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糯玉米青贮饲料发展现状及前景探讨

2024-03-29崔婧婧

现代农村科技 2024年2期
关键词:糯玉米支链青贮饲料

李 娟 郭 强 崔婧婧

(唐山市农业科学研究院 河北 唐山 063000)

玉米原产于美洲,在16 世纪传入中国。糯玉米起源于我国云南、广西一带,是在种植过程中出现的新类型玉米亚种[1]。糯玉米属于蜡质型玉米,果穗较小,食用口感与糯米类似。糯玉米是我国鲜食玉米的重要组成部分。在鲜食玉米中,糯玉米的种植面积占比超过55%[2]。

伴随着我国畜牧业的蓬勃发展,青贮饲料中的玉米青贮愈发受到关注。在畜牧业发达的国家,青贮玉米的种植面积占比超过4 成[3]。我国虽在审定青贮品种上下足了功夫,但青贮饲料难以得到满足。在我国,糯玉米主要作为蔬菜、水果来食用,有关糯玉米青贮饲料的研究鲜有报道。“粮改饲”政策的推进使全株青贮玉米成为重要一环[4],加入鲜食玉米制作成青贮,或许能为提高青贮饲料品质提供参考。

1 糯玉米在国内外的发展

糯玉米虽然起源于中国,但关于糯玉米的研究在国外,特别是美国得到了深刻的挖掘与利用。20 世纪初期,美国植物学家Collins G.N.率先发现了控制糯玉米淀粉组成的基因,并命名为wx,这是该基因在育种家面前的首次亮相。糯玉米因其极高的支链淀粉含量,在1936 年被依阿华州立大学纳入研究对象。为了让糯玉米获得普通玉米的产量与抗性,美国育种家将wx基因转育到自交系,以此培育高产优质的糯玉米杂交种[5]。目前美国糯玉米的种植面积已达到30 万hm2,且还在稳步提升中[6]。欧美国家的糯玉米加工业体系较为完善,糯玉米主要用于淀粉加工,极少用来鲜食。

我国虽是糯玉米的起源地,但糯玉米产业起步较晚。20 世纪70 年代才正式确立了糯玉米育种项目。1975 年育成了我国第一个糯玉米单交种—烟单5 号。2002 年,农业部将玉米划分为籽粒玉米、鲜食玉米和青贮玉米3 种类型。至此,鲜食玉米的概念得以明确,带动了糯玉米育种的发展。截止到2009 年,高达141个糯玉米品种通过了国家审定[7]。其中,京科糯2000更是首个通过国外审定的品种,该品种高产优质且具有广适性[8],其种植面积常年占据我国鲜食玉米的半壁江山。我国糯玉米目前仍以鲜食为主,糯玉米加工产业发展缓慢,加工品质量参差不齐。随着糯玉米种植面积的扩大,扩展糯玉米加工形式,改革并创新糯玉米加工技术,是目前糯玉米产业亟待解决的问题[9]。

2 糯玉米的青贮营养价值

目前,我国糯玉米产业较为单一,以鲜食为主,糯玉米加工发展较为缓慢。在欧美等发达国家,糯玉米除了用于淀粉加工外,还可以制作成优质的青贮饲料。一般玉米在胚乳淀粉中发生突变,从而演变成糯玉米[10]。本文参考前人的研究,从糯玉米的支链淀粉、秸秆和其余营养物质方面,对糯玉米的青贮价值进行分析。

2.1 支链淀粉。与普通玉米相比,糯玉米的胚乳是蜡质不透明的,具有较高的粘滞性与适口性。糯玉米营养价值更高,其蛋白质和赖氨酸含量均高于普通玉米[11]。糯玉米口感、营养上的变异主要来自于第九条染色体上wx基因的隐性突变,该基因的突变抑制了玉米直链淀粉的合成[12],因此糯玉米胚乳中支链淀粉含量几乎达到百分之百。当玉米的直链淀粉含量较高时,淀粉难以被水解,降低了人和动物的消化吸收效率[13],而支链淀粉由于分子量小更易消化。研究显示,糯玉米淀粉的消化率可达85%,比普通玉米的消化率高出16%[14]。wx基因赋予了糯玉米淀粉更高的消化率与适口性,因此添加糯玉米投喂反刍动物也是改良青贮饲料的一种方式。

