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(牧草)香蕉茎叶资源的饲料化研究

2012-05-01 11:31:29   文章来源:转载   作者:杨礼富 陆海燕   浏览次数:13374
【字号:  
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杨礼富1, 陆海燕2
(1·中国热带农业科学院 橡胶栽培研究所,海南 儋州 571737;
2·农业部 热带作物栽培生理学重点开放实验室,海南 儋州 571737)
摘要:概述了香蕉茎叶作为饲料的营养价值,国内外研究现状以及开发利用香蕉茎叶资源的重要意义。
关键词香蕉茎叶饲料
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  香蕉为芭蕉科芭蕉属单子叶草本植物,具有速生和生物量高等特点,是最大宗的热带亚热带水果,全世界有130个国家和地区种植,我国的香蕉主产于广东、广西、福建、海南和云南等省区。按常规管理水平,平均可产蕉45t/hm3左右,高产蕉园可达60~75t/hm3。
    香蕉生产的同时也产生近乎等量的香蕉茎叶副产品,是一项有待开发的热区重要饲料资源。
 
1 香蕉茎叶的营养价值
    与其它农作物秸杆相比,香蕉茎叶中无氮浸出物含量丰富,粗纤维含量较低,营养价值和能量值高(表1、2)[1]。
表1 香蕉叶的营养价值
成  分
单 位
鲜 样
干 样
粗纤维
消化率
%
3.8
54.0
23.7
54.0
粗蛋白
消化率
(N×6·25) %
%
1.0
55.0新葡京棋牌游戏
6.4
55.0
粗脂肪
消化率
%
0.1
58.0
0.8
58.0澳门新葡京赌场
无氮浸出物
消化率
%
9.0
85.0
56.0
85.0
消化能
kJ/kg
1 632.8
1 925.9
10 215.7
11 974.2
代谢能
kJ/kg
1 339.8
1 591.0
8 373.2
9 839.0
总消化养分
%
8.90
10.4
55.3
65.0
 
表2 香蕉假茎的营养价值(%)
成分
粗蛋白
粗纤维
灰分
乙醚抽出物
无氮浸出物
Ca(钙)
P(磷)
干样
2.4
20.5
14.3
2.3
60.5
1.16
0.22
消化率
54.7
53.6
62.5
85.02648.com
  此外,香蕉茎叶中还富含胡萝卜素、尼克酸、核黄素和硫胺素等多种维生素,且Ca、P比例平衡,是一种营养成分较为全面的饲草资源。
 
2 研究现状
    随着人口增长、环境问题和食物结构调整的需要,动物营养学家对饲料的研究热点已从以往的优质蛋白或谷物类转向不被人类食用的粗纤维含量高的非常规饲料[2]。农作物秸秆是数量最大的农业副产品,国内外都十分重视对农作物秸秆的处理与利用,我国已将农作物秸秆综合利用技术列入“九五”末和“十五”攻关课题。目前,国内经处理后用作饲料的秸秆仅占10%左右。因此,开发资源丰富的秸秆,发展“秸秆畜牧业”既有巨大潜力,同时也是饲料业发展的一大趋势。
    国内外在利用香蕉茎叶作为动物饲料方面已开展了一些研究工作。林陆山利用蕉茎粉、食用菌废菌料、麸皮、酒糟和添加剂生产菌体蛋白饲料,该产品营养全面,可替代10%~25%的进口饲料[3];叶涌清利用蕉茎生产菌体蛋白饲料添加剂,试验表明该添加剂具有成本低、能促进鸡的生长发育和增强动物免疫力等优点[4];魏登山将食用菌废菌料接种于香蕉茎秆,在控制好料水比和堆温的前提下,可生产出适口性好、营养丰富、能部分替代常规配合饲料的猪饲料[5]。
    在国外,Poyyamozhi V·S.和Subramanian P·R·等做了用香蕉茎秆饲喂山羊的试验,结果表明能促进羊的生长发育,缩短育肥周期[6~7];Lopez-BacaA等用杆菌S-9、杆菌S-55、MI和MHI等4种微生物菌株对香蕉茎叶进行乳酸发酵后适口性增强营养价值和消化利用率提高[8];Han·Y·和AflgCles M等研究了香蕉青饲料和青贮饲料对牛和猪生长的影响[9~10]。
    关于其他秸杆饲料转化的研究较多。研究表明,农作物秸秆的主要成分是木质纤维素(包括纤维素、半纤维素和木质素),其中木质素由芳香烃衍生物以C-C键、-O-键纵横交联在一起,其侧链又与半纤维素结合形成一个十分致密的网络结构,将纤维素紧紧包裹在里面,以屏蔽效应阻碍了纤维素酶的作用[11],加上粗蛋白、维生素和矿物质等含量低,导致质地粗硬、适口性差、能量值低,影响了动物的采食量和消化利用率。纤维素、半纤维素和木质素含量高且难于被降解是农作物秸秆作为饲料的主要限制因素。
    近几十年来,国内外一直在寻找降解农作物秸杆生产饲料的最佳途径,研究主要集中于如下几方面:
    (1)物理处理;(2)化学处理;(3)生物处理。
    目前,经粉碎、热喷、压饼、碱化和青贮、氨化、微发酵处理的水稻、小麦等作物秸杆虽可增加动物的采食量,但因粗纤维降解率低,故营养价值提高幅度不大,且只能用于饲喂反刍动物,很少作为单胃动物(如猪、鸡等)的饲料[12]。
    向秸秆中添加菌制剂和酶制剂具有饲料太阳城起不到的深度生化加工作用,使纤维素和木质素部分降解,从而提高秸秆的消化利用率和营养价值,但由于受到酶的种类、底物专一性和处理条件等因素的影响,秸秆中木质纤维素的降解量同样有限[13~14]。
    目前,已分离到不少能分泌纤维素降解酶系(C1酶、Cx酶和β-葡萄糖苷酶)、木质素降解酶系(Lip,Mnp,Laccase和多酚氧化酶)和半纤维素降解酶系的菌株[15],如果能利用这些菌株或者针对特定底物筛选木质纤维素酶高产菌株,并充分利用各单一功能菌株之间的协同效应发酵各种农作物秸秆,以便有效降解其中的木质纤维素,就可以大大提高其利用率和营养价值。
    目前,作物秸秆饲料转化的瓶颈问题在于,目的菌株所分泌酶的种类单一、活性不高。在香蕉茎叶的饲料转化中,虽然取得了一些阶段性研究成果,同样由于未利用木质纤维素酶高产菌株,使纤维素等多糖的降解量受到限制,因此,消化利用率和营养价值未得到有效改善,使得研究未能深入进行,更未见推广应用。
 
