紅麻飼用價值的研究進展

白杰，黃思齊，李建軍，唐慧娟，李輝，陳安國，李德芳

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長沙410205)

紅麻飼用價值的研究進展

白杰，黃思齊，李建軍，唐慧娟，李輝，陳安國，李德芳*

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長沙410205)

紅麻作為一種傳統(tǒng)的纖維植物，其幼嫩枝葉有較高的蛋白質(zhì)含量，國內(nèi)外多項研究表明其具有很好的飼用價值。隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，飼料產(chǎn)業(yè)也隨之崛起，優(yōu)質(zhì)蛋白飼料成為亟需品。紅麻飼用價值的進一步發(fā)掘和研究會對解決中國南方地區(qū)缺乏優(yōu)質(zhì)蛋白飼料的局面提供很大的幫助。本文綜述了國內(nèi)外紅麻飼用價值的研究進展和發(fā)展前景，為紅麻飼用的研究提供幫助。

紅麻;飼用;研究進展

紅麻(kenaf)，錦葵科木槿族植物(Hibiscus cannzzbinusL.)，正名大麻槿，又稱洋麻，一年生草本韌皮纖維作物，韌皮纖維柔軟，纖維拉力強，對氣候和環(huán)境的適應(yīng)性強，具有耐旱、耐鹽堿、耐貧瘠等強抗逆性和易栽培等特性，在我國種植區(qū)域廣泛，分布于20多個省區(qū)，黃淮海地區(qū)、長江流域和華南地區(qū)栽培面積較大。紅麻作為纖維植物，生態(tài)效益巨大。紅麻是傳統(tǒng)麻紡工業(yè)的重要原料，其纖維被開發(fā)為多種產(chǎn)品［1］。長久以來，紅麻的研發(fā)多集中在纖維上，育種目標(biāo)也多集中在提高纖維產(chǎn)量和品質(zhì)上，對其它方面的研發(fā)度較小。近年來，由于受到合成纖維的沖擊以及運輸方式的不斷革新，紅麻的需求量日益減少，種植面積日益縮減，生產(chǎn)效益明顯降低，因此開展紅麻的多用途研究十分必要。國內(nèi)外許多研究表明，紅麻的鮮葉和嫩莖葉具有較高的蛋白質(zhì)含量，營養(yǎng)價值與苜蓿相當(dāng)，并且富含多種維生素和氨基酸，是很好的植物性蛋白飼料原料。國外不同類型的紅麻飼料已經(jīng)研發(fā)成功，國內(nèi)由于種種因素，紅麻飼用的研究發(fā)展較慢，隨著人民生活水平的提高，畜牧養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展對飼料產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求，蛋白飼料的缺乏成為限制畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素，紅麻因其較高的蛋白質(zhì)含量和巨大的生物產(chǎn)量為其飼用價值的開發(fā)和利用奠定了良好的基礎(chǔ)，紅麻的強抗逆性使其能夠在鹽堿和貧瘠土地的開發(fā)利用上占有優(yōu)勢，因此逐步深入地開展紅麻飼用價值的研究和利用將會產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。

1 國外紅麻飼用研究進展

針對紅麻抗逆性強，適應(yīng)性強，產(chǎn)量高等特點，世界各國逐漸展開了紅麻多用途的探索研究，飼用價值的研究也陸續(xù)展開。

1.1 馬來西亞紅麻飼用研究進展

馬來西亞的氣候條件十分適合紅麻生長，并且已經(jīng)將紅麻作為新型作物列入國家重點資助項目［2］，因此對紅麻的研究較為深入，鑒于紅麻幼嫩枝葉中蛋白質(zhì)含量高，其將紅麻作為反芻動物的飼料進行了研究，研究認(rèn)為紅麻可作為牛、山羊的植物蛋白源，其營養(yǎng)價值與苜蓿、大豆粉相當(dāng)，有關(guān)學(xué)者在篩選飼用紅麻種質(zhì)資源的同時，對飼用紅麻的刈割時期、刈割間隔以及刈割間期的田間管理均進行了試驗研究，初步確定了適合紅麻飼用的種質(zhì)資源并且確定了合理的氮肥施用量，以及刈割間期的田間管理措施［3-4］。在MARDI Serdang對生產(chǎn)設(shè)備改進后，采用新的紅麻飼料生產(chǎn)工藝流程，進行紅麻飼料加工試驗，開發(fā)出多種形式的飼料，且飼料中蛋白質(zhì)含量較高，但是研究表明，由于紅麻的灰分和鈣含量較高，加工成的飼料總的可消化營養(yǎng)物質(zhì)和代謝能不能完全滿足反芻動物的營養(yǎng)需要。馬來西亞有關(guān)學(xué)者還對紅麻飼用的商業(yè)化潛力進行了評估，經(jīng)濟學(xué)方面，馬來西亞要進一步降低其紅麻的干燥成本，才能具有競爭力。很多研究均表明，馬來西亞已經(jīng)將紅麻的飼用價值挖掘與開發(fā)作為一個研究方向。

