水培小麦苗在畜牧生产中应用的研究进展.pdf

动物营养学报，（）：水培小麦苗在畜牧生产中应用的研究进展庹 勇，郭同军 古再丽努尔艾麦提 张志军（新疆畜牧科学院饲料研究所，乌鲁木齐；新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐）摘 要：小麦种子通过水培技术短期培育可得到水培小麦苗，其富含维生素等活性物质，具有适口性好、易于消化、生长周期短、产出稳定等优点，在畜牧业中具有作为青绿饲料缓解我国畜禽饲料短缺的潜力。本文主要对水培小麦苗的生产工艺、营养价值以及其作为饲料资源在畜牧生产中应用的研究进展进行综述，以期为水培小麦苗在我国畜牧生产中的科学合理应用提供理论参考。关键词：水培小麦苗；营养价值；畜牧生产中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期：基金项目：新疆维吾尔自治区优质饲草产业技术体系（）；新疆维吾尔自治区中央引导地方科技发展资金项目（）作者简介：庹 勇（），男，重庆人，硕士研究生，从事动物营养与饲料科学研究。：通信作者：郭同军，研究员，硕士生导师，：随着我国畜牧业养殖规模的不断扩大，优质粗饲料匮乏已成为畜牧业健康发展的制约性因素之一。水培小麦苗作为一种扩充青绿饲料来源的手段，具有适口性好、易于消化、富含维生素、生长周期短和可持续生产等优点。目前，水培小麦苗已在国内外一些缺乏青绿饲草的地方或季节作为畜禽饲料进行应用。水培小麦苗是在恒温恒湿条件下，小麦籽粒经短期培育而得到的青绿饲料。研究表明，在温度 、相对湿度、光照强度 、托盘倾斜 条件 下，培 育 生 产 的 水 培 小 麦 苗 性 价 比 最高。相比于水培大麦苗，水培小麦苗具有生产成本低的优势（大麦均价为 元，而小麦均价为 元）。水培小麦苗在畜牧生产中应用的研究较少，在单胃动物应用研究中，在鹌鹑饲粮中加入水培小麦苗制备的饲料添加剂促进了肌胃发育；等在饲粮干物质基础上添加 的水培小麦苗，可提高火鸡的日增重和饲料转化率，降低饲料成本；等发现在仔猪饲粮中应限制添加水培小麦苗，否则会降低仔猪的日增重、干物质采食量和饲料转化效率；等用水培小麦苗替代苜蓿干草饲喂竞赛马后对体重和体温无显著影响，具备作为马饲料来源的潜力。在反刍动物应用研究中，等发现饲喂水培小麦苗的绵羊的日增重不仅高于放牧绵羊，还高于饲喂精料的绵羊；等发现用水培小麦苗替代妊娠母羊部分基础饲粮后对其繁殖参数无显著影响；等在奶牛饲粮中添加 的水培小麦苗（干物质基础）可提高其产奶量和乳脂率。本文通过对水培小麦苗的生产工艺、营养价值、生物学功能及其在畜牧生产中的应用进行综述，旨在为进一步推动其在畜牧生产中的科学利用提供理论参考。水培小麦苗的生产工艺及特点 水培小麦苗的生产工艺 水培小麦苗是在适宜的温度（）、湿度（相对湿度在 左右）和光照（）等条件下，将清水或营养液每天 次喷洒在小麦种子上，经 培育而收获的小麦嫩苗。目前，生产水培小麦苗的模式分为商用水培系统生产和低成本温棚生产。这 种模式均包含种盘、托架、温度控制系统、供水系统、通风系统及照明系统等单元。培育水培小麦苗需经历选种、清洗、消毒、期庹 勇等：水培小麦苗在畜牧生产中应用的研究进展铺种、催芽和收获等步骤，其中选种环节要注意选择饱满均匀的种子，清洗环节要注意洗去种壳、灰尘等异物，清洗异物后用次氯酸钠进行消毒，再将种子浸泡 ，而后均匀地铺在种盘上放入水培箱，设 定 参 数 后 进 行 水 培 催 芽，待 后 收 获（图）。收获的水培小麦苗其种壳及根系相互交织形成细密根垫，在饲喂草食动物时需经饲草揉丝机处理后再进行生产投喂。