作為畜牧業(yè)大國，我國對(duì)飼料需求量極大。甜高粱具有適應(yīng)能力強(qiáng)、生物產(chǎn)量高、抗病能力強(qiáng)等特點(diǎn)，即使在土地條件較差、環(huán)境惡劣的地方也能正常生長。因此，利用完善的甜高粱加工和調(diào)制技術(shù)，推動(dòng)其在畜牧業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)降低養(yǎng)殖成本、提高土地利用率和減少人畜爭糧現(xiàn)象具有重要意義。本文綜述了甜高粱青貯加工技術(shù)及其在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用，以期為甜高粱的進(jìn)一步推廣奠定理論基礎(chǔ)。 研究背景
作為畜牧業(yè)大國，我國的反芻動(dòng)物存欄量位居世界前列，市場(chǎng)對(duì)飼料需求量極大。盡管自2012年我國躍居為世界第一大飼料生產(chǎn)國，飼料總產(chǎn)量高達(dá)1.94億噸，占糧食總產(chǎn)量36%，但仍不能滿足市場(chǎng)需求。青貯飼料是反芻動(dòng)物的重要飼料來源，其中玉米青貯因適口性好、營養(yǎng)價(jià)值全面而較受歡迎，消耗量較大。然而玉米需水量較多，對(duì)土地條件要求較高。在我國部分地區(qū)，土地資源較少，干旱缺水及山地面積較多，且在西北、東北、華北及濱海地區(qū)等17個(gè)省區(qū)分布有數(shù)千萬公頃的鹽堿地，這些地方均不適于玉米的栽培，這在一定程度上制約了飼料的生產(chǎn)。甜高粱是一種良好的粗飼料來源，它能夠適應(yīng)干旱及濕潤條件，耐鹽堿且具有需水量低、生物產(chǎn)量高和含糖量高等優(yōu)點(diǎn)。在這些條件惡劣的地方推廣種植甜高粱，并將其用于制作青貯，替換玉米青貯，能夠節(jié)約水資源、提高土地資源利用率，緩解飼料資源匱乏問題。
甜高粱
甜高粱起源于非洲，它是粒用高粱的一個(gè)變種，屬于C4植物，具有較高的光合作用效率。與玉米相比，甜高粱具有較高的生物產(chǎn)量和含糖量，擁有較高的耐受鹽濃度及較低的需水量。因此，甜高粱的抗逆性較強(qiáng)，能夠適應(yīng)鹽堿、干旱、貧瘠、高溫等環(huán)境。在我國東部及西部均適宜種植，具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＬ鸶吡粨碛休^多的品種，并且不同品種的生物學(xué)性狀具有較大的差異。甜高粱生育期為90~170d，株高為200~435cm，千粒重為15~35g，穗粒重為20~70g。飼草的營養(yǎng)成分是衡量其飼用價(jià)值的重要指標(biāo)，在甜高粱的整個(gè)生長期，干物質(zhì)（DM）含量為12.15%~38.21%，糖錘度為3.56%~18.03%，粗蛋白（CP）含量為4.12%~10.39%，粗脂肪（EE）含量為1.04%~3.11%，粗灰分（Ash）含量為3.79%~7.53%，中性洗滌纖維（NDF）含量為46.42%~68.09%，酸性洗滌纖維（ADF）含量為26.39%~37.56%，半纖維素含量為19.27%~32.06%，木質(zhì)素含量范圍為2.13%~4.91%，無氮浸出物（NFE）含量為44.76%~62.55%。甜高粱的糖分主要由蔗糖、葡萄糖和果糖組成，含量分別為60.2g/kg、23.4g/kg和18.8 g/kg。
