蚕豆秸秆营养成分及其资源化利用

杨 洋，杨 军，张家平，刘丽仙，亐开兴

（1.云南农业职业技术学院 650212；2.楚雄州畜牧科技推广站 675000；3.楚雄师范学院 675000）

蚕豆（Vicia faba Linn）属于豆科（Leguminosae）蝶形花亚科（Papilionoideae）野豌豆族（Vicieae）。在中国，栽培历史已超过2100 年，适于我国南方秋冬季和北方早春大田种植。蚕豆属一年生草本，其营养丰富，含8 种必需氨基酸，碳水化合物达47%～60%，为粮、饲、菜、绿肥和蜜源植物兼用作物[1]（图1 和图2）。此外，种植蚕豆还利于生物固氮，蚕豆不仅能生物固氮，而且具有高蛋白、低脂肪、易消化吸收的特性，是种植业结构调整中重要的间套作物和养地作物[1-3]。

图1 田间种植的蚕豆苗

图2 鲜食蚕豆

云南省是蚕豆种植面积最大的省份，占全国的23.7%，常年种植在35 万hm2左右，以秋播为主，在滇中以大理、楚雄、保山、曲靖等州市种植较普遍，以鲜食或制作蚕豆类制品，其农副产物作为肉牛、生猪等的主要饲料。在畜牧养殖中，蚕豆的副产物蚕豆糠富含蛋白质，是比较好的蛋白饲料资源之一。随着肉牛业的兴起，各地蚕豆糠的收购价也大不相同，如大理巍山、祥云坝子的蚕豆糠价格在1.40 元/kg，楚雄姚安坝子的蚕豆糠售价1.60 元/kg，楚雄子午镇一带则1.20 元/kg。研究证明，蚕豆秸秆的蛋白质及蛋白质消化率均高于玉米等农作物秸秆，蛋白质含量为12.5%，蛋白质消化率76.2%；同时钙、磷、钾和镁含量丰富，是草食动物的优质蛋白饲料原料。蚕豆秸秆可直接鲜喂、青贮和晒干粉糠，作为冬春季与玉米青贮搭配饲喂牛羊上好的蛋白饲料（图3），制作蚕豆秸秆青贮与制作玉米青贮相同，但是要注意秸秆的长度不能太长，以3～5 cm 为宜，并可考虑微生态制剂的添加[3-7]。在正值豆粕价格高，蛋白原料紧缺的关键时期，豆粕减量和高蛋白饲料的替代与研发尤为急切，降低豆粕用量可大幅度减少饲养成本。为此，本文针对蚕豆及其副产物进行综合的营养成分测定和系统评价，对蚕豆秸秆的特点和优势以及在养殖业中的应用进行了分析，为蚕豆秸秆在养殖业中的应用提供技术支持和理论依据，具有重要的科学意义和生产价值。

图3 晾晒蚕豆秸秆（左）和蚕豆秸秆青贮（右）

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

选取大理巍山、楚雄姚安、红河弥勒、曲靖罗平等地蚕豆秸秆、豌豆秸秆、苕子等青绿饲料，以及全株青贮玉米、青贮玉米秸秆（揉丝、不带苞）等。

1.2 测定指标与方法

采用常规烘干法测定干物质（DM），用高温灼烧法测定粗灰分（Ash），粗脂肪（EE）用石油醚浸提残余法，用凯氏定氮法测定粗蛋白（CP）、粗纤维（CF）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、酸性洗涤木质素（ADL）采用用范氏洗涤纤维测定法，钙（Ca）用高锰酸钾滴定法、磷（P）用P 钼黄比色法。

1.3 RFV 和GI 计算

1.3.1 粗饲料的饲料相对值（RFV）

根据测定的各种营养成分，参照在美国广泛应用的饲料相对值（relative feed value，RFV）模型，来评定所测定样品的营养价值[8-10]，计算模型如下式：

RFV = DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29

式中，DDM 为可消化干物质，DDM(%DM) = 88.9-0.779×ADF（%DM）；DMI 为粗饲料干物质随意采食量，DMI（%BW）= 120/NDF（%DM）。