1.2 日本紅麻飼用研究進展

日本等發(fā)達(dá)國家視紅麻為一種未來派作物，對紅麻的多用途開發(fā)利用進行了廣泛而深入的研究［5］。日本學(xué)者和有關(guān)企業(yè)對紅麻的研究涉及到了食品工業(yè)、化學(xué)、飼料等領(lǐng)域，其中某些領(lǐng)域如造紙業(yè)的研究已經(jīng)相當(dāng)深入，已經(jīng)研究出用于商業(yè)化的技術(shù)和專利［6］。在紅麻的飼用研究方面，日本造紙企業(yè)分析了紅麻葉與菠菜的營養(yǎng)成分差異，結(jié)果顯示，除了維生素C以及含鐵量外，紅麻的蛋白質(zhì)、鈣、維生素B1和維生素E以及多酚類物資含量均顯明高于菠菜，可用于食用或飼用［7］。另外日本學(xué)者針對紅麻葉青貯飼料品質(zhì)的研究表明，紅麻葉的粗蛋白含量在14%～18%之間，粗脂肪在4%～5%之間，粗纖維在10%～13%之間，所以認(rèn)為青貯后的紅麻葉含有較高的粗蛋白并且纖維含量低，適合作動物飼料，并且研究認(rèn)為紅麻葉不經(jīng)過乳酸發(fā)酵也可青貯成功，原因是由于紅麻葉的pH較低，呈強酸性［8-9］，在3.1～3.3之間。但是，日本學(xué)者關(guān)于紅麻飼用的研究沒有對紅麻幼嫩莖稈的飼用價值進行分析，缺乏相應(yīng)的大田種植栽培和工廠飼料生產(chǎn)技術(shù)，僅僅對紅麻葉的理化性質(zhì)進行了實驗室的初步研究，對具體的生產(chǎn)實踐缺乏指導(dǎo)意義，雖然日本對紅麻的潛在需求可能很大，但是紅麻在日本沒有種植效益，因此日本的紅麻需求必須依靠進口。

1.3 巴基斯坦紅麻飼用研究進展

巴基斯坦對紅麻不同時期和不同部位的營養(yǎng)成分作了較為細(xì)致的分析，研究了6～12周齡之間的營養(yǎng)變化，隨著生長期的延長，整株水平蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢，從14.34%降低到6.58%，兩種纖維含量呈上升趨勢，并且葉片中的粗蛋白含量最高，最高可達(dá)19.37%，結(jié)果與其他研究結(jié)果吻合，并初步確定了適合飼用的收獲時期，研究認(rèn)為紅麻在種植后10周左右的時間收獲最適合作飼料，此時每公頃的產(chǎn)量約為10噸，粗蛋白的含量在10%左右［10］，此時收獲能夠獲得最大的蛋白總量。

其他國家，如非洲許多國家利用紅麻幼嫩莖葉作為飼料喂養(yǎng)動物的歷史比較長，但很少有文獻記載。美國相關(guān)學(xué)者做過少量紅麻飼用的研究，認(rèn)為紅麻可以作為西班牙山羊很好的飼料［11］。大多數(shù)研究紅麻的國家更加傾向于利用紅麻漿造紙，近年來取得了很大進步，對紅麻飼用價值的研究鮮有提及或者僅停留在原始階段，缺乏相應(yīng)的從育種栽培到工業(yè)化生產(chǎn)的全面研究。

2 國內(nèi)紅麻飼用研究進展

我國長期以來就有用紅麻鮮葉飼養(yǎng)豬牛的習(xí)慣［12］，普遍反映紅麻葉的適口性很好，一畝紅麻可產(chǎn)鮮莖葉5-6噸，可滿足數(shù)頭豬的青飼料需要。