然而甜高粱作為飼料時(shí)具有以下弊端：含有較多的具有抗?fàn)I養(yǎng)因子作用的單寧；含有較高的醇溶蛋白；含有較低的賴氨酸和蛋氨酸，蛋白品質(zhì)較低。單寧對(duì)瘤胃微生物有抑制的作用，可能影響瘤胃發(fā)酵和飼料降解，若其含量超過DM含量的2%時(shí)，將顯著降低植株飼用價(jià)值；若超過5%時(shí)，將影響適口性和消化率，從而降低動(dòng)物生產(chǎn)性能。但適量的單寧能夠降低瘤胃微生物對(duì)蛋白質(zhì)的降解，提高小腸中飼糧蛋白的含量，有利于提高氮的利用率。高粱中的單寧含量差異較大，在0.03%~2.3%之間，應(yīng)選用低單寧含量的品種或通過品種選育降低單寧含量。
甜高粱青貯
在青貯過程中乳酸菌的生長有助于減少營養(yǎng)物質(zhì)的損耗。甜高粱中含有較高的糖分，可為乳酸菌的生長提供足夠的能量底物，并且甜高粱還具有可溶性碳水化合物含量高、緩沖能值低、pH值下降快等特點(diǎn)，這些均有利于青貯的制作。Rowghani等分別對(duì)0、30、60、90和120天青貯時(shí)間條件下的甜高粱進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)甜高粱青貯后顯著增加了DM、可溶性粗蛋白、灰分和ADF含量，顯著降低了泌乳凈能、有機(jī)物（OM）消化率和CP含量，隨著青貯期的延長，氨態(tài)氮（NH3-N）、乳酸、乙酸、乙醇濃度和出水量顯著增加，乳酸濃度高于其他發(fā)酵酸，青貯時(shí)間長短對(duì)CP含量沒有影響，在青貯甜高粱中未檢測(cè)到丙酸和丁酸，表明青貯時(shí)間的延長改變了甜高粱青貯的特征，盡管具有很強(qiáng)的酸性條件，但厭氧活動(dòng)一直持續(xù)到試驗(yàn)結(jié)束（青貯120天）。因此，即使不用添加劑也可維持4個(gè)月內(nèi)的甜高粱青貯飼料的質(zhì)量，這也說明甜高粱可以作為青貯原料。
王建等研究表明，青貯后的甜高粱，OM、CP含量顯著降低，NDF、ADF和Ash顯著升高，Ca、P含量無差異；與玉米青貯相比，甜高粱青貯pH值更高，且具有較高的DM、Ash、ADF和Ca含量，較低的OM、CP和P含量，而NDF無差異。侯明杰等研究表明甜高粱青貯的DM、含糖量、Ash和NFE含量均高于玉米青貯，CP含量與玉米青貯相近，甜高粱（考利）青貯EE含量（3.3%）高于玉米青貯，甜高粱（大力士）青貯比玉米青貯擁有更高的Ca、P、K、Cu含量，并且具有更合理的Ca/P值。二者研究中的甜高粱青貯CP和P含量具有差異，國外研究中也出現(xiàn)類似結(jié)果。與玉米青貯相比，有研究表明甜高粱青貯NDF和ADF含量高于玉米青貯，但在另一研究中表明含量與玉米青貯相似。以上研究表明，目前對(duì)甜高粱青貯后的營養(yǎng)成分變化有較大的分歧，甜高粱青貯品質(zhì)的不一致可能與甜高粱品種和環(huán)境因素有關(guān)。 甜高粱青貯加工技術(shù)
收割時(shí)間
飼草在不同生長時(shí)期產(chǎn)量和營養(yǎng)成分差異較大，刈割時(shí)期將影響飼草青貯品質(zhì)的好壞及養(yǎng)分含量的高低。甜高粱用作青綠飼料時(shí)，一年可以刈割兩次，但作為青貯飼料時(shí)，一年適合刈割一次。甜高粱在灌漿期、乳熟期和完熟期整株的DM產(chǎn)量、籽食產(chǎn)量以及營養(yǎng)成分不同，乳熟期DM產(chǎn)量較高（18.0t·hm-2），完熟期籽食產(chǎn)量較高（6.402kg·hm-2），但完熟期的粗纖維含量較高，綜合分析，甜高粱適合在乳熟晚期制作青貯。徐富強(qiáng)等對(duì)武威地區(qū)甜高粱的較佳青貯時(shí)間進(jìn)行了研究，結(jié)果表明隨著生長期的延長，NDF、ADF及粗纖維含量逐漸增加，CP含量先降低再增加再降低，鮮草產(chǎn)量和含糖量先升高再降低。對(duì)甜高粱的產(chǎn)量和營養(yǎng)含量綜合分析表明，在120~135d時(shí)鮮重較高，株高為2.4m，水分為77.43%，此時(shí)總糖含量較高（28.20~29.29g/100g），CP含量較高（6.99~8.34g/100g），NDF和ADF較低，本階段為制作甜高粱青貯的較佳時(shí)期。刈割時(shí)間的選擇對(duì)飼草質(zhì)量非常重要，要因地制宜選擇合適刈割時(shí)間，除營養(yǎng)成分外還需考慮環(huán)境因素，應(yīng)選在下霜之前刈割從而避免霜凍造成糖分下降。
