摘要：中国粮食产量不稳定，自给率为90%左右。中国玉米和大豆的年需求量中有70%需要进口。随着中国养殖业的不断发展，饲料用粮需求也不断增加，其用量最高峰时可达到全国粮食总量的45%，人畜争粮矛盾突出，危及粮食安全。探讨表明，俄罗斯黄花草木樨（Melilotus officinalis）牧草中含有丰富的蛋白质、氨基酸和多种生物保健素，大力开发蛋白质生物保健牧草饲料并推广运用，可实现以草代粮，节约粮食，促进粮食安全的目标。对俄罗斯黄花草木樨的特点、功能和运用价值进行了介绍，旨在为其进一步开发利用提供依据。
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关键词：俄罗斯黄花草木樨（Melilotus officinalis）；蛋白质饲料；开发与利用
中图分类号：S816.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）01-0138-04
Exploitation and Utilization of Melilotus officinalis from Russia
LIN Nian-feng，LIU Yan-yan，TANG Jie，BIAN Jian-min，LI Zhao-yang， LIANG Shuang
（College of Environment and Resources， Jilin University， Changchun 130012， China）
Abstract： The amount of grain production of China was not stable， its self-sufficient rate being about 90%. Yet 70 percent of China's yearly demand of corn and soybean was imported. The feed grain demand was growing with the development of livestock industry and reached 45 percent of the total grain production of country. The fierce grain competition between human and livestock threatened food security. The research showed that melilotus officinalis from Russia could be used as forage protein feed for its rich protein， complete amino acid and a variety of biological health elements. The development and application of the green biological health forage products with rich protein could realize the substitution of forage for grains and food safety progress. The characteristics， function and application value were summarized for further exploitation and utilization.
Key words： Melilotus officinalis from Russia； protein feed； exploitation and utilization
收稿日期：2017-06-25
基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（201703031）
作者简介：林年丰（1932-），男，湖北武汉人，教授，生导师，主要从事生态环境系统与治理探讨，（电话）13578908861（电子信箱）
linnianfeng@126.com。