紅麻新鮮枝葉飼喂肥羊具有很好的適口性，有較高的育肥增重效應(yīng)和經(jīng)濟效益［13］。房曉彤等研究表明紅麻葉有較高的蛋白質(zhì)含量，經(jīng)過青貯的紅麻葉具有很高的飼用價值，適口性很好，并且高含量的DCP(磷酸氫鈣)使青貯后的紅麻葉更加適宜于飼喂產(chǎn)奶母牛［12］。常寧芳的研究表明紅麻干物質(zhì)中粗蛋白含量為18%～23%，葉蛋白的氨基酸種類較齊全且多種氨基酸的含量大于大豆餅粕，可作蛋白飼料添加劑，紅麻枝葉有較低的C/N值，屬于高N型飼草，且其Ca/P值適合飼養(yǎng)家畜［13］。洪建基等初步篩選出粗蛋白含量達(dá)19.42%和22.84%兩個潛在飼用紅麻品種，且其產(chǎn)量分別達(dá)到了25.4t/hm2和23.6t/hm2［14］，這表明紅麻是一種有潛在優(yōu)勢的飼料作物。中國農(nóng)科院麻類研究所紅麻637工程的初步研究為飼用紅麻的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)［15］，該工程要求每畝紅麻產(chǎn)300公斤嫩梢，而葉柄嫩梢粗蛋白含量最高，約為13.66%，這表明紅麻同時滿足多種用途是可行的。國內(nèi)對紅麻飼用的研究一直未斷，但是也停留在一些初步階段，與國內(nèi)目前的飼用植物選育和飼料加工結(jié)合不緊密，并且育種材料也比較單一。因此，加大紅麻飼用的科研投入，加速紅麻飼用品種的選育將會對紅麻多用途的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動力。

3 展望

紅麻作為低碳經(jīng)濟的優(yōu)勢作物，其生物學(xué)產(chǎn)量高、抗逆性強，能顯著改良鹽堿地。我國南方地區(qū)高熱高濕的氣候?qū)е略S多優(yōu)質(zhì)飼料作物資源不能很好地生長，而紅麻則能很好地適應(yīng)此種氣候。中國有鹽堿荒地和鹽堿障礙地總面積超過5億畝，具有農(nóng)業(yè)利用潛力的約有2億畝，占全國耕地面積額10%，這些鹽堿資源分布在西北、東北及濱海地區(qū)，而這些地區(qū)均有豐富的紅麻資源，因此開展紅麻飼用的研究將會有很大效益。鑒于目前國內(nèi)紅麻飼用的研究進展，今后的紅麻飼用研究應(yīng)從多方向同時展開，飼用紅麻育種、耕作技術(shù)改進、飼料加工方法等方面均須進一步深入研究。

3.1 飼用紅麻育種

多年來紅麻育種方向主要是以提高全桿和纖維產(chǎn)量為主，抗逆育種也相應(yīng)展開，飼料作物一個主要的指標(biāo)是粗蛋白含量高，纖維產(chǎn)量高的品種反而會給高蛋白品種的選育帶來困難，因此飼用紅麻的育種應(yīng)該從多方面著手進行。紅麻野生和近緣植物資源豐富，應(yīng)該加大對紅麻種質(zhì)資源的挖掘，非洲一些將紅麻嫩葉作為蔬菜或者將種子用于榨油的地區(qū)極有可能存在高蛋白紅麻品種，但是由于地域、交流以及科技發(fā)展水平等諸多因素的限制，目前對其知曉很少［16］。某些野生紅麻的分枝叢生，葉片很多，這些性狀都顯示了其作為飼用紅麻的潛在優(yōu)勢，如果從中能選育出高蛋白品種，將會極大地推動飼用紅麻的研究。在紅麻的近緣植物中，野西瓜苗有作飼用的記載［17］，玫瑰麻有食用型品種［18］，這些資源在我國麻類作物種質(zhì)中長期庫中均有保存［19］，如能加大開發(fā)力度，也有可能選育出高蛋白品種。人工育種方面，有報告顯示紅麻四倍體莖葉深綠，葉片明顯增大，裂葉肥大，落葉延遲［20］，顯示出潛在的飼用價值，盡管該報告年代久遠(yuǎn)，但是目前染色體加倍技術(shù)已經(jīng)十分成熟，處理試劑也從單一的秋水仙素擴展到許多生物或化學(xué)試劑，如安磺靈等因其毒性低、價格低、使用濃度低等優(yōu)勢迅速在多種作物上應(yīng)用，因此有必要加強該方面的研究。分子育種能快速篩選出合適品種，相關(guān)基因的發(fā)掘和表達(dá)調(diào)控運用到高蛋白品種選育上會有很好的前景，但目前紅麻分子育種基礎(chǔ)還比較薄弱，有必要深入展開。紅麻作為一種高產(chǎn)作物，還可以開發(fā)纖飼兼用型品種，中國農(nóng)科院麻類研究所的紅麻637工程為此奠定了基礎(chǔ)。紅麻各品種和種質(zhì)資源中都蘊藏著潛在可利用基因，需要要加大研發(fā)力度。