有研究表明，在美國分別于4月15日、5月15日和6月15日播種甜高粱，其中6月15日播種的甜高粱莖桿產(chǎn)量和糖產(chǎn)量較低，其他兩個(gè)時(shí)間的甜高粱產(chǎn)量相同。因此，還需選擇合適的播種時(shí)間。甜高粱一般選在春季播種，在我國北方的較適播種期為4月至5月上旬，但在美國亞拉巴馬北部和密西西比地區(qū)較佳播種期為4月至5月中旬，總之5cm土壤溫度在12~13℃時(shí)為適宜播種期。
青貯操作
甜高粱粉碎長度在2~3cm為宜，收割后的甜高粱應(yīng)立即青貯。青貯不及時(shí)將造成乳酸菌產(chǎn)酸及產(chǎn)氣，影響青貯品質(zhì)。將甜高粱均勻地裝填于青貯窖，同時(shí)進(jìn)行壓實(shí)。裝填完成后立即用塑料膜封窖，再用沙袋或輪胎等重物均勻壓住塑料膜，防止空氣和雨水進(jìn)入窖內(nèi)。為提高青貯效果，可進(jìn)行混合青貯或添加青貯添加劑。
混合青貯
混合青貯是指在滿足青貯條件下，將2種或2種以上青貯原料混合儲(chǔ)存后制成的青貯。混合青貯具有營養(yǎng)成分含量豐富及有利于乳酸菌生長等優(yōu)點(diǎn)，可提高青貯品質(zhì)。雒瑞瑞等研究表明，將甜高粱（含量為60%）和馬鈴薯莖葉（含量為40%）進(jìn)行混合青貯，開展綿羊瘤胃發(fā)酵試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與甜高粱青貯相比，混合青貯顯著提高了總產(chǎn)氣量并降低了甲烷產(chǎn)量，這有利于瘤胃微生物發(fā)酵、飼糧能量利用和大氣環(huán)境保護(hù)。韓潤英等用甜高粱和全株玉米制作了混合青貯，證明混合青貯有助于解決甜高粱青貯的低淀粉問題，并提高玉米青貯的總糖含量，改善適口性，使?fàn)I養(yǎng)更加全面。 青貯添加劑
·甲酸
青貯時(shí)充足的糖分有利于乳酸菌的生長，從而提高乳酸含量，甜高粱的高糖分是其制作青貯的優(yōu)勢(shì)。較早在生物燃料生產(chǎn)中，用0.5%的甲酸處理甜高粱，能夠有效地維持甜高粱的含糖量。較高的糖分保存率有利于青貯過程中乳酸菌的生長，有研究表明向甜高粱青貯中添加0.5%的甲酸可保留較多的可溶性糖，也有效提高青貯DM回收率、CP含量，降低Ash含量和NH3-N/總氮值；通過體外產(chǎn)氣試驗(yàn)進(jìn)一步研究表明，添加甲酸能夠降低甲烷產(chǎn)量，提高發(fā)酵速率和快速發(fā)酵部分產(chǎn)氣量。
·青貯生物制劑
青貯生物制劑由1種或1種以上益生菌、酶或活化劑組成，可通過調(diào)節(jié)青貯飼料微生物區(qū)系來提高營養(yǎng)物質(zhì)保存率。研究表明，乳酸菌顯著降低了甜高粱青貯的pH值，使乳酸含量提高了10%以上，并且顯著提高了總酸含量。在另一研究中表明，向甜高粱秸稈中添加青貯生物制劑后（新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所研制），顯著降低了pH值和提高了總酸含量，降低了粗纖維含量和提高了總糖含量，還可降低總糖、還原糖的下降速率以及減少蛋白質(zhì)的損失；莖葉結(jié)構(gòu)完整度是青貯飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)，試驗(yàn)中青貯生物制劑能夠更好地保持莖葉結(jié)構(gòu)，表明添加青貯生物制劑有利于提高甜高粱青貯的品質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)的保存率。