中国的粮食生产量一直不稳定，大约在4.5亿～4.9亿t之间波动。1978年为3.05亿t，1996年为4.8亿t，1999年为5.2亿t，是个丰收年，而2003年粮食产量突降至4.31亿t。长期以来，粮食的年增长率较低，为0.9%～1.2%，而粮食年需求增长量为5%[1]。
中国的粮食自给率为90%左右，每年需进口0.3亿～0.5亿t粮食。每年对玉米、大豆的需求量中有70%需要进口，主要用于饲料工业[2]。中国进口大豆的数量占世界大豆总出口量的60%，且中国是美国大豆最大的进口国，因而对世界粮食市场存在一定的依赖性[3]。世界评价粮食安全的措施是以世界当年或本国当年末期粮食库存量占当年粮食总消耗量的17%～18%，作为粮食安全的指标[4]。而中国在2017年该指标曾降至16.2%，表明中国的粮食安全存在隐患。
饲料是养殖业的物质基础，中国的饲料原料是以粮食为基础。自改革开放以来，饲料工业飞速发展，有力地推动了养殖业的发展。在1985～1995年的10年间，中国粮食产量的年增长率仅为0.89%，而畜禽产品的年增长率却大于10%。2017年肉类总产量为2 940万t，禽蛋2 940万t，奶类3 290万t，畜牧业总产值占农业总产值的34%。养殖业的大发展，改变了国人的膳食结构，提高了国人的营养水平。但是也迅速提高了粮食的消费量，饲料粮的消费量占粮食总量的比例大幅增加，如1978年这一比例为15.0%，1990年上升为22.4%，2000年为34.8%，2017年达45.0%。甚至在1999～2003年连续4年因饲料粮供应不足而动用了国库储备粮，形成了人畜争粮的严重局面。饲粮/口粮的比值超过了粮食安全的警戒线，对中国的粮食安全构成了较严重的威胁[3]，从而引起了专家学者的高度重视，主张开发利用牧草蛋白质饲料，以草代粮，促进粮食安全[5-7]。 中国牧草资源丰富，有4亿hm2的草地资源，其中约有2.5亿hm2的可利用草地[8]。长期以来，在“重农轻草”思想指导下，对牧草产业的投入不足，管理不力，经营不善，导致中国的草地资源严重退化，利用效率很低，无力支撑现代畜牧业的健康发展。虽然近年来全国开展了封山育林、弃耕还草等生态修复、重建工程，并取得了显著的成绩。但是牧草资源仍然紧缺，不能满足现代畜牧业发展的需求。在对牧草资源的开发利用方面，与先进国家相比差距较大。法国有64%的饲料蛋白取自牧草，美国有58%的饲料蛋白取自牧草，欧洲多国牧草饲料量占总饲料量的50%，新西兰达到了100%，而中国仅为8%。在英国，羊90%的营养、肉牛80%的营养、乳牛60%的营养均取自于牧草[9]。可见中国牧草饲料的开发利用具有很大的空间。如果中国开发牧草资源供1/2的家畜利用，每年大约可节约粮食0.81万t。
1 草木樨及其开发利用近况
1.1 国外对草木樨的利用
草木樨（Melilotus suaveolens）为二年生或一年生豆科草本植物。一般株高1 m左右，全草有香气。以白花草木樨（Melilotus albus）和黄花草木樨（Melilotus offcinalia）为多。2 000多年前，地中海地区的居民将黄花草木樨作为绿肥植物和蜜源植物来栽培。在20世纪20年代初，美国及欧洲一些国家利用其改良退化土壤，效果显著。30年代，前苏联曾利用它进行草田轮作，改良土壤。60年代初，前苏联政府为了扩大玉米的种植面积，大规模开垦草地、草坡地，仅布里亚特共和国（位于东西伯利亚）就有50万hm2的草地被垦殖，致使土地沙化、盐碱化，土地资源受到严重破坏。为了保护耕地，提高谷物产量，增产牧草饲料，该共和国从1965年开始种植黄花草木樨。在国营农场实行了草谷轮作制度，大面积改良了贫瘠的沙化土壤，提高了作物产量，保护了生态环境，支撑了东西伯利亚地区畜牧业的发展。
1.2 中国对草木樨的栽培与利用
中国最早于1922年栽培过野生草木樨。20世纪40年代初，甘肃水土保持站利用野生白花草木樨、黄花草木樨等进行栽培试验。因为其生长繁茂，收柴多，又能肥田，便进行了小范围的推广，为西北农牧民所喜爱。从50年代初到70年代末，在农业部的指导与支持下，陆续在15省区进行推广种植（以白花草木樨为主），北起黑龙江黑河，南至广西玉林，贯穿了中国的南北疆土，种植面积达80万hm2。因为其耐干旱、耐贫瘠、抗逆性强、适应性广、繁殖力强、固氮力强、增产肥田、产草量高，可做畜禽饲料，获得了较好的经济、生态和环境效益，深受农牧民喜爱，西北农民称它为“宝贝草”。70年代末，自农村体制改革和市场经济发展后，种植黄花草木樨的农民越来越少了。
