古里那，杨春生，郝瑞霞，刘高飞

（内蒙古蒙牛集团（乳业）股份有限公司，呼和浩特 011500）

我国是奶牛养殖和牛奶生产大国，根据我国第三次农业普查数据，2017年我国奶牛存栏1 079.8万头[1]。随着人们生活水平的提高以及健康意识的增强，牛奶的消费市场正在逐渐扩大。而规模化养殖是提高原料奶质量，促进奶业可持续发展的必然趋势[2]。

影响奶牛生产性能的主要因素是品种、饲料、饲养管理、疫病防治等。饲料对于奶牛的生长、产奶量的高低和乳品质的优劣起着关键性的作用。研究表明，以优质干草、青贮饲料为主的粗饲料饲喂奶牛，不但可以显著提高产奶量，还能有效改善乳品质和奶牛健康状况[3]。这是因为优质干草、青贮饲料中含有较高水平的可消化粗纤维，再配以合理的日粮粗精比，能促使瘤胃产生更多的挥发性乙酸，充分发挥奶牛的生产性能。

目前我国应用最广泛的青贮品种是青贮玉米。1985年我国首次审定了“京多1号”作为专用型青贮品种，3年后辽原一号也在辽宁选育出来，翌年中科院的科多四号通过了国家审定。随后，通过各种技术手段，各地科研机构相继先后育成了诸多饲用品质好的青贮玉米新品种[4]，如“黔单 11 号”，其饲用价值、粗蛋白含量和体外真消化率、粗纤维含量都达到理想水平[5]。从相关专家的研究来看，青贮玉米产量每公顷可达60～105t，较普通籽实玉米多产15～45t，可比籽实玉米多提供2～3倍的营养物质，消化率提高近3倍[6,7]。奶牛饲喂全株玉米青贮，不仅可以获得青绿饲料几乎全部的营养成分，其芬芳气味还提高了适口性，对增加采食量、提高产奶量以及提高奶牛养殖的经济效益有着很大的作用[8]。但是，随着奶牛养殖业的发展，较单一的牧草品种对奶牛养殖的饲养成本[9]、青贮饲料资源以及发展节粮型畜牧业带来了压力与挑战。因此，探索并筛选出优良牧草品种迫在眉睫。

1 甜高粱青贮及其优越性

1.1 甜高粱

甜高粱（Sorghum bicolor）是一种一年生的禾本科植物，其作为饲用及糖料作物被长期栽种，含糖量一般在10%～19%[10]。目前国内的甜高粱是糖锤度不小于18%且生物产量大于5t/亩的高粱品种。

1.2 甜高粱的生物学特性与利用价值

甜高粱抗逆旱，耐贫瘠，与青贮玉米相比，其生物产量高、光合作用强且对环境条件的要求不太严格，在我国大部分地区都可以种植[11]。其不仅对土壤的适应能力强，特别是对盐碱的忍耐力比玉米强，在pH值5.0～8.5的土壤中都能生长，水分利用效率高，在干旱和盐碱条件下可产生更多的生物量[12]；而且是高能作物，其光合转化率高达18%～28%[10]。

甜高粱作为一种多用途作物，不但可以作为粮食供人食用、做成饲料饲喂禽畜，其籽粒和茎秆还能制糖、酿酒，穗可以做成扫帚[13]，以甜高粱为原料还可以生产聚乙烯材料[14]。尤其是将甜高粱秸秆处理后加入辅料，经过微生物发酵后可以做成蛋白质饲料[15]，用其饲喂牲畜能够缓解目前我国养殖业中蛋白质饲料缺乏的问题。图1为甜高粱加工流程图。

图1 甜高粱生物加工利用流程图[16,17]

1.3 甜高粱的营养成分

研究表明，甜高粱的生物产量是玉米的2～3倍，其茎秆总含糖量为17%～40%[18]。在美国、墨西哥、南美洲和澳大利亚等地，甜高粱是一种重要的动物饲料。与玉米青贮相比，甜高粱青贮的各项营养指标均达到优等，其含糖量是青贮玉米的2倍还要多；无氮浸出物比玉米高出64.2%；粗灰分比玉米高81.5%[19]。在青贮原料中玉米和甜高粱的粗蛋白含量相差不大，分别为6.6%和6.1%。从表1中可以看出，饲用甜高粱青贮的能量含量与青贮玉米相当[20]。且甜高粱青贮的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗纤维、粗灰分、钙、磷、乙酸等含量高于全株玉米青贮。而乙酸会提高饲料的有氧稳定性，能够抑制腐败菌的生长[21]。