·尿素和糖蜜
甜高粱中的蛋白含量較低，在青貯發(fā)酵過程中，如果時(shí)間過長，下層青貯飼料溫度較高，會(huì)導(dǎo)致部分蛋白失活。添加尿素可以增加氮濃度，但要充分地利用可溶性蛋白質(zhì)，還需要同時(shí)補(bǔ)充足夠量的水溶性碳水化合物。較常用的是糖蜜，它能增加DM濃度、發(fā)酵速率和乳酸產(chǎn)量。在干旱地區(qū)甜高粱青貯中的應(yīng)用表明，添加尿素后，增加了CP含量、乳酸、NH3-N濃度和pH值，但降低了非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量；添加糖蜜增加了DM含量、水溶性碳水化合物含量、非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量、pH值和DM體外消化率，降低了NDF、ADF、乙酸和乙醇含量；同時(shí)添加尿素和糖蜜后，改善了DM消化率、蛋白質(zhì)等級(jí)和發(fā)酵性能，在干旱條件下具有替代玉米青貯的潛力。 甜高粱青貯在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用
在奶牛中的應(yīng)用
研究表明，在奶牛日糧中，用甜高粱青貯分別替代33.3%、66.6%和100%干物質(zhì)基礎(chǔ)的玉米青貯后，各組間產(chǎn)奶量及乳成分沒有差異。在另一研究中表明，選用荷斯坦泌乳牛作為試驗(yàn)動(dòng)物，其日糧精粗比為5:5，飼糧中的玉米青貯或甜高粱青貯占粗飼料的70%，結(jié)果表明甜高粱青貯降低了產(chǎn)奶量，但兩組采食量、4%乳脂率校正奶產(chǎn)量和飼料效率相似；甜高粱青貯增加了乳脂率和總固體含量，降低了乳糖率、非脂肪乳固體率和尿素氮含量。Hedayatipour等還表明，各組間的DM、CP、NDF和ADF的攝入量沒有顯著差異，但添加甜高粱青貯組的這些養(yǎng)分消化率低于玉米青貯組；降低了總揮發(fā)性脂肪酸含量，但瘤胃pH值和NH3-N濃度各組間沒有差異；取代100％玉米青貯組顯著延長了反芻時(shí)間，證明甜高粱青貯可以替代玉米青貯。
在奶牛中的研究表明，雖然甜高粱DM、CP、NDF和ADF的消化率不及玉米青貯，但對(duì)產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)沒有不利影響，對(duì)采食量和營養(yǎng)成分?jǐn)z入量也沒有影響。在奶牛飼糧中，可以使用甜高粱青貯。
在肉牛中的應(yīng)用
通過給斷奶肉牛飼喂甜高粱青貯，發(fā)現(xiàn)平均日增重組間沒有顯著差異。研究表明，飼喂平均體重為248.8±12.3kg的生長育肥牛甜高粱青貯后，平均日增重和胴體重與玉米青貯組相比，也未出現(xiàn)顯著差異。從生長性能看，甜高粱青貯沒有不利影響。在斷奶肉牛試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，甜高粱青貯對(duì)DM表觀消化率沒有顯著影響，但提高了OM、CP、EE和總能消化率，NDF和ADF消化率組間無差異，但具有較高的纖維素和半纖維素消化率，保留了更多的氮，甜高粱青貯可以取代犢牛飼糧中的玉米青貯，但甜高粱品種間具有差異。
