4份苜蓿材料在3個(gè)生態(tài)區(qū)的營養(yǎng)成分含量比較

朱新強(qiáng) 師尚禮 張新穎 南麗麗

摘要： 對生長在武威、榆中、天水3個(gè)生態(tài)區(qū)的4份苜蓿材料清水紫花苜蓿、隴東紫花苜蓿、野生黃花苜蓿和甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿營養(yǎng)成分進(jìn)行測定，結(jié)果表明，同一苜蓿材料的營養(yǎng)成分含量在不同生態(tài)區(qū)呈顯著差異。武威生態(tài)區(qū)的粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、鎂、P等指標(biāo)含量都較其他2個(gè)生態(tài)區(qū)高，說明外界環(huán)境因素對苜蓿的營養(yǎng)成分含量的高低具有主導(dǎo)作用；4份苜蓿材料都有較高的營養(yǎng)價(jià)值，清水紫花苜蓿作為一個(gè)新的品種，在3個(gè)生態(tài)區(qū)的粗蛋白含量都較高，粗纖維和粗脂肪含量較低，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。

關(guān)鍵詞： 苜蓿；生態(tài)區(qū)域；營養(yǎng)品質(zhì)；礦質(zhì)元素

中圖分類號(hào)： S 551.033文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1009-5500(2011)04-0005-05

苜蓿(Medicago sativa)是一種優(yōu)質(zhì)的多年生豆科牧草，它不僅營養(yǎng)價(jià)值高，適口性好，而且適應(yīng)性強(qiáng)，抗寒耐旱，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境、防止水土流失具有良好的生態(tài)效益^[1]。反映苜蓿營養(yǎng)價(jià)值高低的重要指標(biāo)是粗蛋白質(zhì)含量、粗纖維含量和灰分含量^[2]，而鈣、磷等也是重要的評價(jià)指標(biāo)。粗蛋白質(zhì)（CP）表示牧草能夠滿足動(dòng)物蛋白質(zhì)需求的能力；粗脂肪（EE）是熱能的主要原料，具有芳香氣味，在牧草適口性上很重要的；粗灰分（CASH）代表牧草中的礦物質(zhì)；無氮浸出物（NFE）即可溶性碳水化合物，是牧草的重要熱能來源之一，其含量的多少直接影響青貯牧草的質(zhì)量；鈣和磷是家畜礦物營養(yǎng)中密切相關(guān)的兩個(gè)元素。這些物質(zhì)含量越高，

牧草品質(zhì)越好。中性洗滌纖維（NDF）含量的高低直接影響家畜采食率，含量高，則適口性差。酸性洗滌纖維（ADF）含量則影響家畜對牧草的消化率 ^[3,4]。牧草營養(yǎng)品質(zhì)分析是牧草品質(zhì)鑒定的重要內(nèi)容，可以為牧草的選育及合理利用提供重要依據(jù)。其中，粗蛋白質(zhì)、粗纖維含量是反映牧草營養(yǎng)價(jià)值高低的重要指標(biāo)。粗蛋白質(zhì)含量高，粗纖維含量低，營養(yǎng)價(jià)值高；反之，粗蛋白含量低，粗纖維含量高，營養(yǎng)價(jià)值低^[5-7]。

通過對清水紫花苜蓿（M. sativa cv.Qingshui）、隴東紫花苜蓿（M. sativa cv.Longdong）、甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿（M. varia cv.Gannong No.2）和野生黃花苜蓿（M. falcata）在不同生態(tài)區(qū)的營養(yǎng)成分測定，對4份苜蓿材料在不同生態(tài)區(qū)的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行分析，為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)苜蓿的引種與選育提供一定的理論參考。

1 材料和方法

1.1 3個(gè)試驗(yàn)區(qū)自然概況

甘肅武威試驗(yàn)地設(shè)在武威市黃羊鎮(zhèn)甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗(yàn)站，位于河西走廊東端，地處N 37°23′~38°12′，E 101°59′~103°23′，市區(qū)平均海拔1 632 m。武威是典型的大陸性氣候，屬冷溫帶干旱區(qū)，年均降水量160 mm，年平均氣溫為7.8 ℃，極端氣溫最高為36.6 ℃，最低-29.8 ℃。蒸發(fā)量1 400～3 010 mm，該區(qū)屬于干旱灌區(qū)。

甘肅榆中試驗(yàn)地設(shè)在蘭州市榆中縣和平鎮(zhèn)，地處N 36°31′，E 103°53′，海拔1 517.3～2 067.2 m。屬溫帶半干旱大陸性氣候，年均溫7.9 ℃，年降水量200～320 mm，年均蒸發(fā)量1 486.5 mm。四季分明，氣候溫和干旱，光照充足。

