文|孫鴻良 岳紹先(中國農業(yè)科學院作物科學研究所)陳幼春(中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所)
創(chuàng)新技術帶來籽粒莧優(yōu)質青貯飼料面世
——種莧培土致富途徑介紹
文|孫鴻良 岳紹先(中國農業(yè)科學院作物科學研究所)陳幼春(中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所)
本文所涉及的籽粒莧品種,是指從美國引進品種的總稱。籽粒莧屬莧科,莧屬所包括的紅莧、千穗谷、綠穗莧與尾穗莧四個種的總稱。1982年,筆者之一從美國茹得爾有機農業(yè)中心引回三個品種,該中心擁有從世界各地收集的上千個籽粒莧品種,并進行雜交。1988年,另一筆者又應邀訪問該中心,并在1992年參加了在墨西哥召開的籽粒莧第一屆國際研討會,期間又連續(xù)引回40多個品種。經25年選育、復壯與馴化,其中的7個品種通過了全國牧草飼料評審委員會的審定,可以在全國有關區(qū)域推廣。這7個品種中有紅莧5個,千穗谷與綠穗莧各一個。紅莧中以K472、K112兩個品種的植株最為高大,又因其葉片蛋白質含量高更適于做青貯飼料;R104、M7、D88-1與千穗谷No2的籽實大,更適于做高賴氨酸含量高的優(yōu)質食品,而綠穗莧的籽實為亮麗的褐黑色,適于做食品色素等。
1.蛋白質含量高。籽粒莧初花期葉片的蛋白質含量21%~28%(因品種而異,下同),莖稈8%~16%;葉片的賴氨酸可達0.52%~0.72%,莖稈賴氨酸為0.19%~0.30%。值得關注的是,籽粒莧葉、莖的粗蛋白質含量接近紫花苜蓿水平,同期的公農1號紫花苜蓿葉片蛋白質含量為26.6%,莖為10.2%。此外,全株還富含鈣、鋅、鐵、鎂、磷等。營養(yǎng)價值高,適口性又強,無論青刈飼喂或制備青貯飼料、干飼料飼喂皆為適宜。
2.植株高大,單產高。植株一般高達2.5~3.0米,有的品種可達3.5~4米。在華北、東北農區(qū)畝產鮮草15~20噸;在內蒙古錫林郭勒草原上種植畝產平均鮮草達7噸(干物質平均1.7噸)。在該草原上以同等土壤與補灌條件下,5個籽粒莧品種平均單產比青玉米高11.23%,比紫花苜蓿高134.8%,比飼用燕麥高5.76倍。
3.抗逆性強。籽粒莧抗旱耐鹽堿,水土保持能力強。在年降水量350~400毫米的內蒙古東部草甸化草原地區(qū)可以旱作,在西北荒漠化草原及沙漠河套地帶則需灌溉,但次數(shù)只需2~3次,而且可以節(jié)水,因其需水量為玉米的3/5??梢栽谕寥纏H8.5、含鹽量0.3%的輕中度鹽堿地上生長;耐貧瘠,在地震后或在露天煤礦復墾地上也可以成功生長。水土保持能力強,在甘肅天水市水土保持站測試,其攔沙能力可與紅豆草相當,比旁邊土豆、小麥、蕎麥、玉米等農作物能多攔70%以上泥沙。大風大雨使植株折斷后可很快恢復,由側芽萌發(fā)出新枝,再生能力極強。
4.根系發(fā)達,培土能力強。籽粒莧具發(fā)達根系,據(jù)李家義等研究,籽粒莧具發(fā)達的根系,單株1~4級側根的長度相加可達200余千米,側根數(shù)達到452萬條,其根系發(fā)達程度遠超過其他雙子葉作物。現(xiàn)蕾期在40厘米的土層以下一級側根數(shù)占總一級側根的42.4%,因此表現(xiàn)抗旱及增加土壤有機物質,對培土有利。
5.播種量極低,節(jié)糧意義大。籽粒莧種子極小,千粒重為0.4~0.7克,每畝一般種3000~3600株(最多5000株),其一畝地的播種量只需數(shù)克。在國外一般每畝7~10克,我國在粗放經營下為每畝地50克,現(xiàn)用先進機械作業(yè)播種僅需3~4克。在作物播種量上屬于罕見的稀少,大大節(jié)省了種源與成本。
