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高蛋白饲草 — 助力乡村振兴
文章来源：体系办    提交时间：2023-09-21 00:00:00.000000         

高蛋白饲草 — 助力乡村振兴

乌兰察布试验站  殷国梅 刘忠宽

高蛋白饲草,不一般的价值!

优质饲草是畜牧业高质量发展的物质基础。长期以来，豆粕作为主要蛋白饲料来源，在我国畜禽养殖中广泛应用。但是我国大豆的种植成本和产量都落后于美洲国家，豆粕绝大部分依赖进口。

受世界经济、政治及气候等因素影响，豆粕价格不断上涨，2022年已突破5500元/吨，对我国畜牧业发展影响较大。为广辟蛋白饲料原料，摆脱大豆粕进口的高度依存，保障饲料原料的有效供给，农业农村部2021年起出台多部相关政策，推进饲料中豆粕的减量替代新模式。

高蛋白饲草不仅含有丰富的蛋白质，还含有多种矿物质和维生素等营养元素，可以为牲畜生长提供充足的营养，保障其健康快速成长，有效提高畜产品的质量，推动畜牧业的稳定发展。因此，高蛋白饲草是豆粕减量替代的重要发展方向，可以增加蛋白饲料的有效供给，以拓面增量、提质增效为主攻方向，优布局、壮主体、育良种、强支撑，加快建立高蛋白饲草规模化种植、标准化生产、产业化经营是现代饲草产业体系的重中之重，是减少豆粕依赖、助力乡村振兴的重要支撑和保障。

一、高蛋白饲草种植的必要性和紧迫性

1、实现豆粕减量替代与畜牧业可持续发展的需要

豆粕含有丰富的蛋白质，氨基酸组成也符合动物机体需要，是一种理想的家畜蛋白质资源，所以玉米、豆粕型饲料配方在我国广泛应用，但受限于我国大豆种植面积小、成本高、产量低，国产豆粕远不能满足我国畜牧业生产需求。因此，从2002年起，我国豆粕的进口量和价格直线上涨，特别是近3年受国际局势和全球疫情的影响，豆粕的进口价格大幅上涨，为摆脱豆粕进口依赖，保障饲料原料的供给，必须广辟饲料原料，充分利用我国本土高蛋白饲草资源，开发新型饲料配方结构。

2、保障我国居民食品安全的需要

近年来，我国居民对牛羊肉和奶类等畜产品的需求持续快速增长，作为补充蛋白质的重要食物来源，畜产品的品质与饲草料的营养价值密切相关。目前，我国畜牧业生产发展依然相对滞后，重要原因之一就是优质饲草供给不足。优质饲草不足，家畜只能更多地消耗饲料粮，由此又加剧了饲料粮需求量的攀升，饲料粮需求量的增加，急剧增加了养殖成本，有些养殖者为了追求利益，在家畜的日粮中过量地添加非蛋白氮，以提高饲料中蛋白质的含量，但是日粮中的非蛋白氮添加量超过一定范围时会对畜产品品质产生有害影响，从而危害人体健康。因此，保障食品安全，减少家畜养殖精饲料的用量消耗，促进饲料粮减量的一个重要渠道就是增加优质饲草的产量和提高优质饲草的质量，特别是蛋白饲草的供应，对于食品安全的保障至关重要。

3、实现农业结构调整的需要

随着生活水平以及人口总量不断提升，传统的农业生产结构已经不适合现阶段社会的发展，为了尽可能满足不同层面对农畜产品的基本诉求，需要在农业发展的过程中根据社会需求和实际情况调整农业结构。倡导农业结构调整，优化协调种植业、养殖业、林业等各个产业之间的比例，根据市场对于农畜产品需求变化调整生产结构，从而使农业生产和市场需求相协调。目前，满足国民膳食营养目标--肉蛋奶供应尚有很大的优质饲草缺口，需大力发展蛋白含量高、单位面积产量高的饲草种植业，在保证生态系统健康的前提下，推进农业供给侧结构性改革，加快建设现代饲草料生产体系，促进粮食、饲草料、经济作物三元种植结构协调发展。扩大饲草种植面积，发展适度规模养殖，促进绿色生态草食畜牧业发展。

