李梅梅,吳國(guó)華,趙振勇,涂錦娜,田長(zhǎng)彥
(1.地理研中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與究所,中國(guó)科學(xué)院荒漠與綠洲生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 烏魯木齊 830011;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100049; 3.石嘴山市種子管理站,寧夏 石嘴山 753000;4.克拉瑪依區(qū)園林綠化管理局,新疆 克拉瑪依 834000)
新疆5種藜科鹽生植物的飼用價(jià)值
李梅梅1,2,吳國(guó)華3,趙振勇1,涂錦娜4,田長(zhǎng)彥1
(1.地理研中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與究所,中國(guó)科學(xué)院荒漠與綠洲生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 烏魯木齊 830011;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100049; 3.石嘴山市種子管理站,寧夏 石嘴山 753000;4.克拉瑪依區(qū)園林綠化管理局,新疆 克拉瑪依 834000)
為了研究新疆5種藜科一年生鹽生飼草紅葉藜(Chenopodiumrubrum)、野榆錢(qián)菠菜(Atriplexaucheri)、鹽地堿蓬(Suaedasalsa)、鹽角草(Salicorniaeuropaea)和高堿蓬(Suaedaaltissima)的最佳刈割時(shí)期和相對(duì)飼用價(jià)值大小,對(duì)其3個(gè)不同生育時(shí)期(營(yíng)養(yǎng)期、初花期和結(jié)實(shí)期)的營(yíng)養(yǎng)成分含量進(jìn)行測(cè)定分析。結(jié)果表明,5種植物在初花期營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高,地上部生物量能夠滿足載畜需求,因此適宜在初花期開(kāi)發(fā)利用;5種鹽生飼草在初花期與苜蓿(Medicagosativa)相比,紅葉藜的相對(duì)飼用價(jià)值最高,之后依次為野榆錢(qián)菠菜、鹽地堿蓬、高堿蓬和鹽角草。野榆錢(qián)菠菜、紅葉藜和高堿蓬甜菜堿含量豐富,在7%左右,鹽角草、紅葉藜和野榆錢(qián)菠菜草酸鹽含量超標(biāo)。總之,這5種植物均具有一定的飼用開(kāi)發(fā)利用價(jià)值,但鹽分含量偏高不宜長(zhǎng)期單一飼喂反芻動(dòng)物。
鹽生植物;飼用價(jià)值;紅葉藜;野榆錢(qián)菠菜;鹽地堿蓬 ;高堿蓬;鹽角草
鹽生植物是生長(zhǎng)在鹽堿土壤中的一類天然植物區(qū)系,在高鹽土壤環(huán)境和海水灌溉條件下,許多鹽生植物不僅能夠存活,且能產(chǎn)生可觀的生物量[1]。新疆是中國(guó)最大的內(nèi)陸鹽土區(qū),鹽堿地及鹽生植物資源都十分豐富[2]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)鹽生植物不僅可以改良鹽漬土[3],而且可以作為牲畜飼料[4-7]。新疆作為我國(guó)畜牧大省,發(fā)展畜牧業(yè)需要大量牧草,但是因土壤鹽漬化等問(wèn)題導(dǎo)致草地面積逐漸縮減,草畜矛盾日益突出[8]。因此,開(kāi)發(fā)利用鹽生植物將其作為飼料,將帶動(dòng)大面積鹽堿地的開(kāi)發(fā)利用,這對(duì)于新疆畜牧業(yè)發(fā)展意義重大。據(jù)統(tǒng)計(jì),新疆平原區(qū)覆蓋度大于5%的鹽生植被面積約2 500萬(wàn)hm2,有效利用草地面積為1 800萬(wàn)hm2,約占新疆平原地區(qū)有效利用草地面積的90%;其中可食用鮮草產(chǎn)量500~3 000 kg·hm-2[9]。中國(guó)目前對(duì)鹽生植物資源飼用價(jià)值的開(kāi)發(fā)利用和評(píng)價(jià)的研究比較少,且局限于西北干旱區(qū)多年生鹽生植物和沿海地區(qū)少數(shù)一年生的鹽生植物[10-12],而缺乏對(duì)于廣泛分布于新疆各種生境由一年生鹽生草本群落組成的鹽生植物草甸飼用價(jià)值的科學(xué)評(píng)價(jià)。
開(kāi)發(fā)鹽生植物的飼用價(jià)值,首先需要對(duì)其飼用價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià),鹽生飼草的飼用評(píng)價(jià)可參考普通牧草的評(píng)價(jià)方法。營(yíng)養(yǎng)成分是評(píng)定牧草飼用價(jià)值的重要指標(biāo),牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值取決于所含營(yíng)養(yǎng)成分[13]。在生產(chǎn)中,常以粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物和粗灰分含量的多少來(lái)表示牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低。