创新技术带来籽粒苋优质青贮饲料面世
——种苋培土致富途径介绍
2016-02-17孙鸿良岳绍先中国农业科学院作物科学研究所陈幼春中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
文|孙鸿良 岳绍先(中国农业科学院作物科学研究所)陈幼春(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所)
创新技术带来籽粒苋优质青贮饲料面世
——种苋培土致富途径介绍
文|孙鸿良 岳绍先(中国农业科学院作物科学研究所)陈幼春(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所)
一、籽粒苋优良品种的来源
本文所涉及的籽粒苋品种,是指从美国引进品种的总称。籽粒苋属苋科,苋属所包括的红苋、千穗谷、绿穗苋与尾穗苋四个种的总称。1982年,笔者之一从美国茹得尔有机农业中心引回三个品种,该中心拥有从世界各地收集的上千个籽粒苋品种,并进行杂交。1988年,另一笔者又应邀访问该中心,并在1992年参加了在墨西哥召开的籽粒苋第一届国际研讨会,期间又连续引回40多个品种。经25年选育、复壮与驯化,其中的7个品种通过了全国牧草饲料评审委员会的审定,可以在全国有关区域推广。这7个品种中有红苋5个,千穗谷与绿穗苋各一个。红苋中以K472、K112两个品种的植株最为高大,又因其叶片蛋白质含量高更适于做青贮饲料;R104、M7、D88-1与千穗谷No2的籽实大,更适于做高赖氨酸含量高的优质食品,而绿穗苋的籽实为亮丽的褐黑色,适于做食品色素等。
二、籽粒苋全株作青贮饲料的优点
1.蛋白质含量高。籽粒苋初花期叶片的蛋白质含量21%~28%(因品种而异,下同),茎秆8%~16%;叶片的赖氨酸可达0.52%~0.72%,茎秆赖氨酸为0.19%~0.30%。值得关注的是,籽粒苋叶、茎的粗蛋白质含量接近紫花苜蓿水平,同期的公农1号紫花苜蓿叶片蛋白质含量为26.6%,茎为10.2%。此外,全株还富含钙、锌、铁、镁、磷等。营养价值高,适口性又强,无论青刈饲喂或制备青贮饲料、干饲料饲喂皆为适宜。
2.植株高大,单产高。植株一般高达2.5~3.0米,有的品种可达3.5~4米。在华北、东北农区亩产鲜草15~20吨;在内蒙古锡林郭勒草原上种植亩产平均鲜草达7吨(干物质平均1.7吨)。在该草原上以同等土壤与补灌条件下,5个籽粒苋品种平均单产比青玉米高11.23%,比紫花苜蓿高134.8%,比饲用燕麦高5.76倍。
3.抗逆性强。籽粒苋抗旱耐盐碱,水土保持能力强。在年降水量350~400毫米的内蒙古东部草甸化草原地区可以旱作,在西北荒漠化草原及沙漠河套地带则需灌溉,但次数只需2~3次,而且可以节水,因其需水量为玉米的3/5。可以在土壤pH8.5、含盐量0.3%的轻中度盐碱地上生长;耐贫瘠,在地震后或在露天煤矿复垦地上也可以成功生长。水土保持能力强,在甘肃天水市水土保持站测试,其拦沙能力可与红豆草相当,比旁边土豆、小麦、荞麦、玉米等农作物能多拦70%以上泥沙。大风大雨使植株折断后可很快恢复,由侧芽萌发出新枝,再生能力极强。
4.根系发达,培土能力强。籽粒苋具发达根系,据李家义等研究,籽粒苋具发达的根系,单株1~4级侧根的长度相加可达200余千米,侧根数达到452万条,其根系发达程度远超过其他双子叶作物。现蕾期在40厘米的土层以下一级侧根数占总一级侧根的42.4%,因此表现抗旱及增加土壤有机物质,对培土有利。