1.3 俄罗斯黄花草木樨的引进与试验探讨
1999年，笔者从俄罗斯西伯利亚地区引进了豆科牧草优良品种斯列金1号黄花草木樨（以下简称俄罗斯黄花草木樨）。该品种是由俄罗斯赤塔州育种站采用阿穆尔州的野生黄花草木樨经自然授粉培育而成，具有耐寒、抗旱、抗碱、防沙、固氮等多种功能，适合在干旱环境中的砂质土壤、砂土和中碱性土壤（pH小于9）中种植；有较强的固氮功能。种植过黄花草木樨的土壤肥力较高，在耕作时可不施肥；种植黄花草木樨可以获得含高蛋白质的青贮饲料和干草，干草可加工成草粉作为精饲料，可与粗饲料搭配饲养畜禽；黄花草木樨可作绿肥肥田增产，还能带动养蜂业的发展。
自引进俄罗斯黄花草木樨以来，笔者在松嫩平原西南部的盐碱化草地上开展了为期10余年的试验性科学探讨，在改良盐碱化草地、开发牧草蛋白质饲料等方面取得了重要进展。
2 俄罗斯黄花草木樨的主要营养成分
俄罗斯黄花草木樨的营养价值较高，含有粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、碳水化合物、矿物质、维生素等养分，特别是含有生物保健素。后者关于牧草饲料赋于了特殊的意义和价值。俄罗斯黄花草木樨是一种天然的全价饲料，营养全面，饲料转化率高，比谷物和一般的禾本科牧草更富有营养。现对其主要营养成分蛋白质、氨基酸、脂肪酸进行介绍。
2.1 蛋白质
蛋白质是构成生命细胞的基础物质，是维持人体生命活动的重要成分。蛋白质在整个生命过程中起着重要影响。动物必须从饲料中不断获取蛋白质等含氮化合物，饲料中蛋白质含量的高低对家畜的生长发育乃至动物产品的数量和质量都具有十分重要的影响。饲料是养殖业的基础，蛋白质的含量决定了饲料的质量，蛋白质饲料资源的缺乏将极大地制约养殖业的发展，这充分体现了蛋白质养分的重要性。
笔者对俄罗斯黄花草木樨根、茎、叶、子实中的蛋白质含量进行了多次的平行检测（表1），测得其含量分别为13.19%、13.78%、28.69%和51.14%。其根、茎的蛋白质含量均高于黑麦草（11.30%）、小米（9.70%）、面粉（9.50%）、玉米（9.00%）和大米（7.50%）。由此可见俄罗斯黄花草木樨中的蛋白质含量十分丰富，完全可以开发成为优质牧草蛋白质饲料。
2.2 氨基酸
氨基酸是含有氨基和羟基的一类有机化合物的通称，是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位。它是生物体内不可缺少的营养成分之一，如果人体缺乏任何一种必需氨基酸，就可能导致生理功能异常，作用机体正常代谢，进而导致疾病的发生。氨基酸有22种，其中有8种氨基酸为人体所必需，故称为必需氨基酸。植物能合成自身所需要的氨基酸，动物则不能。氨基酸可分为L型和D型两种，俄语论文网站，L型氨基酸的生物学效价比D型氨基酸（除蛋氨酸外）高，大多数D型氨基酸不能为动物所利用或利用率很低。在天然饲料中L型氨基酸易被吸收利用。
笔者对俄罗斯黄花草木樨根、茎、叶、子实中的氨基酸总量及其中的必需氨基酸含量进行了平行检测，其结果见表1。从表1可以看出，俄罗斯黄花草木樨氨基酸含量在植株中的分布趋势与蛋白质相同，其中子实中的氨基酸含量最高，其次为叶、茎、根。探讨表明，根、茎、叶中的氨基酸均有利用价值。 2.3 脂肪酸
脂肪酸包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两类。经笔者检测，俄罗斯黄花草木樨叶中的脂肪酸含量为2.70%，其中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸含量分别为2.06%和0.64%；子实中的脂肪酸含量为8.00%，其中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸含量分别为3.85%和4.15%。从营养学的角度看，关于牧草饲料而言，该含量完全可以满足饲喂动物的营养需要。
脂肪酸作为一种能量养分，在畜禽日粮中越来越受到重视，俄语毕业论文，它对畜禽的生长发育有着重要影响。不饱和脂肪酸具有降低胆固醇、抗脂质过氧化影响；此外，对机体代谢和疾病预防也有一定的影响。
