蠶豆秸稈營養成分及其資源化利用

楊 洋，楊 軍，張家平，劉麗仙，亐開興

（1.云南農業職業技術學院 650212；2.楚雄州畜牧科技推廣站 675000；3.楚雄師范學院 675000）

蠶豆（Vicia faba Linn）屬于豆科（Leguminosae）蝶形花亞科（Papilionoideae）野豌豆族（Vicieae）。在中國，栽培歷史已超過2100 年，適于我國南方秋冬季和北方早春大田種植。蠶豆屬一年生草本，其營養豐富，含8 種必需氨基酸，碳水化合物達47%～60%，為糧、飼、菜、綠肥和蜜源植物兼用作物[1]（圖1 和圖2）。此外，種植蠶豆還利于生物固氮，蠶豆不僅能生物固氮，而且具有高蛋白、低脂肪、易消化吸收的特性，是種植業結構調整中重要的間套作物和養地作物[1-3]。

圖1 田間種植的蠶豆苗

圖2 鮮食蠶豆

云南省是蠶豆種植面積最大的省份，占全國的23.7%，常年種植在35 萬hm2左右，以秋播為主，在滇中以大理、楚雄、保山、曲靖等州市種植較普遍，以鮮食或制作蠶豆類制品，其農副產物作為肉牛、生豬等的主要飼料。在畜牧養殖中，蠶豆的副產物蠶豆糠富含蛋白質，是比較好的蛋白飼料資源之一。隨著肉牛業的興起，各地蠶豆糠的收購價也大不相同，如大理巍山、祥云壩子的蠶豆糠價格在1.40 元/kg，楚雄姚安壩子的蠶豆糠售價1.60 元/kg，楚雄子午鎮一帶則1.20 元/kg。研究證明，蠶豆秸稈的蛋白質及蛋白質消化率均高于玉米等農作物秸稈，蛋白質含量為12.5%，蛋白質消化率76.2%；同時鈣、磷、鉀和鎂含量豐富，是草食動物的優質蛋白飼料原料。蠶豆秸稈可直接鮮喂、青貯和曬干粉糠，作為冬春季與玉米青貯搭配飼喂牛羊上好的蛋白飼料（圖3），制作蠶豆秸稈青貯與制作玉米青貯相同，但是要注意秸稈的長度不能太長，以3～5 cm 為宜，并可考慮微生態制劑的添加[3-7]。在正值豆粕價格高，蛋白原料緊缺的關鍵時期，豆粕減量和高蛋白飼料的替代與研發尤為急切，降低豆粕用量可大幅度減少飼養成本。為此，本文針對蠶豆及其副產物進行綜合的營養成分測定和系統評價，對蠶豆秸稈的特點和優勢以及在養殖業中的應用進行了分析，為蠶豆秸稈在養殖業中的應用提供技術支持和理論依據，具有重要的科學意義和生產價值。

圖3 晾曬蠶豆秸稈（左）和蠶豆秸稈青貯（右）

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

選取大理巍山、楚雄姚安、紅河彌勒、曲靖羅平等地蠶豆秸稈、豌豆秸稈、苕子等青綠飼料，以及全株青貯玉米、青貯玉米秸稈（揉絲、不帶苞）等。

1.2 測定指標與方法

采用常規烘干法測定干物質（DM），用高溫灼燒法測定粗灰分（Ash），粗脂肪（EE）用石油醚浸提殘余法，用凱氏定氮法測定粗蛋白（CP）、粗纖維（CF）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、酸性洗滌木質素（ADL）采用用范氏洗滌纖維測定法，鈣（Ca）用高錳酸鉀滴定法、磷（P）用P 鉬黃比色法。

1.3 RFV 和GI 計算

1.3.1 粗飼料的飼料相對值（RFV）

根據測定的各種營養成分，參照在美國廣泛應用的飼料相對值（relative feed value，RFV）模型，來評定所測定樣品的營養價值[8-10]，計算模型如下式：

RFV = DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29

式中，DDM 為可消化干物質，DDM(%DM) = 88.9-0.779×ADF（%DM）；DMI 為粗飼料干物質隨意采食量，DMI（%BW）= 120/NDF（%DM）。