甘肅天水試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在天水市中灘鄉(xiāng)，位于甘肅省東南部，地處N 34°05′~35°10′、E 104°35′~106°44′，市區(qū)平均海拔1 100 m，屬大陸性暖溫帶半濕潤氣候，年平均氣溫為11.5 ℃。年平均降水量574 mm，年均日照2 100 h。氣候溫和，四季分明，日照充足，降水適中(表1)。

1.2 供試材料與設(shè)計(jì)

4份供試材料Ⅰ清水紫花苜蓿、Ⅱ隴東紫花苜蓿、Ⅲ甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿種子來源于甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院、Ⅳ野生黃花苜蓿來源于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所提供。

采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，各材料3次重復(fù)；播深2 cm，行距30 cm，小區(qū)面積3.0 m×5.0 m，相鄰2小區(qū)種植間隔0.5 m的保護(hù)行，播種量30 kg/hm2。于苜蓿初花期進(jìn)行采樣，每小區(qū)隨機(jī)選30株，置于70 ℃烘箱中烘48 h，然后粉碎混勻備用。

表1 各生態(tài)區(qū)土壤化學(xué)成分

Table 1 Soil chemical components in different ecological areas

1.3 測定指標(biāo)和方法

水分含量按GB/T14769-93常壓加熱干燥法測定；粗蛋白質(zhì)含量按GB/T14771-93凱氏定氮法測定；粗脂肪含量按GB/T14772-93索氏提取法測定；粗灰分含量按GB/T14770-93灼燒法測定；粗纖維含量按GB/T 6434-1994酸堿洗滌法測定；鈣、鎂按GB/T6436-92 EDTA絡(luò)合滴定法測定；P按GB/T6437-92鉬銻抗比色法測定。

無氮浸出物(%)=100%-（粗脂肪%+粗纖維%+粗蛋白%+粗灰分%）^[8,9]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，DPS進(jìn)行方差分析^[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同苜蓿材料在不同生態(tài)區(qū)粗蛋白含量

粗蛋白對于動(dòng)植物來說均是不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，其主要由純蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)含氮物組成，表示牧草能夠滿足動(dòng)物蛋白質(zhì)需求的能力。圖1可以看出，除隴東苜蓿在各試驗(yàn)點(diǎn)差異不顯著外，其他苜蓿材料在不同生態(tài)區(qū)粗蛋白含量差異顯著。4份苜蓿材料粗蛋白含量在武威種植區(qū)均最高。清水苜蓿，隴東苜蓿和黃花苜蓿在武威、榆中、天水3個(gè)生態(tài)區(qū)域粗蛋白含量出現(xiàn)高-低-高的變化，說明苜蓿粗蛋白含量的高低明顯受外界環(huán)境因素的影響。同一生態(tài)區(qū)各材料在粗蛋白含量也不相同。在武威和天水，清水苜蓿粗蛋白含量較高；在榆中，隴東苜蓿粗蛋白含量最高為21.68%，其次，清水苜蓿，黃花苜蓿含量最低。

2.2 不同苜蓿材料在不同生態(tài)區(qū)粗纖維含量

4份苜蓿材料粗纖維含量在不同生態(tài)區(qū)差異顯著(P＜0.05)，各材料在武威粗纖維含量均是最高，其次，榆中，天水最低，可以看出區(qū)域性環(huán)境的不同對苜蓿的粗纖維含量也起著主導(dǎo)性的作用。而武威的隴東和黃花苜蓿粗纖維含量高于清水紫花苜蓿和甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿，黃花苜蓿最高，為46.50%，甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿最低，為42.03%；榆中生態(tài)區(qū)的隴東苜蓿粗纖維含量最高，甘農(nóng)2號(hào)苜蓿最低；而天水生態(tài)區(qū)的粗纖維含量，黃花苜蓿最高，為38.10%，最低的是甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿，為32.93%。4個(gè)苜蓿材料中，甘農(nóng)2號(hào)苜蓿粗纖維含量在各生態(tài)區(qū)均是最低，黃花和隴東苜蓿含量較高(圖2)。

2.3 不同苜蓿材料在不同生態(tài)區(qū)粗脂肪含量

4份苜蓿材料的粗脂肪含量在不同生態(tài)區(qū)的變化規(guī)律與粗蛋白的變化相似，均是武威最高，榆中最低，武威平均含量為4.54%，榆中為3.48%，天水為4.08%；隴東苜蓿在武威和天水含量差異不顯著，其他3個(gè)苜蓿材料在各生態(tài)區(qū)差異顯著。而同一生態(tài)區(qū)不同苜蓿材料粗脂肪含量也不同，在武威，黃花苜蓿粗脂肪含量明顯高于其他3個(gè)材料，為5.16%，比最低的清水苜蓿高1.00%；在榆中，甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿最高為3.74%，清水苜蓿最低為3.30%；隴東苜蓿和黃花苜蓿粗脂肪含量在天水是較高。清水苜蓿粗脂肪含量在3個(gè)生態(tài)區(qū)均是最低的(圖3)。