一般來(lái)說(shuō),牧草中粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖和有益礦物質(zhì)含量愈高,粗纖維含量愈低,則牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就愈高[14]。飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值會(huì)隨著生育期的推移而發(fā)生變化,生長(zhǎng)發(fā)育早期,植株鮮嫩可口,到了生長(zhǎng)后期,植株老化,適口性和消化率不斷降低[15]。鹽生植物由于其生理生態(tài)的特殊性,其飼用價(jià)值評(píng)價(jià)還需要考慮一些其它因素,如可溶性鹽離子及一些特殊次生化合物對(duì)飼用產(chǎn)生的影響。因此,本研究選取新疆準(zhǔn)噶爾盆地重鹽漬土區(qū)人工栽培的5種藜科一年生鹽生草本植物,通過(guò)對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分含量進(jìn)行測(cè)定,以了解其相對(duì)飼用價(jià)值大小及適宜開(kāi)發(fā)利用時(shí)期,為篩選適合在鹽堿地上栽培的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)鹽生牧草提供理論參考。
1.1 種植方法
供試植物為鹽角草(Salicorniaeuropaea)、鹽地堿蓬(Suaedasalsa)、高堿蓬(Suaedaaltissima)、野榆錢(qián)菠菜(Atriplexaucheri)和紅葉藜(Chenopodiumrubrum)以苜蓿(Medicagosativa)為對(duì)照,所有試驗(yàn)地灌溉方式為滴灌,滴灌帶布設(shè)采用“一管一行”,間距1.0 m。2015年5月2日播種,5種植物分別條播于滴灌帶兩側(cè)20 cm內(nèi),形成40 cm寬的條播帶,每種植物播種4個(gè)小區(qū),小區(qū)面積5 m×5 m。地帶性土壤主要由湖積母質(zhì)發(fā)育而成的沼澤土和由沉積母質(zhì)發(fā)育成的各類鹽土,基本理化指標(biāo):0-30 cm土層鹽分含量15.28~23.05 g·kg-1,全氮0.204~0.568 g·kg-1,全磷0.614~0.688 g·kg-1,全鉀17.41~18.58 g·kg-1,pH 7.55。播后45 d定苗,紅葉藜每平方米為140株,野榆錢(qián)菠菜為30株,鹽地堿蓬為80株,鹽角草為200株,高堿蓬為80株。定期澆水,灌溉水平均礦化度0.21 g·L-1,沒(méi)有施肥。
1.2 樣品采集與預(yù)處理
5種一年生草本鹽生植物相關(guān)情況見(jiàn)表1。2015年7月1日-9月5日按各種供試植物的營(yíng)養(yǎng)期、開(kāi)花期、結(jié)實(shí)期3個(gè)生育階段進(jìn)行采樣,苜蓿僅在初花期采樣,采樣面積取0.5 m×0.8 m,每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),刈割離地面5 cm以上的莖葉部分,稱得鮮重,放在烘箱105 ℃殺青30 min,低溫60 ℃干燥,稱得干重,粉碎,過(guò)0.45 mm篩,按四分法縮樣供分析測(cè)定用。
1.3 分析方法
干物質(zhì)的測(cè)定采用常壓恒溫干燥法,粗蛋白測(cè)定采用微量凱氏定氮法,粗脂肪測(cè)定采用油重法,中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)采用范式VanSoest纖維洗滌法,粗灰分測(cè)定采用高溫灼燒法,無(wú)氮浸出物(NFE)根據(jù)相差計(jì)算法[16]求得,NFE=DM-(CP+EE+CF+Ash)。式中:DM為干物質(zhì);CP為粗蛋白;EE為粗脂肪;CF為粗纖維;Ash為粗灰分。
表1 供試一年生鹽生牧草品種
草酸鹽測(cè)定采用GB/T 9730—2007[17],甜菜堿測(cè)定采用GB/T21515-2008[18]。鈉、鉀的測(cè)定采用火焰光度法,鈣鎂測(cè)定采用EDTA配合滴定法,磷的測(cè)定采用鉬銻抗比色法。氯離子和硫酸根離子的測(cè)定采用離子色譜儀(美國(guó)戴安ICS-5000)。
1.4 數(shù)據(jù)分析
使用SAS 6.0對(duì)地上部生物量、營(yíng)養(yǎng)成分等指標(biāo)做方差分析和多重比較。
2.1 牧草不同生育期營(yíng)養(yǎng)成分含量動(dòng)態(tài)變化
2.1.1 地上部生物量和干物質(zhì)量 5種植物的地上部生物量隨著生長(zhǎng)期的進(jìn)程逐漸升高(表2)。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最低,5種植物平均值為0.41 kg·m-2,初花期迅速升高,平均值為0.89 kg·m-2,結(jié)實(shí)期最高,平均值為1.18 kg·m-2,從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期到初花期增長(zhǎng)較快,生物量翻倍,初花期到結(jié)實(shí)期增長(zhǎng)量有所下降,平均只有0.29 kg·m-2,到了初花期,除紅葉藜外,其它4種植物的地上部生物量已高于同時(shí)期的苜蓿干草產(chǎn)量(0.56 kg·m-2)。