1.3.2 粗飼料品質的分級指數（GI）

采用盧德勛教授等提出的粗飼料品質分級指數（grading index，GI）模型[8-10]評定所測定樣品的營養價值，計算模型如下式：

GI(MJ/d) = NEL(MJ/kg) × DMI(kg/d) × CP(%DM)/NDF(%DM)

式 中，DMI 為干物質隨意采 食量，DMI（kg/d）= 120/NDF（%DM）×6kg；NEL為 產 奶 凈 能，NEL（MJ/kg）=[1.044-0.0119×ADF（%DM）]×9.289。

2 結果與分析

2.1 蠶豆秸稈的營養成分（表1）

表1 蠶豆秸稈的常規營養成分比較 %DM

從表1 可看出，在比較的九種秸稈及副產物中，蠶豆秸稈及其副產物的CF 含量都較高（≥18%），按照國際飼料分類法均劃分為粗飼料；蠶豆秸稈、豌豆和苕子（光葉紫花苕）鮮樣水分含量為65%以上，屬于青綠粗飼料。除了豌豆樣本（89.83%）以外，8 種樣品DM 都在90%以上，以蠶豆秸稈最高，為94.69%；豆科類的CP 含量高于在11.43%～16.72%之間，而青貯玉米在9%左右，CP 含量由高到低依次為：豌豆＞豌豆秸稈＞苕子＞蠶豆豆米殼＞蠶豆全株＞蠶豆殼（豆莢）＞青貯玉米，豆科類作物及副產物明顯高于青貯玉米（P ＜0.05）；NDF、ADF、ADL 三者的含量從高到低依次為：青貯玉米秸稈（不帶苞，揉絲）＞蠶豆殼（豆莢）＞豌豆秸稈＞蠶豆豆米殼＞青貯玉米（姚安）＞豌豆＞蠶豆秸稈＞苕子＞青貯玉米（巍山），青貯玉米秸稈（不帶苞，揉絲）＞蠶豆殼（豆莢）＞豌豆秸稈＞苕子＞蠶豆豆米殼＞青貯玉米（姚安）＞豌豆＞蠶豆秸稈＞青貯玉米（巍山），青貯玉米秸稈（不帶苞，揉絲）＞蠶豆殼（豆莢）＞苕子＞豌豆秸稈＞蠶豆豆米殼＞豌豆＞青貯玉米（姚安）＞蠶豆秸稈＞青貯玉米（巍山）。Ash 含量以豌豆秸稈、蠶豆秸稈和豌豆最高（≥7.20%），青貯玉米（姚安）和蠶豆殼（豆莢）最低，分別為3.39%和3.93%；Ca 含量以豌豆、蠶豆秸稈和苕子最高（≥1.1%），青貯玉米（姚安）和蠶豆殼（豆莢）最低，分別為0.15%和0.17%；P 含量在0.119%～0.320%之間。因此，蠶豆秸稈是一種纖維中等、粗脂肪和粗蛋白含量較好、適口性、消化率較高的優質粗飼料，非常適合于家畜直接鮮飼、混合飼喂和制作青貯飼料。

2.2 蠶豆秸稈的品質（表2）

表2 蠶豆秸稈的品質比較

由表2 看出，根據模型分別計算9 種粗飼料的RFV 和GI 值，9 種樣品的RFV 值從高至低排序為：青貯玉米（巍山）＞苕子＞蠶豆秸稈＞豌豆＞青貯玉米（姚安）＞蠶豆豆米殼＞豌豆秸稈＞蠶豆殼（豆莢）＞青貯玉米秸稈（不帶苞，揉絲）；GI 值劃分順序與RFV 不一致，順序為：豌豆＞苕子＞蠶豆秸稈＞豌豆秸稈＞蠶豆豆米殼＞青貯玉米（巍山）＞蠶豆殼（豆莢）＞青貯玉米（姚安）＞青貯玉米秸稈（不帶苞、揉絲）。優質的青貯玉米飼用價值最高（114.76），不帶苞的青貯玉米飼用價值偏低（77.85），而豆科類的飼用價值中等，未達到優質苜蓿100 的水平，適宜于與青貯玉米混合飼喂，既達到日糧營養均衡，也避免了生產中的鼓氣病發生。而GI 值則以苕子最高（18.53），蠶豆外殼、蠶豆秸稈、豌豆秸稈次之，不帶苞的青貯玉米GI值較低。

