山东省杂交构树生产与应用现状的调查分析

姜富贵 成海建 刘栋 安文娟 王亚芳 王永军 站翔 李原 宋华民 周涛 宋恩亮

摘要：本研究旨在通过调研山东省杂交构树的种植、收割、加工和应用情况，进一步结合营养价值评定，以发现山东省杂交构树产业发展存在的问题和亟需解决的关键技术。选择山东省3个主要杂交构树生产和应用企业进行调查研究。调查发现：山东省杂交构树种植面积约为400 hm2，平均鲜重年产量可达5t;构树饲料的贮存方式以裹包青贮和灌装袋贮为主，每吨平均生产成本为446元;构树青贮的发酵品质有待提高，不同地区青贮的乳酸含量差异较大，部分青贮的丁酸含量高达15.30%;构树青贮在家畜上的饲喂效果缺少相关试验数据，造成养殖场对构树青贮饲料的认可度不高。综上所述，山东省杂交构树在种植、加工和应用技术等方面均有待进一步提高，未来需围绕构树青贮发酵品质的控制及其高效饲喂家畜技术等关键问题开展研究，为杂交构树的推广和利用提供参考依据。

关键词：杂交构树;营养价值;发酵品质;饲喂效果

中图分类号：S548.01  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2019）08-0138-05

Abstract In this study，we investigated the planting， harvesting， processing and application situations of hybrid Broussonetia papyrifera in Shandong Province， and combined the evaluation of nutritional value to find problems and key technologies in the development of Broussonetia papyrifera industry. Three main Broussonetia papyrifera production and application enterprises were investigated. The results showed that the planting area of hybrid Broussonetia papyrifera in Shandong Province was about 400 hectare， and the yield of fresh weight was up to 5 tons every year. The main storage methods of Broussonetia papyrifera fodder were wrapping silage and filling bag， and the average cost of production per ton was 446 yuan. The fermentation quality of Broussonetia papyrifera silage needed to be improved for the lactic acid content of different samples varied greatly， and the butyric acid content of some samples was as high as 15.30%. Due to the lack of relevant experimental data about feeding effect on livestock， the farms had low recognition on Broussonetia papyrifera silage. In conclusion， the planting， processing and application technologies of hybrid Broussonetia papyrifera in Shandong Province needed further improvement， and the control of fermentation quality of Broussonetia papyrifera silage and efficient feeding on animals should be studied in future so as to provide references for promoting and utilizing Broussonetia papyrifera.

Keywords Hybrid Broussonetia papyrifera; Nutritional value; Fermentation quality; Feeding effect

蛋白飼料资源短缺是制约我国畜牧业发展的重要因素，我国的蛋白饲料主要以豆粕、菜粕、苜蓿和玉米蛋白粉等草本饲料为主，严重依赖进口[1]。2016年，全国大豆进口量约为8 400×104 t，占国内蛋白供应量的87%[2]。此外，我国“人畜争粮”的问题日趋突出，亟需开发一种非常规的蛋白饲料资源。

构树（Broussonetia papyrifera）俗称构皮树或褚树，桑科（Moraceae）构树属（Broussonetia）的双子叶植物。构树叶密生柔毛，直接饲喂畜禽的适口性较差，而杂交构树是中国科学院利用现代杂交育种技术培育出来的新品种，一方面具有耐干冷、耐湿热和耐贫瘠等抗逆性特点[3]，另一方面具有生物产量高、蛋白含量高和适口性好等高饲喂价值特性。杂交构树被认为是一种极具开发价值的非常规林业蛋白质饲料资源[4]。2014年，国务院扶贫办将构树扶贫作为精准扶贫项目，推行杂交构树资源综合利用“林-料-畜”一体化畜牧产业扶贫[1]。自2017年起，杂交构树开始在山东省部分市区种植并应用于畜禽生产，然而杂交构树产业在山东省的发展现状尚不清楚。本研究通过调研山东省杂交构树的种植、收割、加工和应用情况，进一步结合杂交构树的营养价值评定，以发现杂交构树产业发展存在的主要问题和亟需解决的关键技术，为山东省杂交构树的大规模种植和推广利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

青贮取样器和标准密度探针（Dairy One，美国）;青贮厌氧发酵袋（大成蓝雷营养科技有限公司）;电子天平（WT-1002，杭州万特衡器有限公司）。

1.2 杂交构树种植、加工和应用的信息采集

现场调研山东省3个主要杂交构树种植、生产和应用企业，分别位于菏泽牡丹区、德州武城区和聊城经济开发区，主要调研杂交构树的种植情况（种植密度、单位面积产量）、青贮加工过程（收获时期、青贮方式、添加剂使用）、制作成本（原料费、机械收割费、运费、其他费用）以及构树青贮应用等信息。