營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期5種植物的干物質(zhì)含量平均值為13.50%,初花期平均為16.67%,結(jié)實(shí)期平均為26.69%(表3),5種植物的干物質(zhì)含量也是隨著生長(zhǎng)期的推進(jìn)逐漸升高,但從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期到初花期增長(zhǎng)較慢,平均只有約3%,從初花期到結(jié)實(shí)期增長(zhǎng)較快,平均為10%。
2.1.2 粗蛋白、無(wú)氮浸出物和粗脂肪含量 粗蛋白、無(wú)氮浸出物和粗脂肪是牧草的易消化吸收養(yǎng)分,其含量越高,則飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高,適口性也越好。5種植物在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期粗蛋白含量平均為10.87%,初花期平均為11.86%,結(jié)實(shí)期平均為9.96%(表3),鹽角草和高堿蓬營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期與初花期之間無(wú)顯著差異(P>0.05),初花期與結(jié)實(shí)期之間差異顯著(P<0.05),除鹽地堿蓬外,其它4種植物的粗蛋白也是初花期含量最高。無(wú)氮浸出物(NFE)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期時(shí)最高,含量平均為45.62%,初花期有所降低,含量平均為41.50%,結(jié)實(shí)期含量平均為38.89%,鹽地堿蓬的NFE到了生長(zhǎng)后期因粗灰分降低反而升高,其它4種植物的NFE均隨著生育期的推后逐漸降低,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期與初花期間差異顯著,除紅葉藜、鹽地堿蓬和高堿蓬外,其余植物初花期與結(jié)實(shí)期間無(wú)顯著差異。5種植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和初花期的粗脂肪含量變化不大,在0.99~1.53%,高堿蓬結(jié)實(shí)期粗脂肪含量顯著升高,為3.80%。
表2 供試牧草不同生育期的地上部生物量(kg·m-2)
注:不同小寫(xiě)字母表示相同植物不同生育期間差異顯著(P<0.05)。
Note: Different lower case letters show significant differences among different growth periods of the same plant at the 0.05 level.
2.1.3 中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗灰分含量 中性洗滌纖維(NDF)代表著飼草的容積,消化緩慢,其含量與家畜干物質(zhì)采食量呈負(fù)相關(guān),即NDF含量增加,家畜采食潛力降低,通常以小于40%為佳[13]。5種植物的NDF含量在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最低,平均為28.99%;初花期有所上升,平均為34.34%;結(jié)實(shí)期迅速升高,平均為44.21%(表3)。酸性洗滌纖維(ADF)與DDM呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,如果ADF高,則消化率降低,以不高于30%為宜[13]。5種植物的ADF含量也表現(xiàn)為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最低,平均為12.86%,初花期平均為16.13%,結(jié)實(shí)期迅速升高到22.51%,變化趨勢(shì)與NDF基本一致。5種植物在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的粗灰分(Ash)含量平均為30%,初花期含量平均為28.89%,結(jié)實(shí)期平均為21.39%,除紅葉藜外,其它植物初花期與結(jié)實(shí)期之間粗灰分差異顯著(P<0.05),鹽角草、鹽地堿蓬、野榆錢(qián)菠菜的粗灰分含量與5種植物的平均含量變化情況相似,都是隨著生育期的進(jìn)程而逐漸降低。
2.1.4 草酸鹽含量 牧草中草酸鹽含量超過(guò)干物質(zhì)含量的7%后會(huì)使反芻動(dòng)物急性毒性,日糧中可溶性草酸鹽的安全含量應(yīng)該低于2%,達(dá)到4%時(shí)會(huì)限制反芻動(dòng)物采食[20]。在本研究中,5種植物的草酸鹽不同時(shí)期含量變化幅度較大,除野榆錢(qián)菠菜外,其余植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和結(jié)實(shí)期含量較多,而初花期含量最低(表3),5種鹽生植物在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期草酸鹽含量平均為6.16%,初花期平均含量為3.43%,結(jié)實(shí)期平均含量為5.36%,除野榆錢(qián)菠菜外其余4種植物不同生育期的草酸鹽含量與平均含量變化情況一致,且初花期低于其它兩個(gè)時(shí)期。
