前言
芻料用高粱介紹
高粱﹝Sorghum bicolor (L.) Moench﹞又名蜀黍,台灣土名蘆黍或番黍等,英名sorghum,為一至二年生禾本科短期作物,原產於非洲東部,是乾旱地區主要糧食與飼料作物,更是世界上重要的穀粒作物之一,僅次於小麥、燕麥、玉米、水稻及大麥等作物。由於品種改良、栽培技術改進、多樣化用途,及可適應未來氣候變遷與極端氣候之栽培環境,因此,顯得越來越重要。高粱依用途可區分成穀粒型與芻料型兩大類。芻料型高粱又可再細分成芻料高粱(含雜交種)、蘇丹草、高粱-蘇丹草雜交種與甜高粱等四種類型,不同芻料型高粱間之農藝性狀、生育特性與營養價值則有很大差異。作為飼料利用的芻料高粱為C4型作物,耐旱、耐濕且再生能力強,於管理粗放的邊際地區亦能生長良好,現今許多畜牧業發達的國家,均已普遍利用於芻料的供應,以作為牲畜能量的主要來源。芻料用高粱栽培與管理容易,在乾旱及貧瘠地區栽培亦有不錯的產量,更由於機械化作業方式(種植與收穫),使得栽培面積與產量逐漸增加,用途也越來越廣泛且多元,更顯出其重要性。早期台灣地區曾有大面積穀粒高粱栽培,但多利用於釀酒及飼料用,栽培面積曾高達27,255公頃,但隨著加入世界關貿組織與自由市場開放後,穀粒高粱產業逐漸萎縮。近年來配合政府政策推行省水耕作、獎勵休耕地活化及補助栽培牧草等方式,農民開始復種高粱屬作物(芻料高粱與蘇丹草等),也是一種不錯的農地活化之利用方式。
芻料用高粱生育與利用特性
芻料高粱因其耐旱及耐貧瘠等耐逆境環境生育特性,在半乾旱與乾旱地區及畜牧業發達的國家廣泛栽培,為供應草食動物主要芻料種類。芻料高粱與穀粒高粱(grain
sorghum)在植物分類上,雖然都屬禾本科蜀黍屬作物,但卻分屬不同亞種(sub-species),因此,其生育特性及利用方式有很大差異。穀粒高粱生育特性為植株矮性、單莖、早熟、穗部特大與適合機械收穫穀粒;芻料高粱生育特性相對植株高大、分支數多、生育期較長、莖節及葉片數多與適合機械全株刈割收穫。一般穀粒高粱為穀粒成熟時,主要收穫穀粒供作糧食及飼料用,其殘餘植株莖稈則充作燃料、飼料或翻耕入土壤中成為有機質肥料利用。芻料高粱則採全株利用方式(包括莖、葉及穗部),於適當生育期(依其營養價值與產量多寡決定收穫時期),刈割後再經細切直接餵飼(青飼)或調製成青貯料,進行短期間芻料保存及提升適口性。因此,莖、葉與穗等全株生育性狀表現皆為利用的重點,在栽培過程中則以產量、乾物率與營養成分及餵飼價值等為最主要考量因素。作為牧草利用的芻料高粱作物耐生育期高溫、植株高大、牧草產量高、營養成分佳,且其分蘖與刈割再生(宿根栽培)能力強,可粗放與友善栽培管理。近年來,政府為提高土地利用與國產芻料生產,持續推動「小地主大佃農」政策,以獎勵補助方式,鼓勵休耕農地活化,種植牧草作物(如青割玉米、飼料玉米與芻料高粱等不同種類芻料作物),藉以增加農民收益,減少酪農等養殖業者對進口乾草依賴並降低畜養成本。栽培芻料高粱可利用種植與收穫機械進行大面積作業,粗放省工且可大幅降低生產成本。另外,配合政府獎勵補助及鼓勵栽培生產,如能廣泛推廣栽培以生產本土性價廉芻料,大量供應芻料市場需求,則可大幅降低畜養成本及永續經營。
芻料高粱栽培環境與適應性
