灌木飼料四翅濱藜的飼用價值及加工利用研究進展

王 帥，李得祿，樓 金

（1.浙江趨衡公益基金會，浙江 杭州 310053；2.甘肅省治沙研究所，甘肅 武威 730070）

飼料資源匱乏是中國畜牧業發展面臨的問題［1］。2018年中國以糧食飼料為基礎的能量飼料和植物性蛋白飼料原料進口量達到1 723.6萬t［2］；牧草類飼料的進口量也在持續增長，從2008年到2017年，苜蓿的進口量從2.0萬t攀升到151.0萬t［3］。2017年中國人均動物性食物消費量比2013年增加10.2%，達到65.8 kg［4］，肉類食物消費量的持續增長進一步擴大飼料需求。除對外依存度高外，中國飼料還存在嚴重依賴美國、阿根廷、巴西等少數國家的情況［5］，以苜蓿為例，2017年中國從美國進口的苜蓿為139.8萬t［6］，占當年苜蓿總進口量的92.6%，中美貿易戰帶來的飼料危機進一步威脅中國畜牧業安全［7］。在干旱、半干旱荒漠區發展灌木飼料產業是解決飼料問題的重要方式，是該地區改善生態環境的有效途徑，是現代化立體農業發展的重要趨勢［8］。四翅濱藜（Atriplex canescens）是莧科（Amaranthaceae）濱藜屬（Atriplex）常綠或準常綠灌木，屬旱生深根性植物，耐寒、耐旱、耐鹽堿、耐瘠薄［9］，自然分布于美國、墨西哥和加拿大的干旱和半干旱地區，植株高1～2m，根系發達，種植一年的露地苗根深可達3～4 m，是荒漠化和鹽堿化地區優良的綠化樹種，現已作為優質牧草引種到全球各地荒漠［10-11］。1986年甘肅省治沙研究所首次將四翅濱藜引入中國［12］，此后30多年，在引種繁育、生理特性和開發利用等方面開展了大量研究［13-15］。2011年至今，甘肅、新疆、西藏等地以飼料利用為目的開展了四翅濱藜引種栽培，推動了四翅濱藜在牧草產業方面的發展。在查閱大量文獻資料的基礎上，對四翅濱藜營養成分、適口性、飼料產量、生產性能及加工利用現狀進行了分析，提出四翅濱藜飼料產業的發展思路，以期為四翅濱藜飼料開發利用提供科學依據。

1 四翅濱藜飼用價值研究進展

1.1 四翅濱藜營養成分

國內外對四翅濱藜營養成分做了大量研究。1925年Bidwell等［16］通過分析認為四翅濱藜分布廣、適口性好、營養價值高，是美國西部地區優良的飼料植物。1959年Pieper等［17］研究了猶他州的幾種灌木飼料，測定了四翅濱藜粗蛋白含量、磷含量和消化率。我國對四翅濱藜營養成分研究始于2005年，李小燕等［18］測定了四翅濱藜的一年生枝、老枝、葉等器官的營養成分，表明四翅濱藜的葉具有較高的營養價值，四翅濱藜葉中粗蛋白含量高達18.34%，粗脂肪3.08%，粗纖維9.55%，完全符合優等飼料營養價值標準。閻艷霞等［19］研究了從國外引進的6種濱藜的營養成分，結果顯示四翅濱藜葉片粗蛋白含量高達22.16%，粗纖維含量為6.3%，無氮浸出物達到54.9%。李小燕等［18］根據粗蛋白、粗脂肪、粗纖維含量制定了飼用植物營養價值分級標準（見表1），根據該標準，四翅濱藜葉和苜蓿一樣，為優等飼料，四翅濱藜枝介于中等和優良飼料。

