《Discover Plants》：Boehmeria nivea (Ramie) as a high protein forage crop for small ruminants focusing on agronomic potential, nutritive value, and animal performance
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与气候相关的胁迫因素和资源限制在畜牧生产中日益频繁，这使得探究具有韧性和营养密度的替代饲草变得至关重要。苎麻（Boehmeria nivea）传统上因其纤维用途而被利用，但作为一种具有强农艺适应性的高蛋白饲草作物，它已引起了科学界的兴趣。本综述整合了关于苎麻作
与气候相关的胁迫因素和资源限制在畜牧生产中日益频繁，这使得探究具有韧性和营养密度的替代饲草变得至关重要。苎麻（Boehmeria nivea）传统上因其纤维用途而被利用，但作为一种具有强农艺适应性的高蛋白饲草作物，它已引起了科学界的兴趣。本综述整合了关于苎麻作为饲草物种栽培的植物学特征、生长生态学和农艺实践方面的现有知识。苎麻是一种生长旺盛的多年生深根系作物，能够适应多种土壤类型；它对中度干旱以及若干关键病虫害表现出耐受性，并在温暖湿润的条件下茁壮成长，使其适用于低投入系统。苎麻具有极佳的营养谱系，粗蛋白（CP）含量大多介于15%至24%之间，体外干物质消化率（IVDMD）范围为55%至70%，并含有多种有益的生物活性化合物。在山羊和绵羊中的比较评估表明，苎麻能够支撑良好的干物质采食量（DMI）。在特定的饲养试验中，用苎麻部分替代常规粗饲料与生长山羊平均日增重（ADG）提高12%–18%相关，而用苎麻替代25%的饲草组分与奶山羊产奶量增加8%–10%相关，同时在研究条件下还观察到抗氧化和瘤胃健康益处。其相对较低的经济投入需求和多重用途使其成为气候智慧型农业框架内一种有前景的饲草，尽管长期的经济和生命周期评估仍然有限。将苎麻整合到饲草系统中为提高畜牧生产力和韧性提供了机遇，但仍需进一步的跨学科研究来优化管理实践，并批判性地评估其在低排放畜牧系统中的长期畜牧技术、环境和经济影响。
主体内容总结
3 植物学与农艺学概况
3.1 分类学
苎麻（Boehmeria nivea）是一种原产于东亚的多年生草本植物，传统上因其韧皮纤维而栽培，但近期因其作为饲草生物量作物的巨大潜力而受到更多关注。该植物主要通过根茎插条或分株进行无性繁殖，种子产量通常较差，这有利于保持遗传一致性和饲草群体的稳定生物量生产。
3.2 生长需求
苎麻在适宜的热带条件下表现出快速的营养生长和高生物量积累。报道的最高产量最适温度范围为25至30 °C。在热带地区集约化管理的饲草系统中，苎麻可频繁收割（每年多达14次），鲜物质年产量可达300吨，或干物质（DM）约42吨/公顷，这些数值代表了特定气候和生产条件下的上限产量。推荐的30天收割间隔期与富含叶片样品中粗蛋白（CP）浓度接近29%（干物质基础）相关；然而，实际田间条件下的全株饲草CP含量通常在表1报告的15%–24%范围内。
3.3 土壤与气候适应性
