中国水牛饲料资源开发及应用概况

2023-03-16黄加祥彭丽娟谢华德杨承剑李孟伟唐振华诸葛莹郭艳霞

饲料工业 2023年4期

■黄加祥彭丽娟谢华德杨承剑李孟伟唐振华诸葛莹郭艳霞

（中国农业科学院广西水牛研究所，农业农村部（广西）水牛遗传繁育重点实验室，广西南宁 530001）

水牛以耐粗饲而著称，具有适应性强、耐高温高湿、抗病力强、容易饲养等特点，且水牛奶乳汁浓厚，奶质优良，堪称乳中极品，有“奶中之王”之称。我国水牛资源丰富，据联合国粮食与农业组织（FAO）统计[1]，2020年全世界水牛存栏量在20 520.5万头左右，中国有2 743.1 万头水牛，约占全世界水牛总数的13.37%。水牛是我国南方的特色资源，主要分布在淮河以南的水稻产区，其中广西、四川、广东、湖南、湖北、贵州、云南等省份的水牛数量最多。据我国奶牛数据中心显示，广西作为养殖奶水牛数量最多的“中国奶水牛之乡”，2020年奶水牛存栏量4万余头，水牛奶产量近3 万吨，存栏量位居全国首位[2]。饲料是水牛养殖业发展的物质基础，直接关系到动物生产性能、健康、繁殖以及乳品质量安全。南方地区是亚热带季风气候，温热多雨，牧草、农作物及果蔬资源丰富。水牛饲养较粗放，能广泛利用各种常见牧草、农作物秸秆及果蔬渣农副产品等粗料，以采食粗料为主，精料为辅。合理开发南方地区牧草、秸秆和果蔬渣农副产品等资源，既能丰富水牛饲料资源，也能减少因农副产物被随意废弃或焚烧而引起的环境污染问题，对于发展节粮型畜牧业具有重要的意义。文章着重阐述南方地区主要牧草、秸秆和水果渣等饲料资源的应用现状及其对水牛健康、生产性能和畜产品品质的影响，通过对现阶段水牛粗饲料资源的优势和所面临的问题进行分析，为我国水牛饲草饲料的发展提供建议和对策，以促进我国水牛产业的健康可持续发展。

1 主要牧草资源的现状及开发应用

1.1 主要牧草资源的现状

南方草山草坡资源丰富，是天然放牧和建设人工草地的良好场所。合理地开发利用南方本地牧草资源，因地制宜，可以有效地降低水牛饲料成本。象草是水牛养殖主要的优质青绿饲料，最早在两广地区种植，适应性良好，后来开始在南方地区大面积推广种植，基本上长江以南的地区都长得很好。其中，桂牧1 号杂交象草以其一年种植、多年利用、产量高、营养价值好的优势得到各大养殖场和农户的喜爱，是目前南方推广种植面积最大的牧草品种。在湖南桂牧1 号杂交象草亩产达到8～10 t。紫花苜蓿在湘西地区适应性良好，杂交狼尾草、矮象草、皇竹草、白三叶、黑麦草、墨西哥玉米等是南方普遍种植的优质高产饲草。实行春夏轮作，四季常绿，冬季黑麦草亩产5 t 左右，夏季播种牧草亩产15～20 t。种植一亩地的紫花苜蓿可以产新鲜苜蓿草4～5 t，个别高产者能达到6 t 以上，4～5 kg 苜蓿鲜草能晒制1 kg 苜蓿干草。一般情况下，每年能收获利用3～4 茬，收获之后可以青饲、青贮、晒制干草，还可以粉碎成苜蓿草粉饲喂牛羊。在四川，当地种植多花黑麦草、串叶松香草、墨西哥饲用玉米等优良牧草，亩产鲜草6～10 t，其中饲料干物质1～1.4 t，粗蛋白0.2～0.4 t，是同期粮食作物的4～5 倍[3]。目前广西推广种植的牧草品种有桂牧1 号杂交象草、桂闽引象草、多花黑麦草、合萌、木豆和山毛豆等。而且水牛最喜欢吃的就是甜象草，比较适合南方地区种植且产量高、成本低的品种要数甜象草了。