圖1 不同生態(tài)區(qū)、不同苜蓿材料粗蛋白含量差異

Fig.1 Protein contents comparison of the alfalfa materials in different ecological areas

圖2 不同生態(tài)區(qū)、不同苜蓿材料粗纖維含量差異

Fig.2 Crude fiber comparison of the alfalfa materials in different ecological areas

圖3 不同生態(tài)區(qū)、不同苜蓿材料粗脂肪含量差異比較

Fig.3 Crude fat comparison of the alfalfa materials in different ecological areas

2.4 礦質(zhì)元素分析

動(dòng)物的礦物質(zhì)營養(yǎng)多來自每天消耗的飼飼料，因此，植物中礦物質(zhì)含量的多少是影響家畜礦物質(zhì)攝入量的決定性因素。飼料礦物質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的大小直接影響動(dòng)物的健康和生產(chǎn)力水平，因此，研究苜蓿礦物質(zhì)含量是相當(dāng)重要的^[11]。磷對促進(jìn)有機(jī)磷化物和蛋白質(zhì)的合成有明顯作用；鈣可與氫、銨、鋁、鈉等離子形成拮抗作用，避免這類離子對牧草的不利影響，同時(shí)，鈣和磷在家畜礦質(zhì)營養(yǎng)中具有非常重要的地位，對于家畜的骨骼發(fā)育與維護(hù)方面有著積極的作用；鎂可促進(jìn)植物的呼吸作用和氮代謝與蛋白質(zhì)的合成過程。表2反映了4份苜蓿材料不同礦質(zhì)元素的含量。

表2 不同生態(tài)區(qū)、不同苜蓿材料礦質(zhì)元素含量

Table 2 Mineral elements contents of the alfalfa materials in different ecological areas%

注:同列不同小寫字母表示草種間差異顯著(P＜0.05)

在武威4份苜蓿材料中Mg的含量沒有顯著性差異，隴東苜蓿最高為0.49%，黃花苜蓿最低為0.38%；清水紫花苜蓿和甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿的Ca含量與隴東苜蓿，黃花苜蓿有著顯著差異，黃花苜蓿為1.34%，清水紫花苜蓿和甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿都為1.60%；而4種苜蓿的磷含量有著顯著性差異(P＜0.05)，其中，黃花苜蓿最高，為0.25%，隴東苜蓿為0.22%。在榆中，清水和黃花苜蓿鎂含量都較高，與甘農(nóng)2號(hào)和隴東苜蓿差異顯著；鈣含量甘農(nóng)2號(hào)含量最高，為1.84%，清水紫花苜蓿最低，為1.28%。天水的黃花苜蓿鎂的含量最低，僅為0.21%，清水紫花苜蓿為0.27%；4份材料鈣的含量有顯著差異，黃花苜蓿最高為1.02%，清水紫花苜蓿最低為0.90%；磷的含量，黃花苜蓿最高，為0.23%，其他3份材料均為0.22%。

在3個(gè)生態(tài)區(qū)，4份苜蓿材料鎂含量總體呈現(xiàn)出武威＞榆中＞天水，武威鎂平均為0.45%，天水為0.27%；鈣含量為榆中＞武威＞天水，反映出外界環(huán)境對鎂，鈣這2個(gè)指標(biāo)都有較強(qiáng)的影響；而磷在3個(gè)生態(tài)區(qū)含量沒有差異，榆中和武威為0.23%，天水為0.22%，表明外界環(huán)境對植物體內(nèi)磷含量影響不大，植株體內(nèi)磷含量可能主要由植株自身吸收差異和土壤中磷含量所影響的。

表3 不同生態(tài)區(qū)其他營養(yǎng)成分含量

Table 3 Contents of other nutrients in different ecological areas

2.5 不同生態(tài)區(qū)其他營養(yǎng)成分分析

4份苜蓿材料粗灰分含量差異顯著（P<0.05），黃花苜蓿最高，為7.78%，其次，清水紫花苜蓿和甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿，最低為隴東苜蓿6.26%；干物質(zhì)含量4個(gè)品種差異不顯著，都在92.40%；無氮浸出物含量甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿最高，為23.21%，黃花苜蓿最低16.77%。榆中生態(tài)區(qū)4份苜蓿材料的粗灰分，干物質(zhì)和無氮浸出物含量差異顯著（P<0.05），清水紫花苜蓿的粗灰分含量較高，而隴東苜蓿的干物質(zhì)含量較高。天水的清水紫花苜蓿和黃花苜蓿粗灰分含量顯著高于其他2種，清水最高，為8.05%，甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿最低，為7.28%；干物質(zhì)和無氮浸出物的含量均是甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿最高，隴東苜蓿次之，黃花苜蓿最低，差異顯著（P<0.05）?？傮w分析，4份苜蓿材料粗灰分的平均值榆中最高，為8.03%，其次，是天水，最后是武威，為7.09%；而干物質(zhì)的平均含量則是天水＞武威＞榆中；無氮浸出物則是天水最高，榆中次之，武威最低。這表明外界環(huán)境對這3個(gè)指標(biāo)都有較強(qiáng)的影響。

