|
1 玉米生產(chǎn)概況 玉米是世界上分布最廣的作物之一，從北緯58度到南緯35～40度的地區(qū)均有大量栽培。北美洲種植面積最大，亞洲、非洲和拉丁美洲次之。種植面積最大、總產(chǎn)量最多的國家依次是美國、中國、巴西、墨西哥。從栽培面積和總產(chǎn)量看，玉米僅次于小麥和水稻居第3位。 玉米在我國發(fā)展已經(jīng)有四百多年的歷史。我國現(xiàn)在的玉米種植面積和總產(chǎn)量僅次于美國，居世界第3位。玉米在我國分布很廣，南自北緯18度的海南島，北至北緯53度的黑龍江省的黑河以北，東起臺灣和沿海省份，西到新疆及青藏高原，都有一定面積。但是主要集中在東北、華北和西南地區(qū)，大致形成一個從東北到西南的斜長形玉米栽培帶。種植面積最大的省份是山東、吉林、河北、黑龍江、遼寧、河南、四川7省。 我國幅員遼闊，玉米種植形式多樣。其中，春玉米主要分布在黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏全部玉米種植區(qū)；河北、陜西兩省的北部、山西省大部和甘肅省的部分地區(qū)；西南諸省的高山地區(qū)，及西北地區(qū)。大部分春播區(qū)玉米生長期較長，單產(chǎn)水平也比較高。夏玉米主要集中在黃淮海地區(qū)，包括河南全省、山東全省、河北省的中南部、陜西省中部、山西省南部、江蘇省北部、安徽省北部，西南地區(qū)也有部分面積。 隨著育種技術(shù)的進步、耕種水平的提高以及養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)大量需求的拉動，我國的玉米種植面積迅速擴大，產(chǎn)量急劇增長。1950年，我國玉米種植面積、總產(chǎn)量和單產(chǎn)分別是1258萬/hm2、1685萬t和1335kg/hm2，到1992年分別為2109萬/hm2、9743萬t和4622kg/hm2，增長幅度分別是67.6%、236.1%和465.8%。其發(fā)展速度高于小麥、水稻等其它作物。 2.1 數(shù)量需求 我國的飼料工業(yè)是在70年代后期開始的，1982年全國飼料的年產(chǎn)量僅為400萬t左右，1985年我國的飼料產(chǎn)量就達到了I500萬t，l995年為4858萬t，2000年達到7000萬t以上。目前我國已經(jīng)成長為繼美國之后的世界第二大飼料生產(chǎn)國。200l年由于國家投資力度的加大、政策扶持、擴大內(nèi)需推動等因索的作用，我國的飼料工業(yè)繼續(xù)保持良好的發(fā)展勢頭。據(jù)統(tǒng)計，全國飼料產(chǎn)品總產(chǎn)量突破8000萬t，達到8050萬t。豬配合飼料從l99l年的1157.6萬t，增加到l999年的2118.3萬t，翻了將近一番，年均增長率為9.12%。豬料占飼料產(chǎn)量的比例基本在40%上下浮動。禽料總產(chǎn)量由I991年的l266.2萬t，增加到l999年的2782.2萬/t.禽料的比例穩(wěn)定在48%～51%。水產(chǎn)動物配合飼料產(chǎn)量也是呈逐年增加的趨勢，l99l年魚蝦配合飼料產(chǎn)量為74.67萬t，占全國配合飼料總產(chǎn)量的3%，到l999年達到493.82萬t，占配合飼料總產(chǎn)量的9%。反芻動物飼料也呈發(fā)展趨勢，且潛力巨大。在l999年中國飼料添加劑和動物保健品市場研討會上，我國飼料工業(yè)新世紀(jì)發(fā)展目標(biāo)己經(jīng)確定：到2010年，我國肉類產(chǎn)量要達到7000萬t，禽蛋產(chǎn)量2000萬t，奶類產(chǎn)量1400萬t；配合飼料產(chǎn)量l億t，濃縮飼料1200萬t，預(yù)混合飼料300萬t，飼料添加劑300萬t。 