1.3.2 粗饲料品质的分级指数（GI）

采用卢德勋教授等提出的粗饲料品质分级指数（grading index，GI）模型[8-10]评定所测定样品的营养价值，计算模型如下式：

GI(MJ/d) = NEL(MJ/kg) × DMI(kg/d) × CP(%DM)/NDF(%DM)

式 中，DMI 为干物质随意采 食量，DMI（kg/d）= 120/NDF（%DM）×6kg；NEL为 产 奶 净 能，NEL（MJ/kg）=[1.044-0.0119×ADF（%DM）]×9.289。

2 结果与分析

2.1 蚕豆秸秆的营养成分（表1）

表1 蚕豆秸秆的常规营养成分比较 %DM

从表1 可看出，在比较的九种秸秆及副产物中，蚕豆秸秆及其副产物的CF 含量都较高（≥18%），按照国际饲料分类法均划分为粗饲料；蚕豆秸秆、豌豆和苕子（光叶紫花苕）鲜样水分含量为65%以上，属于青绿粗饲料。除了豌豆样本（89.83%）以外，8 种样品DM 都在90%以上，以蚕豆秸秆最高，为94.69%；豆科类的CP 含量高于在11.43%～16.72%之间，而青贮玉米在9%左右，CP 含量由高到低依次为：豌豆＞豌豆秸秆＞苕子＞蚕豆豆米壳＞蚕豆全株＞蚕豆壳（豆荚）＞青贮玉米，豆科类作物及副产物明显高于青贮玉米（P ＜0.05）；NDF、ADF、ADL 三者的含量从高到低依次为：青贮玉米秸秆（不带苞，揉丝）＞蚕豆壳（豆荚）＞豌豆秸秆＞蚕豆豆米壳＞青贮玉米（姚安）＞豌豆＞蚕豆秸秆＞苕子＞青贮玉米（巍山），青贮玉米秸秆（不带苞，揉丝）＞蚕豆壳（豆荚）＞豌豆秸秆＞苕子＞蚕豆豆米壳＞青贮玉米（姚安）＞豌豆＞蚕豆秸秆＞青贮玉米（巍山），青贮玉米秸秆（不带苞，揉丝）＞蚕豆壳（豆荚）＞苕子＞豌豆秸秆＞蚕豆豆米壳＞豌豆＞青贮玉米（姚安）＞蚕豆秸秆＞青贮玉米（巍山）。Ash 含量以豌豆秸秆、蚕豆秸秆和豌豆最高（≥7.20%），青贮玉米（姚安）和蚕豆壳（豆荚）最低，分别为3.39%和3.93%；Ca 含量以豌豆、蚕豆秸秆和苕子最高（≥1.1%），青贮玉米（姚安）和蚕豆壳（豆荚）最低，分别为0.15%和0.17%；P 含量在0.119%～0.320%之间。因此，蚕豆秸秆是一种纤维中等、粗脂肪和粗蛋白含量较好、适口性、消化率较高的优质粗饲料，非常适合于家畜直接鲜饲、混合饲喂和制作青贮饲料。

2.2 蚕豆秸秆的品质（表2）

表2 蚕豆秸秆的品质比较

由表2 看出，根据模型分别计算9 种粗饲料的RFV 和GI 值，9 种样品的RFV 值从高至低排序为：青贮玉米（巍山）＞苕子＞蚕豆秸秆＞豌豆＞青贮玉米（姚安）＞蚕豆豆米壳＞豌豆秸秆＞蚕豆壳（豆荚）＞青贮玉米秸秆（不带苞，揉丝）；GI 值划分顺序与RFV 不一致，顺序为：豌豆＞苕子＞蚕豆秸秆＞豌豆秸秆＞蚕豆豆米壳＞青贮玉米（巍山）＞蚕豆壳（豆荚）＞青贮玉米（姚安）＞青贮玉米秸秆（不带苞、揉丝）。优质的青贮玉米饲用价值最高（114.76），不带苞的青贮玉米饲用价值偏低（77.85），而豆科类的饲用价值中等，未达到优质苜蓿100 的水平，适宜于与青贮玉米混合饲喂，既达到日粮营养均衡，也避免了生产中的鼓气病发生。而GI 值则以苕子最高（18.53），蚕豆外壳、蚕豆秸秆、豌豆秸秆次之，不带苞的青贮玉米GI值较低。

