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饲料油菜及其饲用价值研究进展

2016-02-10王洪超刘大森刘春龙陆欣春王秀秀

土壤与作物 2016年1期
关键词:牧草研究进展

王洪超,刘大森,刘春龙,陆欣春,魏 巍,王秀秀

(1.东北农业大学 动物科技学院,黑龙江 哈尔滨 150030;

2.中国科学院 东北地理与农业生态研究所,黑龙江 哈尔滨150081)



饲料油菜及其饲用价值研究进展

王洪超1,2,刘大森1,刘春龙2,陆欣春2,魏巍1,王秀秀1

(1.东北农业大学 动物科技学院,黑龙江 哈尔滨 150030;

2.中国科学院 东北地理与农业生态研究所,黑龙江 哈尔滨150081)

摘要:牧草短缺是制约畜牧业尤其是草食家畜生产的重要限制因素之一。双低饲料油菜,具有易种植、产量高、生长快、饲用效果好且较易推广的特点,在饲料作物中属于优质的青粗饲料资源。本文综述了饲料油菜在我国农业生产中的研究现状、饲用价值及其在畜牧业中的应用情况,并对其未来发展提出展望。参38。

关键词:牧草;饲料油菜;研究进展

改革开放以来,我国畜牧业发展迅速,其总产值已由1978年的209.3亿元上升为2012年的27 189.4亿元,占农业总产值的比重由1978年的14.98%上升为2012年的30.4%。我国是世界养殖生产大国之一,也是饲料原料的需求大国,目前饲料原料的生产和加工业发展严重滞后,大宗饲料原料的供需矛盾制约着饲料工业的快速发展。随着畜牧业的快速发展,饲料资源匮乏已成为畜牧业进一步发展的主要限制因素[1]。精料方面,2014年我国玉米产量为21 567万t,进口玉米262.9万t,同期大豆产量为1 245万t,进口大豆7 140万t,为国产大豆产量的5.73倍;粗饲料方面,牧草的数量同样满足不了草食畜牧业快速发展的需求,目前牧草年产量仅为需求量的1 /5。我国粗饲料产量不足、品质较差,苜蓿等优质粗饲料短缺,大部分苜蓿要依赖进口满足内需,据统计,2012年苜蓿进口量已达44.22万t,2013年进口燕麦草总计4.28万t。实行牧草新品种引进种植增加牧草产量,开展粮草轮作,不仅能满足内需,还能减少裸露土地面积,大幅度减少雨水对土壤的侵蚀,充分利用牧草发展畜牧产业[2-3]。

1我国饲料油菜的研究现状

1.1饲料油菜的育种

传统的油菜品种含有高芥酸、高硫代葡萄糖甙,一方面因其含有辛辣味畜禽不喜欢采食,另一方面畜禽过量采食会导致甲状腺肿大,新陈代谢紊乱,严重时甚至死亡。饲料油菜又名双低油菜,是由科研工作者在传统油菜的基础上培育而成的油饲兼用品种,属于十字花科芸薹属牧草,有易种植、产量高、生长快、饲喂效果好且较易推广的特点,在饲料作物中属于优质青粗饲料资源[4]。我国于20 世纪70年代后期开展对双低油菜育种的工作,通过多年努力在育种方面取得了突破性进展,“华协”、“饲油”和“浙油”等优质品种的选育为双低油菜的利用奠定了坚实基础。

当前我国油菜育种技术主要以常规育种和杂交育种为主。饲油1号是2000年用母本不育系P9A×P14B与父本Sv02002R 配制的三交杂种(代号为00SN122),产量较高,鲜草增产量分别较毛苕子、箭舌豌豆、草木樨和谷草增产率达22.64%、29.55%、40.53%和54.33%[5];浙油50采用集团—系谱选择法,由4个优良品种复合杂交而成的母本9715、父本鉴6配制杂交组合,历经8代质量和产量选择育成的一种高产、高油优质新品种,其产量可达4 557 kg·hm-2,且具有较强的抗倒性、较多的有效分枝数、相对一致的成熟期及便于机械收获等特点[6];双低杂交油菜华协1号是由华中农业大学傅廷栋院士利用自创的双低不育系与瑞典思威种子公司培育的双低恢复系合作培育的甘蓝型春性双低三系杂交种,大面积示范推广条件下其平均产量达3 150 kg·hm-2~4 725 kg·hm-2,比常规品种增产20%~30%,高者可达40%[7-8]。

