初期白癜风用药 http://pf.39.net/bdfyy/qsnbdf/150610/4637070.html作者：李珊珊1, 李飞2, 白彦福1, 尚占环2
1.草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院
2.兰州大学生命科学学院
甜高粱(Sorghumbicolor)是粒用高粱的一个变种,C4植物,属禾本科一年生草本植物,又称糖高粱、芦栗、甜秆等,具有抗逆、抗旱、耐贫瘠、耐盐碱等生物特性,生物产量高,光合作用极强[1,2]。它不但可以食用,还可以用于酿酒,籽粒可以制糖、用作饲料,穗可以作扫帚等。与青饲玉米(Zeamays)相比,甜高粱生物产量更高。在秸秆产量相等的情况下,甜高粱可节约耕地,降低成本,极大地提高农业生产效益。其茎秆中含糖量很高,可以通过发酵产生燃料乙醇,为解决当今世界能源短缺问题提供原料物[3,4]。甜高粱作为一种大有发展前途的作物,将会为我国以及世界经济的发展起到积极促进作用[5]。
1甜高粱种质资源概况
国外对甜高粱的研究较早,19世纪末澳大利亚从美国引入大量的甜高粱品种,主要用作饲料,目前甜高粱用来作牧草、青饲料、青贮饲料的种植面积已达到10万hm2[6?7]m2[6-7]。我国对甜高粱的研究起步较晚,始于20世纪80年代[7]。目前编入《中国高粱品种资源目录》的甜高粱品种共份,其中国内品种有份,从国外引入的品种有份[8];甜高粱注册资源共份,其中59份为地方品种,种植分布在17个省(市、区),主要集中于长江中下游地区,从上海到新疆,从云南到黑龙江都有种植[9]。我国研究人员通过杂交也选育出一些新品系,如原甜杂一号、沈农二号、辽饲杂二号等,这些新品系在一些地区也已被逐步推广应用(表1、表2)。
2甜高粱栽培
2.1栽培
由于甜高粱籽粒较小,出苗顶土能力较弱,因此要对土地深耕细耙,以利出苗[13,14]。甜高粱的种植,应结合当地实际情况进行。以我国河西地区为例,耕翻深度一般在30~35cm,播种前要根据土壤的肥力进行施肥,一般播前施入农家肥kg·hm-2、尿素kg·hm-2、磷酸二铵kg·hm-2、硫酸钾~kg·hm-2、锌肥15kg·hm-2,施基肥后翻耕,使土肥混合[14,15]。在我国北方,甜高粱最适播期一般为4月下旬到5月上旬,播种时以5cm地温在12~13℃范围内较好,0.hm2播种株数为~株,行距40~60cm,播种量根据发芽率而定,一般0.hm2播种量g较为合适[16]。在美国密西西比地区、亚拉巴马北部地区最佳播种时期为4月到5月中旬,行距通常为90~cm,若行距大于cm将会减产[17]。
2.2田间管理
甜高粱具有分蘖的习性,出苗太密或分蘖过多都会影响主茎生长,因此在苗期及拔节期应适当进行间苗和除蘖,以保证产苗量,为了获得高产,需根据当地气候条件和甜高粱发育阶段适时灌水和追施肥料,灌溉要注意前期量少,后期量大;结合灌水肥料追施1~2次[18]。同时也要做好甜高粱病虫害的防治,如最常见的黑穗病(Sphacelothecareiliana)防治,可以在播种前进行药物拌种,用50%多菌灵可湿性粉剂按种子重量的0.3%~0.5%进行拌匀施加[19];条纹病(Drechsleragraminea)防治可在播种前进行药物拌种,可以用种子重量0.7%的50%敌克松进行拌种,再加适量的水,然后均匀地喷洒在种子上拌匀[19]。苗期至成株期用10%吡虫啉可湿性粉剂~g·hm-2、3%阿维高氯乳油~mL·hm-2、40%毒死蜱乳油~mL·hm-2兑水~kg进行叶面喷雾可防治蚜虫[20]。
2.3适时收获
甜高粱若用来作青绿饲料,一年可以收割两次,头茬在7月中旬或者下旬株高至15cm左右收割,收割后1~3d内及时施肥和浇水;第2茬在9月下旬左右早霜来临之前收获;若用来作青贮饲料,宜收割一次,在9月下旬左右早霜来临之前收获,此时甜高粱茎秆中含糖量高,纤维含量低,制作的青贮原料品质较好[20]。不同品种甜高粱的适宜栽培措施不同(表3)。
3饲用甜高粱加工调制技术
