苜蓿的营养与饲喂技术

W.A.Henry1898年在他出版第一部《饲料和饲养》教科书中指出，“对于家畜来说，没有任何粗痛比得上优良的苜蓿干草更适合它们的口味”。苜蓿(Medicagosativa)干草长时间以来一直被认为是一种标准的牛饲料，目前还在广泛使用。这不仅因为其具有良好的适口性，而且更重要的是营养价值高。苜蓿含有大量的粗蛋白质、丰富的碳水化合物和多种矿物元素及维生素，有“牧草之王”之美誉。国、内外大量的试验和生产实践证明，苜蓿是牛、羊、鹿、马、猪、兔、禽等动物的优质饲料。我国民间苜蓿栽培的历史很早，亦形成了很多优良的地方品种。但对苜蓿的科学研究和认识才只是近几十年的事；国内有关苜蓿营养与饲用价值的科学试验评价及苜蓿产品开发方面的资料尤显不足，较美国、加拿大等发达国家更是相距甚远。因此，本文仅集近年来国、内外的相关研究成果和一介绍，以期与各界同行相互学习、借鉴和交流，达到振兴我国苜蓿产业之目的。1成熟度与苜蓿营养物质含量的变化苜蓿的生育期主要分为：出苗、孕蕾、开花和结实。由于各生育期植株成熟的差异，导致其工农差别成分发生相应变化(如图1所示)即蛋白质、脂类和矿物质等随植株体成熟度的增加而降低，但碳水化合物(糖类、半纤维素、纤维素)和森质素的变化趋势则相反。2苜蓿的粗蛋白质(Crudeprotein)含量及其营养粗蛋白质包括蛋白质和非蛋白氮(NPN)两种形态，其含量由饲草料中氮量乘以6.25系数得到。苜蓿蛋白质主要存在于叶中，其中30-50%的蛋白质存在于叶绿体中。非蛋白氮(游离氨基酸、肽、酰胺、嘌呤、嘧啶和生物碱等)约占苜蓿总氮量的1/3。苜蓿青贮后由于大量蛋白质水解为氨基酸，其NPN含量可高达50%以上。NPN能被反刍家畜瘤胃生物很好利用，但对非反刍家畜基本上没有利用价值。粗蛋白质含量的高低是反映饲草料营养价值的重要指标之一，研究表明，苜蓿蛋白含有20种以上的氨基酸包括人和动物全部必需氨基酸和一些稀有氨基酸如：瓜氨酸、刀豆氨酸等。各种氨基酸的最高百分率均出现苜蓿生长的幼嫩阶段(萌发期)，而成熟期(盛花期)的百分率最低。值得注意的是，如果以单位重量(16g)N所含在酸的量来表示，除天门冬氨酸和谷氨酸外，其它氨基酸浓度不遂苜蓿成熟度而增加。反刍家畜瘤胃微生物能合成宿主所需的全部氨基酸，但对于高产奶牛，瘤胃合成的量不能完全满足产奶需要。单胃动物需要由日粮补充一些必需和非必需氨基酸。Meyer等断定，由于苜蓿草中氨基酸组成与植株成熟阶段之间无明显关系，所以，导致牛瘤胃膨胀能力的因素与苜蓿成熟度无关。Mcarthur和Miltmore对苜蓿草等蛋白质进一步分析提纯发现，能导致家畜瘤胃膨胀病的牧草与无此危害的牧草相比，前者蛋白质总量最高，其中18-S型的蛋白质(分子量约为500,00)约占总量的1/3；后者18-S型蛋白不足1/3。在大多数情况下，生长于高温条件下的牧草，其各种氨基酸的百分率都可达最高。Sheldon等发现，用钴、铜、锌、蓿锰和硼等无机物处理土壤时，会改变苜蓿蛋白质中氨基酸的组成比例。美国脱水剂协会(AmericanDehydratorsAssociation)曾对其主要苜蓿产区39个地段的65个脱水苜样品的粗蛋白质含量进行了测定，并确定了4个蛋白质含量等级结果见(表1)。在美国，市场上出售的豆科牧草(苜蓿)和禾本科牧草，主要根据其粗蛋白质含量分为若干等级，按质论价。表2介绍了美国苜蓿干草市场销售等级及其分级参数标准。3苜蓿的碳水化合物(糖类)营养碳水化合物(糖、淀粉、果胶、半纤维素和纤维素等)是一类重要能量营养素。在动物日粮中占一半以上。反刍动物的前胃是可溶性碳水化合物消化的主要场所，其消化量占每天采食无氮浸出物的70%～90%；瘤胃微生物每天可消化宿主采食碳水化合物总量的50%～55%。微生物发酵产生的挥发性脂肪酸总量中，65%～80%来自碳水化合物。传统上，人们把苜蓿作为动物的蛋白质饲料，然而对于高产奶牛来说，苜蓿可作为它的主要能量来源，使奶牛的生产性能获得更为理想的效果。与其它非豆科牧草相比，苜蓿的中性洗涤纤维含量较低，而且发酵效率较高，所以家畜对苜蓿草的采食量高。