1.3 杂交构树样品采集和营养价值评定

采集上述3个地区的构树鲜样、构树青贮和构树叶样品，每个地区每种饲料样品3个重复，取样量不少于2 kg，然后按照四分法获得代表性样品约500～1 000 g[5，6]。样品使用青贮厌氧发酵袋密封保存，寄回实验室，一部分样品于65℃烘箱干燥72 h，再使用粉碎机粉碎，过1 mm筛，密封保存用于后续营养成分测定，另一部分青贮样品于-20℃冰箱保存，用于后续发酵指标测定。

干物质（DM）和灰分（Ash）含量测定参考张丽英主编的《饲料分析与饲料质量检测技术》[7];粗蛋白（CP）含量测定使用凯氏定氮法;中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量采用 Van Soest等[8]方法测定;粗脂肪（EE）含量使用ANKON全自动脂肪分析仪测定;淀粉（Starch）含量使用高氯酸水解-蒽酮比色法测定[9];酸性洗涤木质素（ADL）含量按照AOAC[10]的方法，使用Ringbio纤维分析仪测定。按照姜富贵等[11]的方法，利用新鲜青贮样本制备滤液，一部分采用pH计（意大利HANNA HI 9125）立即测定pH值;另一部分用于测定乳酸和挥发性脂肪酸（VFA指标）。VFA含量使用气相色谱法[12]测定;乳酸含量使用对羟基联苯比色法[13]测定。

选取3头安装永久性瘤胃瘘管的杂交肉牛，采用尼龙袋法测定样品30 h和48 h的DM、CP和NDF降解率。尼龙袋规格为12 cm×6 cm，孔径为50 μm。称量3 g左右样品装入尼龙袋中，每个样品每个时间点每头牛设置4个重复。尼龙袋取出后，使用自来水冲洗干净，于65℃烘箱中烘干至恒重，后续测定DM、CP和NDF含量，计算瘤胃降解率。

1.4 数据整理与统计分析

数据用Microsoft Excel 2013进行汇总、整理，用SAS 9.1软件的GLM过程进行方差分析和Duncan s多重比较检验，结果以平均值（Mean）和标准差（SD）表示，P < 0.05为差异显著，0.05≤P < 0.10为存在差异趋势。

2 结果与分析

2.1 山东省杂交构树的种植概况

山东省多个地市有杂交构树的种植，但规模均不大，其中规模最大的种植区在菏泽市牡丹区，约333.3 hm2。全省总种植面积约为400 hm2，品种均为杂交构树101，每年4—10月的无霜期内均可种植。实施步骤分为翻地、起垄覆膜、种植、灌溉和除草等。为防止水涝，一般采用起垄方式精整土地，垄上种植。一般垄顶宽度60 cm，垄底宽度80 cm，垄高15 cm，垄底间距80～100 cm。利用起垄覆膜精整一体机进行起垄，同时覆盖黑色除草膜，破膜种植。666.7m2种植密度为400～600棵，一垄双行，行距40 cm，株距120～180 cm，错行种植。利用小型栽苗器进行人工种植，种植时浇灌定根水。浇水完成后在苗根部及时覆土掩埋，放风保墒。完成种植后一月内視墒情漫灌一次透水以促进根系生长，全年无需施肥和喷洒农药，构树苗一次种植预计可利用年限为15～20年。

2.2 杂交构树的生物学产量

如表1所示，一般情况下，杂交构树全年可收获4茬，除第一茬生长周期（60 d）较长外，其它茬期约为40 d，平均生长速度为3.5～4.0 cm/d。构树种植前两年的生物学产量较低，666.7m2平均产量为4～5 t;第3年及其以后生物学产量比较稳定，可达6～8 t。

2.3 杂交构树饲料的生产和应用情况

目前山东省杂交构树饲料主要以裹包或袋式灌装青贮的方式贮存，植株生长高度达到1.0～1.2 m时，采用构树专用联合收割机骑垄收割，收割效率每台可达50 t/d;粉碎好的青贮料喷洒至运输车斗内，运输至场内制作裹包青贮或袋式灌装青贮，贮存30 d后用于动物饲喂。杂交构树青贮每吨的平均生产成本为446元，其中原料费用为311元（表2）。杂交构树种植的第一年因需购买种苗，加之田间管理较为繁琐，投资成本较高。