苎麻对广泛的土壤类型具有高度适应性，最适合排水良好、肥沃的壤土，pH值范围在5.5–7.0之间，但对高盐或碱性环境生理上不耐受。除基本土壤要求外，该植物表现出强大的气候耐受性和耐旱性，这主要归因于其深层且广泛的根系结构以及渗透调节能力等生理机制。在气候智慧型农业框架内，与紫花苜蓿、象草和玉米等常规饲草作物相比，苎麻在水资源受限条件下展现出更高的产量稳定性。
3.4 病虫害抗性
苎麻总体上比许多常规饲草更能抵抗气候胁迫和某些害虫，但在密集单作下仍易受数种经济上重要的昆虫和真菌病原体的侵害。主要害虫如苎麻夜蛾和蛀茎虫，以及真菌病害如炭疽病和根腐病，若不加以管理，会显著降低生物量并缩短作物群体的生产寿命。目前的防控仍严重依赖化学投入品，这存在饲草中有毒残留物积累的风险并增加了生产成本。专门为饲草生产培育的强抗性品种仍然非常有限。
3.5 环境可持续性与植物修复
除了其营养特性外，苎麻在碳封存、土壤有机质积累和生物多样性增强方面提供重要的生态系统服务。长期种植苎麻对土壤健康有积极影响，并且将其用于丘陵和山区的坡地可以有效减少土壤侵蚀和水土流失，使其成为边际土地的韧性作物。此外，苎麻对重金属胁迫具有高度的结构性耐受性，并因其快速生长和深根系而对锌、镉和铅具有高植物提取能力。然而，这种超富集特性在植物的双重用途中带来了严重的毒理学风险。
4 营养价值
4.1 纤维组分
苎麻的纤维剖面特点是中性洗涤纤维（NDF）含量在45%至60%之间，酸性洗涤纤维（ADF）在30%至40%之间，与许多热带禾本科牧草相比属于中等水平。这些浓度在与其他饲草和精料平衡搭配时，可以支持充足的咀嚼和瘤胃功能。纤维组分直接影响自愿采食量、瘤胃发酵动态和整体动物生产性能。收获阶段对纤维积累至关重要，随着植株成熟，结构性碳水化合物迅速增加，木质化程度也随之加深，这是限制总饲草消化率的主要因素之一。
4.2 矿物质含量
苎麻也是重要矿物质的良好来源。钙（Ca）含量通常超过干物质的0.8%。但磷（P）含量相对较低，导致钙磷（Ca:P）比值较大。这种不平衡具有重要的营养意义，特别是在高产奶牛中。高钙有利于乳合成和骨骼健康，但由于Ca:P比例失衡，需要进行谨慎的日粮配方，通常需要针对性地补充磷以优化矿物质利用率。
4.3 消化率与能量含量
苎麻的体外干物质消化率（IVDMD）值范围为55%至70%，受品种、收获间隔、植株部位和实验方法的影响。文献中报道的代谢能（ME）含量，主要基于消化率和化学成分方程估算而非直接量热法测定，介于8.5至10.5 MJ/kg DM之间。在所综述试验的条件下，这些能量水平足以支持小型反刍动物的维持和中等生产水平。
4.4 次级代谢产物与抗营养因子
苎麻含有次级代谢产物，特别是单宁，具有双重效应。适量的缩合单宁在营养上是有益的，它们能与膳食蛋白质形成复合物，避免蛋白质在瘤胃中过度降解，从而提高在小肠中的过瘤胃蛋白吸收。然而，高水平的单宁可能对适口性和蛋白质可利用性产生不利影响。在所综述的研究中，其他抗营养因子如草酸盐和皂苷的含量相对较低。收获后的加工方法，如青贮或干燥，可以进一步降低这些化合物的含量。
4.5 与常规饲草的对比优势
苎麻比紫花苜蓿等传统饲草更具韧性，并且在边缘生长条件下仍能保持高蛋白质含量。此外，作为多年生植物，它降低了年度耕作的高成本和环境影响。这些农艺特性使苎麻成为多样化饲草系统的理想候选者，有助于全年提高饲料供应并增强气候韧性。多标准评估证实，苎麻在农艺和畜牧技术效益方面具有非常均衡的剖面。