3.2 耕作技術(shù)的改進

同一作物不同用途應(yīng)該有不同的栽培管理技術(shù)，國內(nèi)專門針對紅麻飼用栽培的研究較少，大部分是借鑒高產(chǎn)紅麻的栽培技術(shù)或者傳統(tǒng)農(nóng)戶經(jīng)驗，缺乏科學(xué)試驗和具體的理論指導(dǎo)。紅麻作飼用，一般會在生長季多次刈割，關(guān)于刈割前后的田間管理、刈割后的具體留茬高度、刈割次數(shù)和具體的肥料試驗研究極少，如果想要取得較好的飼用紅麻產(chǎn)量和較高品質(zhì)，科學(xué)的田間管理措施必不可少。馬來西亞曾做過飼用紅麻的肥料試驗，但是由于生態(tài)環(huán)境的巨大差異，其結(jié)果對國內(nèi)飼用紅麻栽培并沒有太大的實際意義，只能作為試驗參考，而飼用玉米等一些飼用作物，在優(yōu)良品種的基礎(chǔ)之上都有相應(yīng)的針對性較強的配套田間栽培管理技術(shù)。此外，需要加大紅麻耕作機械的研發(fā)力度和推廣力度，雖然機械化操作受到多因素限制，但目前階段用工費用急劇增加，只有最大限度的降低勞動力投入，才能有競爭力。同時隨著農(nóng)業(yè)機械的大范圍普及，眾多勞動力轉(zhuǎn)移至城鎮(zhèn)，也促使著麻類耕作機械化的發(fā)展。有研究顯示，農(nóng)機總動力每增加1%，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的增長將達(dá)到0.431463%［21］，隨著農(nóng)機購置補貼的逐年提高，應(yīng)順?biāo)写罅Πl(fā)展麻類耕作機械化才能取得更大的效益。

3.3 紅麻飼用加工技術(shù)的改良

飼料作物收獲后可進行青飼、青貯或者進一步加工成精飼料。飼料作物幾乎都是利用其莖葉，也有利用籽實作飼料，所以能加工成精飼料的很少，加工方式主要是青飼和青貯。青貯對飼料的儲備具有重大意義，而良好的青貯能很好的保持飼料養(yǎng)分，這使得青貯技術(shù)發(fā)展十分迅速，且研究較深入。國內(nèi)外學(xué)者對紅麻青貯的研究較為單一，大多是通過簡單的青貯后測定青貯品質(zhì)，而針對一些影響因素的研究還很少。玉米等其他飼用作物的研究表明，青貯原料的切割長度、含水量、添加劑種類、溫度等均會對最終的青貯質(zhì)量造成影響［22-25］，甚至一些細(xì)節(jié)問題，不同學(xué)者都有不同的意見［26-27］。飼用紅麻青貯對以上影響因素均未進行研究，如果對條件加以篩選必將能大幅度提高紅麻飼用的價值。

混合青貯以其諸多優(yōu)點而被廣泛利用于多種飼料作物上，混合青貯的原料大多具有類似互補的性質(zhì)，例如禾本科牧草與豆科牧草混合青貯、高水分青貯原料與干飼料混合青貯以及糟渣飼料與干飼料混合青貯等均取得了良好的效果，既能提高青貯質(zhì)量，豐富營養(yǎng)，又能充分利用原料，減少浪費和污染。麻類中的苧麻與玉米青貯成功，并且青貯后品質(zhì)較高，該成果已經(jīng)通過農(nóng)業(yè)部成果鑒定。紅麻也因其青貯易成功以及青貯后蛋白含量高等特點，而有較強的優(yōu)勢進行混合青貯，提高青貯品質(zhì)，所以紅麻也可考慮與玉米等作物進行混合青貯，目前國內(nèi)尚未有紅麻混合青貯的報道，開展此方向的研究將會給紅麻飼用提供一個新的途徑。

作為有巨大潛在研發(fā)優(yōu)勢的紅麻，加強其飼用及其他多用途的研究，必會對緩解我國優(yōu)質(zhì)飼料緊缺、開發(fā)鹽堿貧瘠土地資源、改善生態(tài)環(huán)境以及增加農(nóng)民收入等方面做出貢獻。

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Research Development of the Value of Kenaf as Forage

BAI Jie，HUANG Si-qi，LI Jian-jun，TANG Hui-juan，LI Hui，CHEN An-guo，LI De-fang*
(Institute of Fiber Crops，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Changsha 410205，China)

As a traditional fiber plant，kenaf also has tender branches and leaves which contain high and fine protein.Many domestic and international studies showed that kenaf has a good value as forage.With the speedy development of the stockbreeding and the forage industry，the forage with high and fine protein comes to be urgent goods.Further exploration and research on the feeding value of kenaf will be more helpful for the solution of the deficiency of the forage with high quality protein in South China.This paper summarizes the international research progress and prospect of the feeding value of kenaf and provides references for further study.

kenaf;forage;overview

S563.5

A

1671-3532(2015)01-0030-05

2014-09-15

白杰(1989-)，研究生，遺傳育種。E-mail:510758690@qq.com。

*通訊作者:李德芳(1962-)，男，研究員，博士，碩士/博士生導(dǎo)師，國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種功能室主任，紅麻育種崗位專家，主要從事紅麻育種研究。E-mail:chinakenaf@126.com。