4、助力乡村振兴的需要

近几年的中央一号文件大力倡导全面推进乡村振兴，提高农业质量和竞争力，加快奶业振兴，合理调整粮经饲结构，大力发展青贮玉米、苜蓿等优质饲草料生产。乡村振兴战略中指出，农村应加强产业建设，以产业兴旺为工作目标。畜牧业和种植业是农村经济发展的两大支柱型产业，畜牧业发展可为群众提供优质肉蛋奶类食品，带动农村经济发展，优化农村产业机构，提高农村产业抵御风险的能力，有助于产业兴旺发展。作为畜牧业发展的主体，改变农牧民的传统观念，接受新的规模化饲草生产，特别是提高农牧民对高蛋白饲草种植与利用的认识，有助于提升优质饲草在高效养殖中的地位和作用，加快发展现代化畜牧业的步伐，推动乡村振兴战略实施。

二、饲草中的蛋白组分

1、蛋白质的作用

蛋白质是生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物，是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质，是各类动物的主要食物成分。蛋白质在生物体中有多种功能，包括催化、运动、运输、免疫、防御、调节、机械支持和保护功能等。蛋白质还可分解提供能量和转化为糖、脂肪。在动物体营养不良或能量供给不足时，蛋白质的分解过程中可氧化产生能量，当食入的蛋白质过多或者日粮氨基酸不平衡时，多余的氨基酸在体内也可转化为糖类、脂肪，把能量储存起来。通常，被动物所吸收的蛋白质中有70-80%用以合成体组织蛋白，20-30%用以分解供能。当蛋白质供应不足或缺乏时，动物通常会产生消化功能紊乱、幼龄动物生长发育受阻、贫血、免疫力下降，造成动物繁殖力降低和生产性能下降等后果。

2、饲草蛋白组分的构成

近年来，康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系（Cornell net carbohydrate and protein system，CNCPS）的出现巧妙地把饲草化学成分和瘤胃发酵动态相结合，更加科学全面地反映出家畜饲草料营养成分。该体系将蛋白质分为3大部分：非蛋白氮（NPN，PA）、真蛋白质（PB）和不可利用蛋白质（PC），其中真蛋白质（PB）还可分为 PB1、PB2和PB3。根据饲草料中蛋白质在瘤胃中的降解速率，蛋白质组分中PA属于瘤胃快速降解蛋白；PB1属于快速降解蛋白，是可溶于缓冲液的真蛋白质；PB2属于中速降解蛋白，是中性洗涤可溶蛋白；PB3属于缓慢降解蛋白，是酸性洗涤可溶蛋白。PC是酸性洗涤不溶蛋白，与木质素、单宁等结合的蛋白质。研究表明，豆科牧草具有较高的蛋白水平，其快速降解部分即PA、PB较高，PC较低，说明豆科牧草是品质较好的优质牧草，更适宜草食家畜对饲草的消化利用。