图 水培小麦苗生产工艺流程 水培小麦苗的优缺点 相较传统土壤种植的小麦草，水培小麦苗适口性好且更易消化，还具有加工过程绿色无污染、生长周期短、土地利用 率 高、可 持 续 生 产 等 优点。等研究指出，的小麦种子在水培系统内培育 ，可产出约 水培小麦苗；等研究发现，生产 水培小麦苗只需要不到 的水，是传统土壤种植小麦草用水量的 。王彩虹等指出，一部水培设备（占地空间 ）每天可产出水培饲草 ，年产约 ，相当于 耕地种植传统饲草的产量。在实际生产中合理的利用水培技术，可以通过节约种植饲草所需耕地与用水来缓解我国草场日益退化、牧区水资源短缺及高寒地区冬季饲草供应等问题。相比于水培大麦苗等其他水培饲草，水培小麦苗具有单位产出高、水分利用率高、干物质含量高、粗蛋白质含量高、粗脂肪含量高等特点。水分含量太高（）和单位干基成本高是制约水培小麦苗商业化大规模生产的根本因素。从生产效益方面来看，的小麦种子可产出约 水培牧草，换算成干物质后仅有约 的产出，短期内牺牲淀粉等物质转化为蛋白质、脂肪等物质，完成从能量饲料到青绿饲料的快速转换（表），实质上，生产的越多，物质损耗的越多。从饲用成本来看，干物质的苜蓿饲草成本约为 元（计算估值），而 干物质的水培小麦苗成本约为 元（计算估值），其饲用成本是优质苜蓿草的 倍。综上所述，水培小麦苗适口性好易于消化、生长周期短、土地利用率高、可持续生产，但含水量和生产成本较高。水培小麦苗的营养价值 水培小麦苗的营养成分含量 水培小麦苗干物质、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、钙和磷含量分别为、和，粗蛋白质、粗脂肪和磷含量均高于常规粗饲料，粗纤维和钙含量均低于常规粗饲料（表）。依据粗饲料分级指数（）对比发现，水培小麦苗 值高于小麦干草、苜蓿干草、小麦秸秆、小麦青贮、玉米青贮及水培大麦苗。综上所述，水培小麦苗具备作为优质畜禽饲料来源的潜力。表 不同饲草营养成分含量比较（干物质基础）（）项目水培小麦苗小麦干草苜蓿干草 小麦秸秆小麦青贮玉米青贮水培大麦苗干物质 粗蛋白质 粗脂肪 粗纤维）无氮浸出物 粗灰分 钙 动 物 营 养 学 报 卷续表 项目水培小麦苗小麦干草苜蓿干草 小麦秸秆小麦青贮玉米青贮水培大麦苗磷 粗饲料分级指数）肉牛综合净能 （）肉羊代谢能 （）奶牛产奶净能 （）参考文献等中国饲料成分及营养价值表（年第 版）中国饲料成分及营养价值表（年第 版）中国饲料成分及营养价值表（年第 版）中国饲料成分及营养价值表（年第版）中国饲料成分及营养价值表（年第 版）黄万里 ）水培大麦苗粗纤维含量采用马绍楠等研究结果中的公式计算得出：粗纤维 酸性洗涤纤维。，：）粗饲料分级指数代谢能干物质采食量粗蛋白质 中性洗涤纤维（或酸性洗涤纤维或木质素）；代谢能 消化能。（）（）；）肉牛综合净能参考肉牛饲养标准（）计算得出：肉牛综合净能（）消化能（）；消化能（）粗蛋白质（）粗脂肪（）粗纤维（）无氮浸出物（）无氮浸出物（）；（）；（消化能 总能）；（消化能 总能）；总能（）粗蛋白质（）粗脂肪（）粗纤维（）无氮浸出物（）。（）：（）（）；（）（）（）（）（）（）；（）；（）；（）；（）（）（）（）（）肉羊代谢能参考肉羊饲养标准（）计算得出：肉羊代谢能（）消化能（）。（）：（）（）奶牛产奶净能参考奶牛饲养标准（）计算得出：奶牛产奶净能（）消化能（）。（）：（）（）水培过程中小麦苗营养成分含量变化 小麦种子经过 的水培生长为幼嫩的小麦苗，营养成分含量有很大的变化。有研究表明，除培育时间以外，种子品种、品质、营养供应、光照、水质等因素都会影响水培小麦苗的营养成分含量，。水培小麦苗在生长期间，干物质与淀粉含量随着培育时间的增加而降低，粗蛋白质含量随着培育时间的增加而增加（表），发生这些变化 期庹 勇等：水培小麦苗在畜牧生产中应用的研究进展主要归因于麦芽萌发时对水分的吸收和酶的激活消耗了胚乳中的物质储备。