2.2 飼用價(jià)值評(píng)價(jià)與比較
2.2.1 易消化吸收養(yǎng)分含量比較 對(duì)家畜來(lái)說(shuō),牧草的營(yíng)養(yǎng)成分,特別是蛋白質(zhì)和無(wú)氮浸出物的含量,是評(píng)價(jià)植物飼用價(jià)值優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。初花期,紅葉藜和野榆錢(qián)菠菜的粗蛋白含量較為豐富,稍低于苜蓿CP含量(15.13%),鹽地堿蓬、高堿蓬和鹽角草粗蛋白在10%左右,明顯低于苜蓿。紅葉藜、野榆錢(qián)菠菜與高堿蓬之間的無(wú)氮浸出物(NFE)在43%~46%,明顯低于苜蓿(57.34%),鹽角草的NFE明顯低于鹽地堿蓬(41.18%),鹽角草和鹽地堿蓬的粗灰分含量較高導(dǎo)致其NFE含量較低(表3)。5種植物易消化吸收養(yǎng)分含量(蛋白、無(wú)氮浸出物之和)依次為紅葉藜>野榆錢(qián)菠菜>高堿蓬>鹽地堿蓬>鹽角草。
2.2.2 礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及重金屬含量比較 5種鹽生植物與苜蓿比較發(fā)現(xiàn),鈉、氯、鎂含量偏高,而鉀和磷含量偏低,表現(xiàn)為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不均衡,尤其是鹽角草和鹽地堿蓬富含Na+和Cl-可溶性鹽NaCl,占到干物質(zhì)的13%~29%,鎂含量也超出反芻動(dòng)物最大耐受量(0.6%)[20],而鉀和磷含量最低,且低于飼用推薦量(鉀,0.5%;磷,0.13%~0.25%)[20];紅葉藜和野榆錢(qián)菠菜NaCl含量較低,占干物質(zhì)的10%以下,而鈣、鎂、磷和鉀含量適宜,但野榆錢(qián)菠菜硫含量只有0.08%,低于飼用推薦含量(0.2%);高堿蓬礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)飼用均衡性居中。5種鹽生植物的鉻、銅、砷、鎘、鉛和汞含量均未超出飼用安全含量(表4)。
2.2.3 次生化合物含量比較 鹽生植物為了滲透調(diào)節(jié)和電荷平衡,會(huì)合成累積一些次生代謝產(chǎn)物,如甜菜堿和草酸鹽,而這兩種化合物對(duì)畜牧生產(chǎn)會(huì)有一定影響。甜菜堿可作為綠色飼料添加劑,甜菜堿具有顯著提高畜禽生長(zhǎng)性能、降低體脂肪沉積、增加瘦肉率、改善肉質(zhì)等許多功效[21]。5種植物初花期甜菜堿含量表現(xiàn)為野榆錢(qián)菠菜(7.77%)>高堿蓬(7.18%)>紅葉藜(6.57%)>鹽角草(3.88%)>鹽地堿蓬(3.28%);5種植物初花期的草酸鹽含量表現(xiàn)為野榆錢(qián)菠菜(4.33%)>紅葉藜(4.05%)>鹽角草(3.82%)>高堿蓬(2.52%)>鹽地堿蓬(2.43%)(表3)。
牧草生長(zhǎng)階段是影響牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要因素。幼嫩植物含水多,干物質(zhì)少,蛋白質(zhì)含量較高,而纖維物質(zhì)含量較低,所以早期生長(zhǎng)階段的牧草有較高的消化率,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也較高。隨著牧草的生長(zhǎng),結(jié)構(gòu)性碳水化合物(纖維素、半纖維素、木質(zhì)素) 增加,水分含量減少,粗蛋白、糖分含量也隨之下降。消化率與植物的生長(zhǎng)階段密切相關(guān),隨著牧草成熟,消化率下降。與非鹽生植物飼草類似,大多數(shù)鹽生牧草在生長(zhǎng)早期富含營(yíng)養(yǎng),適口性較好,而到了生長(zhǎng)后期正好相反。大多數(shù)鹽生植物在春夏季營(yíng)養(yǎng)豐富,能夠滿足小型反芻動(dòng)物維持所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而到了秋冬季,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值太低,需要補(bǔ)充飼喂其它飼料成分,尤其是能量豐富的飼料。Sun等[12]對(duì)東北松嫩平原堿蓬的營(yíng)養(yǎng)成分動(dòng)態(tài)分析結(jié)果顯示,隨著植物的發(fā)育成熟,干物質(zhì)含量、總能、NDF、ADF不斷上升,而葉量、粗蛋白、總灰分和鈉含量不斷降低,這與本研究結(jié)果基本一致。
表4 供試植物初花期的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分含量