栽培種高粱原產熱帶地區,對氣候環境適應性極廣。高粱屬作物有極佳抗旱能力與水分利用效率,且葉片表面與莖桿均有蠟粉包裹,為極佳耐旱作物種類。生育期間性喜高溫,平均溫度不宜低於攝氏15℃,即可正常生長。年平均雨量達350公厘以上地區皆可栽培。為迎合乾旱栽培地區降雨頻度與雨量多寡,種植品種則有多樣化選擇如可選擇雨前與雨後型品種栽培,一般均以雨後型品種為主,可獲得較高穀粒產量。高粱屬作物對於肥料需求性不高,但其根部對於養份吸收利用能力甚強,如能於適當生育時期補充肥料,對於產量則有相當助益。高粱對於土壤質地(砏、壤及砂土比例)及排水狀況需求不嚴格;土壤pH不宜過低,約5.5-8.5之間,一般以肥沃鬆軟砂質壤土最適宜栽培。高粱耐濕性強,多降雨期間如栽培於粘質性高的粘性土壤,則可促進高粱根部及不定根群生育且可獲得最高產量,但乾旱季節則不宜栽培於粘性土壤,因粘性土壤乾燥後硬度增加且通透性降低,不利高粱根部生育,以栽培於砂質壤土較為適宜。高粱屬作物耐鹽性亦佳,如栽培於濱海鹽分稍高地區,亦有不錯產量。
綜合高粱屬作物之栽培環境與適應性等生育特性,台灣地區春、夏及秋季均適合栽培芻料高粱,尤以春、夏季高溫多雨期間栽培最佳,產量高且品質優。秋季因季節性低溫及日照長度縮短,植株生育明顯受影響,導致植株矮化及提早抽穗,明顯影響牧草產量與芻料品質。另芻料高粱宿根再生能力強,建議於春作適期種植而於夏季進行宿根再生栽培,且選擇栽種品種要嚴謹,生育期短之早熟品種(如穀粒型)較不適合臺灣地區栽種作為芻料利用。早熟品種雖生育快速但植株矮小牧草產量低、葉片數少與莖粗等營養及利用價值較低,後續宿根再生能力亦差,在牧草產量與品質均無法達到預期栽培效益。
品種改良與營養價值
恆春分所於100年著手進行芻料高粱新品系選育研究,目前已選育多個優良品系及通過命名審查2個新品種芻料高粱墾丁1號與2號推廣栽培,筆者限於篇幅,相關新品種之生育特性與栽培等資料,後續再另篇撰寫詳細介紹提供業者參考。芻料高粱新品種選育及育種目標,應定位於非取代青割玉米栽培,而是銜接青割玉米無法生產的空窗,因此,優良芻料高粱生育特性,除應注重栽培環境適應性、鮮草產量、植株抗倒伏性及抗病蟲性等特性外,亦需考量全株營養價值、碳水化合物含量、青貯發酵品質、莖桿消化率、葉/莖比率,及植株含水率等營養及利用價值。芻料高粱新品種育種目標即為能更適合台灣地區春、夏季多雨期間芻料栽培需要,朝生長快速、抗倒伏、耐濕(耐湛水)、抗病蟲性且豐產等多樣化特性選育;另芻料高粱宿根再生的生育特性及產量亦不容忽視,更是選育重點;另為提升餵飼動物的適口性,考量植體水溶性碳水化合物含量,則有利於後續青貯料調製與品質提升。
芻料高粱的營養價值與青割玉米相近,但其有較高纖維含量與較低消化率。直接青割餵飼是國內羊農最常採用的利用方式,不同成熟期營養成分差異大,以抽穗期營養成分最佳,隨著植株成熟度增加,營養成分逐漸降低。一般而言,適期收穫其乾物率約介於25
- 30 %,抽穗期之粗蛋白含量約9.2 -
11.2%,糊熟期營養成分亦佳,粗蛋白含量約8.2-9.5%。芻料高粱纖維含量則較青割玉米稍高,中洗纖維(NDF)約53 –
58%,酸洗纖維(ADF)約35 – 39
%間。利用刈割細切後之芻料高粱調製成青貯料,可進行短期間芻料保存及提升適口性,也是常利用的方式。芻料高粱因含有較低水分含量(70%左右)與高水溶性碳水化合物含量,青貯調製容易且品質亦佳,其乾物率約25
%以上,pH值約3.6,乙酸含量約0.58%,丙酸含量約0.09%,丁酸含量約0.01%,乳酸含量約介於7.2%。
▲芻料高粱青貯料經奴比亞山羊動物飼養後之糞便 (張敏郎 攝) |
結語
高粱屬作物在台灣雖然已栽培許久,但在芻料高粱之栽培與利用方面,仍被視為一種新興芻料作物,相關栽培與管理利用之技術極為匱乏,相較於國外的廣泛利用有很大差異。希望藉由芻料用高粱的推廣,面對未來極端氣候之栽培環境變化,能提供另外一類優良芻料作物的生產與利用方式,達到農業永續經營目標。