草原山黧豆生長特性與營養成份分析＊

邰 峰，高 霞，栗 健，張 強

（1.內蒙古赤峰市草原工作站 內蒙古 赤峰 024000；2.內蒙古農業大學生態環境學院 呼和浩特 010019）

草原山黧豆（Lathyrus pratensis L.），又名牧地香豌豆，屬豆科山黧豆屬多年生草本植物，具有較強的競爭力和抗逆性等特性，可用于改良天然草地、提高人工草地的穩定性〔1〕。山黧豆屬植物廣泛分布于歐洲及亞洲。在我國分布于黑龍江、陜西、甘肅、青海、新疆、四川、云南及貴州等省區。生長于山坡草地、疏林下、路旁陰處，海拔1 000～3 000m〔2〕。與其他牧草資源相比，草原山黧豆利用歷史不長，相應的研究亦有限，目前僅有對草原山黧豆在貴州的生長表現及營養成分分析的相關報道〔3〕。

為充分開發和利用草原山黧豆這一種質資源，從俄羅斯引進草原山黧豆進行栽培試驗，主要對其生長特性及營養價值進行評價，了解其適應性和利用價值，為其推廣應用提供依據。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗區的自然條件

試驗地（內蒙古農業大學牧草試驗站）位于東經111°41′，北緯40°49′，海拔1 063m，屬典型的溫帶大陸性季風氣候。年平均氣溫5.4℃，同時年平均氣溫變化較大，7月份最熱，極端最高氣溫40℃；1月份最冷，極端最低氣溫－32.8℃，晝夜溫差8℃～20℃。年均降雨量400mm左右，多集中在7、8、9三個月份，無霜期為130～140d，初霜期一般在9月下旬，終霜期在5月中旬。試驗地土壤為砂質栗鈣土，肥力中等，pH值7.0～7.5，具備灌溉條件。

1.2 試驗材料與方法

以生長第4年和第5年的草原山黧豆為材料，主要觀測以下內容：

物候期：對返青期、分枝期、現蕾期、開花期和結莢期進行物候觀測、記載，以目測50%的植株進入某物候期確定。

生長速度：隨機固定10個枝條，掛牌標記，每5d測一次絕對高度，計算生長速度。生長速度＝第2次植株高度－第1次植株高度／兩次測定間隔天數。

再生速度：隨機固定10個枝條，于分枝期掛牌標記并刈割，留茬10cm，隔15d測其再生高度，計算再生速度。

生物量與根部結瘤量：在其生長的第4年和第5年，分別在開花期，隨機選取4個50cm×50cm的樣方，齊地面割掉，并測定單位面積分枝數和鮮重，然后將莖葉分離，分別稱重，計算莖葉比；隨機取3個10cm×10cm的樣方將地下根部挖出（并挖取同一地塊和同一種植年限的白三葉為對照比較其形態），用蒸餾水洗凈根系，吸干表面水分，測定根瘤重量和數目，并稱取總根系的鮮重。在80℃烘箱里烘干48h至恒重并稱重（地下生物量），計算生物量干鮮比。

營養成分：采集現蕾期草樣，在內蒙古農牧漁業生物實驗研究中心對草原山黧豆的主要營養成分（粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分）、鈣和磷進行測定〔4〕。

試驗所得數據用SAS9.0軟件進行處理分析。

2 結果與分析

2.1 生物學特性

2.1.1 物候期

草原山黧豆在呼和浩特地區4月15日返青（表1），分枝期持續時間較長。每個花序現蕾到花約需7d，開花到結莢約需10d。

表1 草原山黧豆物候期

2.1.2 生長特性

草原山黧豆生長較快，分枝多，莖攀援，草層稠密，厚度可達15～27cm。其植株平均生長高度如圖1所示，基本符合植物生長的大周期規律。返青期至分枝期生長速度較快，現蕾至開花初期即從5月15日～5月20日生長加快，在5月20日～5月25日生長速度達到最大，開花至結莢期增長較慢。各生長時期內的生長速度存在顯著差異（P＜0.05），詳見表2。

圖1 草原山黧豆生長曲線

表2 草原山黧豆各生長時期生長速度

2.1.3 生殖枝比例與開花特性

株叢中生殖枝少，僅占3.6%，每生殖枝有2～3個花序；總狀花序腋生，每花序7～8朵小花，每小花花期持續2～3d，開花順序自下而上，結實稀少，花期株高平均33cm。在一天之內，每天上午11時左右開花，下午16時至18時30分左右開花。

2.1.4 分枝數和再生特性

草原山黧豆在根蘗處分枝，進入分枝期后分枝數逐漸增加，其單位面積分枝數在達到一定數量后不再增加。栽植第4年單位面積分枝數量約為3 196個／m2，栽植第5年約為4 600個／m2。在分枝期留茬10cm的條件下刈割，在原枝葉腋處不再生出新枝條，而主要從其地下根蘗節處再生新枝。

