水稻莖、葉的營(yíng)養(yǎng)含量及留茬高度對(duì)稻草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

陳明霞，黃艷芳，崔衛(wèi)東，馮帆，劉秦華，張建國

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州510642）

水稻（Oryzasativa）是我國主要的糧食作物，其副產(chǎn)物稻草約占全國年產(chǎn)秸稈總量的2／5，主要集中在華東、華南和華中地區(qū)。近年來，隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展，奶牛、肉牛和羊日糧中稻草的利用逐漸增加［1，2］。另外，在作物種植、生長(zhǎng)期間，因家畜無處放牧，飼料短缺，用稻草飼喂家畜不僅可以維持其體質(zhì)，而且可以解決稻草緩慢分解或焚燒造成污染的問題。許多國家對(duì)稻草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)由于稻草致密的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)以及特有的嗜硅特性，使其粗纖維含量高、粗蛋白含量低，礦物質(zhì)和微量元素嚴(yán)重不足，直接飼喂效果差［3，4］。近年來，我國有部分關(guān)于全株水稻營(yíng)養(yǎng)含量的報(bào)道，范傳廣等［5，6］研究發(fā)現(xiàn)水稻各營(yíng)養(yǎng)成分之間，除粗灰分與硅酸含量呈極顯著正相關(guān)之外，其他成分之間均無顯著相關(guān)性，這可能是由于控制水稻飼用營(yíng)養(yǎng)成分的基因沒有基因連鎖或一因多效，他們還對(duì)6個(gè)水稻品種的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)天優(yōu)998和華粳秈74的產(chǎn)量和粗蛋白含量高，粗灰分含量低，營(yíng)養(yǎng)較好；張佩華［7］將不同水稻品種在成熟的不同階段收割，研究不同水稻品種在不同收割階段的植株形態(tài)及化學(xué)成分，發(fā)現(xiàn)湘早秈24株高、穗長(zhǎng)、葉面積和粗蛋白均好于其他2個(gè)品種。

稻草通常被列為低質(zhì)粗料，但其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值變化很大。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)稻草幾乎可以滿足反芻家畜維持能量需要，而中等或劣等稻草則不能滿足其需要。為了更好利用稻草資源，繼續(xù)對(duì)其營(yíng)養(yǎng)特性及影響因素等的研究是十分必要的。對(duì)于普通牧草來說，一般植株的稍部比底部、葉比莖更易消化，但Hart和 Wanapat［8］發(fā)現(xiàn)，稻茬的消化率比稻草高（49%比42%），這可能是因?yàn)榈绢愒谄浒l(fā)育晚期還會(huì)出現(xiàn)新的分蘗，甚至當(dāng)籽實(shí)成熟時(shí)，植株底部還是青綠的。除此之外，留茬高度也會(huì)影響莖葉比，而稻草莖、葉的化學(xué)成分及消化率存在較大差異，所以留茬高度會(huì)影響稻草的品質(zhì)及產(chǎn)量。因此，從不同高度刈割稻草，其化學(xué)成分可能不同，所以，研究留茬高度對(duì)稻草品質(zhì)的影響對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐具有重要意義。

本研究為了更合理地利用稻草，了解其莖、葉的營(yíng)養(yǎng)特性，對(duì)5個(gè)水稻品種莖、葉的營(yíng)養(yǎng)含量和干物質(zhì)消化率以及收割時(shí)留茬高度對(duì)稻草養(yǎng)分含量的影響進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

泰優(yōu)99、渝香203、豐優(yōu)22、Ⅱ優(yōu)368和培雜泰豐5個(gè)水稻品種在廣東省種植產(chǎn)量都較高，是種植面積較大的品種，于2008年7月26日在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)播種，而后移植，每個(gè)品種設(shè)3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的面積為2 m×4m，株行距20cm×15cm，常規(guī)管理。

1.2 試驗(yàn)處理

本研究通過2個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行，試驗(yàn)1比較5個(gè)水稻品種莖與葉的營(yíng)養(yǎng)特性。試驗(yàn)2研究3個(gè)留茬高度（0，10和20cm）對(duì)5個(gè)水稻品種稻草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 調(diào)查方法 在水稻黃熟期，每小區(qū)隨機(jī)取面積為1m×1m的樣點(diǎn)測(cè)產(chǎn)。各樣點(diǎn)取5株，調(diào)查其分蘗數(shù)和株高，取6株按莖、葉、穗分開，測(cè)定各部位組成比例，將莖、葉分別切短為2～3cm，混合均勻，測(cè)定其營(yíng)養(yǎng)成分及干物質(zhì)消化率。另外，每小區(qū)分別以0，10和20cm的刈割高度取2～3kg，進(jìn)行人工脫粒，然后將稻草切短至2～3cm，分析其營(yíng)養(yǎng)含量。