3 讨论与生产建议

蚕豆在我国南方省区地州种植广泛，云南省大理、楚雄、曲靖、保山等州市种植较普遍，特别适合于云南省立体气候种植并错开上市季节，早春价格好，多以秋季种植为主，是云南省反季蔬菜种植的种类之一，以鲜食或制作蚕豆类制品，其副产物产量高，采收蚕豆后所剩的副产物豆秆、豆糠、豆荚等富含蛋白质，在畜牧养殖中直接利用或通过氨化处理、微贮、青贮等都是很好的蛋白饲料原料[3-7]，适口性好，作为肉牛、肉羊、生猪等饲料极大补充了南方地区牲畜所需的蛋白饲料。

近几年，我国蛋白饲料资源仍处于匮乏状态，通过各种饲草料种植解决蛋白饲料资源开发利用，促进豆粕减量意义重大。南方秋冬季种植蚕豆面积大，其蚕豆秸秆产量丰富，粗蛋白含量高（12.90%），钙、磷、钾、镁含量较高（1.55%、0.19%、1.11%和0.39%），高于其他作物[11]，其营养价值比苜蓿和苕子稍低，不失为一种南方地区冬春季节的蛋白饲料来源。随着蚕豆收获时间的顺延，采收蚕豆后不同时期的秸秆粗蛋白含量逐渐降低，特别是叶片脱落后的NDF 和ADF 含量明显上升，饲用价值急剧降低[12]，应在采收完蚕豆的同时进行刈割，直接鲜喂或加工调制，做好蚕豆秸秆的直接饲喂、粉碎青贮或混贮，也可集中晒干粉碎，混合饲喂牲畜。饲喂时必须控制饲喂量，以防豆类发酵发生鼓气病。此外，与蚕豆同期种植的菜豌豆及其副产物也具有较高的饲用价值，但种植面积不多，收获不便，但其饲用价值还是很高的，建议牛羊散养户充分利用菜豌豆副产物饲料资源。

从RFV 看来，并非粗蛋白含量越高，RFV 越高，RFV 可对不同粗饲料之间品质优劣的作出比较和排序，不适于进行粗饲料的科学搭配。本研究比较的9 种粗饲料中，RFV 值排序为青贮玉米（巍山）＞苕子＞蚕豆秸秆＞豌豆＞青贮玉米（姚安）＞蚕豆豆米壳＞豌豆秸秆＞蚕豆壳（豆荚）＞青贮玉米秸秆（不带苞，揉丝），蚕豆及副产物为中等偏下的水平，达不到优质苜蓿100 的水准[8]，而青苕子和全株玉米秸秆RFV 是高于100的。因此，优质的全株青贮玉米饲用价值较高，而不带苞的青贮玉米秸秆饲用价值偏低了，收籽实后晒干的玉米秸秆的营养价值将会更低（数据未发表），而豆科类的饲用价值中等，适宜于与青贮玉米混合饲喂，既达到日粮营养均衡，也避免了生产中的鼓气病发生。

然而，GI 将粗饲料可利用能量和蛋白含量综合考虑，较为客观地反映了反刍动物营养利用的特点，充分利用了粗饲料间的组合效应来实现粗饲料搭配的最优化[9,10,13]。本研究中的9种粗饲料GI 值划分顺序与RFV 不一致，顺序为：菜豌豆＞苕子＞蚕豆秸秆＞豌豆秸秆＞蚕豆豆米壳＞青贮玉米（巍山）＞蚕豆壳（豆荚）＞青贮玉米（姚安）＞青贮玉米秸秆（不带苞、揉丝），显然几种豆类副产物的GI 值高于青贮玉米，非常适宜于南方冬春季节中添加混合日粮，极大地弥补了豆粕涨价的不利因素。此外，蚕豆种植还可以进行生物固氮肥田，冬闲田种植效益较好，蚕豆秸秆的主要利用方式主要包括鲜饲、青贮、混贮、晒干粉糠等，各地结合市场和当地需求多方位利用，价格较高，加工调制或储存简便实用，综合利用率极高，开展冬闲田秋季种植豆类经济作物，对于资源节约、循环利用、环境保护及农民增收都具有重大意义，加大本地方的蛋白饲料资源开发大有可为。