5 动物反应
5.1 采食量与适口性
研究表明，苎麻对反刍动物具有很高的适口性。自愿采食量受叶片质地、水分含量和粗蛋白浓度等生物学因素的显著影响。较幼嫩的苎麻植株纤维浓度和木质化程度较低，直接提高了适口性和消化率。在所综述的试验中，当苎麻作为常规饲草的部分替代物时，绵羊和山羊对苎麻基日粮的自愿干物质采食量（DMI）通常在体重的2.5%至3.5%之间。青贮过程通过减少苦味次级化合物、改善香气和稳定关键营养素，从而进一步提高自愿采食量。
5.2 生长性能
在日粮中添加苎麻对反刍动物的生长性能显示出积极效果，尽管反应的幅度随添加水平而变化。例如，用苎麻部分替代常规粗饲料使生长山羊的平均日增重（ADG）提高了12%–18%。饲喂含高达30%苎麻日粮的羔羊，其ADG达到160–180克/天。从实用角度看，最佳反应是通过适度替代常规饲草获得的，极高的添加率可能会因纤维浓度增加或抗营养化合物积累而限制生长。
5.3 产奶量与品质
在奶山羊中，当日粮中25%的饲草组分被苎麻替代时，产奶量提高了8%–10%。这种适度的添加还导致了乳蛋白和乳脂肪浓度的升高。然而，当添加率超过40%时，据报道会在牛奶中产生异味，这可能是由于特定的酚类化合物转移到乳中所致。
5.4 瘤胃发酵与健康效应
饲喂苎麻与有利的瘤胃发酵参数相关。研究报告称，它有助于将瘤胃pH值维持在正常生理范围内，并增加总挥发性脂肪酸（VFA）浓度。苎麻中还含有适量的单宁，能在中等水平下保护膳食蛋白质免于在瘤胃中过度降解，增加可用于肠道吸收的过瘤胃蛋白量。新兴的体外工作表明，苎麻青贮相对于玉米青贮可以降低甲烷产量，但当其添加量超过日粮干物质的40%时，纤维降解率会下降。
5.5 其他健康益处
苎麻的营养价值也扩展到其他家畜物种。其叶片富含具有抗菌、抗病毒、抗氧化和抗炎作用的生物活性化合物。对于单胃动物，苎麻粕在家禽日粮中非常有价值，因为它能提供必需的类胡萝卜素和核黄素。在兔养殖中，用苎麻饲草补充日粮可在91天内实现2.0和2.2公斤的增重。此外，在湘村黑猪日粮中以低于9%的水平添加苎麻粉，可有效改善胴体性状和肌肉化学成分。
5.6 近期进展
近期的饲养试验突出了苎麻在各种生产系统中的多功能价值。适度的日粮替代水平似乎在小型反刍动物的生产性能和饲草成本之间给出了最佳平衡。用干燥的全株苎麻（35%）部分替代紫花苜蓿改善了浏阳黑山羊的氨基酸组成并保持了胴体特性。在临武鸭日粮中添加6%的苎麻叶粉改善了终末体重、平均日增重、持水能力和抗氧化状态。此外，在罗曼蛋鸡日粮中添加6%的苎麻粉增加了蛋黄颜色、n-3多不饱和脂肪酸，降低了蛋黄胆固醇。
5.7 知识空白
尽管在理解苎麻的农艺特性和营养潜力方面取得了显著进展，但目前的知识仍然零散。大部分研究是在受控条件或有限地理区域内进行的，限制了苎麻在可持续畜牧系统中的更广泛应用。缺乏饲草专用品种的开发极大地限制了生物量优化和区域适应性。标准化养分管理和收获间隔的需求也十分迫切。缺乏在商业条件下进行的长期饲喂试验，无法最终确定日粮中的最佳添加水平。此外，关于日粮苎麻、瘤胃微生物组、瘤胃长期适应以及底物水平甲烷减排潜力之间的机械论评估对于评估其在低排放畜牧生产中的作用至关重要。最后，明显缺乏对可持续性和经济性的整体评估，农场层面的经济学必须通过生命周期评估和稳健的经济分析来仔细评估。