表1 飼用植物營養價值分級標準

不同生長季節四翅濱藜營養成分變化也是研究熱點。Medjekal等［20］分析了阿爾及利亞地中海氣候區不同季節四翅濱藜營養成分，結果顯示：四翅濱藜粗蛋白和粗脂肪含量雨季分別為20.1%和1.3%，旱季分別為16.8%和1.7%，這與El Shaer［21］的研究結果一致；Pinos-Rodriguez等［22］研究同樣顯示夏季（雨季）四翅濱藜粗蛋白含量（17.2%）高于春季（14.1%）和秋季（14.6%）；El-Shatnawi等［23］研究顯示在約旦干旱區四翅濱藜葉蛋白含量在生長季（2—4月）逐漸升高，到5月最高，可達22.7%，在旱季（6—10月）葉粗蛋白含量降低，最低為15%，莖粗蛋白含量介于11.3%～12.2%。Thomson等［24］的研究顯示四翅濱藜葉蛋白含量從4月的25%降到8月的10%，隨后再次升高，到冬季達到20%。總體來看，四翅濱藜在雨季營養成分較高，旱季營養價值降低，不論旱季和雨季四翅濱藜均能滿足牛羊的基本飼料需求，尤其可以作為旱季的主要飼料或低質量飼料的補充飼料。

四翅濱藜營養價值和其他木本及常用飼料相比有一定優勢。楊慧濱［25］研究了四翅濱藜、冰草（Agropyron cristatum）、高羊茅 （Festuca arundinacea）的營養比例，結果顯示四翅濱藜總體指標比較平均，營養物質搭配平衡，粗纖維含量較高，更利于維持動物身體健康。劉勁［26］對比分析了四翅濱藜和北方幾種常見灌木飼料的營養價值，結果顯示四翅濱藜枝條營養成分與豆科灌木飼料檸條相近，高于胡枝子。李小燕等［18］以粗蛋白、粗纖維、鈣和磷為評價因子，利用模糊數學隸屬函數和反隸屬函數對包含四翅濱藜在內的18種常見飼料營養價值進行評價，結果顯示：四翅濱藜葉片營養價值僅次于大豆、蠶豆和串葉松香草居第四，優于紫花苜蓿、小麥籽、高粱籽和玉米籽，四翅濱藜一年生枝條營養價值高于胡蘿卜、豆腐渣、青貯玉米等。魏颯等［27］、占玉芳等［28］分析了四翅濱藜葉和枝條的營養成分，并與北方常用飼料紫花苜蓿和玉米秸稈進行對比，結果顯示：四翅濱藜葉粗蛋白含量和紫花苜蓿相當，遠高于玉米秸稈；粗脂肪含量高于紫花苜蓿和玉米秸稈；粗纖維含量低于紫花苜蓿和玉米秸稈；四翅濱藜枝條粗蛋白含量低于紫花苜蓿而顯著高于玉米秸稈；粗脂肪含量高于紫花苜蓿和玉米秸稈；粗纖維含量高于紫花苜蓿，而與玉米秸稈相當（見表2）。

表2 四翅濱藜和北方常見飼料營養成分含量 單位：%

總體來看四翅濱藜的營養價值高，在國內外干旱區任何季節都可以作為優質灌木飼料加以利用，和當地常見的木本飼料及玉米秸稈等相比，開發潛力更大。

1.2 四翅濱藜適口性

四翅濱藜適口性好，動物取食率高，特別是在秋冬季和早春食物匱乏時被采食率極高，是牛、羊、鹿、兔子、鳥類等動物的優良食物［29］。Clements等［30］研究顯示，無保護播種四翅濱藜種子時，食谷類嚙齒動物對種子的取食量達到了55%，對幼苗的取食量達到了99%。Shoop等［31］的研究顯示，在科羅拉多州沙地牧場，冬季牛取食四翅濱藜的頻率和生物量顯著高于藍莖冰草（Agropyron smithii）、鼠尾栗屬禾草 （Sporobolus cryptandrus）、薹草屬（Carex L.）等十余種草本植物。在夏季食物豐富時，四翅濱藜采食優先率排第三。