高产牧草可以直接刈割青饲，在生长旺盛的时期可多次刈割以提高产量，在青绿饲草充足的前提下，过剩的牧草可以做成青贮料，以供牧草生长淡季使用。象草是水牛养殖主要的青绿饲料，桂牧1号杂交象草产量高，再生能力强，并且品质好，营养丰富。全年可刈割4～6 次，每亩产鲜草一般在10～17 t，干物质中粗蛋白含量为13.1%～16.5%，粗脂肪33.8%[4]。桂闽引象草俗称台湾象草、甜象草，为多年生禾本科草本植物，一年种植可连续利用5 年以上，年刈割5～7 次，亩产鲜草18～25 t，草质柔软，略带甜味，粗蛋白含量达10%～13%[5]。紫花苜蓿是优质豆科牧草，不仅产量高，而且适口性好、营养价值高，富含丰富的粗蛋白、维生素和无机盐等成分，而且粗蛋白中的氨基酸比较齐全。紫花苜蓿放牧或者青饲水牛时，一定要注意放牧时间不能过长或者需要搭配2 种以上新鲜牧草饲喂，否则很容易引发瘤胃臌气疾病。所以苜蓿草粉加入其他营养物质加工成苜蓿草粉饲喂水牛更为合适。但是紫花苜蓿价格贵，而且主要生长在北方，用来饲喂水牛成本太高，因此一些水牛散养户或小型养殖场就只能放弃或者少量使用这种优质牧草了。多花黑麦草又名意大利黑麦草，为一年生、多次刈割黑麦草，隶属被子植物门单子叶植物纲禾本科黑麦草属[6]。多花黑麦草营养丰富、能量高、适口性好，特别是生长发育速度快、刈割后恢复能力强，全年可刈割3～10 次，年鲜草总产量可高达169.17 t/hm2[7]。在分蘖期的粗蛋白含量在14%～20%之间，无论是作为鲜草、青贮还是干草都是水牛的优质饲料来源[8]。

1.2 主要牧草资源的应用研究

研究者对于水牛主要牧草资源的应用做了大量研究。营养调控技术在牛的培育应用中占据越来越重要的地位[9]。孙乐等[10]研究表明，与青贮饲料相比，青绿饲料组水牛种公牛精子活力和采精量显著升高，畸形率显著下降。牧草产量高，青饲剩余的被用作青贮或者干草，青贮能改善饲料适口性，提高营养价值。赵苗苗等[11]研究发现，添加乳酸菌、纤维素酶能有效改善象草青贮的发酵品质和营养价值，且以植物乳杆菌＋纤维素酶的青贮效果最好。李孟伟等[12]研究发现，象草可直接青贮但品质不高，添加尿素、玉米粉、豆粕和麦麸等物料进行青贮均能够明显提高青贮发酵品质，其中以6 g 尿素添加量效果最好。李莉等[13]研究发现，单独添加纤维素酶和混合添加纤维素酶与淀粉均能够提高象草青贮的营养成分含量、发酵品质、乳酸菌数量、微生物多样性、厚壁菌门和魏斯氏菌属的相对丰度，且混合添加纤维素酶与淀粉对象草青贮发酵品质的提高效果较佳。彭丽娟等[14]研究了象草与甘蔗梢混贮料对水牛瘤胃发酵参数及微生物多样性的影响，发现10%象草组和20%象草组可改变水牛瘤胃细菌的相对丰度，20%象草组能提高瘤胃内丁酸和总挥发性脂肪酸浓度，利于瘤胃发酵。张丁华等[15]研究表明，不同比例多花黑麦草和紫花苜蓿混合青贮对青贮饲料发酵品质无显著影响，而且高比例紫花苜蓿组显著提高了青贮饲料营养价值和体外消化率，多花黑麦草和紫花苜蓿以55∶45 比例混合青贮效果最好。以上研究表明，选择优质新鲜或青贮牧草能提高水牛的生产性能和乳肉品质。因此，因地制宜培育优质牧草是促进水牛产业发展的重要手段。

