广西10种经济作物副产物营养价值分析

广西10种经济作物副产物营养价值分析

李茂1，字学娟2，赵英3，陈鸿4，刘慧2，徐铁山1*，周汉林1*(1.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所，海南 儋州 571737；2.海南大学 应用科技学院，海南 儋州 571737；3.广西亚热带作物研究所，广西 南宁 530001；4.广西壮族自治区牧草工作站，广西 南宁 530002 )

[基金项目] 公益性行业(农业)科研专项(201303143-07-01)

周汉林(1971-),男,湖北浠水人,研究员,硕士生导师,主要从事热带畜禽营养、饲料资源开发研究。E-mail:zhouhanlin8@163.com

[摘要]测定了广西部分经济作物副产物主要营养成分和矿质元素含量，并采用隶属函数法进行营养价值评价。结果表明：广西10种经济作物副产物主要营养成分含量为干物质11.07%~63.20%，粗蛋白3.75%~19.05%，中性洗涤纤维17.86%~63.16%，酸性洗涤纤维15.88%~50.30%，粗脂肪2.13%~6.46%，总能13.23~16.74 MJ/kg，平均饲料相对值为73.22%~398.6%；矿质元素含量为钙0.02%~2.68%，磷0.05%~0.22%，铁97.50~3356.67 mg/kg，锰18.79~682.47 mg/kg，铜1.68~17.32 mg/kg，锌7.68~60.17 mg/kg。通过隶属函数法综合评价结果，本研究中经济作物副产物营养价值由低到高为：木薯渣<甘蔗渣<油菜秸秆<甘蔗稍<菠萝皮<香蕉茎叶<花生藤<红薯藤<香蕉皮<桑叶。

[关键词]经济作物副产物；营养成分；矿质元素

[收稿日期]`* 2015-05-14修回日期:2015-06-04

[作者简介]李 茂(1984-),男,四川盐亭人,硕士,助理研究员,研究方向:热带饲料资源和反刍动物营养。

[通讯作者]`* 徐铁山(1979-),男,河南遂平人,副研究员,主要从事水禽育种与饲养研究。E-mail:xutieshan760412@163.com

[中图分类号]S811.6

[文献标识码]A

[文章编号]1005-5228(2015)10-0076-04

Abstract:Main nutritional components and mineral nutrient contents of some economic crops byproducts in Guangxi were determined to evaluate their nutritive value by the subordination function method. The results showed that the dry matter, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, ether extract, gross energy and average content of relative feed value of these economic crops byproducts respectively were 27.69%,7.87%,41.63%, 29.84% ,3.88% ,15.58MJ/kg and 150.32%.The average content of mineral elements respectively were Ca 0.61%,P 0.13%,Fe 723.18 mg/kg，Mn283.64 mg/kg，Cu7.29 mg/kg，Zn 23.3 mg/kg.According to the results from subordinate function values analysis, the nutritive value of these economic crops byproducts were lined as this sequence from low to high as: cassava residue, sugarcane residue, rapeseed straw, sugarcane leaves, pineapple peel, banana stems and leaves, peanut vine, sweet potato vine, banana peel, mulberry leaves.

随着人民生活水平提高，畜禽产品的需求明显增加。畜禽养殖数量的大量增加意味着饲料用粮的需求也将大大增加。中国工程院咨询项目“中国养殖业可持续发展战略研究”结题报告中指出，预计到2025年饲料消费量比2009年增加0.6×108t，可能达到2.5×108t以上，占粮食总消费的42%以上，远远超过口粮消费量。据估计，中长期内我国饲料用粮需要量是口粮的2.5倍，饲料用量的缺口将越来越大[1]。可以说，如何解决饲料用粮已经成为我国粮食安全中非常重要的问题。饲料资源短缺已经成为严重制约我国畜牧业可持续发展的一个重要因素。因此，积极开辟新的饲料资源，发展节粮型畜牧业，是缓解我国饲料资源紧缺和动物饲料需求量大的有效途径。