3、饲草蛋白含量的差异性

高蛋白饲草通常茎叶柔嫩鲜美，易消化，适口性好，不论青饲、青贮、调制青干草、加工草粉、用于配合饲料或混合饲料，营养价值均非常高，各类畜禽都最喜食。蛋白质含量作为评价饲草品质的代表性指标，常常由于饲草属性、生长期间管理措施、收获时间和方法以及调制和加工贮存方式等因素的影响含量具有差异性，尤其是调制和加工贮存方式。饲草的加工贮存方式很多，而现在被广泛推广和利用的是干草调制和青贮。利用干草调制方法加工，蛋白营养损失相对较大，以其粗蛋白（CP）含量为评定指标，可将干草分为6个质量等级：特级（>19%）、1级（17%-19%）、2级（14%-16%）、3级（11%-13%）、4级（8%-10%）和5级（<8%）。采用青贮的方式贮存，饲草营养损失较小可以有效地保存饲草中的蛋白质，又可提高家畜的适口性，且青贮饲料调制的成功率均在90%以上。研究表明，不同种类饲草蛋白质（CP）含量变异较大，豆科牧草的蛋白含量通常在13%以上，禾本科牧草蛋白含量较低，通常在5%-10%之间。因此，不同饲草种类的蛋白含量连同消化率等指标会影响家畜消化、瘤胃发酵和微生物蛋白合成，进一步影响畜产品的生产。

三、反刍家畜对蛋白质和非蛋白氮的利用

1、反刍家畜的营养生理

反刍家畜消化的特征为反刍，是指进食经过一段时间以后将半消化的食物返回嘴里再次咀嚼。反刍家畜一般有多个胃，是复胃动物，一般包括前胃和皱胃，前胃包含瘤胃、网胃和瓣胃，其中瘤胃是消化粗纤维的主要部位。反刍家畜是食草动物，以含粗纤维较高的青粗饲料为主，特殊的瘤胃结构使反刍动物采食的所有饲料都要先经过瘤胃降解后才进入皱胃和肠道消化，进入皱胃的营养物质除了未被分解的饲料成分外，还有大量瘤胃降解产物。瘤胃是组成微生物栖居环境和供给营养物质的区域，胃的收缩促进微生物及内容物的移动，饲草中的蛋白质通过几十种厌氧性微生物利用合成菌体蛋白质，再重新降解为氨基酸、氨和脂肪酸等，被胃壁吸收后一部分合成机体蛋白质，其余部分经过研磨过滤后，小颗粒物质迅速经过网胃和瓣胃进入皱胃，大颗粒物质则通过反刍继续咀嚼，增加蛋白质等营养物质的摄入量。皱胃与单胃动物胃相似，分泌胃酸、蛋白酶、凝乳酶等消化酶，对营养物质进一步消化，最后进入小肠被吸收。

2、非蛋白氮在反刍家畜中的利用

非蛋白氮包括有机非蛋白氮化合物和无机非蛋白氮化合物。反刍家畜主要靠瘤胃及大肠中的细菌对非蛋白氮进行降解，瘤胃中的微生物可以合成大量的菌体蛋白。在实际生产中，配合饲料所使用的非蛋白氮一般指的是尿素。尿素含氮量在46%左右，在饲喂家畜时常常在日粮中补加尿素提供一定比例的蛋白质，生产中蛋白质的供给水平通常控制在10%～12%。作为反刍家畜饲养中的蛋白质补充饲料，蛋白质中的某些氨基酸，如赖氨酸、甲硫氨酸等是瘤胃细菌生长繁殖所必需的营养，它们不仅能合成菌体蛋白，还具有调节细菌代谢的作用，可进一步提高尿素的利用率，即提高非蛋白氮的利用率，这样既可节省蛋白质饲料，大大降低饲料成本，又能提高生产性能。但尿素在反刍家畜瘤胃中分解产生的氨态氮并非全部合成菌体蛋白，如果利用不当很容易导致氨中毒。而且，非蛋白氮在日粮中超过一定范围会对动物生产、繁殖性能及畜产品品质等产生不利影响，如2008 年非法添加物三聚氰胺事件就对畜产品生产品质产生的负面影响。因此，如何利用好日粮中的蛋白质和添加的非蛋白氮，使它们发挥最大的生产效益，对反刍家畜生产具有极其重要的意义。

