陳 東，黃胥萊，唐啟源

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410128）

中國作為世界第一產(chǎn)糧大國，具有十分豐富的農(nóng)作物秸稈資源。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國每年可生產(chǎn)約10 億t 秸稈[1]。作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)物，秸稈來源廣泛、數(shù)量巨大，富含氮、磷和鉀等微量元素，是一項(xiàng)可供開發(fā)利用的農(nóng)業(yè)資源[2-3]。湖南省是我國農(nóng)業(yè)大省，2017 年湖南省種植業(yè)和畜牧業(yè)產(chǎn)值分別占到農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的49.82%和28.88%，種植作物主要由水稻、油菜、玉米秸稈構(gòu)成[4-5]，每年產(chǎn)生大量秸稈。近年來，我國秸稈資源的處理方式主要以焚燒為主，不僅造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，而且破壞了生態(tài)環(huán)境，綜合利用效率很低[6-7]。合理有效地利用秸稈資源，不僅可以減輕環(huán)境壓力，同時(shí)也能夠?yàn)椴菔硠?dòng)物提供粗飼料原料。本文就近幾年湖南省幾種主要秸稈產(chǎn)量、草食動(dòng)物養(yǎng)殖現(xiàn)狀及草食動(dòng)物秸稈利用潛力等內(nèi)容進(jìn)行綜述，旨在為湖南省草食動(dòng)物對(duì)秸稈的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 湖南省主要秸稈產(chǎn)量

本文采用草谷比法[8-9]統(tǒng)計(jì)2013—2017 年湖南省主要秸稈產(chǎn)量，通過農(nóng)作物產(chǎn)量與草谷比系數(shù)計(jì)算而得。其中，草谷比系數(shù)表示農(nóng)作物單位面積秸稈產(chǎn)量與籽粒產(chǎn)量的比值，其可能隨地理?xiàng)l件、作物種類、播種季節(jié)等的不同而改變[10]。湖南省主要農(nóng)作物草谷比系數(shù)見表1。

2013—2017 年湖南省主要作物播種面積、作物產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量如表2～4 所示。2013—2017 年湖南省主要秸稈產(chǎn)量與主要作物產(chǎn)量變化趨勢(shì)一致。就播種面積、作物產(chǎn)量與秸稈產(chǎn)量而言，水稻、油菜與玉米秸稈是湖南省最豐富的3 種秸稈資源。以2017 年為例，當(dāng)年湖南省主要秸稈產(chǎn)量為4 558.87 萬t，其中水稻秸稈3 507.65 萬t，占秸稈總量的76.94%；油菜秸稈產(chǎn)量401.19 萬t，占秸稈總量的8.80%；玉米秸稈產(chǎn)量408.30 萬t，占秸稈總量的8.95%，這3 種主要秸稈資源量占全省秸稈資源總量的94.69%。

2 湖南省主要草食動(dòng)物的養(yǎng)殖現(xiàn)狀

當(dāng)前，發(fā)達(dá)國家牛肉產(chǎn)量占肉類比例達(dá)50%以上，而我國僅占10%；發(fā)達(dá)國家牛肉人均占有量在50 kg 以上，世界人均水平為10 kg，而我國牛肉人均占有量不足6 kg。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和收入水平的提高，人們?cè)谌忸愂称飞系南M(fèi)已逐漸向草食性肉類食品轉(zhuǎn)變。草食動(dòng)物具有發(fā)達(dá)的瘤胃或盲腸，日糧中粗纖維比例可高達(dá)50%（干物質(zhì)基礎(chǔ)）以上，然而，南方的草食動(dòng)物主要以散養(yǎng)為主，限制規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)展的主要因素是粗飼料供應(yīng)不足。湖南秸稈資源豐富，但單胃動(dòng)物對(duì)秸稈型結(jié)構(gòu)性碳水化合物利用有限，如能利用秸稈來發(fā)展草食動(dòng)物養(yǎng)殖，可滿足人們對(duì)肉奶日益增長(zhǎng)的需求。