3 討論與生產建議

蠶豆在我國南方省區地州種植廣泛，云南省大理、楚雄、曲靖、保山等州市種植較普遍，特別適合于云南省立體氣候種植并錯開上市季節，早春價格好，多以秋季種植為主，是云南省反季蔬菜種植的種類之一，以鮮食或制作蠶豆類制品，其副產物產量高，采收蠶豆后所剩的副產物豆稈、豆糠、豆莢等富含蛋白質，在畜牧養殖中直接利用或通過氨化處理、微貯、青貯等都是很好的蛋白飼料原料[3-7]，適口性好，作為肉牛、肉羊、生豬等飼料極大補充了南方地區牲畜所需的蛋白飼料。

近幾年，我國蛋白飼料資源仍處于匱乏狀態，通過各種飼草料種植解決蛋白飼料資源開發利用，促進豆粕減量意義重大。南方秋冬季種植蠶豆面積大，其蠶豆秸稈產量豐富，粗蛋白含量高（12.90%），鈣、磷、鉀、鎂含量較高（1.55%、0.19%、1.11%和0.39%），高于其他作物[11]，其營養價值比苜蓿和苕子稍低，不失為一種南方地區冬春季節的蛋白飼料來源。隨著蠶豆收獲時間的順延，采收蠶豆后不同時期的秸稈粗蛋白含量逐漸降低，特別是葉片脫落后的NDF 和ADF 含量明顯上升，飼用價值急劇降低[12]，應在采收完蠶豆的同時進行刈割，直接鮮喂或加工調制，做好蠶豆秸稈的直接飼喂、粉碎青貯或混貯，也可集中曬干粉碎，混合飼喂牲畜。飼喂時必須控制飼喂量，以防豆類發酵發生鼓氣病。此外，與蠶豆同期種植的菜豌豆及其副產物也具有較高的飼用價值，但種植面積不多，收獲不便，但其飼用價值還是很高的，建議牛羊散養戶充分利用菜豌豆副產物飼料資源。

從RFV 看來，并非粗蛋白含量越高，RFV 越高，RFV 可對不同粗飼料之間品質優劣的作出比較和排序，不適于進行粗飼料的科學搭配。本研究比較的9 種粗飼料中，RFV 值排序為青貯玉米（巍山）＞苕子＞蠶豆秸稈＞豌豆＞青貯玉米（姚安）＞蠶豆豆米殼＞豌豆秸稈＞蠶豆殼（豆莢）＞青貯玉米秸稈（不帶苞，揉絲），蠶豆及副產物為中等偏下的水平，達不到優質苜蓿100 的水準[8]，而青苕子和全株玉米秸稈RFV 是高于100的。因此，優質的全株青貯玉米飼用價值較高，而不帶苞的青貯玉米秸稈飼用價值偏低了，收籽實后曬干的玉米秸稈的營養價值將會更低（數據未發表），而豆科類的飼用價值中等，適宜于與青貯玉米混合飼喂，既達到日糧營養均衡，也避免了生產中的鼓氣病發生。

然而，GI 將粗飼料可利用能量和蛋白含量綜合考慮，較為客觀地反映了反芻動物營養利用的特點，充分利用了粗飼料間的組合效應來實現粗飼料搭配的最優化[9,10,13]。本研究中的9種粗飼料GI 值劃分順序與RFV 不一致，順序為：菜豌豆＞苕子＞蠶豆秸稈＞豌豆秸稈＞蠶豆豆米殼＞青貯玉米（巍山）＞蠶豆殼（豆莢）＞青貯玉米（姚安）＞青貯玉米秸稈（不帶苞、揉絲），顯然幾種豆類副產物的GI 值高于青貯玉米，非常適宜于南方冬春季節中添加混合日糧，極大地彌補了豆粕漲價的不利因素。此外，蠶豆種植還可以進行生物固氮肥田，冬閑田種植效益較好，蠶豆秸稈的主要利用方式主要包括鮮飼、青貯、混貯、曬干粉糠等，各地結合市場和當地需求多方位利用，價格較高，加工調制或儲存簡便實用，綜合利用率極高，開展冬閑田秋季種植豆類經濟作物，對于資源節約、循環利用、環境保護及農民增收都具有重大意義，加大本地方的蛋白飼料資源開發大有可為。