饲用甜高粱是澳大利亚培育的甜高粱杂交品种,具有生物产量高、蛋白质含量高、单宁含量以及氢氰酸含量低等特点,有较高的饲用价值[28]。与玉米相比,种植成本较低,对水和土壤肥力要求不高,在半干旱和高盐度的土壤中生长良好,用饲用甜高粱替代玉米来饲喂家畜能产生良好的经济效益[29,30]。饲用甜高粱可以用作牧草、干草、青饲料和青贮饲料,青贮是目前甜高粱作为饲料利用的主要形式[31]。
3.1饲用甜高粱青贮
饲用甜高粱青贮就是在厌氧条件下通过发酵将青贮原料中的碳水化合物(主要是糖类)变成以乳酸为主的有机酸的过程[6]。甜高粱青贮后,不但可以长时间的保存,其营养成分不会流失,而且有较好的适口性,还能促进家畜消化腺的分泌活动、增强动物免疫力、提高消化率、防止家畜便秘[32,33]。
3.1.1青贮步骤
收割:有研究[34]表明,甜高粱在灌浆期、乳熟期和完熟期整株干物质产量分别为14.25、18.0、15.0t·hm-2,籽粒产量分别为2.、5.、6.kg·hm-2;完熟期籽粒产量最高,但此时期的粗纤维含量较高,动物消化率下降,故青贮甜高粱在乳熟晚期收获最宜。
切短:收割后的甜高粱晒至水分60%~70%时切短,喂牛的茎和叶片可切成2~3cm,喂马、羊、猪、禽可切成1~2cm,对老弱幼畜应切得更短,以便于家畜咀嚼,促进营养物质的消化吸收[6]。
装填:将食盐磨成细末,按照甜高粱添加量的3%~5%进行添加;乳酸菌干粉按3g中加入2L清水的比例混合后,放置2h左右,每吨青贮甜高粱上喷洒2L左右;每吨甜高粱添加尿素2.5~5kg;将甜高粱与食盐、乳酸菌、尿素混合均匀进行装填[32]。装填时为了防止漏气,在青贮窖四周铺上塑料薄膜,原料装填到高出窖口1~1.5m时为止[35]。青贮时添加不同的添加剂对青贮效果有不同影响(表4)。
密封:乳酸菌活动的最适温度范围为20~30℃,发酵温度控制在19~37℃,当甜高粱添加至青贮窖口30cm时,用塑料薄膜铺盖后再压土30~50cm,拍实[40]。
3.1.2饲用甜高粱青贮品质评定一般青贮较好的原料颜色为绿色或黄色,有一种酸香味,茎叶质地柔软,湿润;中等品质的青贮原料颜色呈黄褐色或墨绿色,有一种刺鼻的酸味;若颜色为褐色或黑色,质地易松或茎、叶等结构破坏,有苦味或腐臭味,则判定为劣质[32]。
3.2饲用甜高粱混贮
混合青贮是指将两种或两种以上的青贮原料混合贮存在密闭容器中制作青贮原料的一种方法,其原料作用相互弥补,发酵品质较好,是一种高效的青贮方式[41,42]。韩润英等[41]研究表明,饲用甜高粱和全株青贮玉米混贮后可以弥补饲用甜高粱淀粉含量不足的缺点,提高全株玉米青贮的总糖含量,适口性好,营养价值全面。罗登等[43]将大力士甜高粱和拉巴豆(Dolichoslablab)按3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3的比例分别混合青贮,对青贮品质不同指标进行分析,最终试验结果表明,甜高粱和拉巴豆比例为5∶5混贮时青贮料蛋白含量和无氮浸出物含量较高,粗纤维含量较低,青贮效果较好。李川东等[44]的研究表明,野生大豆(Glycinesoja)单独青贮发酵品质不佳,但与饲用甜高粱混贮后不但青贮发酵品质较好,而且混合青贮显著提高了青贮饲料的粗蛋白质含量。
3.3饲用甜高粱调制干草
甜高粱茎秆富含糖分,鲜嫩多汁。调制干草时为了防止茎秆中糖分损失应避免在雨天刈割或刈割后避免淋雨,调制后的干草粉碎后贮存,最好和其它牧草混合饲喂动物,提高饲料利用率[16]。
3.4饲用甜高粱饲喂注意事项
饲用甜高粱在苗期含有氰糖苷(cyanogenicglucoside),在生长过程会产生氢氰酸,氢氰酸有毒,牲畜饲用后会有中毒的危险。有报道[45]称,饲料中氰化物的浓度超过mg·kg-1时会对动物产生毒害。饲用甜高粱做成青贮饲料后氢氰酸会分解,不会对牲畜产生不利影响[32]。甜高粱中含有抗营养因子单宁,它可以影响动物的消化吸收,甜高粱籽实作为精料饲喂动物时可用加热的方法减少单宁的含量,饲喂时最好和其它饲料配合使用[16]。