2 主要农作物秸秆的现状及开发应用

2.1 主要农作物秸秆的现状

大力推广农作物秸秆饲料化利用，不仅能高效科学地利用农业废弃物、减少秸秆焚烧、保护大气环境，而且给水牛生产提供充足的粗饲料，保障“节粮型”畜牧业的发展。两广地带主要农作物包括玉米、水稻、薯类、甘蔗、花生和大豆等。据广西壮族自治区统计局统计公报[16]，2021 年广西水稻、玉米等粮食种植面积4 234.4 万亩，产量1 386.5 万吨；甘蔗种植面积1 286.7万亩，产量7 365.1万吨；花生等油料种植面积400.6 万亩，产量75.9 万吨。据广东省统计局公报[17]，2021 年全年广东水稻、玉米等粮食作物播种面积3 319.55 万亩，产量1 279.87 万吨；糖蔗种植面积192.58 万亩，产量1 118.08 万吨；花生等油料种植面积536.26万亩，产量117.32万吨。四川主要农作物包括稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类、花生、油菜籽等，是农作物秸秆饲料化利用发展的核心地区。四川粮食产量居全国第9位，2021年四川省稻谷、小麦、玉米等谷物播种面积6 695万亩，产量2 879.4万吨；豆类播种面积922.8万亩，产量143.5万吨；薯类播种面积1 919万亩，产量559.2万吨[18]。南方地区秸秆资源丰富，品种多，稻秆、甘蔗尾叶、玉米秸秆和麦秸等农作物秸秆是饲料化利用的主要品种。农作物秸秆皮壳作为水牛粗饲料的主要来源，具有纤维含量高、可消化营养成分含量较低、质地较粗糙、适口性差的特点。虽然粗饲料消化率低，但它是水牛日粮必不可缺少的组成部分，对刺激反刍和咀嚼、维持瘤胃液正常pH、维持瘤胃微生物正常发酵、促进营养物质消化代谢均具有重要作用。

2.2 主要农作物秸秆的应用研究

目前秸秆饲料化利用主要包括直接饲喂、粉碎后饲喂、青贮发酵饲喂和添加微生物发酵饲喂等。当秸秆经过青贮、氨化、微贮等处理技术后，营养价值大幅度提高，可以作为水牛的饲草料，节约饲料粮消耗，并形成循环利用模式。余梅等[19]研究发现，甘蔗梢作为粗料饲养水牛时，进行合理补饲可显著提高日粮的消化利用率，每头水牛每天补饲精料补充料4 kg 可获得较好的效果。秸秆饲料氨化处理可以降解秸秆的纤维素，提高粗蛋白的含量以及饲料的消化率。关意寅等[20]发现补饲糖蜜-尿素舔砖可使稻草、甘蔗叶、玉米秸秆的干物质降解率、中性洗涤纤维降解率和粗蛋白降解率均有不同程度的提高，说明补饲糖蜜-尿素舔砖能提高秸秆的瘤胃降解率，具有较好的实用价值。有研究[21]报道，稻草日粮中添加羟甲基尿素可显著提高水牛瘤胃微生物纤维素酶活性，提高瘤胃微生物活力，尤其是纤维素分解能力。陆天水等[22]研究结果表明，水牛饲喂稻草时，添加尿素和硫酸铵能增加稻草的采食量和微生物蛋白合成。王玉荣等[23]研究表明，复合酶制剂+果胶酶+漆酶处理水稻秸秆能有效地破解细胞壁中木质素-纤维素-半纤维素复合结构，将纤维素降解为可利用的糖，提高水稻秸秆青贮饲料的营养含量,降低聚合度及结晶度，增大表面积，从而提高秸秆的可消化性及利用率。唐振华等[24]研究发现青贮甘蔗尾和青贮玉米秸秆对生长水牛血液生化指标均无不良影响，且二者组合饲喂能提高水牛生长性能。郭太情等[25]研究表明，甜脆玉米青贮在奶水牛瘤胃中降解特性最好，饲喂价值较高。赵雅丽[26]研究表明，饲喂添加组合菌剂的甘蔗尾青贮对水牛生产性能的提高效果较明显，在获得较高的饲料转化率的同时，对动物机体也没有产生不良影响。辛杭书等[27]研究表明，对水稻秸秆进行青贮、氨化和碱化处理，可以不同程度地改变体外瘤胃的发酵模式、甲烷生成以及瘤胃微生物区系的组成；从甲烷减排角度考虑，可选择青贮和氨化的处理方式。综上所述，秸秆饲料通过氨化或青贮处理后更适合饲喂水牛，能提高饲料转化率和水牛生产性能。为了提高秸秆饲料营养价值，应进一步深入研究饲料氨化或青贮技术、工艺，发酵效率更优的发酵剂仍是开发重点。