湖南省2017 年草食動(dòng)物生產(chǎn)情況如表5 所示。2017 年，湖南省牛出欄量為147 萬頭，年末存欄量為379.37 萬頭，占到全國牛存欄量的4.20%。山羊出欄量為901.80 萬頭，比上年增加24.30%；年末出欄量為661.71 萬頭，比上年增加25.04%，其中2017 年湖南省年末山羊存欄量占全國山羊存欄總量的4.79%。馬、驢與騾的年末存欄量分別為1.41、0.13、0.11 萬頭，與上年相比下降趨勢(shì)明顯，分別比上年降低72.46%、82.89%與50.00%。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，牛和山羊是湖南省最主要的兩種草食動(dòng)物，其年末總存欄量約占湖南省主要草食動(dòng)物總量的99.84%，同時(shí)，在全國牛羊存欄量中也占據(jù)了較大的份額，說明養(yǎng)殖基礎(chǔ)較好。

3 湖南省草食動(dòng)物對(duì)秸稈的利用現(xiàn)狀和前景

3.1 湖南省草食動(dòng)物對(duì)秸稈的利用量 以湖南省湘中地區(qū)1 個(gè)規(guī)?；馀ｐB(yǎng)殖場(chǎng)為例，該養(yǎng)殖場(chǎng)常年存欄肉牛1 000 頭左右，種植牧草200 余畝①：1 畝=1/15 hm2（以象草和桂牧一號(hào)為主，冬季種植少量多花黑麥草），由于牧草種植地塊不平整，人工成本高，該牛場(chǎng)還需從外收購大量稻草、花生秧、玉米等秸稈作為粗飼料。以2018 年粗飼料消耗量來計(jì)算，該牛場(chǎng)牧草產(chǎn)量2 000 t（鮮重），從周邊收購稻草秸稈100 t 左右，到場(chǎng)價(jià)格是550 元/t，異地收購稻草秸稈（從湖北購買到場(chǎng)900 元/t）和花生秧（從河南購買1000 元/t）400 余t。由此可見，湖南省本地秸稈作為粗飼料利用率低，從外地收購大大增加了養(yǎng)殖成本，如何提高本地秸稈的收獲、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏效率，是制約秸稈利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

表1 湖南省主要農(nóng)作物草谷比系數(shù)[12-13]