5.播种量极低,节粮意义大。籽粒苋种子极小,千粒重为0.4~0.7克,每亩一般种3000~3600株(最多5000株),其一亩地的播种量只需数克。在国外一般每亩7~10克,我国在粗放经营下为每亩地50克,现用先进机械作业播种仅需3~4克。在作物播种量上属于罕见的稀少,大大节省了种源与成本。
三、美国籽粒苋引进30多年来迟迟未能形成饲草产业化的原因
1.植株含水量高,割后难以保存。含水量一般88%~92%,由于割后必须及时脱水及加工处理,否则置放田间两三天后不仅营养成分大幅度下降,而且易霉烂,失去饲用价值。欲通过曝晒干燥处理,又因秸秆富含蜡质层,难以短期晒干。
2.花工多。播种、间苗、锄草、收割、打包等皆需大量劳力,特别是前期田间杂草萌生,人工多次锄草亦难以消除,这在机械化不发达以及贫困地区人力资源紧缺的情况下难以推行。
3.科研与开发脱节。过去是科研任务完成就结束了项目,很难再进入生产,更难与企业挂钩。
4.技术创新带来产业化发展的时机滞后。过去缺乏创新思维,科研成果转化为生产力的效能仅35%~40%,科研与生产的结合上存在很大鸿沟。在经费困难情况下,有的企业家欲投资却有许多受限因素而难以迈步,苋饲料进入产业化进程的时机不够成熟。
四、在生态文明理念指引下终于打开了新局面
由于畜牧业发展的需求与草原退化等缺草形势所迫,又由于生态文明建设与科技创新形势的发展,我国近年出现了一大批心怀中国梦,并愿扶贫做贡献的企业家,他们以籽粒苋为载体为扶贫所作出的务实奉献令人赞叹。他们有的在五台山的山沟里,搬石填土愚公移山式地种苋;有的在西北黄河故道次生盐渍土上改土种苋;有的在近于荒芜的低产地上借地种苋;有的在露天煤矿复垦地上艰辛种苋;有的还计划待种苋成功后,向一户户发放猪、羊幼崽,进行代养然后收购,以促进家庭畜牧业的发展……皆帮助农民走出了贫困,出现了前所未有的在贫瘠土地种苋带来创新致富的新气象,而且绿化培肥了贫瘠的土地,改造了生态环境。
下面以中苋生态科技有限公司企业家郝凌宇等,在河北廊坊市永清县租地3000亩,开发袋装籽粒苋混合青贮饲料为例,说明其开发成功的经验。
1.鲜苋含水量高的问题得到解决。打包时以干枯玉米秸秆、糠皮等与青鲜苋按一定比例混合后,取得了符合青贮饲料60%~65%水分含量的要求,并且使青鲜苋富含维C及胡萝卜素的营养液汁得到保留。在袋状包装下可维持两年以上。
2.蛋白质含量不减还增。孕穗期刈割的整株青苋虽蛋白质含量平均可达16%~19%,但玉米秸秆及糠皮本身蛋白质含量低,粗纤维含量高。在袋内拌有发酵菌种经发酵分解后,混合饲料粗蛋白质含量可以提高到18%~21%,使饲料整体营养价值提高。
3.全部机械化作业使生产效率提高。从整地播种,锄草到收割、切碎材料混合、添加菌剂,直至打包运输全部机械化作业,而且机器皆为自制自用,不仅生产效率提高,解决了人力亏缺问题,而且大大节省了成本与时间。他们在3000亩地的青苋用4架打包机作业,可在10天内全部完成打包任务。一砘重的青贮饲料包每包只需1分20秒就可打成,而且质量不变。
4.一年种两茬使单位面积产量成倍增加。在华北地区无霜期160天左右的情况下,一年可种两茬,使两茬籽粒苋青料共可产15~20吨/亩或更高。上茬苋收获后立即用粉碎机把根茬粉碎,10天后就可再种下茬苋,这种接茬速度也是前所未有的。
五、饲喂牛、猪、羊等初步效果显著