山东省部分养殖场尝试应用杂交构树青贮饲料饲喂育肥肉牛、肉羊和育肥猪，但饲喂动物群体规模较小，目前省内尚未开展构树青贮在动物日粮中适宜添加量及其饲喂效果的试验，缺少相关的数据支持。

2.4 杂交构树饲料的营养价值评定

如表3所示，杂交构树鲜样的干物质（DM）为28.84%，与新鲜苜蓿的DM含量相近，但构树青贮的DM仅为19.24%。构树叶的粗蛋白（CP）含量高于新鲜苜蓿和苜蓿干草，而中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量低于新鲜苜蓿和苜蓿干草。构树鲜样和构树青贮的CP含量低于新鲜苜蓿和苜蓿干草，但高于全株玉米青贮。此外，构树鲜样和构树青贮的NDF、ADF和ADL含量均高于苜蓿干草和全株玉米青贮。

如表4所示，不同地区杂交构树青贮的pH值和有机酸含量差异较大。聊城杂交构树青贮的pH值和丙酸最高，乳酸和乙酸含量最低;菏泽杂交构树青贮的pH值和丙酸含量最低，而乳酸和乙酸含量最高，分别为54.08%和57.20%;聊城和德州杂交构树青贮的丁酸含量分别高达15.30 mg/g和4.97 mg/g，而菏泽杂交构树青贮中未检出丁酸。

如表5所示，构树叶30 h和48 h的DM、CP和NDF瘤胃降解率均显著高于构树鲜样和构树青贮;构树青贮30 h的DM和CP瘤胃降解率显著高于构树鲜样，但30 h的NDF和48 h的DM、CP、NDF二者之间无显著差异。

3 讨论与结论

目前构树的收获时期主要以生长高度作为判定标准，尽管该方法比较简单和直观，但缺少数据支持。收获时期较晚，可能会导致构树饲料中ADL、NDF和ADF含量较高，进而影响动物采食量和养分消化率;收获时期过早，可能会导致构树饲料产量降低，影响经济效益。显而易见，构树叶在构树饲料中的比例是影响构树饲料品质的关键因素，未来需探究构树叶和枝干的生长规律以及二者之间比例的变化，进一步结合营养价值评定和生物学产量来确定最佳收获时期。

构树青贮的pH值均高于4.4，不同地区青贮中乳酸的含量差异较大，部分样品检测出较高丁酸含量。此外，青贮后构树的DM含量较青贮前显著降低，推测主要与青贮饲料中梭菌对蛋白质破坏和乳酸的分解有关。这些结果均显示，构树青贮的发酵效果较差。构树青贮发酵较差可能与其DM含量和可溶性糖含量较低有关。低DM含量有利于梭菌等有害菌的繁殖，进而影响发酵品质[16];可溶性糖含量较低，限制乳酸菌的发酵和产生足量乳酸[17]。未来可针对性采用添加糖蜜和乳酸菌的方式提升青贮发酵品质。青贮发酵较差一方面会造成大量DM损失，严重影响经济效益;另一方面高丁酸含量会造成构树青贮的适口性降低，而高pH值降低青贮饲料的有氧稳定性，二次发酵严重，进而影响动物的养分消化率。尽管部分企业在构树青贮过程中使用乳酸菌制剂促进其发酵，但对青贮发酵效果的改善不明显。因此，未来需要重点研发构树青贮发酵品质控制技术。

尽管普遍认为构树青贮可作为优质蛋白饲料饲喂动物，尤其是反刍动物。但目前山东省内尚未开展构树青贮在反刍动物中饲喂效果的相关试验。构树青贮在饲粮中的添加水平、如何与其他粗饲料合理搭配、与传统饲喂模式相比的优势、经济效益情况等问题均尚未解决，造成养殖场对构树青贮饲料的认可度不高，部分企业生产的构树青贮饲料对外销售困难，库存大量积压。基于构树青贮自身的属性和应用现状，需要尽快开展构树青贮在肉牛、肉羊等家畜上的应用技术研究，为构树青贮饲料的推广应用提供技术支持。

综上所述，山东省杂交构树产业的发展刚刚起步，在种植、加工和应用等方面均存在相应问题，未来需围绕杂交构树适宜收获期的判定、青贮发酵品质的控制和高效饲喂家畜技术等关键问题开展研究，为杂交构树的推广和利用提供参考依据。

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