3 討論與結(jié)論

4份苜蓿材料營養(yǎng)成分的測定結(jié)果表明，不同生態(tài)區(qū)、不同材料苜蓿的營養(yǎng)成分含量均有所不同。

(1)外界環(huán)境因素對苜蓿的營養(yǎng)成分含量有著重要的影響作用。武威海拔較高，光照充足，晝夜溫差大，雨水少，氣候較干燥，而粗蛋白、粗纖維、粗脂肪3個(gè)指標(biāo)在這個(gè)生態(tài)區(qū)都是最高的，表明海拔高，晝夜溫差大，干燥少雨等外界環(huán)境促使植株體內(nèi)積累更多的粗蛋白、粗脂肪來維持植株正常的營養(yǎng)需要和良好的適口性，較高的粗纖維則是保護(hù)自身的生長，抵御干旱和晝夜溫差大對植株帶來的危害；榆中生態(tài)區(qū)較武威海拔低，雨水相對較多，天水海拔是3個(gè)生態(tài)區(qū)中最低的，年降水最多，粗蛋白和粗脂肪含量天水高于榆中，粗纖維含量榆中高于天水，這說明雨水充足的生態(tài)區(qū)苜蓿可以積累較多的粗蛋白、粗脂肪來提高其營養(yǎng)價(jià)值。由此看出，外界環(huán)境的差異，對苜蓿粗蛋白、粗纖維、粗脂肪的含量有著明顯的影響，不同生態(tài)區(qū)苜蓿營養(yǎng)成分含量差異顯著。而在粗灰分、干物質(zhì)、無氮浸出物3個(gè)營養(yǎng)成分含量中，天水的苜蓿材料含量則相對較高。

(2)清水紫花苜蓿粗蛋白含量在不同生態(tài)區(qū)都較高，粗纖維含量處于中等水平，比隴東苜蓿和黃花苜蓿較低，由此可以看出，清水紫花苜蓿的營養(yǎng)價(jià)值較好，適口性好，有利于家畜的采食和消化。黃花苜蓿的粗纖維和粗脂肪含量在3個(gè)生態(tài)區(qū)都比較高的，甘農(nóng)2號(hào)雜花苜蓿的粗纖維含量在3個(gè)生態(tài)區(qū)最低，清水紫花苜蓿的粗脂肪含量在3個(gè)生態(tài)區(qū)最低。

(3)磷、鈣、鎂是植物體內(nèi)的基本營養(yǎng)物，是植物營養(yǎng)成分的重要指標(biāo)，其含量直接關(guān)系著植物的生長發(fā)育水平。Ca、Mg含量在武威和榆中都較高，天水含量較低；P含量在3個(gè)生態(tài)區(qū)相近，榆中和武威都為0.23%，天水為0.22%，表明外界環(huán)境對植物體內(nèi)P含量影響較小。

(4)在生產(chǎn)實(shí)踐中，影響粗蛋白含量的因素很多，如品種、地理環(huán)境、氣候、貯藏等，因此，解決粗纖維、粗蛋白和干物質(zhì)之間的矛盾是實(shí)現(xiàn)苜蓿高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵問題。

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Nutrient quality analysis of 4 alfalfa materials grown in 3 ecological areas

ZHU Xin-qiang1,SHI Shang-li1,ZHANG Xin-ying2,NAN Li-li1

(College of Pratacultural Science,Gansu Agricultural University;Key Laboratory of Grassland Ecosystem,Ministry of Education;Sino-U.S.Centers for Grazingland Ecosystem Sustainability,Lanzhou730030,China;2. Poverty Alleviation Offiec Gansu Provinec,Lanzhou730070,China)

Abstract: The nutrient component determination of the 4 alfalfa materials(Medicago sativa cv.Qingshui,M.sativa cv.Longdong,M.sativa cv.Gannong NO.2 and M.falcate)grown in Wuwei,Yuzhong and Tianshui was conducted.The result indicated that there was significant difference among different materials.Higher crude protein,crude fiber,crude fat,magnesium and P contents were found in Wuwei,which indicated that the environmental factors played an important role in nutrient components of alfalfa.All the 4 materials were found with higher nutrient value,as a new variety,Qingshui alfalfa was found with higher crude protein content among the 3 ecological areas,and with lower crude fiber and crude fat content.

Key words: Medicago ；ecological area；nutrient quality；mineral elements