传统饲料油菜育种的过程中,应用“环境、亲本、媒介”三系统的观点及技术指导育种,可以保证杂交育种的质量,但是存在一些限制因素。首先,要满足制种区和亲本繁殖完全隔离的环境要求,不能被非父本的十字花科植物或其他油菜的花粉所污染;其次,必须注意亲本的保纯和去杂工作;再次,媒介要保证父本充足且不受污染,虽然人是最好最安全的媒介,但是人工授粉费力费时,效率低[9]。传统育种方法在传统的育种体系中,遗传变异效应只有在若干年多点试验的选择过程结束时,才能得到无偏差估计,时间长,工作量大的问题限制了育种的发展,如浙油50的选育长达9年之久[6]。随着分子生物技术的飞速发展,给油菜育种赋予了新的活力,小孢子培养、基因工程及分子标记等技术在普通油菜育种中已取得成功[10]。陈锦清等[11]利用反义PEP基因调控籽粒蛋白P油脂含量比率,从光合产物分配的角度选育了转基因油菜超油1号,含油量47.84%;转基因油菜超油2号,含油量高达52.7%。随着现代生物技术的成熟,应用现代生物技术进行饲料油菜育种、新品种培育是未来发展的方向。

1.2饲料油菜的复种

饲料油菜属于叶菜类作物,可用作畜禽的青绿饲料,是饲草轮作搭配比较理想的品种[12]。复种可充分利用8月-10月麦豆收获后的土地空闲期,既保证了饲料油菜不占用其他粮食作物用地,又有效利用了农业雨、光、热资源,在增加牲畜饲料供给量的同时,有效提高了单位土地面积收获指数,打破了北部高寒地区常规一年一熟的作物模式[13];郭丛阳等[14]首次将麦后复种的“双低”油菜由收获籽粒油用转变为收获营养体饲用,丰富了农区饲草种类;岳永华等[15]研究了复种饲料油菜对麦茬耕层(0~15 cm)土壤酶活性的影响,结果表明麦收后复种饲料油菜可使土壤中过氧化氢酶、酸性磷酸酶、纤维素酶和脲酶的活性较休闲熟化地相应酶活性分别提高32.15%、35.61%、78.66%和127.36%。目前,黑龙江地区春小麦收后复种饲料油菜已获成功;辽宁地区复种饲料油菜在从播种、出苗、生长到收获状况均良好,具有产量高、利用率高、消化率高[16]的优点;四川、宁夏、甘肃近年来也均有饲用油菜适合麦后复种的报道[17-19]。可见,饲料油菜复种技术适合在我国多数地区示范推广。

与种植其他饲料作物相比,复种饲料油菜不仅具有投入少、收益大等诸多优点[20],而且还可有效减少小麦收获后土壤裸露,不仅可有效地减少农田风蚀和水土流失,还可延长土地的绿色覆盖时间,同时减少水分蒸发,保护耕地,减轻沙尘危害,有效起到保护生态的作用[21]。由此可见,饲料油菜的复种既有利于增加饲草资源,又可以保护土地和生态环境,对农业、畜牧业发展、三农问题的解决、农民增产增收等具有重要意义。

1.3饲料油菜播期研究

麦后饲料油菜复种的播期是影响其产量和品质的因素之一,各地区其复种播期也不尽相同,所以确定麦后复种饲料油菜的最佳播期至关重要。刘明等[22]利用油菜华油杂62进行试播,结果表明,7月15日播种各项指标(热量、粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物、粗纤维、株高、产量及微量元素钾、镁、磷)均优于8月10日播种,由此建议北方寒冷地区可以选择7月15日复种饲料油菜;杨文元[23]通过在甘肃古浪县设置5个不同播种时期,分别为7月25日、7月30日、8月4日、8月9日及8月14日来确定复种饲料油菜的适宜播期,在播量为15 kg·hm-2的条件下,7月25日播种的种子出苗时间最快,播后4 d就可出苗,株高达160 cm,开花率达100%,而且鲜草产量最高,达45 312.5 kg·m-2,说明在该地区小麦收获后应该尽量早播饲料油菜,才能获得更大经济效益。