1.3.2 分析方法 株高取其自然高度，即由基地表到最高劍葉頂點(diǎn)的距離。分蘗數(shù)為水稻在地表以下或近地面處發(fā)生的分枝［9］。干物質(zhì)含量采用70℃干燥法測(cè)定；粗灰分含量采用灼燒法測(cè)定［10］；粗纖維、中性洗滌纖維的含量采用濾袋法測(cè)定［5］；粗蛋白含量采用凱氏定氮法測(cè)定（定氮儀KDN－103F，上海纖檢儀器有限公司）；粗脂肪含量采用乙醚浸提法測(cè)定（SLF－06，杭州托普儀器有限公司）；可溶性碳水化合物（water soluble－carbohydrates，WSC）含量采用蒽酮－硫酸法測(cè)定［11］；無氮浸出物采用傳統(tǒng)公式得出，無氮浸出物（%DM）＝100－（粗灰分＋粗蛋白質(zhì)＋粗脂肪＋粗纖維）（%DM）；干物質(zhì)消化率則采用尼龍袋法測(cè)定樣品在瘤胃內(nèi)72h的減少量［12，13］。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

采用Excel和SPSS 13.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。不同水稻的農(nóng)藝性狀使用單因素方差分析，不同品種莖、葉的營(yíng)養(yǎng)含量、消化率和不同刈割高度稻草的營(yíng)養(yǎng)含量使用雙因素方差分析，并用Duncan法對(duì)均值進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水稻品種的農(nóng)藝性狀

本試驗(yàn)所選的5個(gè)水稻品種在廣東省產(chǎn)量較高，是可以大面積推廣的食用稻品種，5個(gè)品種在株高、分蘗數(shù)、葉量或產(chǎn)量方面各有不同，具有一定的多樣性（表1）。5個(gè)品種的平均單株莖重、穗重及莖葉比差異不顯著（P＞0.05）。豐優(yōu)22和培雜泰豐的單株干重較高，超過了37g。

表1 不同水稻品種的農(nóng)藝性狀Table 1 Agronomic trait of different rice varieties

2.2 不同水稻品種莖、葉的營(yíng)養(yǎng)含量

水稻品種對(duì)粗蛋白含量有顯著影響（P＜0.05），對(duì)粗脂肪和粗灰分含量影響極顯著（P＜0.01）（表2）；莖葉部位除對(duì)粗纖維含量無顯著影響外，對(duì)其他指標(biāo)都達(dá)到極顯著（P＜0.01）；品種和部位間互作只在粗纖維和粗灰分含量上顯著（P＜0.05）。所有水稻品種葉的粗蛋白、粗灰分和粗脂肪含量比莖高，且除渝香203和豐優(yōu)22的粗脂肪外，都達(dá)到了顯著（P＜0.05）；葉的無氮浸出物含量比莖低，且渝香203、培雜泰豐、豐優(yōu)22和Ⅱ優(yōu)368的莖、葉差異顯著（P＜0.05）。豐優(yōu)22莖、葉的粗蛋白含量均為最高（7.31%DM和3.78%DM），莖的粗蛋白含量與泰優(yōu)99以外的其他水稻品種差異顯著（P＜0.05），葉的粗蛋白含量與泰優(yōu)99、Ⅱ優(yōu)368以外的品種差異顯著（P＜0.05）。泰優(yōu)99莖的粗纖維含量顯著高于其他幾個(gè)品種，不同水稻品種間葉的無氮浸出物含量無顯著差異（P＞0.05），渝香203莖的無氮浸出物含量最高（56.38%DM），且顯著高于泰優(yōu)99（P＜0.05）。

表2 不同水稻品種莖、葉的營(yíng)養(yǎng)含量Table 2 Nutrient contents of leaf and stem for different varieties

圖1 不同水稻品種莖、葉的干物質(zhì)消化率Fig.1 The dry matter digestibility of stem and leaf for different rice varieties