王剛獅等［32］認為四翅濱藜適口性與優良半灌木飼料沙蒿（Artemisiadesertorum）相當。劉勁［26］在青海進行飼喂試驗，調查飼草適口性，結果顯示，牛、山羊對四翅濱藜進食率都超過75%，比沙蒿、白刺（Nitraria tangutorum）、細枝鹽爪爪（Kalidium gracile）和小葉錦雞兒（Caragana microphylla）適口性好，是優良的抓膘植物。占玉芳等［28］研究了小尾寒羊對四翅濱藜的采食率和表觀消化率，結果顯示，小尾寒羊對四翅濱藜的采食率為68.75%，低于苜蓿，高于玉米秸稈。小尾寒羊對四翅濱藜粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物的消化率優于玉米秸稈，差異極顯著，略低于苜蓿，除粗蛋白的消化率差異顯著外，其余成分差異不顯著。

應當指出的是，有部分研究認為在有其他適口性更高的牧草存在時，牛羊對四翅濱藜的取食量會有所下降。Mellado等［33］研究了人工控制草地中四翅濱藜覆蓋度時山羊的食性，結果顯示四翅濱藜覆蓋度較低時，山羊可選食物多，對四翅濱藜采食量不高，隨著四翅濱藜覆蓋度提高，山羊在食物壓力下會大量取食四翅濱藜。文章分析指出高礦物質含量影響了山羊對四翅濱藜的采食。Shoop等［31］通過牛糞組分分析顯示，從11月底到翌年4月底四翅濱藜的攝食量占牛平均進食量的32%，占比最高的為3月，比例為55%，11月最低，為13%，可見在飼料不足的3月，四翅濱藜是牛最重要的食物，在飼料較充足時，四翅濱藜重要性降低，但仍然是重要食物來源。Christine等［34］分析了冰草（Agropyron desertorum）充足時綿羊對四翅濱藜的取食率，結果顯示冬春季綿羊對四翅濱藜的取食量為16%，夏季取食量從7%到31%不等。從各個季節來看，綿羊對四翅濱藜的取食量都小于冰草，但四翅濱藜在任何季節都可以作為綿羊的營養補充牧草。

總之，四翅濱藜適口性好，一年四季都可以作為飼料。雖然牛羊對四翅濱藜的取食量受到可選擇的其他食物量的影響，但由于四翅濱藜的常綠和準常綠性質，且飼料產量較大，在旱季或秋冬至早春飼料匱乏時可以發揮巨大作用。

1.3 四翅濱藜產量

和飼料玉米、苜蓿等常規飼料相比，四翅濱藜產量具有顯著優勢。王剛獅等［32］研究顯示，四翅濱藜生物量大且在降水200～600 mm條件下隨降水量增加而增大，由于四翅濱藜粗蛋白含量較高，種植1 hm2四翅濱藜與種植5 hm2飼料玉米粗蛋白產量相當。魏颯等［27］在河北滄州、衡水等內陸鹽堿地種植四翅濱藜，1年生四翅濱藜單株鮮草產量為1.2 kg，每公頃產鮮草75 t；三年生四翅濱藜單株鮮草產量為3.9 kg，每公頃產鮮草255 t，是當地3年生苜蓿鮮草產量的3.28～3.87倍。

通過適當水肥管理可以進一步提高四翅濱藜飼料產量。Abu-Zanat等［35］在約旦年降水量為100～200 mm的干旱地區種植四翅濱藜，適度灌溉能將四翅濱藜飼料產量提升3倍。El Shaer［36］的研究顯示，通過灌溉可以將干旱地區四翅濱藜生物量從每公頃52.5 t提升到150 t。Eissa等［37］研究顯示，補充提供氮和磷可以顯著提升四翅濱藜生物量，進而增加飼料產量。四翅濱藜耐刈割，耐動物啃食，可通過合理放牧或刈割提升飼料產量。Buwai等［38］認為，在四翅濱藜生長較緩的晚秋至早春采取高強度采食策略（采食當年新生生物量的90%），而在快速生長期和生殖生長期采取低強度采食策略（采食當年新生生物量的60%），不僅能保證四翅濱藜植株正常存活，也可以提高飼料產量。這與Ali等［39］的研究結果相似，Ali等認為由于四翅濱藜莖易木質化，每年刈割或利用牲畜放牧可以增加四翅濱藜飼料的產量。王剛獅等［32］指出從嫩枝的生長情況看，四翅濱藜一年有2個生長高峰期，一個是4月，另一個是6—7月，在實際生產中，每年進行1～2次刈割可以增加四翅濱藜的產量。只進行1次刈割時，在7月上中旬進行；進行兩次刈割時，第1次在6月中旬，第2次在8月底進行。