任何作物品质和产量的形成都是内因和外因综合作用的结果,内因包括基因型和生理生化过程,外因包括生态环境和农艺措施;品质和产量的形成也是作物品种在一定生态条件和栽培技术下的最终表现[24]。播期对作物有极大的作用,油菜的播期对其生长发育和产量都有很大的影响,尤其是油菜的全生育天数[25]。饲料油菜不同时期收获期产量也有差异,在开花期刈割比其他时期刈割时产量高,分别比抽薹期刈割时产量高107.8%,比结荚期刈割时产量高14.9%[12]。而影响油菜品质的环境因素很多,对油菜生长发育影响最大的是温度和光照[26]。在国内,大多数试验局限于某一单因子(如播期)对油菜产量或品质的影响,而把有关土壤肥力状况、海拔及气候等因素和播种期、品种、施肥、密度等因素结合起来探讨饲料油菜的相关田间试验还未见报道。

2饲料油菜饲用价值及在畜牧业中的应用

2.1饲料油菜的饲用价值

自然风干条件下,饲料油菜干物质含量为15.7%,粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、碳氮比含量分别为25.6%、2.4%、16%、16.85%、2.42~5.94[27],从营养成分组成看饲料油菜属于高蛋白型饲草,其粗蛋白含量接近豆科饲草,并有高脂肪低纤维的特点,与传统复种的豆科饲草相比,具有较高的无氮浸出物和钙含量,是一种优质的饲草来源[28]。大量试验表明饲料油菜不同生长发育时期的营养价值也有不同,苗期的粗蛋白和粗脂肪含量高于开花期和结荚期,粗纤维在结荚期达到最高,考虑到产量和营养价值等因素,建议在抽薹期至开花期刈割鲜草饲喂家畜[16]。油菜秸秆经测定油菜秸秆的粗蛋白含量达5.48%、粗脂肪2.14%、粗纤维46.17%、灰分5.02%、钙0.83%、磷0.09%、水分9.17%,完全满足草食动物的饲草营养标准[29]。

牧草营养品质中各组分的积累与数量受养分、光照、种植密度以及刈割强度和频度等因素的影响[30]。作物从生长发育、成熟收割到贮藏加工过程中,其营养成分都在发生着变化,除受土壤、气候等外界因素的影响外,生育期和加工贮藏方式亦是两个重要的影响因素[31]。对饲料油菜营养的研究,只见刈割后的常规养分测定,试验较单一,未见如养分、光照、种植密度以及刈割强度等因素的多重比较试验。对干制过程中植物饲料营养成分的变化和损失以及青贮过程中植物饲料营养成分的变化和损失等相关试验存在空缺,应进一步全面研究饲料油菜的营养特性。

2.2饲料油菜在畜牧业中的应用

目前,饲用油菜在草食家畜生产中应用效果的研究较多,猪、禽等单胃动物的研究尚未见报道。饲用油菜青绿多汁,适口性好,陈红琳等[17]报道牦牛对饲油1号的采食速度为61.19 g·(min·头)-1,日采食总量为14.73 kg·头-1,对华协11号的采食速度为62.91 g·(min·头)-1,日采食总量为15.15 kg·头-1;柴君秀等[32]利用高产饲料油菜华协11号进行肉羊饲喂试验,结果表明,用鲜油菜饲喂肉羊,适口性较好,同时建议饲喂量应控制在羊全日粮比例的20%左右为宜。羊饲喂饲用油菜后的屠宰率、净肉率均比只饲喂玉米秸秆的羊只高,同时羊肉能较好保持鲜美,通过饲喂饲料油菜能很好的提高羊肉的品质,提高羊肉质量。