广西自治区以种植经济作物为主，缺乏大面积的天然草场，饲料来源吃紧，畜牧业的发展也受到饲料供应不足的限制。但是种植经济作物也产生大量副产物，如香蕉茎叶、甘蔗稍、红薯藤、花生藤、木薯渣等，如果能够有效利用这些资源，将极大缓解该地区饲料紧缺的压力。本研究测定了10种广西常见经济作物副产物主要营养成分、矿质元素含量，对其营养价值进行分析，以期为广西饲料资源的开发提供理论依据。

1材料与方法

1.1　试验材料

供试经济作物副产物分别为：香蕉茎叶、桑叶、甘蔗梢、甘蔗渣、木薯渣、红薯藤、花生藤、菠萝皮、香蕉皮、油菜秸秆。其中菠萝皮、香蕉皮采自广西南宁水果市场；木薯渣、甘蔗渣由饲料原料公司购买；香蕉茎叶、甘蔗稍采自广西亚热带作物研究所种质资源圃；桑叶、红薯藤、花生藤、油菜秸秆由农户田间采集。每种经济作物副产物采集3份样品，各取约2 000 g，充分混匀后四分法取样备用。

1.2　测定指标与方法

采集的经济作物副产物用65 ℃烘48 h，过40目筛粉碎制成样品备测。样品分析干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、总能(GE)，其中CP、EE、NDF、ADF的分析参照张丽英的方法[2]， GE采用Parr6300氧弹量热仪测定。饲料相对值(RFV)计算方法参照Rohweder等[3]。钙(Ca)用EDTA络合滴定法测定；磷(P)用钼黄比色法测定；微量元素由等离子体发射光谱仪测定。

1.3　营养价值分析方式

应用模糊数学中的隶属函数值法[4]，以粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和总能含量等指标进行综合评价。

隶属函数值计算公式：

R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

式中：Xi为指标测定值，Xmin、Xmax为所有材料某一指标的最小值和最大值。

如果为负相关，则用反隶属函数进行转换，计算公式为：

R(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

1.4　数据统计与分析

采用Excel 2007软件进行数据处理。

2结果与分析

2.1　营养成分含量分析

如表1所示，经济作物副产物干物质油菜秸秆最高(63.20%)，香蕉茎叶最低(12.02%)，平均值为27.69%；粗蛋白含量桑叶最高(19.05%)，香蕉茎叶最低(3.75%)，平均含量为7.87%；粗脂肪含量桑叶最高(6.46%)，菠萝皮最低(2.13%)，平均含量为3.88%；中性洗涤纤维含量木薯渣最高(63.16%)，桑叶最低(17.86%)，平均含量为40.63%；酸性洗涤纤维含量木薯渣最高(50.30%)，菠萝蜜皮最低(15.88%)，平均含量为29.84%；总能含量桑叶最高(16.74MJ/kg)，木薯渣最低(13.23 MJ/kg)，平均含量为15.58MJ/kg；饲料相对值桑叶最高(398.6%)，木薯渣最低(73.22%)，平均值为150.32%。

2.2　矿质元素含量分析

如表2所示，经济作物副产物钙含量香蕉茎叶

表1　经济作物副产物营养成分含量

表2　经济作物副产物矿质元素含量

最高(2.68%)，油菜秸秆最低(0.02%)，平均值为0.61%；磷含量红薯藤最高(0.22%)，甘蔗渣最低(0.05%)，平均含量为0.13%；钙磷比香蕉茎叶最高(14.89)，油菜秸秆最低(0.11)，平均为4.69；铁含量木薯渣最高(3356.67 mg/kg)，香蕉皮最低(97.50 mg/kg)，平均含量为723.18 mg/kg；锰含量香蕉皮最高(682.47 mg/kg)，木薯渣最低(18.79 mg/kg)，平均含量为283.64 mg/kg；铜含量木薯渣最高(17.32 mg/kg)，油菜秸秆最低(1.68 mg/kg)，平均含量为7.29 mg/kg；锌含量花生藤最高(60.17 mg/kg)，菠萝皮最低(7.68 mg/kg)，平均含量为23.3 mg/kg。