如此大數(shù)量的飼料產(chǎn)量需要有充足的原料供應(yīng)才能夠?qū)崿F(xiàn)。其中，玉米作為飼料的主要原料需求量急劇增加，這就對我國的玉米種植也提出了更高的要求。1979年我國玉米總產(chǎn)量為6003.5萬t，到1989年增加到804l萬t，l999年玉米總產(chǎn)量為12808.59萬t，今年我國玉米總產(chǎn)量預(yù)計將達到1.2億t，這將是玉米產(chǎn)量繼2001年后連續(xù)第二年出現(xiàn)增產(chǎn)。根據(jù)預(yù)測，作為重要的飼料原料，玉米消費需求將會有較大增長?！笆濉逼陂g需求量年遞增率將為3.46%，2006～2010年問需求量年遞增率將為3.26%，2010～2015年間需求量年遞增率將為2.88%。以1996年玉米總產(chǎn)量與全國飼料糧的比例0.6 ：1計算，2030年玉米總產(chǎn)量應(yīng)達到2.1億t，如果我國玉米面積穩(wěn)定在0.23億hm2，2030年玉米總產(chǎn)量應(yīng)達到1.85億t，雖然超過了占糧食1/4的比例，但與飼料的比例僅達到0.25：1。這仍難以滿足市場需求。從技術(shù)上說，有效種質(zhì)資源的貧乏成為當(dāng)前約束玉米生產(chǎn)進一步發(fā)展的制約因素。針對我國玉米育種工作中這一產(chǎn)業(yè)化問題，育種專家和經(jīng)濟專家們提出玉米種子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的“3＋1”創(chuàng)新模式。其中，三個技術(shù)創(chuàng)新對滿足今后我國的玉米需求和提高玉米品質(zhì)有很高的參考價值。這三個方面分別是（1）種質(zhì)擴增、改良和創(chuàng)新利用，全世界300多個玉米種族，我國生產(chǎn)上大量使用的只有34個種族，因此種質(zhì)擴增，改良和創(chuàng)新就成為玉米生產(chǎn)發(fā)展的一個主要方面。(2)應(yīng)用生物技術(shù)。這種方法可培育出抗蟲、抗病毒的轉(zhuǎn)基因玉米，以減少玉米生產(chǎn)的投入，提高玉米種植的經(jīng)濟效益。(3)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)改良。各國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日趨產(chǎn)業(yè)化，這必然要求良好的商品品質(zhì)，加工品質(zhì)，營養(yǎng)品質(zhì)和衛(wèi)生品質(zhì)(即食物的安全性)。因此，玉米的品質(zhì)改良也是玉米生產(chǎn)中不可忽視的一面。 2.2 質(zhì)量的要求 通過育種學(xué)和耕作技術(shù)的改良，我國玉米種植水平有了顯著地提高，單產(chǎn)和總產(chǎn)量都屢創(chuàng)新高。但是，不容忽視的問題是我國畢竟耕地面積不足，而人口基數(shù)相當(dāng)大，當(dāng)產(chǎn)量提高到一定程度以后再提高幅度必然受限。因此增加動物產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，一味依靠提高產(chǎn)量會有一定的困難，更有甚者還會造成人畜爭糧爭地的現(xiàn)象。但是，如果通過品種品質(zhì)改良，培育出適合動物養(yǎng)殖業(yè)和飼料加工業(yè)的專用玉米，提高玉米在動物體中的利用效率，減少營養(yǎng)素的浪費，增加養(yǎng)殖效果，使有限的資源最大程度地發(fā)揮作用則對解決我國實際問題會很有幫助。 