研究指出，小麦发芽时胚乳细胞增加对水分的吸收溶出淀粉分子并产生大量的 淀粉酶，促进淀粉发生水解，产生支链淀粉和可溶性糖类用以支持新陈代谢。等研究指出，小麦发芽期间蛋白酶活性增强，促进蛋白质水解生成小肽和游离氨基酸。在发芽过程中，机体内非活性酶的活性增加，有助于分解籽实中植酸等抗营养因子，转化合成为更简单和基本的营养物质进行物质储备。表 水培过程中小麦苗营养成分含量变化情况（干物质基础）（）项目水培时间 干物质 粗蛋白质 粗脂肪 粗灰分 钙 磷 淀粉 水溶性碳水化合物 脂溶性碳水化合物 总能 （）与小麦籽粒相比，小麦苗维生素、生育酚、生育酚、胡萝卜素、阿魏酸和香草酸的含量分别增加了、和 （表）。发芽会导致谷物中维生素、黄酮 类 和 酚 酸 等 抗 氧 化 物 质 的 含 量 增 加。等研究指出，小麦最佳发芽时间为 ，此时其核黄素含量提高 ，生育酚含量提高，总酚含量提高，自由基清除能力提高。维生素是动物机体为维持代谢等正常生理功能而必须从食物中获取的一类微量有机化合物，对畜禽健康成长和生产性能至关重要。水培小麦苗生长到 左右时，主要为动物提供天然的 族维生素、维生素 和维生素，对提高草食家畜的抗应激能力、提高繁殖性能、改善胴体品质以及帮助母畜催乳有一定的积极作用。综上所述，相比于小麦籽粒，水培小麦苗有为畜禽提供不同的维生素等抗氧化活性物质的潜力，有利于开发提高幼龄动物免疫力及抗应激能力、种畜繁殖能力、奶畜产奶量以及改善肉品质等家畜功能性饲粮。表 小麦籽粒与小麦苗维生素及酚酸含量比较 项目 小麦籽粒 小麦苗 维生素 生育酚 生育酚 胡萝卜素 阿魏酸 香草酸 动 物 营 养 学 报 卷 水培小麦苗在畜牧生产中的应用 水培小麦苗在单胃动物生产中的应用 水培小麦苗不仅能作为饲料添加剂应用到部分禽类生产中促进机体消化系统的生长发育，还能将其添加到禽类饲粮中提高采食量、促进其对营养物质的吸收能力以及改善生长发育，但对于仔猪，应限制在饲粮中添加水培小麦苗。研究发现，在法老鹌鹑的饲粮中添加由水培小麦苗黄芪水溶液制备的饲料添加剂，促进了法老鹌鹑肌胃、腺胃的部分腺体发育及代谢过程。在火鸡饲粮干物质基础上添加不同水平的水培小麦苗，发现添加量为、和 时均提高了火鸡的日增重（添加量为 时最佳）和饲料转化率（添加量为 时最佳）且降低了饲料成本（添加量为 时最佳），但添加量为 时火鸡的日增重显著降低。研究显示，在肉鸡传统饲粮中分别添加、和 的水培小麦苗对采食量和屠宰性能无显著影响，仅有添加 时提高了肉鸡的日增重，并且还降低了血液中甘油三酯和总胆固醇含量。在断奶仔猪饲粮干物质基础上分别添加和 的水培小麦苗，发现不添加水培小麦苗组仔猪的日增重、干物质采食量和饲料转化效率显著高于 和 组，表明饲粮中添加水培小麦苗会降低断奶仔猪的生长性能。用相同干物质基础的水培小麦苗替代 干草饲喂短途竞赛马，有降低马的干物质采食量的趋势，但对马的体重和蹄温度无不良影响。综上所述，在禽类和马饲粮中适当添加水培小麦苗具有降低饲料成本、提高日增重和饲料转化效率的作用，但在仔猪饲粮中添加水培小麦苗是否具备生产可行性或适宜添加量还有待考究。水培小麦苗在反刍动物生产中的应用 水培小麦苗富含蛋白质和氨基酸等成分，适口性好且易于消化，可以提高反刍动物对饲粮中营养物质的消化和吸收，并提高生产性能和畜产品品质。有研究表明，对比绵羊在 种饲喂模式（常规饲粮矿物质补充剂、与常规饲粮相同干物质基础的水培小麦苗矿物质补充剂、放牧补饲常规饲粮矿物质补充剂）下的饲喂效果，水培小麦苗饲喂模式下的绵羊日增重最高；用相同干物质基础的水培小麦苗替代妊娠母羊饲粮中的干轧玉米粒（）和棉籽粕（），对妊娠母羊的干物质采食量、日增重及繁殖参数无显著影响。