2.3　隶属函数分析

按照隶属函数法，将经济作物副产物的营养价值进行综合分析。如表3所示，营养价值由低到高的顺序为：木薯渣<甘蔗渣<油菜秸秆<甘蔗稍<菠萝皮<香蕉茎叶<花生藤<红薯藤<香蕉皮<桑叶。

表3　经济作物副产物营养成分隶属函数值

3讨论

已有学者对部分经济作物副产物营养价值作了报道。香蕉种植面积大，产生大量香蕉茎叶，对不同产地、品种的香蕉茎叶营养成分、单宁含量已有较多报道[5-7]，生产中经过加工调制作为反刍动物饲料已有较多应用，但是由于香蕉茎叶水分含量高以及富含大量粘性物质，影响了该饲料原料的进一步推广，因此收获、干燥技术是今后研究的重点。开发桑叶饲料，不仅可以拓宽饲料来源，缓解人畜争粮的矛盾，也可以拓宽蚕桑产业链，促进经济发展。杜周和等系统介绍了桑叶的营养价值，以及其在畜禽饲料中的应用[8]。王雯熙等对不同产地、品种的29种桑叶营养成分进行研究，发现桑叶粗蛋白含量高，纤维含量低，富含微量元素，可作为畜禽优质蛋白饲料[9]。近年来桑叶已经在罗非鱼、猪、肉羊饲养中广泛应用[10-12]。甘蔗是广西自治区主要糖料作物，甘蔗渣、甘蔗稍产量很大。江明生等[13]研究表明，本地山羊饲喂氨化与微贮处理甘蔗叶较对照未处理甘蔗组，日增重显著提高，经济效益明显。刘建勇等[14]研究发现育肥退役水牛饲喂尿素处理青贮甘蔗梢日增重显著提高。柳洪良等[15]研究发现甘蔗渣接种乳酸菌复合系进行发酵，可以获得较好发酵品质的饲料。木薯渣已经在畜禽饲料中大量应用，随着木薯产业的进一步发展，木薯渣的利用潜力会更加广泛[16-17]。红薯藤粗蛋白含量较高、纤维含量较低，饲用价值较高。余望贻等[18]研究表明在养兔生产中，红薯藤粉可以代替苜蓿草粉。陈韵虹等[19]研究发现青贮对红薯藤蛋白组分无显著影响。红薯藤在农村广泛用于猪、牛饲料，但使用技术较落后，可以考虑青贮等加工调制，实现饲料周年均衡供应。邹知明等[20]研究表明花生藤营养价值较高，在家兔日粮中添加量以26%~30%为宜[20]。柏雪等[21]用山羊瘤胃尼龙袋技术测得花生藤干物质、粗蛋白和粗纤维的有效降解率分别为43.00%、60.11%、18.45%，营养价值高，可以作为山羊饲料。章双杰等[22]研究发现鹅对花生藤的真代谢能和纤维利用率较低，不适合单独饲喂。黄和等[23]对菠萝皮进行微生物发酵处理后，显著提高粗蛋白质含量，可做动物蛋白饲料。香蕉皮可以作为饲料原料，由于品种不同营养成分差异较大[24-25]。乌兰等[26]研究发现油菜秸秆具有较高饲用价值，同其他饲料混配，是呼伦贝尔地区具有开发潜力的粗饲料资源。朱洪龙[27]研究了白腐真菌对油菜秸秆生物降解的效果，并将处理过的菌糠在奶牛日粮中替代部分苜蓿，能明显降低奶牛饲养成本。杨德志等[28]研究发现粉态菌种处理的油菜秸秆饲用价值优于用液菌处理。