2.2 糯玉米秸秆。采摘糯玉米果穗后,秸秆的利用问题是发展糯玉米产业不可忽视的环节之一。糯玉米秸秆的遗弃或焚烧,不仅造成了资源浪费,还不利于环保。除了老生常谈的秸秆还田,糯玉米的秸秆还是青饲和制作青贮的重要来源[15]。所谓青饲,是指将玉米秸秆依照不同的需求机械粉碎后,直接投喂给食草动物。在糯玉米采摘之后,其秸秆仍然翠绿鲜嫩、光滑,茎秆含水量和含糖量较高[16],能为饲养的动物提供充足的营养与能量,适合在野青草量少时作为补充饲料使用。青饲制作简单、成本低,但不利于长久保存,最好在收割当天就加工饲喂,以减少秸秆变质和营养物质的损失。秸秆青贮技术可以通过微生物发酵,延长饲料的贮存时间。在青贮过程中,水分需严格控制在70%左右,同时需要一定量的可溶性糖[17]。糯玉米秸秆鲜嫩多汁且富含水溶性多糖,在青贮过程中就不需要再添加,节约了成本和工作量,且糯玉米秸秆的适口性要优于普通玉米。使用糯玉米秸秆饲喂奶牛,既能提升牛奶品质,又节约了精饲料[18]。秸秆青贮制作简便、成本低,大大延长了保存时间。但与全株青贮相比,秸秆青贮饲料的适口性与能量利用效率低些。此外,全株青贮饲料营养丰富,能显著影响科尔沁肉牛的消化与瘤胃发酵,其营养价值与进口昂贵的苜蓿干草相接近[19],还能提高肉羊的胴体质量,在调节肉羊的免疫功能方面发挥更大的作用[20]。

2.3 糯玉米的其余营养成分。糯玉米含有丰富的支链淀粉、水溶性多糖和多种维生素,且糯玉米的水溶性、盐溶性蛋白含量均高于普通玉米[14]。糯玉米以白色为主,兼有黄色、紫色、黑色和多种颜色混合的花色。黄糯含有胡萝卜素,黑糯则有微量元素硒[21]。有的糯玉米品种还富含叶酸[22],如:京科糯928 的籽粒中叶酸含量高达294.88 μg/100 g(玉米的平均叶酸含量一般在100 μg/100 g 以下)。因此糯玉米在营养和消化上优于普通玉米,其饲料效率较普通玉米能提高10%以上[23]。

3 糯玉米青贮的研究进展

在21 世纪初就有研究人员指出,糯玉米的粗蛋白和粗脂肪等青贮饲料指标要高于普通玉米[11],糯玉米的青贮价值开始受到关注。后来,有科研人员提出用甜、糯玉米自交系改良青贮玉米的粗蛋白和赖氨酸等营养品质[24],且认为旅大红骨是适宜改良的种质。2018 年贵州省审定并通过了一个青贮鲜食兼用的糯玉米品种—糯青1 号[25],该品种在西南地区产量、抗性俱佳,兼顾了青贮、鲜食的经济价值。在全株青贮饲料的粗饲料品质分级指数(GI)的分级中,糯玉米青贮的分级优于粮饲兼用和青贮专用型玉米[26]。

与普通玉米相比,糯玉米营养丰富,同时其单独青贮的效果不理想、成本较高,因此有科研人员将目光转向玉米混贮。研究显示,糯玉米单独青贮时粗纤维和丁酸含量较高,加入普通玉米可降低这类指标[27]。该研究指出,糯玉米与普通玉米按照3∶7 的比例混贮效果最佳。

4 结论

糯玉米营养丰富,富含易消化的支链淀粉、水溶性多糖和多种维生素,其秸秆翠绿鲜嫩、适口性高,因此糯玉米具有较高的青贮价值。为提高我国青贮饲料的品质,育种家和科研人员可将糯玉米与青贮相结合,培育糯玉米青贮品种,挖掘改良糯玉米青贮方式。

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