3 开发利用香蕉茎叶资源的重要意义
    随着食物结构的变化和农业产业结构的调整,饲料的生产日受重视。在热区,由于土地资源有限,加上反季节瓜菜和热带水果等高经济价值作物的强烈竞争,致使粮食生产不能自足,饲料粮生产更少。为了满足畜牧业生产的需要,常从外地调进大量饲料和饲料原料,因受高位价格因素的影响,严重制约了热区畜牧业的发展。如何充分有效地利用本地资源发展饲料生产是一个亟待解决的重要问题。
    目前,香蕉产业已成为热区一项重要的产业 仅海南省1999年种植面积就超过1.7万hm2,2001年计划发展到3.7万hm2。根据农业部2000年《关于调整热作产业结构的意见》精神,我国香蕉计划发展到10万hm2,年产香蕉400~550万t。按2 600株/hm2、每株茎叶鲜重35kg计算,届时全国香蕉茎叶的年生物量将达到近1 000万t,这是一项极重要的饲料资源。
    在农村,虽然也有人偶尔用香蕉茎叶喂猪,但由于适口性差,实际饲喂量很少。由于缺乏对香蕉茎叶有效利用的深入研究,致使这一重要饲料资源未能得到合理开发,而是弃之于田间地头,既浪费资源又污染环境。
    在目前种植业由“粮———经”二元结构向“粮———经———饲”三元结构调整的过程中,更应重视香蕉这种经饲兼备作物的充分开发和利用。如果实现香蕉茎叶饲料的规模化、商品化生产,不仅能够使丰富廉价的香蕉茎叶变废为宝,以便降低热区饲料价位、发展热区饲料生产,而且对进一步提高香蕉生产的综合效益,对促进植蕉区生物资源和生态环境的良性循环都具有重要意义。
    总之,香蕉茎叶是一项亟待开发的区域性重要饲料资源,进行香蕉茎叶的饲料转化是搞好产区农牧结合、推动“两高一优”畜牧业和农业发展、提高人民生活水平的重要环节,应大力开展应用技术攻关和建立示范区工作,尽快推动香蕉饲料资源开发利用的进程,全面提高香蕉种植业的经济效益、社会效益和生态效益。
 
参考文献:
[1] 王加启,郭年藩.香蕉饲料资源的开发与利用[J].国外畜牧科技,1994,21(5):12~14
[2] 安晓宁,等.中国畜牧业科学技术发展战略与对策(上)[J].世界农业,1999,(2):40~41
[3] 林陆山,等.用香蕉蕉茎为主要原料生产菌体蛋白饲料的方法[DB].中国专利数据库,1985~1996,9410205
[4] 叶涌清.香蕉茎生产菌体蛋白饲料添加剂技术和产品喂鸡试验[J].福建热作科技,1995,20(2):19~21.
[5] 魏登山.用香蕉茎杆、废菌筒制菌饲料养猪试验[J].福建热作科技,1995,20(3):22~24
[6] Poyyamozhi,V S,et al,The value of banana stalks as feed for goats[J],Animal Feed Sci·and Tech·1986,15(2):95~10027111 com:27111
[7] Subramanian P Ret al·In vitro studies and short-term feeding triat in lambs to evatue pllllantain sheath as a feed for ruminant[J]·AnimalFeed Sc &Tech,1988,20(4):343~348
[8] Lopez-Baca Aet al·Fermentation patterns ofwhole bananawaste liquorwith four inocula[J]·Joural of the Sci·Food&Agri·,1992,60(1):85~89
[9] Han Y W,Yu P L,Smith S K·Fermentation of straw for animal feed[J]·Biotech Bioeng,1978,20:1015~1026
[10] Angeles M·Nutritional value of bananaleaf waste[J]·Indian J·Animal Nutrition, l992,9(2):104~106
[11] Gould J M·Studies on the mechanism of alkaline peroxide delignification of agricultural residues[J]·Biotech Bioeng, I 985,20(6):46~52
[12] 杨文大.国内外粗饲料加工现状及发展趋势[J].饲料工业,1989(11):35~36Pierre Bequin.Molecular Biology of cellulose degradation[J],Annu Rev Microbiology.1990,144(4):219~248
[13] 林云圣.利用生物技术开发饲料资源[J].饲料研究,1994(9):22~24
[14] 周朝勤.微生物在饲料工业中的应用[J].饲料工业,1989(6):2~4.
[15] Kent T,KirkTK·Enzymatic combastion:the microbial degradation of ligin tdepartment of biotechnology[J]·Ann RevMicrobiol,1987,41:465~505

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