成分Component紅葉藜Chenopodiumrubrum野榆錢(qián)菠菜Atriplexaucheri鹽地堿蓬Suaedasalsa鹽角草Salicorniaeuropaea高堿蓬Suaedaaltissima苜蓿Alfalfa鈉Na/%5.28±0.40c4.75±0.08c6.75±0.18b9.70±0.39a6.63±0.45b0.29±0.03d氯Cl/%4.17±0.25e4.68±0.05d11.14±0.01b20.03±0.30a6.89±0.17c0.68±0.02f鈣Ca/%1.08±0.03b0.76±0.05c1.57±0.12a1.51±0.02a0.79±0.11c1.67±0.01a鎂Mg/%0.56±0.03c0.63±0.02c2.17±0.13a1.69±0.16b0.66±0.04c0.36±0.02c鉀K/%0.29±0.06d0.32±0.02c0.15±0.01f0.17±0.01e0.35±0.01b0.68±0.01a磷P/%0.23±0.01b0.18±0.01c0.11±0.07d0.10±0.01d0.12±0.01d0.33±0.01a硫S/%0.26±0.02c0.08±0.01d0.86±0.05a0.42±0.02b0.28±0.01c鉻Cr/mg·kg-10.35±0.05d0.49±0.04c0.57±0.02b0.50±0.05bc0.67±0.02a銅Cu/mg·kg-17.50±0.52a7.18±0.46a6.37±0.33b5.33±0.38c7.41±0.37a砷As/mg·kg-10.25±0.01c0.31±0.02c0.45±0.09b0.69±0.09a0.27±0.03c鎘Cd/mg·kg-10.13±0.03ab0.07±0.02b0.14±0.04ab0.15±0.07ab0.22±0.06a鉛Pb/mg·kg-10.24±0.02ab0.30±0.04a0.10±0.02c0.29±0.08a0.17±0.01bc汞Hg/μg·kg-110.00±0.50a11.60±2.16a3.50±1.60b4.72±2.15b6.28±1.40b
注:不同小寫(xiě)字母表示相同成分不同植物間差異顯著(P< 0.05)。
Note: Different lowercase letters indicate significant differences among different plants of the same nutrient component at the 0.05 level.
一般認(rèn)為,優(yōu)質(zhì)的飼草應(yīng)具備多葉,富含營(yíng)養(yǎng),可口,易消化,蛋白含量大于5%~6%,灰分含量小于9%~10%等特征,而鹽生飼草可以滿足反芻動(dòng)物的蛋白需求,卻難以滿足灰分限制,尤其是真鹽生植物[22]。通過(guò)比較 5種鹽生飼草各營(yíng)養(yǎng)成分含量可知,這5種鹽生植物具有藜科鹽生植物的共同特征,即具有充裕的粗蛋白含量,5種植物的粗蛋白含量在7.7%~14.8%,接近于澳大利亞不同地區(qū)141種鹽生植物的粗蛋白含量(10%~15%)[23],但同時(shí)體內(nèi)積累大量可溶性鹽分,尤其是NaCl,鈉含量在4.9%~10%。因此限制鹽生牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的主要因素是鹽分含量太高,對(duì)反芻動(dòng)物采食和消化產(chǎn)生抑制,養(yǎng)分利用效率較低[24]。鹽生飼草除了NaCl含量偏高外,其礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)也不均衡,如普遍缺乏鉀和磷,部分植物的鎂和硫含量偏高,但不同植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況各不相同,因此實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)適宜搭配混合飼喂,避免單一飼喂造成牲畜某些礦質(zhì)元素的缺乏或過(guò)剩。
鹽生植物由于其生境的不良條件,主要是生理干旱,使其體內(nèi)積累一些次生化合物以應(yīng)對(duì)滲透脅迫和離子脅迫,這類有機(jī)化合物中對(duì)畜牧生產(chǎn)有影響的主要是甜菜堿和草酸鹽。鹽生飼草的甜菜堿含量比較豐富,不同生育期的含量也相對(duì)比較穩(wěn)定,許多研究表明,用鹽生牧草飼喂反芻動(dòng)物能改善肉的品質(zhì),降低胴體脂肪含量,這與鹽生植物富含甜菜堿呈正相關(guān)關(guān)系[25]。草酸鹽被主要用于平衡吸收的過(guò)多的陽(yáng)離子,許多藜科植物的草酸鹽含量都接近毒性閾值[26]。草酸與鈣在體內(nèi)結(jié)合成草酸鈣沉淀從而降低了血鈣濃度,草酸鈣沉淀也會(huì)給瘤胃和腎臟帶來(lái)?yè)p害,草酸鹽也會(huì)屏蔽其它的一些礦物元素,如Mn、Fe、Cu和Zn[20]。而草酸鹽含量會(huì)隨著植物種類和生長(zhǎng)季節(jié)發(fā)生變化,如大洋洲濱黎(Atriplexnummularia)的草酸鹽含量隨著植物成熟而降低,其濃度隨著季節(jié)和生長(zhǎng)環(huán)境(土壤鹽分)的不同而不同[27],最低為3.1%,最高在7.6%~9.6%。在本研究中,鹽角草、野榆錢(qián)菠菜和紅葉藜草酸鹽含量超出飼用安全濃度,但這3種植物的鈣含量也相對(duì)較高,具有一定緩沖作用,不會(huì)對(duì)采食和動(dòng)物健康帶來(lái)影響。
一些研究結(jié)果表明,鹽生植物對(duì)重金屬有富集作用,被用于重金屬污染土地的改良[28-29]。測(cè)試的幾種鹽生植物初花期的鉻、鎘、汞、鉛、砷、銅等有害重金屬元素含量均未超出飼用安全標(biāo)準(zhǔn)[30],處于常規(guī)范圍內(nèi),長(zhǎng)期飼喂不會(huì)對(duì)動(dòng)物造成重金屬中毒危害。種植鹽生植物的鹽堿地為新墾鹽堿荒地,未受到工業(yè)和農(nóng)業(yè)污染,還有可能原因是土壤重金屬背景值比較低,植物地上部分積累的也相應(yīng)比較低。