3. 饲草蛋白在家畜养殖中的作用

广义的饲草包括青饲料和作物，作为饲草的条件最好是具备生长旺盛、草质柔嫩、适口性好、单位面积产量高、再生力强、一年内能收割多次、含有家畜生长发育所必需的优质蛋白质、适量的磷钙及丰富的维生素类等。研究表明，优质蛋白饲草是调节饲草平衡供应最有效的措施之一。饲草营养平衡供应的目的是满足家畜生长、发育、增重的物质需要。植物蛋白转化为动物蛋白的生物学效率取决饲草的营养价值，植物蛋白在家畜瘤胃微生物的作用下进行分解，将可溶性蛋白质降解产生氨、脂肪酸及其他代谢产物，而未被降解的饲草蛋白在蛋白酶的作用下分解为氨基酸，用于体组织蛋白质的合成。必须氨基酸数量及种类的多少决定了蛋白质的营养价值，牧草中蛋白质的营养价值主要取决于氨基酸的组成和比例。家畜体内沉积的蛋白量与饲草的营养价值密切正相关，饲草蛋白的生物学效率随着饲草干物质中可消化蛋白的含量增加而显著提高。

四、高蛋白饲草资源筛选

1、饲草粗蛋白及相对饲喂价值

不同饲草的蛋白含量因饲草科属不同而表现出差异性。笔者对八类饲草资源进行的蛋白含量分析结果表明，粗蛋白含量由高到低的顺序为副产物＞高氮乔灌木叶＞豆科青贮＞豆科干草＞禾本科青贮＞禾本科干草＞秸秆青贮＞作物秸秆，渣粕类副产物和构树等乔灌木叶类植物CP含量均高于苜蓿，平均含量分别为24.5%和20.5%；禾本科干草、禾本科青贮、秸秆及秸秆青贮CP含量均低于苜蓿，平均含量分别为9.75%、9.76%、5.96%和7.06%；其中秸秆的CP含量最低，仅为5.96%，相对而言饲草青贮较利于蛋白质保存。相对饲喂价值由高到低的顺序为副产物＞高氮乔灌木叶＞豆科青贮＞豆科干草＞禾本科青贮＞禾本科干草＞秸秆青贮＞作物秸秆，渣粕类副产物和构树等植物RFV含量均高于苜蓿，分别为252和132；禾本科干草、禾本科青贮、秸秆及秸秆青贮RFV含量均低于苜蓿，分别为83、100、75和78；其中秸秆的RFV最低，仅为75。

2、饲草蛋白组分含量

笔者对八类饲草资源的蛋白组分分析结果表明，秸秆青贮、禾本科青贮的PA含量分别为47.4%、42.4%，显著高于其他饲草资源；作物秸秆、豆科青贮PA含量差异不显著，分别为30.98%、30.66%；豆科干草、高氮乔灌木叶PA含量差异不显著，分别为28.66%、28.54%；禾本科干草PA含量较低，平均为24.1%；副产物PA含量最低，仅为12.02%。PB1含量最高的是豆科青贮，最低的是秸秆青贮；PB2含量最高的是副产物，显著高于高氮乔灌木叶类资源；PB3副产物含量最高，秸秆青贮最低；PC含量高氮乔灌木叶类和副产物最低，显著低于豆科青贮和作物秸秆。

笔者对八类饲草资源进行的蛋白主体成分分析结果表明：豆科干草、禾本科干草与青贮、作物秸秆青贮饲草提供的粗蛋白中91%以上以非蛋白氮和真蛋白存在，其中干草的真蛋白为60%以上，青贮的真蛋白为40%以上，青贮的非蛋白氮占比较高；豆科青贮和作物秸秆饲草提供的可降解蛋白占总粗蛋白的比例为87%-89%，其中真蛋白为56-59%，非蛋白氮为30-31%，不可降解蛋白成分较高；高氮乔灌木叶和农业副产物粗蛋白的可降解蛋白组分占比较高，达到95%以上，其中农业副产物的真蛋白为82%，高氮乔灌木叶的真蛋白为67%，高氮乔灌木叶较农业副产物的蛋白易于水解利用。