经济作物副产物中矿质元素含量报道较少，本研究中除香蕉茎叶和木薯渣外，其他副产物钙含量较低；甘蔗渣和木薯渣磷含量较低；参照动物饲料正常钙磷比[29]，香蕉茎叶、甘蔗渣和木薯渣偏高，甘蔗稍和油菜秸秆偏低，从钙、磷含量来看这些副产物均不适合单独饲喂。本研究中除了甘蔗渣和木薯渣铁含量过高以外，其他均在正常水平，可以满足动物需要。本研究中各种副产物均有检出锰，其中香蕉茎叶、红薯藤和香蕉皮中锰含量超过猪的耐受上限，单独饲喂是需要注意用量。各种副产物中铜、锌均有检出且未超出动物耐受量。

隶属函数分析法是一种在多项测定指标基础上对材料特性进行综合评价的方法，具有一定的客观性和准确性，在饲料营养价值评定上也有应用。高杨等[30]采用隶属函数分析法对鸭茅进行营养价值评定，为鸭茅新品种选育提供参考。隶属函数分析法也在热带粗饲料营养价值评价中得到应用[7,31]，为热带亚热带地区饲料的评价方法提供参考。

4结论

本研究中经济作物副产物干物质、粗蛋白、能量含量较高，粗脂肪含量略低，纤维成分含量较为适中，饲料相对值高，有较高的营养价值，均可开发为饲料原料。经济作物副产物钙含量较低，其他矿质元素含量基本能满足动物需要，个别元素超过动物耐受量时，应搭配其他饲料饲喂。通过隶属函数分析法对经济作物副产物进行营养价值评定结果如下：木薯渣<甘蔗渣<油菜秸秆<甘蔗稍<菠萝皮<香蕉茎叶<花生藤<红薯藤<香蕉皮<桑叶。

参考文献:

[1]任继周. 我国传统农业结构不改变不行了--粮食九连增后的隐忧[J]. 草业学报, 2013, 22(3): 1-5.

[2]张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 第2版. 北京：中国农业大学出版社，2003：66-71.

[3]Rohweder D A, Barnes R F, Jorgensen N. Proposed hay grading standards based on laboratory analyses for evaluating quality [J]. Journal of Animal Science,1978，47(3): 747-759.

[4]陶向新.模糊数学在农业科学中的初步应用[J].沈阳农业大学学报,1982,(2):96-10.

[5]字学娟,李茂,周汉林,等.应用体外产气法研究香蕉茎叶的饲用价值[J].家畜生态学报,2010,5(31):57-60.

[6]王定发,周璐丽,李茂,等. 应用体外产气法研究3种农业废弃物对黑山羊的饲用价值[J].热带作物学报,2012,33(12):2 300-2 304.

[7]李茂, 字学娟, 周汉林. 10 种热带经济作物副产物营养价值分析[J]. 饲料研究, 2014 (9): 69-71.

[8]杜周和, 刘俊凤, 左艳春, 等. 桑叶的营养特性及其饲料开发利用价值[J]. 草业学报, 2011, 20(5): 192-200.

[9]王雯熙, 杨红建, 薄玉琨, 等. 不同品种桑叶营养成分分析与代谢能值评定研究[J]. 中国畜牧杂志, 2012 (3): 41-45.

[10]李有贵,张雷,钟石, 等. 饲粮中添加桑叶对育肥猪生长性能, 脂肪代谢和肉品质的影响[J]. 动物营养学报, 2012, 24(9):1 805-1 811.

[11]李法见,杨阳, 陈文燕, 等. 桑叶对罗非鱼生长性能, 脂质代谢和肌肉品质的影响[J]. 动物营养学报, 2014 ,26(11):3 485-3 492.

[12]陈丹丹, 屠焰, 马涛, 等. 桑叶黄酮和白藜芦醇对肉羊气体代谢及甲烷排放的影响[J]. 动物营养学报, 2014, 26(5): 1 221-1 228.