為了取得最大的綜合收益,5種鹽生飼草利用時(shí)期不宜過(guò)早或太晚,初花期營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生物產(chǎn)量均較高,適合在此時(shí)加以開(kāi)發(fā)利用。根據(jù)5種供試鹽生植物在初花期的易消化吸收養(yǎng)分、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及次生化合物含量,其均有中到低等飼用價(jià)值,其相對(duì)飼用價(jià)值大小依次為紅葉藜>野榆錢(qián)菠菜>鹽地堿蓬>高堿蓬>鹽角草,對(duì)于鹽生植物來(lái)說(shuō),易消化吸收養(yǎng)分含量及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況比傳統(tǒng)的粗飼料相對(duì)值能夠更好地代表鹽生飼草的相對(duì)飼用價(jià)值大小。鹽生植物鹽分含量偏高,礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不均衡,部分植物草酸鹽含量超標(biāo),因此不適合直接放牧利用,宜將鹽生植物與非鹽生牧草調(diào)制成混合青貯飼料以提高鹽生植物適口性和養(yǎng)分利用效率,此外,將鹽生植物與豆科及禾本科耐鹽牧草混合種植,能有效提高混合飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,降低抗?fàn)I養(yǎng)因子含量,稀釋鹽分,提高適口性。鹽生植物體內(nèi)由于含有大量的可溶性鹽,所以在鹽生植物放牧場(chǎng)上放養(yǎng)的家畜不需要補(bǔ)飼食鹽。就這一點(diǎn)而論,鹽生植物放牧場(chǎng)優(yōu)于山地放牧場(chǎng)和其它非鹽生植物組成的放牧場(chǎng)。而且,鹽生植物富含甜菜堿,甜菜堿與改善肉的品質(zhì)密切相關(guān),因此有望利用鹽生牧草生產(chǎn)高品質(zhì)的畜產(chǎn)品。
References:
[1] 趙可夫,范海.世界上可以用海水灌溉的鹽生植物資源.植物學(xué)通報(bào),2000,17(3):282-288. Zhao K F,Fan H.Halophyte resources in the world that allow sea water irrigation.Chinese Bulletion of Botany,2000,17(3):282-288.(in Chinese)
[2] 郗金標(biāo),張福鎖,田長(zhǎng)彥.新疆鹽生植物.北京:科學(xué)出版社,2006:10. Xi J B,Zhang F S,Tian C Y.Halophytes in Xinjiang.Beijing:Science Press,2006:10.(in Chinese)
[3] 趙振勇,張科,王雷,王平,田長(zhǎng)彥.鹽生植物對(duì)重鹽漬土脫鹽效果.中國(guó)沙漠,2013,33(5):1420-1425. Zhao Z Y,Zhang K,Wang L,Wang P,Tian C Y.Desalination effect of halophytes in heavily salinized soil of Karamy,Xinjiang,China.Journal of Desert Research,2013,33(5):1420-1425.(in Chinese)
[4] Fahmy A A,Youssef K M,El Shaer H M.Intake and nutritive value of some salt-tolerant fodder grasses for sheep under saline conditions of South Sinai,Egypt.Small Ruminant Research,2010,91(1):110-115.
[5] Gul B,Ansari R,Ali H,Adan M Y,Weber D J,Nielsen B L,Koyro H W,Khan M A.The sustainable utilization of saline resources for livestock feed production in arid and semi-arid regions:A model from Pakistan.Emirates Journal of Food and Agriculture,2014,26(12):1032-1045.
[6] El Shaer H M.Halophytes and salt-tolerant plants as potential forage for ruminants in the Near East region.Small Ruminant Research,2010,91(1):3-12.
[7] Al-Shorepy S A,Alhadrami G A,El Awad A I.Development of sheep and goat production system based on the use of salt-tolerant plants and marginal resources in the United Arab Emirates.Small Ruminant Research,2010,91(1):39-46.