不同種類家畜對飼料的具體營養(yǎng)要求是有差別的。這種差異同樣也反映到對專用玉米的不同要求上。在家禽生產(chǎn)中，特別是肉禽生產(chǎn)對能量的要求往往被放在第一的位置，肉雞的采食量是根據(jù)日糧中能量密度而定，呈現(xiàn)出“為能而食”的特征。幾乎所有的家禽都可以充分利用高能量(蛋雞除外，因為高鈣的需要量降低了能量上升的空間)。因此，對玉米需要可以排列為較高能量，高蛋白和高蛋氨酸含量；其次是低植酸含量。對于豬來說，首先是較高的真蛋白含量，其中包括比例協(xié)調(diào)的賴氨酸、蛋氨酸，色氨酸和蘇氨酸，接下來才是較高的能量，低植酸也同樣也很重要。在反芻動物中，由于瘤胃微生物的發(fā)酵作用，對不同發(fā)酵類型的淀粉有特定的需要。在高產(chǎn)奶牛中，對玉米的要求是重新設(shè)計淀粉結(jié)構(gòu)，使其2/3在瘤胃中發(fā)酵成揮發(fā)性脂肪酸，1/3作為葡萄糖源在小腸中被消化；其次是增加蛋白質(zhì)含量特別是增加過瘤胃蛋白的量，同時增加其賴氨酸含量；玉米子粒的油含量最好能夠增加至10%以利于提供能量和乳脂。而在肉牛中，對玉米的理想需要是含有大量的淀粉和較高的脂肪，因為其他非蛋白氮和天然蛋白源可以通過購買而進行補充。淀粉主要由支鏈淀粉所組成，不含有堅硬果皮以及牢固的淀粉－蛋白質(zhì)結(jié)合體，減少加工程度；同時玉米種皮應(yīng)易于在瘤胃中溶解，提高淀粉的消化利用。 另外一個飼料加工業(yè)對育種者提的要求是專用玉米最好能夠具有從感官上易于辨別出來的生物學(xué)標(biāo)記，這樣就能夠在原料的收購，運輸和使用過程中準(zhǔn)確分辨出原料的專一性。這些特征必須獨特，一種顏色或是一種商業(yè)標(biāo)志。這一標(biāo)志可以使其在通過市場－生產(chǎn)－使用的整個過程中保證對其純度的控制。最理想的情況是通過生物或遺傳育種學(xué)手段建立一個標(biāo)志并且成為該種新玉米遺傳組成的一部分。動物生產(chǎn)和飼料加工除了對玉米營養(yǎng)因素的不同要求以外，另外一些對玉米品質(zhì)的共性要求有： (1)應(yīng)該在貯存和運輸途中能抗真菌且不含微生物毒素；(2)盡可能消化掉全部的營養(yǎng)物以減少浪費和對環(huán)境的污染；(3)應(yīng)該具有與其他商品玉米相近的單產(chǎn)結(jié)果并包含諸如抗菌，抗蟲和抗除草劑之類的特征；(4)具備獨特的生物學(xué)標(biāo)記。 3 下面我們來討論幾個特用玉米品種 3.1 高油玉米 能量是動物養(yǎng)殖者非常關(guān)心的一個指標(biāo)，是決定動物生長潛能能否充分發(fā)揮的一個重要因素，如何提高飼料的能量含量一直是飼料業(yè)一個孜孜以求的題目。飼料加工企業(yè)通過在飼料中添加油脂來提高全價料的能量水平。但是與之而來的是油脂添加過程中的混合均勻度，儲存和運輸過程中的抗氧化作用，飼料加工過程中工藝的控制問題(如制粒)以及相應(yīng)的油脂噴涂設(shè)備運轉(zhuǎn)和維護，還有，就是油脂的品質(zhì)和價格。 高油玉米是一種高附加值玉米類型，其突出特點是子粒含油量高。普通玉米含油量為3.0%～4.5%，高油玉米含油量都在7%以上。高油玉米比普通玉米子粒平均含油量提高80%～100%，造成這一差別的原因主要是高油玉米胚比普通玉米胚大的多。胚還集中了玉米中大部分的營養(yǎng)成分，其中包括玉米子粒中油含量的85%和相當(dāng)?shù)谋匦璋被?。此外，普通玉米胚的千物質(zhì)含油量為35%左右，而高油玉米胚含油量可超過50%。高油玉米與普通玉米相比有許多優(yōu)越性。