表1 甜高粱青贮与玉米青贮营养成分比较[20]

甜高粱的青绿茎叶可作青贮饲料。在饲料作物上，通过杂交改良技术育成的高粱新品种将其含糖量由4%提高到12%。其籽实也可作为饲料原料饲喂畜禽，籽粒结构和养分含量与玉米相似，蛋白质含量在8.0%～12.3%之间；脂肪属甘油三酯类，含量低于玉米，约为3%。此外，脂质中的5%为磷脂、25%为蜡质，是玉米的50倍；维生素B2、维生素B6含量和玉米相当；而泛酸、烟酸和生物素的含量比玉米高；矿物质中磷、钾、镁的含量较多，钙的含量少。饲用甜高粱籽实的营养特性见表2。

表2 饲用甜高粱籽实的营养成分

1.4 甜高粱青贮的饲喂价值

奶牛产奶量、干物质采食量受多种因素影响，包括生理因素、生活环境、饲养管理以及日粮类型等[22]。研究证明，当用青贮甜高粱代替青贮玉米时，对产奶量及其组成，以及血液参数和血清代谢物没有产生不利影响。

（1）对奶牛产奶量的影响：李春喜等用青贮甜高粱饲喂奶牛，发现相比饲喂青贮玉米，日产奶量增加2.19kg/头[23]。王占锁等[24]用玉米青贮与甜高粱青贮饲喂中国荷斯坦牛，结果发现甜高粱青贮的适口性更好，其饲喂奶牛的消化率优于青贮玉米，产奶量提高了12.16%。柴庆伟用甜高粱渣青贮料饲喂奶牛发现，奶牛日均产奶量增加了4.33%[25]。李珊珊等人研究证明，用甜高粱青贮饲料饲喂奶牛不会影响其泌乳性能及健康状况，产奶量增加了0.8～1.5kg/（头·d），且可降低牛奶中体细胞数、预防泌乳奶牛乳房炎的发生[26]。

（2）对奶牛乳成分的影响

李春喜等[23]用青贮甜高粱等饲喂奶牛，结果发现乳脂率和乳糖含量增加，而乳蛋白含量减少。柴庆伟[25]研究甜高粱青贮的饲喂效果，发现奶牛的乳蛋白含量、乳脂含量以及乳糖含量分别增加了6.51%、3.34%和2.45%。

牛奶的乳脂肪不仅保持了乳良好的风味，其含有的丰富的人体必需脂肪酸还是各种维生素的载体[27]。有研究表明，牛奶中的乳脂率会随着日粮中甜高粱青贮用量增加而逐渐上升。与饲喂玉米青贮相比，饲喂甜高粱青贮乳脂率可以提高4.13%～12.7%[28]。原因可能是甜高粱中较高的乙酸水平以及瘤胃中可消化纤维水平的升高[29]。

研究发现，利用甜高粱饲喂奶牛乳中乳糖含量略高，在4.66%～4.86%之间[28]，在健康荷斯坦牛范围内[29]。其原因是甜高粱青贮含有较高的碳水化合物，包括庶糖、果糖等[27]。

（3）对奶牛健康状况的影响

牛奶体细胞数被作为检测奶牛乳房是否健康、牛奶质量是否合格的重要指标[30]。研究证明，采用甜高粱青贮饲喂的奶牛，牛奶体细胞数（6.8万～12万/mL）显著低于饲喂玉米青贮的对照组。同时，日粮中添加青贮甜高粱能降低奶牛乳房炎的发生率，奶牛血常规参数和血清中AST、ALT、ALP、UREA和葡萄糖浓度均在正常范围内。通过检测奶牛血清发现，其β-BHBA 的浓度远低于亚临床酮病水平，证明了采用甜高粱青贮饲喂的奶牛能量平衡良好、肝功能正常[31]。

2 甜高粱与玉米混合青贮的研究进展

青贮玉米因饲喂价值高而得到广大奶牛养殖户以及企业的认可。高粱是仅次于玉米的禾谷类饲料作物，一般每公顷能收获45～75t茎秆和3 000～6 000kg籽粒，其产量高、植株高大，茎秆多汁、含糖量高，且饲用价值为饲用玉米的80%～90%[32]。将饲用甜高粱与全株青贮玉米混贮后可以弥补各自的缺点，如可弥补玉米青贮的糖分、水分不足，甜高粱青贮的淀粉含量不足[33]。