3 俄罗斯黄花草木樨的生物保健成分
3.1 俄罗斯黄花草木樨中的生物保健成分
俄罗斯黄花草木樨中的生物保健成分指的是其中的次生代谢产物，如黄酮、皂苷、多酚、多糖、生物碱和香豆素等，在植物体内一系列相关酶的影响下，以其初生代谢产物糖、脂及蛋白质类物质为底物而产生的并非其生长发育所必需的小分子有机化合物。其形成、分布通常具有种类、器官、组织和生长发育期的特性[10，11]，关于畜禽有多方面的保健影响。如黄酮可促进动物生殖系统发育，提高其繁殖力；增强不同动物细胞和体液免疫功能，对动物免疫功能有显著的提高影响[12]。皂苷可增强动物免疫系统的功能，提高动物的免疫力[11]。多酚具有抗虫、抗真菌、抗细菌的功效，对植物有保护影响，还具有抗氧化和清除自由基的功能，有利于改善肉类的品质。探讨表明，茶多酚能显著抑制小鼠癌症的发病率，提高种鸡的繁殖性能，提高肉鸭的日增重、降低料肉比[13]。香豆素具有抗炎、抗菌、抗凝血的功能，近年来还发现香豆素有预防艾滋病（AIDS）的影响[14]。生物碱关于畜禽有抗炎、抗菌和抗病毒的影响。多糖可提高鸡的抗病能力，抵御禽流感（AI）[15]；可以促进动物生长，具有增加营养物质利用、提高畜禽的生长速度、增强机体抵抗力的影响，能够提高肉、蛋、奶品质及产量[16]。
综上所述，可将俄罗斯黄花草木樨的次生代谢产物统称为生物保健素，饲料中的生物保健素对养殖业的健康发展有极重要的影响。
3.2 俄罗斯黄花草木樨生物保健成分的含量检测
笔者对俄罗斯黄花草木樨根、茎、叶、子实中的各项生物保健成分进行了系列平行检测，结果见表2。由表2可见，俄罗斯黄花草木樨株体的各部位都含有次生代谢产物。就叶而言，其皂苷和生物碱的含量较高，分别为2.686 7%和1.366 0%；多糖和黄酮的含量较低，分别为0.048 0%和0.022 3%；多酚和香豆素为中等含量，分别为0.882 1%和0.352 7%。采用俄罗斯黄花草木樨长期饲喂畜禽具有较好的预防保健影响，尚未发现其不良反应。
4 俄罗斯黄花草木樨的开发与利用
俄罗斯黄花草木樨不仅富含蛋白质，而且还含有多种生物保健素。因此，可以作为绿色蛋白质生物保健牧草饲料产品来进行开发利用。
4.1 俄罗斯黄花草木樨牧草产量
俄罗斯黄花草木樨生命力及繁殖力强，除了低洼潮湿土壤不宜种植外，几乎适于各类土壤，如弃耕地，中、重度盐碱化土壤，砂质土壤、贫瘠化土壤等。种植1年的黄花草木樨，刈割一次，可收获鲜草10 000～15 000 kg/hm2；翌年再割一次，可收获鲜草20 000～35 000 kg/hm2；第二年还可收获种子1 000～1 500 kg/hm2。其牧草和种子的产量均较高，经济效益较好。
4.2 俄罗斯黄花草木樨营养成分及生物保健素产量
在测算俄罗斯黄花草木樨牧草产量的基础上，进一步测算出牧草中蛋白质、氨基酸及各类生物保健素的产量，牧草产量以8 000 kg/hm2计。其结果见表3。
由表3可以看出，从每公顷牧草中可以获得蛋白质1 400.6 kg，氨基酸1 246.8 kg，必需氨基酸402.2 kg，生物保健素总量256.140 kg。含有如此丰富的营养及保健成分，是谷物远不能及的。这就是开发利用牧草蛋白质饲料的优势，也是牧草蛋白质饲料可取代粮食饲料的依据所在。开发利用俄罗斯黄花草木樨，可补充饲料粮的不足，减少粮食的进口量，缓解粮食安全危机，促进饲料业、养殖业的可持续发展。政府部门可根据不同时期的粮食供需状况，调整农业结构，对牧草种植业、养殖业进行合理规划，使其协调发展。
5 小结
笔者自1999年引进俄罗斯黄花草木樨品种后，经过10余年的探讨，对其特点、功能和运用价值有了较全面的了解。俄罗斯黄花草木樨是一种天然的全价饲料，营养全面，饲料转化率高。尤其是蛋白质含量丰富，氨基酸齐全，并含有适量的生物保健素。作为饲料可增强畜禽健康，促进其生长发育，提高产品质量，因此，应大力推广运用。应重点开发绿色蛋白质生物保健牧草饲料新型产品。可根据用户的特点和要求开发各类产品，如青绿饲料、青干草饲料和将其加工为草粉、草饼等。
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（责任编辑 曾德芳） | 