饲用油菜复合青贮饲喂的良好效果得到了多数报道的证实。王亚犁等[33]开展了饲用油菜复合青贮育肥秦川牛试验研究,结果表明,饲料油菜与枯黄玉米秸秆按1∶4的比例复合青贮品质最好;贾浩波[34]报道将饲料油菜现蕾期至初花期收割后与玉米秸秆混合青贮饲喂奶牛能有效提高牛奶产量和牛奶质量;牛菊兰等[35]报道,羊对饲料油菜采食率很高,喜欢采食饲料油菜,并且大量食入也不会引起腹泻、腹胀等不良反应,进一步试验结果表明混合青贮中饲料油菜占50%饲喂羊的增重效果比饲料油菜占20%的增重效果好;张俊英等[36]利用饲用油菜与枯黄玉米秸秆复合青贮饲喂山羊,结果表明,每只羊总增重2.22 kg,比单独饲喂玉米秸秆多0.35 kg;每只羊平均日增74.15 g,比单独饲喂玉米秸秆多11.97 g,混合青贮饲喂山羊的精、粗饲料利用率都明显高于普通秸秆饲喂的山羊;王亚犁[37]在对滩羊进行的饲料油菜与枯黄玉米秸秆复合青贮饲喂试验也得到了相同的结果,混合青贮饲喂滩羊的精、粗饲料利用分别比单独饲喂玉米秸秆的滩羊高18.89%和9.21%;不同品种的羊得到的试验结果一致,羔羊采食饲料油菜和玉米秸秆混合青贮饲料后增重效果比单独饲喂玉米秸秆的增重效果好。

3展望

饲料油菜适应性强,易栽培,成本低,可利用冬闲地提高复种指数,不与粮菜争地[38]。其饲用价值高,草食家畜可直接采食,也可青贮后作为春冬饲草的重要来源。推广饲料油菜复种既可增加土壤使用率又能促进草食畜牧业的健康发展,随着我国十三五农业种植结构调整的深入,“粮经饲”三元种植结构中饲料作物的比例随之增加的前提下,饲用油菜作为一种新的优质牧草来源必将会越来越受到重视。目前我国科研领域对饲料油菜在畜牧生产的应用研究不多,且相关报道中家畜种类和利用方法相对比较单一,对饲料油菜不同收获时期饲用价值评价,不同加工方式对其营养价值的影响,消化利用情况,尤其是反刍动物养分代谢、瘤胃发酵及畜产品品质等方面有待开展深入系统的研究。

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Research Progress of Forage Rape and Its Feed Value in China

WANG Hong-chao1,2,LIU Da-sen1,LIU Chun-long2,LU Xin-chun2,WEI Wei1,WANG Xiu-xiu1

(1.SchoolofAnimalScienceandTechnology,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China;2.NortheastInstituteofGeographyandAgroecology,CAS,Harbin150081,China)

Abstract:Forage grass shortage is one of the main factors affecting the development of animal husbandry,especially the domestic livestock production.“Double low” forage rape is the high-quality silage feed resource which has the characteristics of fast growth,high yield,higher feeding efficiency,and easy cultivation and extension.This review focuses on the application of forage rape in agricultural production in China,feeding value and applications in animal industry with an aim to provide a reference for the future use of forage rape in agriculture.

Key words:forage grass; forage rape; research progress

中图分类号:S816.5

文献标识码:A

作者简介:第一王洪超(1990-),男,吉林四平人,在读硕士,研究方向为反刍动物营养.通讯作者:刘大森(1961-),男,吉林辽源人,教授,博士生导师,研究方向为反刍动物营养.刘春龙(1976-),男,黑龙江牡丹江人,博士,研究员,研究方向为动物营养与饲料高效利用.

基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项项目(201503120).

收稿日期:2015-06-19;修回日期:2015-07-28.

文章编号:2095-2961(2016)01 -0060-05

doi:10.11689/j.issn.2095-2961.2016.01.009

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