[8] 李新一,王加亭,韓天虎,陳剛.我國(guó)飼草料生產(chǎn)形勢(shì)及對(duì)策分析.草業(yè)科學(xué),2015,32(12):2155-2166. Li X Y,Wang J T,Han T H,Chen G.China’s fodder production situation and countermeasure analysis.Prataculture Science,2015,32(12):2155-2166.(in Chinese)
[9] 張立運(yùn),夏陽(yáng),鄒韞.內(nèi)亞的鹽生植物和鹽生植物群落.干旱區(qū)資源與環(huán)境,1993,7(1):87-94. Zhang L Y,Xia Y,Zou Y.Halophytes and halophytic communities in inner Asia.Journal of Arid Land,1993,7(1):87-94.(in Chinese)
[10] 顧峰雪,潘曉玲.中國(guó)西北干旱荒漠區(qū)鹽生植物資源與開(kāi)發(fā)利用.干旱區(qū)研究,2002,19(4):17-20. Gu F X,Pan X L.Halophyte resources and their exploitation and utilization in the arid desert regions of Northwest China.Arid Zone Research,2002,19(4):17-20.(in Chinese)
[11] 任偉重,姜華,鄭音,修玉萍.堿蓬資源的開(kāi)發(fā)價(jià)值.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(5):51-53. Ren W Z,Jiang H,Zheng Y,Xiu Y P.Resource development and utilization value forSuaedaglauce.Liaoning Agricultural Science,2011(5):51-53.(in Chinese)
[12] Sun H X,Zhou D W,Zhao C S,Wang M L,Zhong R Z,Liu H W.Evaluation of yield and chemical composition of a halophyte (Suaedaglauca) and its feeding value for lambs.Grass and Forage Science,2012,67(2):153-161.
[13] 李艷琴,徐敏云,王振海,于海良,邵長(zhǎng)虹.牧草品質(zhì)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(11):4485-4486,4546. Li Y Q,Xu M Y,Wang Z H,Yu H L,Shao C H.Research advances in evaluation of rorage quality.Journal of Anhui Agriculture Science,2008,36(11):4485-4486,4546.(in Chinese)
[14] 陳玲玲,烏艷紅,烏仁圖雅,娜日娜,白玉龍.主要栽培牧草飼用價(jià)值的比較研究.飼料研究,2013(2):74-76. Chen L L,Wu Y H,Wurentuya,Narina,Bai Y L.A comparative study of the main cultivated forage feeding value.Feed Research,2013(2):74-76.(in Chinese)
[15] 趙雅姣,田新會(huì),杜文華.飼草型黑小麥在定西地區(qū)的最佳刈割期.草業(yè)科學(xué),2015,32(7):1143-1149. Zhao Y J,Tian X H,Du W H.Studies on the optimal cutting period of forage triticale in Dingxi Area.Pratacultural Science,2015,32(7):1143-1149.(in Chinese)
[16] 王成章,王恬.飼料學(xué).北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2011:10. Wang C Z,Wang T.Feed Science.Beijing:China Agriculture Press,2011:10.(in Chinese)
[17] GB/T 21515-2008,飼料添加劑 天然甜菜堿.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[18] GB/T 9730-2007,化學(xué)試劑 草酸鹽測(cè)定通用方法.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.
[19] 龍淼,何潤(rùn)霞,劉敏躍,尚麗娟,李鵬,何建斌.飼料中草酸鹽對(duì)反芻動(dòng)物的危害及其預(yù)防.飼料工業(yè),2014,35(12):48-50. Long M,He R X,Liu M Y,Shang L J,Li P,He J B.Hazzard and its prevention of oxalate in feed for ruminants.Feed Industry,2014,35(12):48-50.(in Chinese)
[20] 馮仰廉.反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué).北京:科學(xué)出版社,2006. Feng Y L.Ruminant Nutrition.Beijing:Science Press,2006.(in Chinese)
[21] 李慧.甜菜堿的作用及測(cè)定方法.吉林畜牧獸醫(yī),2012(6):24-26. Li H.Function and determination of betaine.Jilin Animal Husbandry and Veterinary Medicine,2012(6):24-26.(in Chinese)
[22] Badri M A,Hamed A I.Nutrient value of plants in an extremely arid environment (Wadi Allaqi Biosphere Reserve,Egypt).Journal of Arid Environments,2000,44(3):347-356.
[23] Norman H C,Friend C,Masters D G,Rintoul A J,Dynes R A,Wiliams I H.Variation within and between two saltbush species in plant composition and subsequent selection by sheep.Australian Journal of Agricultural Research,2004,55(9):999-1007.
[24] Ben Salem H,Norman H C,Nefzaoui A.Potential use of oldman saltbush (AtriplexnummulariaLindl.) in sheep and goat feeding.Small Ruminant Research,2010,91(1):13-28.