不同生育期苜蓿草的总糖含量差异不显著(Melvin,1962)，变幅为4.79%～6.88%；苜蓿半纤维素结构非常复杂，含量在12%～20%之间；相应地大田苜蓿纤维素含量一般位于18%～38%之间。4种纤维素含量分别为21%、24%、28%和34%的苜蓿干草其维持净能(MJ/100磅)和生产净能分别是234.1、213.2、192.3、175.6和133.8、100.3、66.9、33.4。对于除高产奶牛以外的其他生产目的的家畜来说，饲喂苜蓿单一日粮即可满足其生长需要。在可消化干物质水平基本相同时，家畜对禾本科牧草的采食量及其日增重都较苜蓿草低，这是因为禾科牧草的可消化养分多来自纤维的消化，其过程比吸收可溶性养分慢；而苜蓿的进食、消化和吸收过程较快。所以两种日粮相比，家畜每天从苜蓿草获得的右消化养分要更多一些。还有证据表明，肥育家畜对从高质量饲料中获得的消化能之利用率要高于由高纤维饲料提供的消化能。所以说，高质量苜蓿对家畜生产的总效益要超过可消化养分含量所表示的效益。4影响苜蓿潜在饲用价值的因素在苜蓿的生长发育期内，刈割时的生长阶段是决定苜蓿饲用价值的主要因素。其它因素如：地理分布，昼夜、季节和年际变化、温度和湿度、土壤类型和肥力、叶茎比及病虫害等也都对苜蓿饲用价值影响较大。Danson等人以初花期、开花期和盛花期刈割的3种不同成熟度的苜蓿草饲喂产奶量相似的花兰奶牛实验3年，发现3个处理的平均产奶量分别为：5035、4428和4074kg/年；用这些牧草饲喂绵羊时，其干物质平均消化率分别是：63、60和58%。美国的研究者证实，采用早刈(孕蕾后期)和晚刈(盛花期)的首差苜蓿干草分别饲喂青年母牛和初产泌乳牛时，前者的日增重分别为：0.74和0.63kg(初始体重272kg，实验期201天)，后者产奶量分别为：4000和3000kg(280天校正乳脂率，苜蓿为唯一能量来源)。家畜生产性能的改善是与早刈干草日采食量提高14%及高消化率相一致的，同时也表明，这种饲用价值上的差别对奶牛要比对青年母牛更为明显，可能与奶牛需要更多的能量有关。Winch等人在加拿大发现，孕蕾中期苜蓿的干物质产量最高，粗蛋白质含量和体外干物质消化率高而稳定，株丛持久性好。法国学者(F.Guines；B.Julier等1999,2000)采用Insacco和Invitro方法测定了20多个苜蓿品种的于物质、蛋白质和中性洗涤纤维(NDF)的消化率，结果表明，大多数苜蓿无论是品种间还是品种内，在上述3种物质的消化率上都存在明显区别(p<0.05)，同时从遗传力角度，证明通过育种和黑心基因手段可在不影响产量的前提下，大大改善这些物质在动物体内的消化率，从而提高苜蓿的饲用价值。5苜蓿饲喂技术和方法苜蓿草可以作为家畜的单一日粮、主要日粮成分或蛋白质补充饲料。苜蓿草的利用方式主要有放牧、刈割青贮、刈割制备干草、加工草粉、草块和草颗粒等形式。放牧苜蓿草营养价值与青贮草类似，虽然前者的适口性比后者媸，但采食过量会导致瘤胃家畜发生膨胀病。苜蓿干草是奶牛和肉牛的首选饲草，其优点是适口性好并能促进其他日粮成分的采食和消化。通过脱水后制成的草粉、草块和草颗粒具有更广的饲用范围，尤其对于反刍家畜来说，经脱水处理苜蓿过瘤胃蛋白含量可达总蛋白质的58%～60%，大大提高苜蓿蛋白质的利用效率。6建议第一、成立中国苜蓿协会或中国苜蓿学会(下设：苜蓿种质资源委员会、苜蓿产品品质评定委员会、苜蓿产品开发与营销委员会、苜蓿研究委员会、国际学术交流委员会、秘书处)。其主要任务是：协调和开展全国性苜蓿研究、有关标准的制订、苜蓿产品的开发经营和销售、与国际学术和商业交流。第二、确立以苜蓿基础研究与苜蓿产品开发和营销并重的发展原则，以达到互相促进，持续发展的目的。否则若只注重眼前经济利益，而忽视基础研究，便会失去苜蓿产业长期发展的基础，加大与国外同行业的差距，长期处于技术殖民地的尴尬境地。第三、采用基因工程与苜蓿常规育种结合的方法，按国际牧草育种程序和综合育种目标，尽快培育适应我国不同气候和土壤条件的地方品种。第四、建立与国际接轨的苜蓿产品评价系统，保证苜蓿产品在国际市场的竞争力。第五、在北京市草业中心建立全国性苜蓿网络中心，以便使全国各地的苜蓿科技工作者和生产经营者随时了解和掌握有关国内外信息。