高油玉米一般具有較高的蛋白質(zhì)、賴氨酸和色氨酸，普通玉米粗蛋白含量在7%～9%之間，高油玉米大部分可達到10%以上，甚至可達12%(干基)。除此之外，高油玉米的維生素E含量也高于普通玉米。這些能量和各種營養(yǎng)成分，對人類和家禽具有重要價值。Parsons等(1998)評價了4種粗脂肪含量為3.8%～8.6%，粗蛋白含量為8，9%～9.5%的高油玉米在成年公雞中的代謝能以及氨基酸利用率。發(fā)現(xiàn)賴氨酸水平隨粗脂肪含量的升高而升高，每單位粗蛋白中的天冬氨酸、胱氨酸和蛋氨酸含量隨著粗脂肪水平的升高也有所提高。TMEn(氮校正真代謝能)隨玉米中含油量升高而升高，含油量高的玉米(>5.00%)中大多數(shù)氨基酸的真消化率顯著高于含油量低的玉米(<5.00%)。國內(nèi)研究顯示(宋國隆，2000)高油玉米(高油115)的真代謝能(TME)比普通玉米高6.4%，顯著高于(P<0.05)普通玉米。氨基酸真消化率略高于普通玉米。Adeola等(1997)發(fā)現(xiàn)用高油玉米喂豬其促生長作用非常明顯：日增重有提高的趨勢(比普通玉米組高9%)，飼料轉(zhuǎn)化效率顯著高于普通玉米組(P<0.05)，氮和能量的存留率也優(yōu)于普通玉米組。 高油玉米的油主要存在于胚中，是一種內(nèi)源成分，分布均勻。這種特性與在飼料加工過程中添油相比有顯著差別，對于一些能量密度要求較高的飼料，僅僅依靠玉米、豆粕型飼糧很難達到要求，需要添加一部分油脂以提高能量，但隨之而來的問題是混合均勻度不好而且易于氧化變質(zhì)。利用高油玉米內(nèi)源供油的特點可以有效減少外源添加油脂時所造成的混合不均現(xiàn)象，而且可以提高飼料在料倉中的流動性。與普通玉米相比，高油玉米在粉碎過程中能有效地控制粉塵，在熱加工如制粒過程中還可以減少噴油，而且均勻度更好，加工性更強。作為一種飼用型作物，高油玉米(高油115)還有一個非常突出的農(nóng)藝學(xué)特點，即普通玉米在成熟時大多秸稈干枯，許多水溶性的維生素和氨基酸、礦物質(zhì)都隨秸稈干枯而損失，而高油玉米在果實成熟時仍能保持秸稈青綠多汁，粗蛋白含量比普通玉米秸稈高30%(8.5/6.6)，利于青貯，對于反芻動物意義十分重大。 3.2 低植酸磷玉米 隨著飼料及飼養(yǎng)科學(xué)技術(shù)的普及，我國畜禽生產(chǎn)量迅速增加，與之而來的就是大量的排泄廢物及對周邊環(huán)境的污染。Sweeten(1992)報道美國的養(yǎng)豬業(yè)每年產(chǎn)生1500萬t糞便，其中大約含有46萬t的磷；據(jù)張子儀(1997)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)存欄小豬(20～40kg)每頭年產(chǎn)糞尿約1500kg，中豬(50～75kg)則為3000kg，大豬(75～100kg)排泄量達到4500kg/頭。以此基礎(chǔ)推算，一個年產(chǎn)一萬頭商品豬的豬場每年將向周圍排出3萬t糞尿，其中糞占1.26萬t，尿約1.74萬t。以中等飼養(yǎng)水平的飼料計算，全年將向豬場周圍排放大約107t氮(相當(dāng)于75t尿素)和31t的磷(相當(dāng)于118t的過磷酸鈣)。如此巨大的排放量需要相當(dāng)規(guī)模的污水處理設(shè)施，運輸設(shè)施以及大量的農(nóng)田才能夠消化。而且還會產(chǎn)生很大污染(氣味，水源及土壤)。要解決過量營養(yǎng)物質(zhì)的污染，必須通過調(diào)整飼料組成以降低動物的營養(yǎng)物質(zhì)排出量。要減少磷對環(huán)境的污染，可以通過三個途徑實現(xiàn)：微生物植酸磷的應(yīng)用；精確研究及根據(jù)需要量配制不同階段日糧營養(yǎng)濃度；應(yīng)用低植酸磷玉米。