產量是灌木飼料和常規飼料相比的一大優勢，四翅濱藜飼料產量可以達到苜蓿的3倍以上，同時可以通過合理的水肥管理、放牧策略、刈割等進一步提升四翅濱藜的飼料產量，有著極佳的開發前景。

1.4 四翅濱藜飼料生產性能

多項研究表明，以四翅濱藜為單一飼料時，能夠有效維持牲畜的重量，如果在飼料中適度添加高能精飼料可以有效增加牲畜體重，補充高能飼料后，牲畜整體表現優于只飼喂四翅濱藜。Atiqur-Rehman等［40］研究顯示，從11月到翌年2月僅在四翅濱藜灌木林自由取食的羊羔增重6%，略高于在常規草地放牧的羊羔（5.8%），低于放牧并補充大麥（10.28%）和補充紫花苜蓿（12.92%）的羊羔。該研究同時顯示四翅濱藜葉有利于羊羔增重，但是當樹葉被消耗完之后，羊羔取食直徑小于3 mm的嫩枝，一定程度上影響羊羔增重。魯延芳等［41］的研究顯示，當四翅濱藜和基礎飼料各一半時，肉兔平均日增重13.6 g，和采用苜蓿+基礎飼料飼喂的肉兔日增重相當（14 g），遠高于玉米秸稈+基礎飼料組，略高于只有基礎飼料的對照組。Aghajanzadeh-Golshani等［42］在伊朗干旱地區開展濱藜屬植物四翅濱藜和A.lentiformis飼喂試驗，試驗將生長狀態相似的雌性絨山羊分7組，每組7只，每只提供大麥100 g/d作為基礎飼料。在此基礎上，設1組對照組，完全補充苜蓿；其余6組分別供應充足的四翅濱藜—苜蓿混合飼料和A.lentiformis-苜蓿混合飼料，供應四翅濱藜—苜蓿混合飼料的試驗組根據四翅濱藜含量分為高、中、低3個試驗組（四翅濱藜含量分別為60%、40%和20%）。絨山羊平均初始體重（19.8±2.3）kg，試驗為期180 d，記錄日飼料取食量和絨山羊重量。試驗期內，四翅濱藜含量為60%的四翅濱藜—苜蓿混合飼料組平均增重-12.42 g/d，四翅濱藜含量為40%的四翅濱藜—苜蓿混合飼料組平均增重-6.18 g/d，四翅濱藜含量為20%的四翅濱藜—苜蓿混合飼料組平均增重0.47 g/d，同期對照組增重23.9 g/d。研究顯示，混合飼料中四翅濱藜含量高不利于絨山羊增重，隨著四翅濱藜在混合飼料中比例降低，高蛋白飼料苜蓿含量增加，絨山羊對混合飼料取食量提升，體重增加，生產性能提高。

單獨飼喂四翅濱藜可以有效維持并增加牲畜的生產性能，添加高蛋白優質飼料可以進一步提高牲畜的生產性能。從保證四翅濱藜生產性能角度分析，可以采用如下兩種策略：一是直接放牧，讓牲畜在采食四翅濱藜時采食其他飼草；二是添加其他高質量飼料，提高四翅濱藜飼料的綜合性能。