3 主要水果渣的现状及开发应用

3.1 主要水果渣的现状

南方地区气候大多数温暖潮湿，阳光照射时间长，降水量丰富，尤其适合种植蔬菜水果。广西是全国首屈一指的水果大省。2020 年广西水果面积2 028.85万亩，总产2 461.11万吨。其中，柑橘和柿子产量位居全国第一[28]。另外，广西地区的特色水果百香果、芒果、罗汉果、龙眼、菠萝、葡萄、香蕉和荔枝等，产量都位居全国前列。柑橘园面积和产量排名第二的是湖南省，四川和重庆水果生产均以柑橘为主，2020 年柑橘生产均继续保持着稳步增长态势[29]。贵州近年发展较快的两大园林水果是柑橘和苹果。菠萝是广东地区常见、高产、优质的四大热带果品之一。随着水果加工等行业不断推进，产生的果渣量也在不断增加。果渣就是植物的果实经过压榨提取其汁液或油分之后余下的固态部分，包括果皮、果肉、果籽、果梗等。果渣中含有丰富的碳水化合物、维生素、矿物质以及脂肪、蛋白质等营养物质，是许多动物的饲料资源。柑橘渣、葡萄渣、菠萝渣、罗汉果渣和甘蔗渣等含有较多的粗纤维，适合作为水牛等反刍动物的饲料。现将南方地区适合作为水牛饲料的水果渣及主要营养成分做分析，见表1。