需要提到的是玉米中植酸磷對動物體營養(yǎng)物質(zhì)吸收的影響。一般植物中植酸磷含量占曾、磷的60%～80%，動物體由于缺乏植酸酶因此對其利用效率相當(dāng)?shù)停衩?豆粕中大約70%磷不能被豬利用(NRC，1998)。此外，植酸鹽還可以通過螯合作用影響其他必需營養(yǎng)成分(鈣)和蛋白質(zhì)的利用，在酸性和中性環(huán)境下與氨基酸和蛋白質(zhì)結(jié)合(De Rham和Jost，1979)，甚至和胰蛋白酶結(jié)合，減低腸道中蛋白酶的作用(Singh和Kridorian，1982)。美國已經(jīng)培育出了兩個低植酸磷玉米，其中的植酸含量比普通玉米子實低33%～66%。根據(jù)試驗結(jié)果顯示(Spencer等，2000)低植酸磷玉米中有效磷含量為0.17%，磷的利用率(在豬中)大約為普通玉米的5倍，顯著降低糞便中磷的排出數(shù)量。而且，飼料中必須添加無機磷以滿足動物對磷的需要，無機磷是飼料成本中非常重要的成分之一，如果玉米中的磷有更多的量可被利用，那么總磷的用量就可以減少。同時也降低了飼料磷對環(huán)境的污染。 3.3 優(yōu)質(zhì)蛋白玉米 玉米作為飼料工業(yè)中的主要原料，大多用于能量的補充。因為玉米的氨基酸平衡性比豆粕和大多數(shù)的動物蛋白要差。特別在賴氨酸，蛋氨酸，色氨酸等必需氨基酸的含量和組成。但是，如果能夠提高玉米子粒中的真蛋白和氨基酸含量，并且改善玉米中清蛋白、球蛋白，醇溶蛋白和谷蛋白的比例，特別是減少醇溶蛋白的比例，調(diào)整玉米中氨基酸的組成和平衡性，那么，玉米中的蛋白質(zhì)和氨基酸就可以被動物更好地吸收和利用。進而達到提高養(yǎng)殖效率，節(jié)約糧食，充分發(fā)揮營養(yǎng)效應(yīng)的目的。近年來有不少關(guān)于優(yōu)質(zhì)蛋白玉米的報道，玉米子粒中賴氨酸和色氨酸的含量明顯提高：全子粒賴氨酸含量在0.40%以上、胚乳硬質(zhì)度在2.0級以上的高營養(yǎng)玉米。與普通玉米相比，胚乳中非醇溶蛋白(優(yōu)質(zhì)蛋白)和賴氨酸含量有顯著提高。Burgoon等(1992)使用硬質(zhì)胚乳型OPAQUE-2優(yōu)質(zhì)蛋白玉米(QPM)在仔豬和生長豬中做了研究，結(jié)果顯示優(yōu)質(zhì)蛋白玉米的必需氨基酸的回腸消化率略高于普通玉米，而且在生長試驗中表明使用優(yōu)質(zhì)蛋白玉米可以減少豆粕的需要量。但是，如果僅考慮優(yōu)質(zhì)玉米中賴氨酸和色氨酸的含量作為配制日糧的基礎(chǔ)則效果就不夠理想。顯然，除了賴氨酸等幾個主要限制性氨基酸以外，氨基酸的平衡和其他氨基酸的缺乏也是不容忽視的(Sullivan等，1989)。在使用優(yōu)質(zhì)蛋白玉米中還有一個關(guān)于玉米對霉菌毒素和昆蟲嚙咬的抗性問題也不容忽視，在飼料加工過程中同樣需要對玉米貯存及運輸過程 中品質(zhì)的保證提出了要求?？傊?，提高玉米中蛋白質(zhì)和氨基酸含量，優(yōu)化氨基酸平衡結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)組成，同樣可以提高谷物的養(yǎng)殖效率，促進畜禽養(yǎng)殖及飼料加工業(yè)時快速、健康發(fā)展。 3.4 青飼玉米 青飼玉米是指鮮嫩莖葉可用作飼料的玉米。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，青貯玉米作為畜禽飼料來源愈來愈受到重視。