1.喂肉牛试验。笔者之一陈幼春于1995年参与山东省高密市肉牛良种繁殖基地用籽粒苋K112,混合青贮饲喂良种肉牛的试验。结果表明,在小麦收割后种苋,在亩产苋青饲料6.5吨的情况下,用58亩籽粒苋的青茎叶维持了5头青年种公牛和58头青年牛的胚胎移植工程所需的粗饲料。该饲料配方是苋青料(自然重)∶去穗后玉米秸秆∶小麦秸为7∶1∶3。该试验的牛没有喂粮食,所产67.5吨粮上交了公粮。在300天的试验期间,在每日补饲籽粒苋青贮混合饲料喂青年公牛3千克,青年母牛1.5~2千克的情况下,肉牛日增重公牛约500克,母牛400克,牛的总增重达7710千克。据计算,每千克肉牛净增重的成本按当时计价才3.262元,相当于1.3亩苋青饲料可养一头大型肉牛,而国际上一般是15亩饲料牧草地才能养一头牛。
2.喂育肥羊试验。笔者在2013年与企业家崔巍合作,在山西省五台县高洪口乡的生态农业试验基地种植籽粒苋K112,亩产青饲料达10~20吨,每天刈割青苋或用苋的青贮饲料喂小尾寒羊效果良好。试喂结果:对育肥羊,在3个月的育肥期内一亩地可养30~40只羊。过去喂的饲料为老玉米秆∶玉米粉为7∶3,现在苋青料(含水量75%)∶老玉米秆∶玉米粉为6∶3∶1,相当于每天每只可少喂玉米粉0.5~1千克。3个月后每只小尾寒羊的体重比常规饲喂的增加10~15千克,相当于多收入300~400余元,又节省了玉米粉饲料费180元。而且毛色发亮,说明蛋白质营养满足了生长羊毛的要求。
3.喂生猪试验。早在20世纪90年代,笔者之一与中国人民解放军兽医大学饲养室范石军,共同设计了以籽粒苋青料取代部分豆饼的试验。那是在湖北沉湖养猪场用杜洛克与湖北白猪杂交一代仔猪进行的,从10窝两月龄断奶仔猪中择81头体重接近的仔猪,分三组,甲组为全喂精料(包括玉米、稻谷、鱼粉、豆饼、贝粉等),乙组为用籽粒苋青饲料取代精料中50%豆饼,丙组为取代精料中100%豆饼,结果这三组日增重差异不大。因其料肉比分别为2.95∶1、2.77∶1、2.57∶1,说明丙组饲料报酬最佳,而且从利用效率上看丙组最高,蛋白质增重比为0.40∶1,能量增重比为7.6∶1。说明籽粒苋是一富含蛋白质矿物元素的青饲料或可以取代常规的蛋白质饲料,饲喂重量是每日1.30千克,而猪体重日增重达340.7克,可节省精饲料33.29%。但这样喂的缺点是青刈苋的饲料体积大、水分多,对单胃家畜来说影响采食量,而且腹围有增大趋势,因此,提出如何使青刈苋或青贮饲料苋的含水量降低,才更适于饲喂的问题。
2016年10月5日,笔者考察了中苋公司在廊坊市永清县的袋状苋混合青贮饲料的生产流程。他们种的是籽粒苋K472,青刈苋在田间边收割边粉碎,运回后立即与干燥的小麦与谷子麸皮以及玉米枯秸秆,按一定配比合成的混合青贮饲料,其含水量可以下降至60%~65%,符合了青贮饲料的要求。鉴于存在麸皮与玉米秸秆粗纤维过高使其粗蛋白质总量降低的问题,又添加发酵菌剂使其发酵,经初步测定,苋的混合青贮饲料的粗蛋白质含量可上升至18%~21%。
六、发展苋配合青贮饲料,有利于培土改土,走向农牧业可持续发展
以上事例证明,无论在乱石山沟、广大草原,次生盐碱低产地,或裸露煤矿复垦地等种植籽粒苋都取得成功。不仅标志着籽粒苋有广泛的生态适应性与抗逆性,而且可以高产出高收入,同时又能与生态文明建设结合,使土壤由贫瘠到熟化、由低产到中高产,走上农业可持续发展的轨道。
籽粒苋作饲料还有利于促进粮食安全。近年来我国进口大豆越来越多,2012年进口56.38万吨,大豆进口主要是作饲料喂猪,可见当前蛋白质饲料的缺乏。而以籽粒苋为青料喂畜,至少可节粮1/2,还保证了蛋白质的营养需要。今后欲保证18亿亩土地基本的底线不变,籽粒苋进入草地农业行列将利于低产田改造,值得大力推行。在基本农田可持续发展基础上,利用籽粒苋抗逆性强的特点,以苋为先锋作物对低产地加以种苋改土、种苋代粮、种苋绿化,将大有可为。
此外,籽粒苋生产今后要与其他各种牧草结合,以扩大饲料配方的多样性,丰富其调节能力,提高饲料生产的水平。