4. 饲草蛋白中氨基酸组成和含量

笔者对常见饲草资源氨基酸组成和含量进行了测定。从表1可以看出，农夫产品豆粕和花生粕的总氨基酸含量最高，达37.99%和37.53%，白三叶、紫花苜蓿、羊草、荨麻、草木樨、美丽胡枝子、构树叶等优质饲草的总氨基酸含量在13%-20%之间，刺槐(嫩枝叶)和玉米粉的总氨基酸含量最少，分别为4.42%、4.91%，除农副产品外部分饲草的氨基酸含量也较高；同时，一些饲草的必需氨基酸含量也呈现较高趋势。从相对比值来看，必需氨基酸/总氨基酸最高是酒糟和全棉籽，分别为0.39、0.38，最低的是荨麻和黄豆，分别为0.18、0.23，但整体看来检测饲草的必需氨基酸占比多在25%-38%之间，具有较高营养价值；非必需氨基酸/总氨基酸最高的是荨麻和黄豆，分别为0.82、0.77,最低为全棉籽和酒糟,分别为0.62、0.61，各饲草含量差异不大；呈味氨基酸/总氨基酸最高的是荨麻和草木樨，分别为0.58、0.56,最低是小香苏叶和全棉籽，分别为0.33、0.29，这与饲草的一些内含活性物质有密切关系。

 

5、东北及华北地区高蛋白饲草推荐种类

以粗蛋白、相对饲喂价值等常规营养指标为基础，以苜蓿为参照,笔者结合康奈尔蛋白评价体系（CNCPS）对我国华北东北产地饲草资源进行综合营养价值评价。在我国华北地区，主要饲草饲料粗蛋白含量如下，油菜饼籽为38.3%、小香酥叶27.71%、啤酒糟26.17%、荨麻27.65%、柠条21.6%，显著高于苜蓿，相对饲喂价值（RFV）可达到苜蓿水平；真蛋白，即快速降解蛋白（PB1）,中速降解蛋白（PB2）和慢速降解蛋白（PB3）总量可达到苜蓿水平，不可降解蛋白（PC）低于10%，与苜蓿水平相当，野大豆、胡枝子和红三叶中所含粗蛋白、真蛋白含量可以达到苜蓿水平。因此，可推荐油菜饼籽、小香苏叶、啤酒糟、荨麻、柠条、野大豆、胡枝子和红三叶等8个饲草资源作为华北地区高蛋白饲草替代资源，以替代豆粕和苜蓿等高蛋白昂贵原料，依据其蛋白组分水平，可以考虑其与苏丹草（高梁）、草谷子、饲用燕麦和秸秆类等农业副产物复配组合利用，以满足不同目标养殖需求。

在东北地区，玉米干酒糟和干啤酒糟蛋白含量高于30%，显著高于苜蓿水平（17%），相对饲喂价值（RFV）可达到苜蓿水平；真蛋白（PB），即快速降解蛋白（PB1）,中速降解蛋白（PB2）和慢速降解蛋白（PB3）总量可达到苜蓿水平，不可降解蛋白（PC）低于10%，与苜蓿水平相当；草木樨、麦麸、野豌豆、沙打旺、小叶章和柠条等资源粗蛋白、相对饲喂价值、真蛋白可达苜蓿水平。因此，可推荐玉米干酒糟、干啤酒糟、草木樨、麦麸、野豌豆、沙打旺、小叶章和柠条等8个资源作为我国东北地区蛋白资源，可以与苜蓿、饲用玉米、饲用燕麦等组合应用。

 

（供稿人：殷国梅 国家牧草产业技术体系乌兰察布综合试验站站长  张福金 国家牧草产业技术体系质量安全与营养品质评价岗位科学家）

 

 

主办：国家牧草产业技术体系

 

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总编：张英俊

 

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编辑：肖国庆、涂雄兵、方丘

 

 

 

 

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