天津地區(qū)蘆葦營養(yǎng)成分變化規(guī)律研究

孫竹文，劉正群，李澤青，李寧，穆淑琴，閆峻

（1. 天津市畜禽分子育種與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/天津市畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心/天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所, 天津 300381；2. 天津市農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，天津 300061）

近年來，隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，常規(guī)飼料原料的需求量不斷增加，飼料資源短缺的問題日益明顯[1-2]。苜蓿等優(yōu)質(zhì)干草的供需缺口也在逐年增大，根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2022 年我國累計(jì)進(jìn)口干草達(dá)194.0 萬t，其中苜蓿干草進(jìn)口量達(dá)178.77 萬t，同比增長了0.4%。面對(duì)當(dāng)前困境，開發(fā)秸稈類飼料資源，并根據(jù)其營養(yǎng)特性進(jìn)行合理有效的利用是緩解常規(guī)飼料原料短缺的有效途徑[3-4]。

蘆葦是多年生禾本科植物，繁殖力強(qiáng)，常見于河流沿岸、河口、湖泊，是沿海淺水濕地生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)植物種群[5-7]。蘆葦因其比較強(qiáng)的抗逆性和適應(yīng)性廣泛分布于世界各地，并在全球濕地生態(tài)系統(tǒng)中扮演著非常重要角色[8-9]。我國蘆葦資源豐富，分布面積廣泛，總面積可達(dá)1.3×106hm2[10]。蘆葦在天津各地均有生長，尤其在天津北大港、大黃堡、七里海等濕地生長極為茂盛[11-12]，具有大規(guī)模開發(fā)利用的潛質(zhì)。

蘆葦營養(yǎng)成分豐富，風(fēng)味佳[13]，是一種潛在的優(yōu)質(zhì)飼料原料[14]。其主要成分包括木質(zhì)纖維素、蛋白質(zhì)和灰分等，不同時(shí)期成分含量差異較大。其中，中性洗滌纖維含量在65%～85%之間，粗蛋白質(zhì)含量最高可達(dá)17%[15]。鮮嫩的蘆葦可以直接或青貯后飼喂畜禽[16-17]，隨著蘆葦?shù)纳L發(fā)育，其可利用的生物量不斷增多，但其纖維素、半纖維素等動(dòng)物難以消化吸收的成分也隨之上升[15]。因此，明確不同生長時(shí)期蘆葦?shù)臓I養(yǎng)成分含量對(duì)合理開發(fā)蘆葦資源至關(guān)重要[18]。試驗(yàn)對(duì)天津主要蘆葦產(chǎn)地、不同生長時(shí)期的蘆葦進(jìn)行常規(guī)營養(yǎng)成分測(cè)定，探究其營養(yǎng)成分的變化規(guī)律，試驗(yàn)結(jié)果可為合理開發(fā)蘆葦秸稈資源及蘆葦在日糧中的配比提供理論依據(jù)[18]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取天津蘆葦主要生長地、不同生長時(shí)期的新鮮蘆葦進(jìn)行常規(guī)營養(yǎng)成分分析。采樣點(diǎn)包括：天津市大黃堡自然保護(hù)區(qū)（117°26′E，39°46′N）、七里海自然保護(hù)區(qū)（117°58′E，39°29′N）、團(tuán)泊洼水庫（117°12′E，38°89′N）、獨(dú)流減河（117°03′E，39°03′N）和北大港自然保護(hù)區(qū)（117°27′E，38°76′N），采樣部位為地面以上的全株蘆葦，每塊樣地設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，采樣時(shí)間為2021 年11 月至2022 年5 月。生長時(shí)期包括展葉期（5 月初）、生長前期（6 月初）、生長后期（7 月初）、抽穗期（8 月初）、開花期（9 月中旬）和枯葉期（11 月中旬）。采樣后，將秸稈自然風(fēng)干，并粉碎至40 目。

1.2 測(cè)定指標(biāo)