[25] Fernandez C,Gallego L,Lopez-Bote C J.Effect of betaine on fat content in growing lambs.Animal Feed Science and Technology,1998,73(3-4):329-338.
[26] Masters D G,Norman H C,Dynes R A.Opportunities and limitations for animal production from saline land.Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,2001,14:199-211.
[27] Abu-Zanat M M,Al-Hassanat F M,Alawi M,Ruyle G B.Oxalate and tannins assessment inAtriplexhalimusL. andA.nummulariaL.Journal of Range Management,2003,73(3-4):329-338.
[28] 陳雷,楊亞洲,鄭青松,張春銀,王爽,許彩云,葛瀅.鹽生植物堿蓬修復(fù)鎘污染鹽土的研究.草業(yè)學(xué)報(bào),2014,23(2):171-179. Chen L,Yang Y Z,Zheng Q S,Zhang C Y,Wang S,Xu C Y,Ge Y.Phytoremediation of Cd polluted saline soils by the halophyteSuaedasalsa.Acta Prataculturae Sinica,2014,23(2):171-179.(in Chinese)
[29] 李超峰,葛寶明,姜森顥,唐伯平.堿蓬對(duì)鹽堿及污染土壤生物修復(fù)的研究進(jìn)展.土壤通報(bào),2014,45(4):1014-1019. Li C F,Ge B M,Jiang S H,Tang B P.Review on remedial effect ofSuaedasalsaon saline and polluted soils.Chinese Journal of Soil Science,2014,45(4):1014-1019.(in Chinese)
[30] 張麗英.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù).北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2007:245-264. Zhang L Y.Feed Analysis and Feed Quality Detection Technology.Beijing:China Agricultural University Press,2007:245-264.(in Chinese)
(責(zé)任編輯 張瑾)
Feeding value evaluation of Xinjiang five chenopod halophytes
Li Mei-mei1,2, Wu Guo-hua3, Zhao Zhen-yong1, Tu Jin-na4, Tian Chang-yan1
(1.State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology, Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, China;2.College of Rescourses and Environment University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;3.Shi-zui-shan Seed Control Station, Shizuishan 753000, China;4.Landscaping Administration Bureau of Karamay district, Karamay 834000, China)
This study aimed to determine the suitable harvest time and evaluate the feeding value of five cultivated chenopod annual halophytic forage grasses (Chenopodiumrubrum,Atriplexaucheri,Suaedasalsa,Salicorniaeuropaea, andSuaedaaltissima) that sampled from Xinjiang saline-alkali soil. Plants samples were analysed for nutritional component contents during three different growth periods: nutrient absorption, blooming, and fruiting periods. The results showed that the nutritive value of the five halophytic plants were highest in the blooming period. Furthermore, their above-ground biomass in dry matter was adequate and supported significant livestock production and, therefore, we determined that the suitable time to use the halophytic grass as fine forage feed was in the blooming period. Compared with alfalfa in the blooming period, the feeding value ofC.rubrumwas the highest, followed byA.aucheri,S.salsa, andS.altissimain that order whileS.europaeahad the lowest value. Considering the secondary metabolic compounds with positive or negative effects on the fodder feeding value,C.rubrum,A.aucheri, andS.altissimawere rich in betaines, at approximately 7%. The oxalate content ofS.europaea,C.rubrum, andA.aucheriexceeded the safe concentration. In summary, all the five halophytes showed the potential to be the sources of livestock fodders, but their use as the sole feed for extended periods should be avoided.
halophytes; feeding value;Chenopodiumrubrum;Atriplexaucheri;Suaedasalsa;Suaedaaltissima;Salicorniaeuropaea
Tian Chang-yan E-mail:tianchy@ms.xjb.ac.cn.
10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0245
2016-05-10接受日期:2016-11-03
中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目課題(KSZD-EW-Z-022-03);中國(guó)科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃(STS)課題(KFJ-EW-STS-061-1);荒漠與綠洲生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題(Y371162)
李梅梅(1989-),女(回族),新疆伊犁人,碩士,主要從事鹽生植物生物利用研究。E-mail:770858450@qq.com
田長(zhǎng)彥(1961-),男,新疆烏魯木齊人,研究員,碩士,主要從事鹽堿土改良和鹽生植物開(kāi)發(fā)利用方面的研究。E-mail:tianchy@ms.xjb.ac.cn
S816.15
A
1001-0629(2017)2-0361-08
李梅梅,吳國(guó)華,趙振勇,涂錦娜,田長(zhǎng)彥.新疆5種藜科鹽生植物的飼用價(jià)值.草業(yè)科學(xué),2017,34(2):361-368.
Li M M,Wu G H,Zhao Z Y,Tu J N,Tian C Y.Feeding value evaluation of Xinjiang five chenopod halophytes.Pratacultural Science,2017,34(2):361-368.