1.植株含水量高,割后難以保存。含水量一般88%~92%,由于割后必須及時脫水及加工處理,否則置放田間兩三天后不僅營養(yǎng)成分大幅度下降,而且易霉爛,失去飼用價值。欲通過曝曬干燥處理,又因秸稈富含蠟質層,難以短期曬干。
2.花工多。播種、間苗、鋤草、收割、打包等皆需大量勞力,特別是前期田間雜草萌生,人工多次鋤草亦難以消除,這在機械化不發(fā)達以及貧困地區(qū)人力資源緊缺的情況下難以推行。
3.科研與開發(fā)脫節(jié)。過去是科研任務完成就結束了項目,很難再進入生產,更難與企業(yè)掛鉤。
4.技術創(chuàng)新帶來產業(yè)化發(fā)展的時機滯后。過去缺乏創(chuàng)新思維,科研成果轉化為生產力的效能僅35%~40%,科研與生產的結合上存在很大鴻溝。在經費困難情況下,有的企業(yè)家欲投資卻有許多受限因素而難以邁步,莧飼料進入產業(yè)化進程的時機不夠成熟。
由于畜牧業(yè)發(fā)展的需求與草原退化等缺草形勢所迫,又由于生態(tài)文明建設與科技創(chuàng)新形勢的發(fā)展,我國近年出現(xiàn)了一大批心懷中國夢,并愿扶貧做貢獻的企業(yè)家,他們以籽粒莧為載體為扶貧所作出的務實奉獻令人贊嘆。他們有的在五臺山的山溝里,搬石填土愚公移山式地種莧;有的在西北黃河故道次生鹽漬土上改土種莧;有的在近于荒蕪的低產地上借地種莧;有的在露天煤礦復墾地上艱辛種莧;有的還計劃待種莧成功后,向一戶戶發(fā)放豬、羊幼崽,進行代養(yǎng)然后收購,以促進家庭畜牧業(yè)的發(fā)展……皆幫助農民走出了貧困,出現(xiàn)了前所未有的在貧瘠土地種莧帶來創(chuàng)新致富的新氣象,而且綠化培肥了貧瘠的土地,改造了生態(tài)環(huán)境。
下面以中莧生態(tài)科技有限公司企業(yè)家郝凌宇等,在河北廊坊市永清縣租地3000畝,開發(fā)袋裝籽粒莧混合青貯飼料為例,說明其開發(fā)成功的經驗。
1.鮮莧含水量高的問題得到解決。打包時以干枯玉米秸稈、糠皮等與青鮮莧按一定比例混合后,取得了符合青貯飼料60%~65%水分含量的要求,并且使青鮮莧富含維C及胡蘿卜素的營養(yǎng)液汁得到保留。在袋狀包裝下可維持兩年以上。
2.蛋白質含量不減還增。孕穗期刈割的整株青莧雖蛋白質含量平均可達16%~19%,但玉米秸稈及糠皮本身蛋白質含量低,粗纖維含量高。在袋內拌有發(fā)酵菌種經發(fā)酵分解后,混合飼料粗蛋白質含量可以提高到18%~21%,使飼料整體營養(yǎng)價值提高。
3.全部機械化作業(yè)使生產效率提高。從整地播種,鋤草到收割、切碎材料混合、添加菌劑,直至打包運輸全部機械化作業(yè),而且機器皆為自制自用,不僅生產效率提高,解決了人力虧缺問題,而且大大節(jié)省了成本與時間。他們在3000畝地的青莧用4架打包機作業(yè),可在10天內全部完成打包任務。一砘重的青貯飼料包每包只需1分20秒就可打成,而且質量不變。
4.一年種兩茬使單位面積產量成倍增加。在華北地區(qū)無霜期160天左右的情況下,一年可種兩茬,使兩茬籽粒莧青料共可產15~20噸/畝或更高。上茬莧收獲后立即用粉碎機把根茬粉碎,10天后就可再種下茬莧,這種接茬速度也是前所未有的。
1.喂肉牛試驗。筆者之一陳幼春于1995年參與山東省高密市肉牛良種繁殖基地用籽粒莧K112,混合青貯飼喂良種肉牛的試驗。結果表明,在小麥收割后種莧,在畝產莧青飼料6.5噸的情況下,用58畝籽粒莧的青莖葉維持了5頭青年種公牛和58頭青年牛的胚胎移植工程所需的粗飼料。該飼料配方是莧青料(自然重)∶去穗后玉米秸稈∶小麥秸為7∶1∶3。該試驗的牛沒有喂糧食,所產67.5噸糧上交了公糧。在300天的試驗期間,在每日補飼籽粒莧青貯混合飼料喂青年公牛3千克,青年母牛1.5~2千克的情況下,肉牛日增重公牛約500克,母牛400克,牛的總增重達7710千克。據(jù)計算,每千克肉牛凈增重的成本按當時計價才3.262元,相當于1.3畝莧青飼料可養(yǎng)一頭大型肉牛,而國際上一般是15畝飼料牧草地才能養(yǎng)一頭牛。