以上研究表明，與玉米青貯相比，甜高粱青貯對(duì)肉牛生長性能沒有影響，但提高了OM、CP、EE、總能消化率、纖維素和半纖維素消化率，有利于氮的利用，甜高粱青貯可以飼喂肉牛。
在羊中的應(yīng)用
張霞等研究表明，甜高粱青貯組肉羊平均日采食量和日增重極顯著低于玉米青貯組。用甜高粱秸稈完全取代玉米秸稈也不利于羔羊育肥，但取代50%玉米秸稈時(shí)，顯著提高了羔羊日增重。研究表明，甜高粱青貯+400g精料組與甜高粱青 貯+200g精料組和玉米青貯+400g精料組相比，均顯著提高了日采食量和日增重。對(duì)羊只生長性能的作用不一致，可能與日糧組成有關(guān)。 動(dòng)物對(duì)飼料的營養(yǎng)物質(zhì)消化利用率重要影響著自身生長，選用杜泊羊和小尾寒羊各14只，自由采食甜高粱青貯或玉米青貯，甜高粱青貯顯著降低了糞氮損失率，甜高粱青貯 組DM消化率、OM消化率、氮存留率和養(yǎng)分?jǐn)z入量均顯著低于玉米青貯組，組間NDF和ADF消化率無差異，表明甜高粱青貯可以飼喂肉羊，但氮存留率低，所以當(dāng)甜高粱青貯飼喂比例較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)降低非蛋白氮含量及補(bǔ)充可利用蛋白和可溶性碳水化合物含量。血清指標(biāo)能夠反映動(dòng)物的健康情況，研究中表明，甜高粱青貯組隨著時(shí)間延長，血清超氧化物歧化酶活性顯著增加，并且杜泊羊甜高粱青貯組的血清總抗氧化能力具有相同變化趨勢(shì)，但各組的血清總膽固醇含量在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)高于開始時(shí)，90天甜高粱青貯組血清β-羥基丁酸含量顯著低于玉米青貯組，甜高粱青貯組的血清谷草轉(zhuǎn)氨酶活性顯著低于玉米青貯組，甜高粱青貯有利于提高肉羊的抗氧化能力和肉羊的肝臟健康，防止“高血脂”及機(jī)體酮癥酸中毒等疾病的發(fā)生。飼喂小尾寒羊甜高粱青貯后表明，與玉米青貯組相比，瘤胃pH值無差異，甜高粱青貯組瘤胃液NH3-N濃度顯著高于玉米青貯組，對(duì)瘤胃內(nèi)環(huán)境的影響不同于玉米青貯。選用12只平均體重為47.3kg的薩福克羔羊開展消化代謝試驗(yàn)，結(jié)果表明飼喂布蘭德斯甜高粱青貯的羔羊ADF消化率顯著高于飼喂谷物高粱青貯或泰斯甜高粱青貯的羔羊，血漿尿素氮顯著高于飼喂泰斯甜高粱青貯羔羊，瘤胃NH3-N濃度顯著高于飼喂谷物高粱青貯或泰斯甜高粱青貯的羔羊，不同的甜高粱品種具有不同的飼喂效果。
甜高粱青貯飼喂羊只研究表明，與其他粗飼料結(jié)合使用或飼喂適量的精料可提高飼喂效果。當(dāng)飼喂比例較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)降低非蛋白氮含量及補(bǔ)充可利用蛋白和可溶性碳水化合物含量。甜高粱青貯有利于羊只肝臟健康，并且可預(yù)防“高血脂”及機(jī)體酮癥酸中毒等疾病的發(fā)生。不同品種甜高粱的青貯具有不同的飼喂效果。 總結(jié)
甜高粱可以作為青貯原料，但不同品種間青貯品質(zhì)差異較大。種植及收割時(shí)間對(duì)青貯品質(zhì)具有影響，通過混合青貯或添加青貯添加劑能夠提高甜高粱青貯的品質(zhì)。在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用結(jié)果說明甜高粱青貯可以安全地用于飼喂牛羊，通過與玉米、苜蓿等粗飼料混合飼喂可提高效果。在應(yīng)用中，須明確適宜當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的種植和收割時(shí)間，篩選出青貯性能較佳的甜高粱品種，通過添加青貯添加劑提高青貯品質(zhì)。