4甜高粱贮藏方法
甜高粱茎秆糖汁丰富,易于转化,应及时进行加工,减少糖分和养分的损失,但是甜高粱成熟期较集中,收割时间短,受加工条件的限制,不能在很短的时间内将其进行加工处理,因此需要对原料进行贮藏。根据不同的甜高粱贮存方式,整体可分为田间自然贮存和榨汁贮存。
4.1田间自然贮存
田间自然贮存是目前甜高粱最常用的一种贮存方式,因受到地域、气候、人为因素的影响,其具体贮存形式也不尽相同。严洪冬等[46]将15个甜高粱品种分别冷冻15、30、45d后对茎秆含糖量进行研究,结果表明,在冷冻45d内甜高粱茎秆的含糖量没有显著变化,农业生产过程中可以采用打捆冷冻贮存的方式对甜高粱茎秆进行贮藏。我国北方地区就可以很好地利用这一特性,从秋末冬初气温快速下降至枯霜冻,直到翌年2月上旬平均气温回升到0℃以上为止,这一时期,甜高粱茎秆都可以在田间自然冷冻贮藏。在此期间,加工企业可到田间按需收割,此方法可以减少环境污染,节约贮藏空间和成本[47]。田间收割捆扎后的甜高粱,不同的堆垛方式亦会影响其营养成分。用竖立堆垛和捆扎横放堆垛两种方式贮藏甜高粱~d后,测定其总糖、可溶性糖、还原糖、蔗糖及纤维素含量的变化,结果表明,贮藏期间横放条件下的甜高粱茎秆总糖、可溶性糖、还原糖、蔗糖含量比竖放的高,竖放与横放的甜高粱茎秆纤维素含量无变化,因此建议甜高粱在捆扎贮存时横放堆垛[48]。也有人利用秸秆揉搓机、打捆机、包膜机及发酵剂等设备,将甜高粱秸秆切碎,打捆,加入发酵剂再包膜打捆,若用4层膜包装,在露天保存,不受自然环境影响,保质期在1年以上;若膜不破裂损坏,保质期可达到2年[49]。这种经过简单包膜处理的贮存方式,对于甜高粱的长期保存很有帮助,非常值得借鉴。
4.2榨汁贮存
甜高粱榨汁贮存就是用特殊的设备将收获的甜高粱秸秆压榨成汁液进行贮存的一种方式。汪彤彤等[50]研究了苯甲酸钠、漂白粉、尼泊金乙酯3种防腐剂对甜高粱茎秆汁液贮存的影响,结果表明,添加防腐剂后,茎秆汁液中总糖含量变化不大,茎秆汁液至少可贮存1个月,但防腐剂的添加会抑制酒精的发酵,副作用较大。将甜高粱汁发酵贮存,对甜高粱汁进行杀菌,加入酵母,然后密封后进行保存,结果表明,发酵液在贮藏6个月后不发生变质,与秸秆贮藏相比,榨汁发酵贮藏法更具有安全、经济的特点[51],但该方法所需设备的投入量较大,成本较高。
5甜高粱的饲喂效果研究
甜高粱与玉米相比,含糖量和粗纤维、含氮浸出物含量均高出玉米,无论是青贮,还是作青饲料,用来饲喂畜禽,适口性较好,且易于动物的消化吸收[35]。饲用高粱在养牛业中表现出了显著的经济效益,美国内华达州生物技术研究室的研究人员Henderson声称,饲用与常规的高粱相比,饲用高粱BMR可提高消化率40%,并且还能提高蛋白质含量[33]。有研究表明,用甜高粱作青贮饲料来喂养奶牛,每头奶牛每天产奶量增加0.55kg,乳脂率提高0.12%[5];用“大力士”甜高粱饲草替代在奶牛日常饲喂草料中一部分干草饲喂奶牛后,日产奶量增加2.84kg[52];初产母羊补饲青贮甜高粱秸秆,比饲喂青贮玉米秸秆母羊的繁育率高出12.5%,母羊泌乳力、羔羊总增重分别高出3.93和9.71kg[53];用青贮甜高粱饲喂奶牛比青贮玉米饲喂每头奶牛日产奶量增加2.19kg;用青贮甜高粱饲喂3~5月龄羊比饲喂青贮玉米每只日多增重2.01g,2~3岁龄羊每只日多增重29.27g[54]。用青贮甜高粱饲喂肉牛比玉米秸秆饲喂肉牛每头平均日多增重0.47kg,净收益每头每天比饲喂玉米秸秆多9.78元[55]。
用甜高粱蔗渣饲料喂养年龄约为3月大的公羊羔,通过测定采食量、养分利用率、营养物质的摄入以及钙、磷等指标,结果表明,甜高粱蔗渣含量超过60%时小羊表现为蛋白不足[56]。因此,建议在含甜高粱蔗渣50%以上的饲料中添加一种蛋白质源,来确保瘤胃微生物的最佳活动。
无论是羔牛、肉牛,还是奶牛,饲用甜高粱都表现出良好的饲用效果(表5)。
6甜高粱生物加工技术
近几年,利用生物技术生产多种产品和副产品,如生物乙醇、热、电和饲料等越来越受