2.喂育肥羊試驗。筆者在2013年與企業(yè)家崔巍合作,在山西省五臺縣高洪口鄉(xiāng)的生態(tài)農業(yè)試驗基地種植籽粒莧K112,畝產青飼料達10~20噸,每天刈割青莧或用莧的青貯飼料喂小尾寒羊效果良好。試喂結果:對育肥羊,在3個月的育肥期內一畝地可養(yǎng)30~40只羊。過去喂的飼料為老玉米稈∶玉米粉為7∶3,現(xiàn)在莧青料(含水量75%)∶老玉米稈∶玉米粉為6∶3∶1,相當于每天每只可少喂玉米粉0.5~1千克。3個月后每只小尾寒羊的體重比常規(guī)飼喂的增加10~15千克,相當于多收入300~400余元,又節(jié)省了玉米粉飼料費180元。而且毛色發(fā)亮,說明蛋白質營養(yǎng)滿足了生長羊毛的要求。
3.喂生豬試驗。早在20世紀90年代,筆者之一與中國人民解放軍獸醫(yī)大學飼養(yǎng)室范石軍,共同設計了以籽粒莧青料取代部分豆餅的試驗。那是在湖北沉湖養(yǎng)豬場用杜洛克與湖北白豬雜交一代仔豬進行的,從10窩兩月齡斷奶仔豬中擇81頭體重接近的仔豬,分三組,甲組為全喂精料(包括玉米、稻谷、魚粉、豆餅、貝粉等),乙組為用籽粒莧青飼料取代精料中50%豆餅,丙組為取代精料中100%豆餅,結果這三組日增重差異不大。因其料肉比分別為2.95∶1、2.77∶1、2.57∶1,說明丙組飼料報酬最佳,而且從利用效率上看丙組最高,蛋白質增重比為0.40∶1,能量增重比為7.6∶1。說明籽粒莧是一富含蛋白質礦物元素的青飼料或可以取代常規(guī)的蛋白質飼料,飼喂重量是每日1.30千克,而豬體重日增重達340.7克,可節(jié)省精飼料33.29%。但這樣喂的缺點是青刈莧的飼料體積大、水分多,對單胃家畜來說影響采食量,而且腹圍有增大趨勢,因此,提出如何使青刈莧或青貯飼料莧的含水量降低,才更適于飼喂的問題。
2016年10月5日,筆者考察了中莧公司在廊坊市永清縣的袋狀莧混合青貯飼料的生產流程。他們種的是籽粒莧K472,青刈莧在田間邊收割邊粉碎,運回后立即與干燥的小麥與谷子麩皮以及玉米枯秸稈,按一定配比合成的混合青貯飼料,其含水量可以下降至60%~65%,符合了青貯飼料的要求。鑒于存在麩皮與玉米秸稈粗纖維過高使其粗蛋白質總量降低的問題,又添加發(fā)酵菌劑使其發(fā)酵,經初步測定,莧的混合青貯飼料的粗蛋白質含量可上升至18%~21%。
以上事例證明,無論在亂石山溝、廣大草原,次生鹽堿低產地,或裸露煤礦復墾地等種植籽粒莧都取得成功。不僅標志著籽粒莧有廣泛的生態(tài)適應性與抗逆性,而且可以高產出高收入,同時又能與生態(tài)文明建設結合,使土壤由貧瘠到熟化、由低產到中高產,走上農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的軌道。
籽粒莧作飼料還有利于促進糧食安全。近年來我國進口大豆越來越多,2012年進口56.38萬噸,大豆進口主要是作飼料喂豬,可見當前蛋白質飼料的缺乏。而以籽粒莧為青料喂畜,至少可節(jié)糧1/2,還保證了蛋白質的營養(yǎng)需要。今后欲保證18億畝土地基本的底線不變,籽粒莧進入草地農業(yè)行列將利于低產田改造,值得大力推行。在基本農田可持續(xù)發(fā)展基礎上,利用籽粒莧抗逆性強的特點,以莧為先鋒作物對低產地加以種莧改土、種莧代糧、種莧綠化,將大有可為。
此外,籽粒莧生產今后要與其他各種牧草結合,以擴大飼料配方的多樣性,豐富其調節(jié)能力,提高飼料生產的水平。