1.5 四翅濱藜做飼料的其他優勢

Mellado等［33］研究顯示，在山羊飼料中添加四翅濱藜，羊奶乳蛋白含量更高。De Koning等［43］在母雞飼料中添加20%濱藜，結果顯示，雞蛋蛋殼顏色更深，蛋殼更厚，更受顧客喜愛。王曉光等［44］發現羊攝入濱藜能降低脂肪含量并增加瘦肉量，生產出低脂高瘦肉含量的羊肉。同時濱藜中富含脂溶性的抗氧化劑VE，與飼喂谷物相比，飼喂四翅濱藜能有效增加肝臟和肌肉中VE含量，對羊肉保持色澤和持水力有明顯作用，對消費者吸引力更大。王桓［29］的研究指出，四翅濱藜蛋白的濕潤性、吸油性、持水力等功能性質優于大豆分離蛋白和苜蓿蛋白，其食品加工和儲藏過程中穩定性好，利用價值更高，可替代大豆蛋白粉用于食品。研究還顯示四翅濱藜做飼料能增加血液中磷和鈷等微量元素含量，同時四翅濱藜中甜菜堿和亞麻酸含量高，能有效降低罹患冠心病、大腦疾病、肝臟和心血管疾病以及一些慢性病的風險［45］。Moreno-Salazar等［46］調查發現墨西哥多個部落將四翅濱藜作為腸道致病菌的抑制藥物，分析顯示四翅濱藜的甲醇和乙烷提取物具有抗微生物活性作用，能夠有效抑制大腸桿菌、福氏志賀菌、鼠傷寒沙門菌等。Khalid Abdulmueed等［47］也提出濱藜粗提物具有非常顯著的抗真菌作用。

四翅濱藜飼料不僅營養豐富、適口性好、生產性能好，也能夠提升喂養的動物肉類品質，并能起到預防動物疾病的功效，因此，具有極大的利用前景。

2 四翅濱藜的加工利用現狀

Atiq-ur-Rehman等［40］認為四翅濱藜營養成分的消化率較低，建議冬季飼喂四翅濱藜時補充30%高蛋白飼料以保持羊的體重。王曉光［44］認為濱藜中大部分氮是以硝酸鹽、甜菜堿和脯氨酸的形式存在，這類物質在代謝能量不足時轉化為氨氣排到體外，補充高能飼料可以將其轉化為微生物蛋白而被吸收。屠焰等［48］認為，藜科植物氮磷比較高（8.5∶1），在飼料利用中需要配合其他飼料進行調整。Aghajanzadeh-Golshani等［42］研究指出，四翅濱藜抗營養物質含量高，影響動物增重，飼喂絨山羊四翅濱藜時需配合苜蓿等以提高生產性能。由此可見，畜牧生產中可在四翅濱藜飼料中加入高能量、高蛋白飼料加工形成復合型飼料以有效提升利用價值。

當前四翅濱藜飼料的加工技術研發還處于初級階段，實際生產中可以參考其他飼料灌木的利用途徑。李林等［49］提出了內蒙古地區沙生灌木平茬枝條的利用途徑，該方式同樣適用于四翅濱藜。將四翅濱藜平茬揉碎，可直接或貯存后飼喂牲畜，同時可揉碎后加入其他飼料制粒，生產出顆粒飼料加以利用。靖德兵等［50］指出，根據灌木飼料植物萌發力強的特點，合理規劃輪伐期與采伐量以提高飼料產量，在灌木飼料加工中加強草粉、膨化飼料、配合飼料等生產技術研究，加工中充分認識到纖維含量高等問題，采用生物工程技術，用生物活性抑制劑進行微貯發酵，降解粗纖維和木質素含量，并調配營養成分，將傳統的粗放經營改造成為集約化、工業化生產，提高綜合效益。

在生長旺盛的季節采集四翅濱藜，可以利用四翅濱藜較高的營養價值加工形成優良飼料，同時平茬可以提高四翅濱藜飼料產量，增加經濟價值。開展四翅濱藜加工利用技術研究，尋求最佳加工技術對四翅濱藜飼草產業發展具有重要意義。