2.3 不同水稻品種莖、葉的消化率

不同水稻品種間葉的干物質(zhì)消化率差異不顯著（P＞0.05），莖的干物質(zhì)消化率差異顯著（P＜0.05）（圖1）。所有水稻品種莖的干物質(zhì)消化率均高于葉（P＜0.05）。豐優(yōu)22莖的干物質(zhì)消化率與培雜泰豐和泰優(yōu)99差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于渝香203和Ⅱ優(yōu)368（P＜0.05）。培雜泰豐莖的干物質(zhì)消化率也顯著高于渝香203和Ⅱ優(yōu)368（P＜0.05）。

2.4 不同留茬高度稻草的營(yíng)養(yǎng)含量

品種只對(duì)中性洗滌纖維有極顯著影響（P＜0.01），豐優(yōu)22和Ⅱ優(yōu)368的中性洗滌纖維含量較低，與其他水稻品種差異顯著（P＜0.05）（表3）。留茬高度也只對(duì)中性洗滌纖維有顯著影響（P＜0.05），留茬高度20cm時(shí)，中性洗滌纖維含量趨于增加。

表3 不同留茬高度稻草的營(yíng)養(yǎng)含量Table 3 Nutrient contents of rice straw harvested at different cutting height

3 討論

3.1 莖、葉的營(yíng)養(yǎng)含量及消化率

作物隨著成熟期的接近，尤其是種子灌漿后，細(xì)胞中可溶性碳水化合物主要轉(zhuǎn)化為細(xì)胞壁不可溶大分子纖維結(jié)構(gòu)，整個(gè)植株?duì)I養(yǎng)體的纖維化程度明顯增加，這表明更易于消化的內(nèi)容物含量較少［14，15］，水稻也是如此，所以，稻草的纖維素、半纖維素及木質(zhì)素含量較高。一些國家對(duì)稻草的化學(xué)成分進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其營(yíng)養(yǎng)成分變化很大，稻草的中性洗滌纖維含量較高，一般為61%～86%DM，粗蛋白含量一般較低（平均值4.1%），變異范圍較大（2.2%～9.5%）。本研究所選的5個(gè)水稻品種的中性洗滌纖維為62.19%～67.25%DM，在61%～86%DM范圍的低含量一側(cè)，粗蛋白含量為4.93%～6.37%DM，高于4.1%，品質(zhì)較好。水稻品種間粗纖維含量無顯著差異，粗蛋白含量差異顯著，其中豐優(yōu)22的粗蛋白含量最高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較好。

對(duì)于多數(shù)牧草而言，葉比莖更易消化，葉越多（莖葉比越低），飼用價(jià)值可能越好［16］。水稻則有所不同，Winugroho［17］測(cè)定稻草不同部位的體外有機(jī)物消化率，發(fā)現(xiàn)節(jié)間的消化率54%（42%～77%）與葉片的消化率52%（45%～60%）相近，而葉鞘的消化率45%（38%～56%）較低。Sannasgala和Jayasuriya［18］測(cè)定了9種稻草的體外有機(jī)物消化率，發(fā)現(xiàn)葉片的消化率32%（20%～52%）與葉鞘的消化率31%（20%～45%）相近，而節(jié)間的消化率44%（35%～50%）比葉片和葉鞘高。本試驗(yàn)也得出了與其相同的結(jié)果，水稻莖的干物質(zhì)消化率高于葉，不同水稻品種莖的干物質(zhì)消化率差異顯著，其中以豐優(yōu)22的消化率最高。本研究所測(cè)的消化率總體偏高，這可能與所取稻草是收割后立即干燥分析，沒有在野外堆放有關(guān)；另外，可能72h測(cè)定時(shí)間相對(duì)于動(dòng)物實(shí)際消化時(shí)間偏長(zhǎng)。但作為相對(duì)比較，所測(cè)得的消化率應(yīng)該完全可以反映它們的消化難易程度，可以作為可靠的參考指標(biāo)。

3.2 留茬高度對(duì)稻草營(yíng)養(yǎng)含量的影響

在我國尚未看到關(guān)于留茬高度對(duì)稻草品質(zhì)影響的報(bào)道，僅有留茬高度對(duì)再生稻稻米產(chǎn)量的研究報(bào)道［19，20］。研究發(fā)現(xiàn)，一般牧草的留茬高度為6～8cm［21，22］。在本試驗(yàn)中，除中性洗滌纖維含量外，不同品種的留茬高度對(duì)稻草的各種營(yíng)養(yǎng)含量均無顯著影響，說明留茬高度對(duì)稻草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響不大。留茬越低，稻草的收量越大，但留茬過低會(huì)混入土壤、石礫等影響稻草利用，因此在收獲時(shí)，留茬高度以保證不混入泥土即可（約3～5cm）。

4 結(jié)論

豐優(yōu)22的粗蛋白、纖維含量及莖、葉消化率等指標(biāo)最好，株高、產(chǎn)量也較高，比其他4個(gè)品種更有飼用價(jià)值。水稻葉的粗蛋白質(zhì)含量比莖高，無氮浸出物含量和干物質(zhì)消化率比莖低。留茬高度對(duì)稻草營(yíng)養(yǎng)含量影響不大，水稻收割應(yīng)留茬3～5cm，以便增加產(chǎn)量。

［1］洪紱曾.談?wù)勶暳献魑锖湍敛菖c種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的問題［J］.作物雜志，2000，2：1－4.