2.1.5 根部結瘤特性

草原山黧豆根部結瘤數量豐富，在開花期可達30 667個／m2，重量可達10.18g／m2。其結瘤部位主要位于新生根蘗上，幼小根瘤形態為橢圓形，衰老的根瘤形態會變長，與白三葉根瘤形態相近（圖2）。

圖2 草原山黧豆（左）與白三葉（右）根瘤

2.2 生物量

草原山黧豆鮮、干草產量與地下生物量見表3。干鮮比為1∶4.58。生長第4～5年鮮草產量差異不顯著，為26 000～32 000kg／hm2，低于紫花苜蓿同期鮮草產量（45 000～60 000kg／hm2），鮮根生物量為36 000kg／hm2。

草原山黧豆單位面積鮮草產量與分枝數的相關系數為0.9761，達極顯著水平（P＜0.01），呈較強的正相關，說明其在單位面積內分枝數越多，鮮草產量越高。

表3 草原山黧豆生物量（kg／hm2）

2.3 葉量與營養成分分析

草原山黧豆葉量豐富，花期（鮮重）莖占33.01%，葉占66.99%，莖葉比為1∶2.02。將其營養成分與紫花苜蓿的營養成分〔1〕比較，從表4可看出，草原山黧豆的粗蛋白含量、鈣、磷含量略高于紫花苜蓿，而粗脂肪和粗纖維含量均低于紫花苜蓿，綜合分析其營養價值優于紫花苜蓿。

表4 草原山黧豆與紫花苜蓿現蕾期營養成分比較（干重%）

3 討論

3.1 草原山黧豆的營養成分與應用價值

草原山黧豆青鮮時馬、羊采食較好，牛采食差，干草適口性好。營養品質好，其粗蛋白質含量為21.62%，高于粗蛋白質含量為19.67%的紫花苜蓿和14.45%的普通紅豆草〔1〕。草原山黧豆喜濕潤土壤，在高海拔地區生長良好，可栽培馴化為人工草地的良好草種。但同屬植物山黧豆的種子含有一種有毒的氨基酸，過量食用會使人畜中毒，導致下肢麻木甚至癱瘓，稱山黧豆神經中毒〔5－7〕。作為一種潛在、高產量、高營養的飼料作物，草原山黧豆是否也含有與山黧豆相同的有毒物質，能否作為一種安全的牧草仍然是一個需要解決的問題。為了使草原山黧豆這一營養價值高、適口性好和適應性強的豆類草種能夠得到大面積的推廣種植，建議今后在利用草原山黧豆時，能夠充分考慮到上述問題，進一步進行動物飼喂試驗。

另外，草原山黧豆花朵艷麗，能夠吸引昆蟲，可作為蜜源植物開發利用。

3.2 草原山黧豆的再生性與利用方式

牧草的再生主要通過刈割或放牧刺激分蘗節、根莖（或根蘗）、葉腋處休眠芽的生長來實現，同時，未受損傷莖葉的繼續生長也具有一定作用。草原山黧豆在分枝期留茬高度為10cm的條件下刈割后，在根頸及葉腋處不再生長新枝條，而主要從其地下根蘗節處再生新枝。本試驗還證明，草原山黧豆有性生殖力差，即生殖枝少，無性繁殖力強，因此草原山黧豆適宜放牧利用。

4 結論

草原山黧豆在呼和浩特地區的適應性較強，生長迅速，草產量高，在生長第4～5年鮮草產量可達26 000～32 000kg／hm2；其營養價值高，粗蛋白含量為21.62%，粗脂肪為3.43%，莖葉柔嫩多汁；同時，葉量豐富，其中花期（鮮重）葉占66.99%，莖葉比為1∶2.02，草層茂密，厚度可達15～27cm，生長第4～5年單位面積分枝數量約為3 196～4 600個／m2，是放牧利用的優良飼草。

〔1〕陳寶書 .牧草飼料作物栽培學〔M〕.中國農業出版社，2001.282—285.

〔2〕陳耀祖，李志孝，呂福海 .低毒山黧豆的篩選毒素分析及毒理學研究〔J〕.蘭州大學學報（自然科學版），1992，28（3）：93—98.

〔3〕龔新勇，張川黔 .牧地香豌豆在貴州的生長表現及營養成分分析〔J〕.貴州農業科學，2005，33（2）：88.

〔4〕楊勝飼料分析與飼料質量檢測技術〔M〕.北京：北京農業大學出版社，1993.34—36.

〔5〕焦成瑾，王崇英，李志孝，王亞馥 .山黧豆毒素生物化學及去 毒 研 究 進 展 〔J〕.草 業 學 報，2005，14（1）：100—105.

〔6〕劉緒川，張國偉，李雅茹 .山黧豆及其有毒成分（BOAA）的毒理學研究〔J〕.中國農業科學，1989，22（5）：86—93.

〔7〕Lambein F，Ngudi D D，Kuo Y H.Vapniarca revisited：lessons from an inhuman humam experience 〔J〕.Lathyrus Lathyrism New sletter，200 1.2（1）：5～7.