有研究报道，玉米青贮、甜高粱青贮以及二者混贮料中都未检测到丁酸，说明不论是单独发酵还是混合发酵，都可以获得品质优良的青贮，且混合青贮料中乳酸的含量会随着玉米青贮比例的增加而逐渐增加。柳茜等[34]比较了玉米与高粱单贮以及不同比例混贮的发酵品质，经V-Score评分分析发现，玉米和甜高粱混合青贮有良好的饲料品质，且混合青贮的得分随着玉米青贮比例的增加而提高，当玉米与甜高粱各占一半比例混合后，其混贮的青贮品质最佳。

甜高粱是再生能力强，可用于制作青贮、晒制干草的优质禾本科牧草，在畜牧养殖中能够饲喂各种食草动物。将甜高粱青贮与一定量的苜蓿干草、精料或禾本科牧草等配搭时，能够补充奶牛所需的能量和多种养分，提高奶牛的产奶品质[35]。王永慧等发现[36]，在泌乳牛日粮中增加一定的甜高粱青贮比例有助于提高奶牛的产奶量。与饲喂玉米青贮相比，含有甜高粱青贮的混合日粮能增加9.8%的日产奶量。也有研究发现，混有甜高粱青贮的饲料会影响牛奶的酸度，牛奶酸度下降了21.9%（P＜0.05）；乳脂肪和乳糖的含量增加；乳蛋白质、非脂固形物和钙的含量减少。

3 总结与展望

为了解决饲草资源问题以及发展节粮型畜牧业，研究并开发优良饲料作物具有重大意义。甜高粱的生物产量高，且耐干旱、耐贫瘠，适宜在气候类型多样的内蒙古、甘肃、宁夏等地区生长。甜高粱的种植不仅能缓解畜牧养殖业发展过程中饲草料的不足，并且可有效解决土地沙化问题，合理利用西北部干旱、贫瘠的土地资源。甜高粱是目前世界上生物产量最高的作物之一，美国、巴西等国家在研究甜高粱作物的优势时发现，与木薯、小麦、玉米等几种作物的酒精产量相比，甜高粱的产量超过以上几种作物近1倍以上，与甘蔗相当。经过发酵的甜高粱青贮，其气味芳香、耐贮藏，可常年饲喂奶牛。甜高粱青贮的有机酸不仅能促进家畜消化，提高消化率，还能增强家畜的身体机能[37]。

我国是仅次于美国的第二大能源消费国家，粮食与能源显得弥足珍贵。目前，一些国家和地区开始注重开发甜高粱的饲用价值。日本东京大学研发培育的甜高粱是饲喂日本奶牛的专用饲用高粱，其在半干旱地区的大力推广与种植对畜牧业经济效益的提高带来了关键的推动作用。在美国西北部甜高粱常常被作为青贮玉米的替代品进行研究，种植面积已达30多万hm2，收获面积也在25万hm2[38]。而畜牧业比较发达的澳大利亚也已经将甜高粱设为主要的饲料作物，其种植面积已达10万hm2，甜高粱被加工成青饲料、青贮饲料、牧草和干草等。除此之外，印度、日本、墨西哥、阿根廷等国也研究了甜高粱青贮的饲用价值并推广应用[39]。

尽管国内甜高粱已列入国家支撑计划和星火计划[40]，但我国的甜高粱种植面积不大，现在已经有山东、河北、甘肃、新疆、辽宁、安徽、内蒙古、吉林等省（区）开展种植，也研究育成了一些适用于饲用的甜高粱品种，但我国的甜高粱青贮产业的研究与开发仍然处于起始阶段，其发展潜力亟待提高[10]。因此，为推动我国甜高粱青贮产业的发展，应做好以下几方面工作：①学习国外先进经验，通过创新研发培育出耐旱、耐盐碱、耐瘠薄土壤、抗倒伏等特性的甜高粱品种或杂交种。加强并推进甜高粱大规模种植的政策引导与产业化形成，合理利用如内蒙古、陕西等贫瘠土地资源[41]。②研究甜高粱高产高效种植技术，如：精细整地，施足底肥；适时播种，保证全苗；早去分蘖，促单株壮苗；合理密植，加强管理；巧用水肥，注意防虫；粮秆兼顾，适时收获等。③研究甜高粱的生产采收与储运技术，改善青贮发酵品质，减少青贮损失[42]。