等在荷斯坦奶牛饲粮中用 的水培小麦苗替代基础饲粮，可提高奶牛的干物质采食量、日增重以及体况评分，并且还能提高产奶量、乳脂率及乳中总固形物含量。综上所述，在反刍动物饲粮中添加水培小麦苗不仅具有提高日增重和饲料利用率的作用，还能提高母畜的产奶量。水培小麦苗应用前景展望 水培小麦苗作为适口性好、易于消化、生长周期短、土地利用率高、可持续生产的优质青绿饲料，对缓解我国部分高寒地区饲草缺乏、季节性青绿饲料缺乏和补充以农作物秸秆为粗饲料的典型饲粮的青绿饲料的短缺等具有重要意义，但其干物质含量低和生产成本高的问题限制了其在畜牧生产中的大规模应用。因此，后续对水培小麦苗的研究和应用应重点关注：）降低水培生产成本。研究价格低廉的新型材料或成本更低的生产工艺，减少资金投入，提高大众对水培小麦苗的接受度。）确定最佳饲喂添加比例及效能。对水培小麦苗在不同畜禽（生长阶段、畜产品需求、饲粮模式、适宜添加量等）养殖生产中的应用开展系统性研究。）开发水培小麦苗的潜在饲喂价值。依据水培小麦苗的营养价值特点及其所含有的生物活性物质，对其是否具备作为功能性饲料用以提高草食动物免疫力及抗应激能力开展系统性研究。随着我国畜牧业发展规模与饲料供给矛盾的日益突出，科学、合理和高效的利用水培小麦苗对我国畜牧业，尤其是高寒地区、季节性青绿饲料缺乏地区和以农作物秸秆为主要粗饲料地区的畜牧业发展具有重要的青绿饲料补充作用。参考文献：贾云飞，郑伟程，何泽军，等我国畜牧业绿色发展：现状、制约与战略应对中国畜牧杂志，（）：，：，（）：（）王茂森，薄玉琨，李林，等畜牧业产业化经营基本理论与创新发展银川：宁夏人民出版社，期庹 勇等：水培小麦苗在畜牧生产中应用的研究进展 ：，（），（）：，（）：，（），（）：，？（），（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，：，（）：，（），（）：，：，（）：，：，：，：，：，：，：，（）（），（）：王彩虹，王新欣，李卫华饲草水培技术新疆畜牧业，（）：，（）：（），动 物 营 养 学 报 卷：，：，（）：，（）：，：，：，：，（）：佚名中国饲料成分及营养价值表（年第 版）（续）中国饲料，（）：（）（），（）：（）黄万里不同水培时间大麦苗的营养价值测定硕士学位论文洛阳：河南科技大学，：，（）马绍楠，许贵善，崔凯，等反刍动物常用饲料中、的关联性分析饲料工业，（）：，（）：（）其其格，金曙光，刘锋内蒙古地区 种牧草的粗饲料分级指数及粗饲料相对值的测定及比较内蒙古农业大学学报（自然科学版），（）：，（），（）：（）中华人民共和国农业部 肉牛饲养标准：北京：中国农业出版社，：，（）中华人民共和国农业部 肉羊饲养标准：北京：中国农业出版社，：，（）中华人民共和国农业部奶牛饲养标准：北京：中国农业出版社，：，（），：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（），（），（），（）：石凤霞，王继强，龙强，等维生素 的生理功能及其在畜禽生产中的应用中国饲料，（）：，期庹 勇等：水培小麦苗在畜牧生产中应用的研究进展，（）：，（），（），（），（），（），：潘添博日粮中添加维生素 对肉鸭夏季热应激的影响研究硕士学位论文重庆：西南大学，：，（），：，：，（）：陈利青日粮中添加 胡萝卜素对奶牛生产性能及抗氧化指标影响的研究硕士学位论文呼和浩特：内蒙古农业大学，：，（）杨东，刁其玉，马涛，等阿魏酸和壳寡糖对蒙古杂交羊生长性能及脂肪沉积的影响粮食与饲料工业，（）：，（）：（），（）：，：（责任编辑 菅景颖），（，；，）：，（）：；