［2］張建國，劉向東，曹致中，等.飼料稻研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2008，17（5）：151－155.

［3］湯麗琳，夏先林，張麗，等.不同處理方法對(duì)稻草營(yíng)養(yǎng)成分影響研究［J］.草業(yè)科學(xué)，2002，19（7）：26－29.

［4］Leche T F，Groenendyk G H.Composition of animal feedstuffs in Australia［A］.Feeds Information Centre，Division of Animinal Production［M］.Blacktown，New South Wales：Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization，1982.

［5］范傳廣，張向前，張建國，等.水稻飼料營(yíng)養(yǎng)含量的QTL定位分析［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19（4）：142－148.

［6］范傳廣，劉秦華，張建國，等.六個(gè)水稻品種飼用價(jià)值及青貯特性研究［J］.草地學(xué)報(bào)，2009，17（4）：495－499.

［7］張佩華.飼料稻全株青貯及品質(zhì)評(píng)定研究［D］.湖南：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

［8］Hart F J，Wanapat M.Comparison of the nutritive value of straw and stubble from rice grown in the North East of Thailand［A］.Fifth Annual Workshop of the Australian－Asian Fibrous Agricultural Residues Research Network［C］.Bogor，Indonesia：Balai Penelitian Ternak，1985：12－17.

［9］戚志強(qiáng)，玉永雄，曾昭海.紫花苜蓿建植期四種刈割頻次下的產(chǎn)量、品質(zhì)及再生性研究［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19（1）：134－142.

［10］張麗英.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2003：46－75.

［11］韓雅珊.食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］.北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1996：26－29.

［12］McDonald P.A revised model for the estimation of protein degradability in the rumen［J］.Journal of Agricultural Science，Cambridge，1981，96：251.

［13］謝春元，楊紅建，么學(xué)博，等.瘤胃尼龍袋法和體外產(chǎn)氣法評(píng)定反芻動(dòng)物飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的比較［J］.中國畜牧雜志，2007，43（17）：39－42.

［14］蘇衍菁，趙國琦，王小山，等.不同生育期脆性突變水稻細(xì)胞壁組分動(dòng)態(tài)變化研究［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19（1）：151－157.

［15］甄而英，冀一倫，譯.稻草在反芻家畜飼料中的應(yīng)用［M］.北京：農(nóng)業(yè)部畜牧獸醫(yī)局，1998.

［16］余成群，榮輝，孫維，等.干草調(diào)制與貯存技術(shù)的研究進(jìn)展［J］.草業(yè)科學(xué)，2010，27（8）：143－150.

［17］Winugroho M.Studies on the utilization of cereal straw［D］.Australia：University of Melbourne，1981：24－30.

［18］Sannasgala K，Jayasuriya M C N.Effect of physiological and morphological characteristics on the chemical composition and in vitro digestibility of different varieties of rice straw［A］.The Utilization of Fibrous Agricultural Residues as Animal Feeds［C］.Victoria：University of Melbourne，1984：47－53.

［19］鄧貽仁，楊麗，尹洪彬.不同留茬高度對(duì)秈優(yōu)64再生稻的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1987，8：1－2.

［20］李義珍，黃育民，蔡亞港，等.水稻再生豐產(chǎn)技術(shù)研究Ⅳ再生稻留茬高度［J］.福建稻麥科技，1990，（3）：43－45.

［21］霍成君，韓建國，洪紱曾，等.刈割期和留茬高度對(duì)新麥草草產(chǎn)量及品質(zhì)的影響［J］.草地學(xué)報(bào)，2005，13（2）：319－327.

［22］劉景輝，趙寶平，焦立新，等.刈割次數(shù)與留茬高度對(duì)內(nèi)農(nóng)1號(hào)蘇丹草產(chǎn)草量及品質(zhì)的影響［J］.草地學(xué)報(bào)，2000，12（8）：93－96.