表2 2013—2017 年湖南省主要作物播種面積 萬hm2

表3 2013—2017 年湖南省主要作物產(chǎn)量 萬t

表4 2013—2017 年湖南省主要秸稈產(chǎn)量 萬t

表5 湖南省2016—2017 年草食動(dòng)物生產(chǎn)情況

3.2 限制秸稈利用的原因及解決策略 湖南省秸稈資源豐富，一直以來秸稈主要以干草直接利用為主，秸稈粗纖維含量一般在30%～40%[11]，反芻動(dòng)物對(duì)秸稈有機(jī)物的消化率較低，僅為40%～50%，然而秸稈青綠時(shí)營(yíng)養(yǎng)素消化率高于其風(fēng)干后消化率的10%～20%[12]。因此，降低秸稈中纖維素含量是提高秸稈消化率的關(guān)鍵[13]。近些年來，為提高秸稈可消化養(yǎng)分比例、適口性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等，湖南省大力推廣秸稈的“三貯一化”技術(shù)[14-15]，即秸稈氨化、黃貯、青貯及微貯技術(shù)。氨化處理屬于化學(xué)處理方法，以液氨、尿素和碳氨作為氨源，利用氨、尿素等破壞秸稈中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的結(jié)合狀態(tài)和細(xì)胞壁中的致密結(jié)構(gòu)，促使秸稈角質(zhì)層外層酯類化合物分解，從而降低其碳氮比，提高秸稈的適口性、消化率與采食量[16-17]，同時(shí)，外源氨提供的氮素可被瘤胃微生物利用合成微生物蛋白為動(dòng)物提供優(yōu)質(zhì)蛋白，秸稈飼料含氮量增加1 倍，粗蛋白含量、采食量和養(yǎng)分消化率均有提高[18]。青貯是目前常用的生物處理方法，秸稈青貯技術(shù)是將新鮮多汁的原料填入密閉窖內(nèi)或密封包膜，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵作用產(chǎn)生酸性環(huán)境，抑制或殺滅各種微生物的繁衍，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保存青綠飼料的目的。然而在雨水豐沛的南方，由于青貯過程天氣、場(chǎng)地有限、機(jī)械化作業(yè)程度低等原因，對(duì)青貯的制作、儲(chǔ)存以及成本有一定影響，需要進(jìn)一步研究開發(fā)合適的秸稈青貯技術(shù)與利用途徑。隨著微生物菌劑的開發(fā)利用，在秸稈黃貯的過程中，外源添加有益微生物（乳酸菌[19-20]、片球菌[21]、枯草芽孢桿菌[22]、酵母菌[23]等）可將秸稈中部分結(jié)構(gòu)性大分子纖維素和木質(zhì)素等難以直接被家畜消化利用的部分分解并轉(zhuǎn)化為糖類，進(jìn)一步發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙酸、丙酸和乳酸等易被消化利用的小分子化合物，提高秸稈適口性[24]，與普通秸稈相比經(jīng)微貯后的秸稈，其pH 降低[25]，儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)[26]。由于秸稈中粗纖維木質(zhì)素的復(fù)合結(jié)構(gòu)被打破，粗纖維的利用率增加，有益微生物利用秸稈中碳源和氮源，合成微生物蛋白，提高了秸稈中的真蛋白含量[27]。同時(shí)，經(jīng)微生物發(fā)酵的秸稈，還可以改善動(dòng)物腸道的微生物菌群和動(dòng)物的消化性能[28]，提高機(jī)體免疫力[29-30]。目前，黃貯/青貯結(jié)合微貯在養(yǎng)殖戶中接受度較高。

3.3 湖南省秸稈在草食動(dòng)物中的利用前景 按牛單位[31]（每頭牛需要2 008 kg 飼草/年，干物質(zhì)基礎(chǔ)）來統(tǒng)計(jì)草食動(dòng)物年消耗飼草量，其他草食動(dòng)物數(shù)量折換標(biāo)準(zhǔn)按5.6 只羊≈1 個(gè)牛單位、1.3 頭驢或騾≈1 個(gè)牛單位、1 匹馬≈1 個(gè)牛單位來計(jì)算。2017 年，湖南省主要草食動(dòng)物年末存欄量約為488.28 萬牛單位，湖南省主要秸稈總量為4 558.87 萬t，據(jù)計(jì)算，全省養(yǎng)殖空間可達(dá)2 270.35 萬牛單位，相當(dāng)于2017 總年末存欄量的4.55 倍。

5 小 結(jié)

水稻、油菜與玉米秸稈是湖南省最豐富的3 種秸稈資源。2017 年，湖南省主要作物總播種面積為635.20 萬公頃，主要作物總產(chǎn)量為3301.83 萬t，主要作物秸稈總產(chǎn)量高達(dá)4558.87 萬t，?？傪B(yǎng)殖空間高達(dá)2.27 千萬頭或羊總養(yǎng)殖空間高達(dá)1.27 億只羊?？梢?，湖南省秸稈飼料化利用潛能大，推動(dòng)湖南省秸稈飼料化的開發(fā)，需結(jié)合湖南省秸稈綜合利用政策和農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼項(xiàng)目，解決秸稈收儲(chǔ)運(yùn)難題，合理利用秸稈“三貯一化”加工技術(shù)，打造以縣級(jí)為單位的秸稈飼料化利用體系，對(duì)于減輕環(huán)境污染、發(fā)展湖南省草食動(dòng)物產(chǎn)業(yè)，提高種植環(huán)節(jié)和養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要研究意義。