青貯玉米營養(yǎng)豐富，非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(主要是淀粉和可溶性碳水化合物)含量高，木質(zhì)索含量低，單位面積產(chǎn)量高，收獲時具有較多的干物質(zhì)產(chǎn)量(高于200g/kg)，和其它青貯飼料相比具有較高的能量和良好的吸收率。隨著人們生活水平的提高，以糧食為主發(fā)展畜牧業(yè)已經(jīng)愈來愈不經(jīng)濟，植物的莖稈、葉等部分不能很好的利用，有的農(nóng)民收獲完果穗后其余部分被焚燒掉。不僅浪費了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，而且污染了環(huán)境。因此發(fā)展青貯玉米可以很好的解決玉米秸稈的利用問題，從根本上消除農(nóng)民焚燒秸稈的現(xiàn)象，改善大氣環(huán)境。青貯飼料玉米可以作青貯飼料直接喂養(yǎng)反芻動物，還可以曬制干草備用。無論是青貯還是曬制干草，其貯存條件和設(shè)施都比較簡單，而且其營養(yǎng)物質(zhì)可以保存很長一段時間，節(jié)省大量的建庫資金。此外，青貯玉米易于機械化栽培，連作危害小，能充分發(fā)揮機械化水平高的優(yōu)勢。隨著北京地區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整力度加大，畜牧業(yè)的加快發(fā)展，選育專用型玉米青貯飼料新品種已是當(dāng)務(wù)之急。選育推廣專用型青貯玉米新品種對于推進我國農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和大幅度提高農(nóng)牧民收入，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)由數(shù)量型增長向優(yōu)質(zhì)高效方向轉(zhuǎn)變，改善我國大氣環(huán)境，都具有重要意義。 4 結(jié)語 隨著動物養(yǎng)殖業(yè)及飼料加工業(yè)發(fā)展的日趨完善，對養(yǎng)殖、加工技術(shù)和生產(chǎn)原料的要求進一步專業(yè)化，各個門類都需要相應(yīng)的配套技術(shù)和產(chǎn)品要求。這就對原料生產(chǎn)和育種提出了更高、更專門的要求。不僅有數(shù)量的保證和質(zhì)量的提升，而且在充分發(fā)揮動物生長水平的前提下要考慮對環(huán)境的污染、畜產(chǎn)品的無公害化以及合理的畜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成。這需要在生產(chǎn)和研究理念上有所創(chuàng)新，引進和創(chuàng)造先進的種質(zhì)，建立和完善生產(chǎn)流通渠道，保證產(chǎn)品質(zhì)量的均一性和穩(wěn)定性。特別需要和產(chǎn)品的終端客戶建立起良好的溝通反饋機制，以市場需要為導(dǎo)向，針對專門需要和用途開展相應(yīng)的理論研究和實踐改良，在反復(fù)循環(huán)的市場運行和生產(chǎn)過程中改良和完善，使研究，開發(fā)，生產(chǎn)，應(yīng)用形成一條完整的供需及轉(zhuǎn)化渠道，煥發(fā)出勃勃生機，大力推進玉米產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進程，迎接進入WTO后所面臨的挑戰(zhàn)和機遇。 | 
京公網(wǎng)安備 11010802025824號
IP卡
狗仔卡
發(fā)表于 2010-4-24 15:45:39
QQ好友和群
QQ空間
收藏
轉(zhuǎn)播
分享
淘帖
支持
反對
提升卡
置頂卡
沉默卡
喧囂卡
變色卡
搶沙發(fā)
顯身卡