3 四翅濱藜飼料產業發展展望及建議

四翅濱藜適應性強、營養價值高、飼料產量高、適口性較好、動物生產力較高，結合當前四翅濱藜飼料的發展，為進一步提升四翅濱藜飼料的綜合效益，提出以下四翅濱藜飼料產業發展建議。

3.1 探索四翅濱藜豐產栽培管理技術，提高飼草產量

四翅濱藜適應干旱環境，在年降水量200 mm以上的地區能正常生長，但生物產量較低，研究表明灌溉、施肥等措施可以促進四翅濱藜生長，提高飼料產量。同時，四翅濱藜耐刈割，耐啃食，通過合理的刈割管理可以提高飼料產量。因此，通過現代化綜合管理措施提升四翅濱藜飼料產量，降低成本，提升綜合收益，達到效益最大化是發展高產四翅濱藜飼料產業的重點。

3.2 四翅濱藜配合飼料加工技術

在生長旺盛季節刈割四翅濱藜并加工成配合飼料，一方面可以增加四翅濱藜飼料產量，另一方面可以通過在草料充足的季節貯存飼料，到旱季或冬季供給牲畜，以最大限度發揮四翅濱藜作為補充飼料的優勢。同時，通過加工形成配合飼料可以進一步改善飼料適口性，平衡動物營養需求。當前四翅濱藜加工技術和國內其他木本飼料相似，存在加工工藝創新研究缺乏、工藝過時老舊、原料利用率低、飼料轉化率低等問題，在一定程度上制約了四翅濱藜的飼料化利用。探索適合四翅濱藜的特色配合飼料生產加工技術，將為四翅濱藜飼料產業的發展打下基礎。

3.3 四翅濱藜鹽堿地種植利用技術

中國鹽堿地面積大，類型多樣［51］，內陸鹽堿地具有豐富的淺層地下水，沿海鹽堿地降水量大，具有較大的農牧業開發前景。四翅濱藜是耐鹽堿植物，適應鹽堿環境，在鹽堿地種植四翅濱藜可以充分利用鹽堿地水資源，形成更高的飼料產量，同時四翅濱藜還具有吸收土壤鹽堿、有效改良土壤的能力。Mellado等［52］在墨西哥的研究顯示，在土壤電導率超過1.6 dS/m的土地上種植四翅濱藜干物質總量是電導率1.4 dS/m地塊的2.7倍，不同電導率的土壤對四翅濱藜粗蛋白、中性洗滌纖維等營養指標沒有直接影響。種植四翅濱藜吸收并通過刈割或牛羊啃食帶走鹽堿，降低土壤鹽堿度后可以進行其他農業生產，有效緩解我國的土地壓力。目前鹽堿地四翅濱藜種植技術雖有零星研究，但未成體系，未來還需要進一步研究。

4 總結

作為飼料灌木，四翅濱藜被引種到全球干旱荒漠區，成為重要的牧草資源，為牛羊等牲畜提供了飼料來源，特別是在旱季、冬季其他飼料資源枯竭時，四翅濱藜成為重要的飼料保障。從已有研究結果來看，四翅濱藜能夠滿足動物基本營養需求，有效保持牛羊體重并能一定程度上提高畜牧產品品質。

同時，和苜蓿、大麥等高質量飼料相比，四翅濱藜存在增重能力優勢不明顯等問題，因此，四翅濱藜不宜長時間作為牲畜唯一飼料，應該將四翅濱藜定位為主要飼料并補喂高質量飼料或將四翅濱藜作為飼料短缺季節的重要補充飼料，也可以將四翅濱藜作為配合飼料重要的組成部分加工形成復合飼料或精飼料。

近年，新疆和西藏等多地開展了以飼料利用為目的的四翅濱藜種植項目，這些項目均由當地政府規劃實施，并計劃大面積推廣，未來四翅濱藜在這些地區的種植將進一步擴大。國內部分科研機構已經完成了一些四翅濱藜飼料利用相關研究，但總體來看，未來在高產管理、配合飼料加工以及鹽堿地種植利用等方面還需要進行深入探索。