表1 不同果渣主要常规营养成分的含量（风干基础，%）

表1（续）不同果渣主要常规营养成分的含量（风干基础，%）

3.2 主要水果渣的应用研究

柑橘皮渣含有大量的可消化粗纤维和果胶，能为水牛提供一定的能量，可部分替代水牛饲粮中的玉米等谷物饲料。Javed 等[37]给尼里·拉菲水牛犊牛饲喂分别含有5%、10%、15%和20%柑橘渣的4 种等热量和等氮日粮，研究表明，柑橘渣可以成功地用于犊牛日粮中，使用率高达20%，而不会对采食量、消化率和生长性能产生任何不良影响，且随着柑橘渣在日粮中的含量从5%增加到20%，每千克日粮的价格呈线性下降。Awais 等[38]发现酿酒酵母发酵柑橘渣可用于尼里·拉菲水牛犊牛的精料，最高可达12%，对干物质摄入量、消化率和氮平衡没有影响。Gravador 等[39]研究显示饲粮中添加柑橘皮渣可减少肉类蛋白质的氧化。菠萝渣作为一种营养丰富的多汁饲料资源，可以通过青贮后饲喂水牛，替代优质干草；菠萝渣还可以通过发酵技术提高饲料蛋白，提高饲用价值。广西水牛研究所水牛种场将新鲜菠萝渣直接添加到水牛日粮中，由于新鲜菠萝渣香甜爽脆，可以提高饲料适口性，没有发现不良影响。菠萝渣青贮后其品质和营养价值得到了改善，能维持瘤胃正常发酵，提高瘤胃优势菌群丰度，有助于瘤胃微生物的生长繁殖和饲料养分的消化吸收[40]。甘蔗渣通过碱化、微生物发酵或膨化处理成颗粒饲料后可广泛应用于水牛养殖。Reddy 等[41]给摩拉水牛饲喂两种全价日粮（40%甘蔗渣），一种是用膨胀机-挤出机将精料与蔗渣按比例加工成颗粒日粮，另一种精料与蔗渣按60∶40 的比例分别饲喂的常规日粮，比较发现，颗粒日粮比常规日粮具有更高的养分消化率和氮平衡，导致日粮中可消化蛋白和总消化养分含量增加，表明甘蔗渣可以作为水牛日粮中唯一的粗饲料来源。葡萄渣经加工处理可以作为水牛饲料中纤维和多酚的来源。Foiklang 等[42]研究发现，在尿素处理过的水牛粗饲料中添加2%葡萄渣可以提高水牛瘤胃菌群数量和挥发性脂肪酸浓度。可见，葡萄渣对瘤胃代谢具有促进作用，可以一定程度上提高养分的消化率，并调节肠道微生物的多态性。发酵罗汉果渣饲料在水牛饲料中使用5%左右，消化吸收率提高，疾病减少[43]。综上所述，在生产中添加适量水果渣不仅能节约饲料成本，增加经济效益，还可以提高水牛的生产性能和乳肉品质。但是过多添加反而会抑制生长，且不同品种及生长阶段的水牛最佳使用量还需要进一步研究。另外要特别注意贮存方式，防变质，保证饲料新鲜性和安全性。

4 水牛饲料行业存在的主要问题和不足

4.1 缺乏优质高产的豆科牧草

南方生长的牧草品种虽多，但多数为本地原生禾本科牧草，人工种植的牧草品种主要为桂牧1号杂交象草和桂闽引象草等禾本科牧草。豆科牧草较少，营养品质低，且水分含量高，不耐贮藏。紫花苜蓿是优质豆科牧草，一直被称为“牧草之王”，但因其不耐热，不适宜在南方地区生长。农作物秸秆以稻草为主，稻草的蛋白质含量不及麦秸，利用率低。

4.2 秸秆和果渣饲料化利用率低

虽然南方地区秸秆和水果资源丰富，品种多，但饲料化利用率较低。大部分农作物秸秆和果渣被作为废弃物丢弃或当燃料烧掉，或直接翻入土中还田，不仅造成资源浪费，还污染环境。目前，仍采用简单的物理处理、氨化或青贮等传统技术对秸秆和果渣处理后进行饲料化利用，部分秸秆（香蕉杆等）饲料化利用技术不成熟，利用效率低。

4.3 收获、加工和贮藏技术薄弱，机械化程度低

南方雨水充沛，阳光充足，利于牧草的生长，秋季又有大量的玉米、甘蔗等作物秸秆供应。所以夏秋不缺饲草饲料，但冬季饲草饲料供应不足。目前，只有部分大养殖场能利用夏季草料集中供应期加工和贮藏过冬草料，导致冬春季节饲草饲料供应不足。另外，牧草、秸秆收割机械化程度低，给饲草秸秆收集和运输带来很大的困难。新鲜水果渣和发酵果渣饲料水分相对较高，易于腐败霉变，不利于贮存和运输，并且远距离运输会显著增加成本。