[13]江明生,林泉,邹隆树.氨化与微贮处理甘蔗叶饲喂山羊试验[J].饲料博览,2000(11):23-24.

[14]刘建勇,余梅,王安奎,等. 添加尿素对甘蔗梢青贮的影响[J].中国牛业科学,2010,36(4):22-25.

[15]柳洪良,具红光,全炳武,等.乳酸菌对不同起始糖浓度甘蔗渣发酵品质的影响[J]. 中国农业大学学报,2011,16(2):89-96.

[16]张吉鹍,李华伟,包赛娜,等.木薯渣不同补饲方式对饲喂混合粗饲料的本地黄牛增重的影响研究[J].江西农业大学学报,2010,32(3):571-576.

[17]于向春,刘易均,杨志斌,等. 发酵木薯渣粉在文昌鸡日粮中的应用[J].中国农学通报,2011,27(01):394-397.

[18]余望贻, 孟琼, 刘乐平, 等. 红薯藤粉替代颗粒料中苜蓿草粉对兔生长发育的影响[J]. 中国畜牧兽医, 2008, 34(11): 136-137.

[19]陈韵虹, 赵钢, 余土元. 不同青贮处理对 3 种青贮饲料 CNCPS 蛋白质组分的影响[J]. 仲恺农业工程学院学报, 2013, 26(3): 13-17.

[20]邹知明, 邓玲姣. 广西农副产品和野生资源作饲料的研究[J]. 饲料研究, 2011 (7): 80-82.

[21]柏雪, 郭春华, 黄艳玲, 等. 蚕沙及几种常用粗饲料在山羊瘤胃的降解率[J]. 四川农业大学学报, 2011, 29(1): 98-102.

[22]章双杰, 郭军, 汤青萍, 等. 鹅对 11 种非常规饲料代谢能和纤维利用率的研究[J]. 动物营养学报, 2012, 23(11):1 925-1 931.

[23]黄和,王玲,陈仰真. 菠萝皮发酵生产饲料蛋白优良菌种的筛选[J].中国饲料,2010,9:36-39.

[24]成训妍.用香蕉皮生产饲料添加剂[J].饲料研究,1997(11):29.

[25]李仁茂,陈蓉,萧志成.粤西地区四种香蕉皮的成份分析[J].湛江师范学院学报,2001,22(6):42-45.

[26]乌兰, 马伟杰, 崔仲楠, 等. 油菜秸秆饲用价值分析及其开发利用[J]. 内蒙古草业, 2007, 19(1): 41-42.

[27]朱洪龙. 白腐真菌生物降解油菜秸秆及饲料化研究[D].合肥：安徽农业大学, 2008.

[28]杨德志, 阳德华, 陈超. 微生物发酵对油菜秸秆营养品质的影响[J]. 中国畜牧兽医文摘, 2012(11): 158-158.

[29]杨凤.动物营养学[M].北京:中国农业出版社,2006.

[30]高杨,张新全,谢文刚.鸭茅的营养价值评定[J].草地学报，2009,17(2)：222-226.

[31]字学娟,李茂,周汉林,等.14种热带粗饲料营养价值评价[J].饲料研究,2012(5):44-45.

Analysis of Nutritive Value of 10 Economic Crop Byproducts in Guangxi

LI Mao1,ZI Xue-juan2,ZHAO Ying3,CHEN Hong4,LIU Hui2,XU Tie-shan1,ZHOU Han-lin1*

(1.TropicalCropsGeneticResourcesInstitute，ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences，Danzhou571737，China；

2.CollegeofAppliedScienceandTechnology，HainanUniversity，Danzhou571737，China；

3.GuangxiSubtropicalCropsResearchInstitute,Nanning, 530001,China；

4.ForageGrassWorkstationofGuangxi,Nanning, 530002,China)

Key words:economic crop byproducts; nutritive composition; mineral elements

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