5 水牛饲料行业发展的建议与思路

5.1 增加科技投入，提高机械化程度

科技投入是推动水牛饲料行业进步的强大动力。与意大利水牛饲料工业相比，我国水牛饲料科技水平还相当落后，所以必须要加强基础性研究和关键技术攻关。充分发挥各级政府及有关部门的组织优势、信息优势、资金优势，充分调动企业和社会力量，有效吸引社会资源，加快优秀科技人员和高新科技成果的聚集，提高水牛饲料行业科技研发能力和水平。鼓励加大龙头企业的科技投入，开发高品质饲草产品，研发全混合日粮配方饲料。提高饲料行业机械化，加工装备自动化和智能化既可大幅减小劳动强度和人员需求，还能提高安全生产水平和产品质量，降低能耗和加工成本，是饲料加工升级的必然选择。

5.2 加强牧草新品种的选育，加大秸秆饲料化利用

虽然科研部门一直以来在牧草新品种的选育上投入大量的精力，取得一定成绩。但是优良豆科牧草不足，部分区域仍缺少当家优质牧草品种，应加强优质饲草品种（豆科、禾本科）的选育与推广，建立多品种化的当家牧草，如加强培育适合南方地区生长的耐热紫花苜蓿优良品种。农作物秸秆丰富，但饲料化利用率还很低，部分秸秆饲料化利用技术不成熟，应加强在农作物秸秆收集、加工、贮藏和利用等方面的科学研究，为农作物秸秆饲料化利用提供技术支撑。

5.3 优化调制加工技术，提高果渣饲料化

一般新鲜水果渣直接饲喂水牛可能会出现适口性差、采食量低或拒食等现象，饲用价值低。可以通过一些调制加工技术，如酸碱中和利用技术、干燥饲料化利用技术、发酵饲料化利用技术和抗营养因子的消除技术等提高水果渣的消化、吸收和利用。有的鲜果渣酸度大，适口性差，为了调节果渣酸度，可以按照果渣重量的0.5%～1.5%添加生石灰或碳酸氢钠。甘蔗渣进行化学处理法或生物发酵两种技术调制与处理后常应用于水牛养殖，可将甘蔗渣开发为中等品质的能量型饲料。膨化蔗渣优于碱化蔗渣，机械化的膨化和颗粒制料将更有前途[44]。菠萝渣通过微生物发酵技术可转变为菌体蛋白饲料。柑橘渣特别适合青贮，经过长时间青贮仍然能很好的保持新鲜柑橘渣营养成分。青贮是快速、大量处理鲜渣的有效方法，值得推广。因此，优化水果渣饲料化调制加工技术可以使水果渣更广泛地应用于水牛饲养。

5.4 优化精粗料配比，确保营养均衡全面

精粗分饲的饲喂方式很容易导致摄取营养不均衡而造成瘤胃功能障碍问题，影响水牛的生长发育，进而增加饲养成本，很难达到现代畜牧业的集约化生产的要求。全混合（青贮）日粮根据动物营养学原理，结合青贮饲料调制技术，能保证动物摄入营养的均衡，保持瘤胃内环境的稳定，提高粗饲料利用率，生产条件可控，可满足现代化、集约化生产的需求。全混合发酵饲料引起饲料行业的高度重视并得到快速发展，规模化和产业化生产正逐步形成，是利用丰富的农作物秸秆资源和非常规饲料的有效方式，能有效促进水牛业的发展。

5.5 加强农闲田利用，形成特色草场

南方地区冬闲田面积大，有大量未利用的土地、果园和林园可进行套种利用。发展农闲田种草养畜，推广稻-草-稻轮作，稻-草-麦（油菜）轮作等模式，充分利用边角地进行种草利用，推广林-草套种，果-草套种模式，建立轮作和套种示范点，以点带面，形成具有特色的小型草场。这不仅能充分合理利用资源，还能增加农民的收入，带动农民脱贫致富。