干物質(zhì)（DM）含量采用直接干燥法（GB/T 6435）測(cè)定；粗蛋白質(zhì)（CP）含量采用GB/T 6432 測(cè)定；粗脂肪（EE）含量采用GB/T 6433 測(cè)定；總能（GE）采用氧彈式測(cè)熱儀（Parr 6400）測(cè)定；中性洗滌纖維（NDF）采用國標(biāo)GB/T20806 測(cè)定；酸性洗滌纖維（ADF）采用Van Soest 法測(cè)定；酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）采用GB/T20805 測(cè)定；灰分采用國標(biāo)GB/T6438 測(cè)定；鈣含量采用GB/T 6436 測(cè)定；磷含量采用國標(biāo)GB/T 6437 測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，采用SPSS 22.0 軟件中單因素方差分析（one-way ANOVA）和Duncan 多重比較方法分析數(shù)據(jù)顯著性，采用Graphpad Prism 8 軟件進(jìn)行圖形繪制。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示。P＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長時(shí)期蘆葦DM、CP、EE、GE 變化分析

從展葉期到生長后期，天津各地蘆葦DM 含量均大幅度上升，生長后期到開花期趨于平緩，開花期到枯葉期又大幅度提升（圖1-A）。由表1 可知，天津地區(qū)生長后期蘆葦DM 含量顯著高于展葉期和生長前期（P＜0.05）；生長后期和抽穗期、抽穗期和開花期蘆葦DM 含量無顯著差異（P＞0.05）;枯葉期蘆葦DM含量顯著高于開花期（P＜0.05）。

圖1 天津不同地點(diǎn)、不同生長時(shí)期蘆葦DM 含量（A）、CP 含量（B）、EE 含量（C）和GE 含量（D）變化圖（干物質(zhì)基礎(chǔ)，下圖同）

從展葉期到生長前期，天津各地蘆葦CP 含量均大幅度降低，生長前期到開花期趨于平緩，開花期到枯葉期又大幅度降低（圖1-B）。由表1 可知，天津地區(qū)生長前期蘆葦CP 含量顯著低于展葉期（P＜0.05）；生長后期蘆葦CP 含量顯著低于生長前期（P＜0.05）；生長后期、抽穗期和開花期蘆葦CP 含量無顯著性差異（P＞0.05）；枯葉期蘆葦CP 含量顯著低于開花期（P＜0.05）。

天津各地蘆葦EE 含量均呈下降—上升—下降的趨勢(shì)（圖1-C）。由表1 可知，天津地區(qū)抽穗期和開花期蘆葦EE 含量無顯著差異（P＞0.05）；展葉期、抽穗期和開花期蘆葦EE 含量無顯著性差異（P＞0.05）；生長前期和枯葉期蘆葦EE 含量無顯著性差異（P＞0.05），但顯著低于其他時(shí)期（P＜0.05）。

天津各地蘆葦GE 含量均呈下降—上升—下降的趨勢(shì)（圖1-D）。由表1 可知，天津地區(qū)抽穗期、開花期和枯葉期蘆葦GE 含量無顯著性差異（P＞0.05）。

2.2 不同生長時(shí)期蘆葦NDF、ADF、ADL 變化分析

從展葉期到生長前期，天津各地蘆葦NDF 含量均有小幅度降低，生長前期到枯葉期持續(xù)增加（圖2-A）。由表2 可知，天津地區(qū)生長后期蘆葦?shù)腘DF含量顯著高于生長前期（P＜0.05），生長后期和抽穗期、抽穗期和開花期蘆葦?shù)腘DF 含量無顯著性差異（P＞0.05）。

表2 天津地區(qū)不同生長時(shí)期蘆葦NDF、ADF、ADL 含量

圖2 天津不同地點(diǎn)、不同生長時(shí)期蘆葦NDF 含量（A）、ADF 含量（B）、ADL 含量（C）變化

從展葉期到生長前期，天津各地蘆葦ADF 含量均降低，生長前期到枯葉期均持續(xù)增加（圖2-B）。由表2 可知，天津地區(qū)抽穗期和開花期蘆葦ADF 含量無顯著性差異（P＞0.05），枯葉期蘆葦ADF 含量顯著高于開花期（P＜0.05）。

從展葉期到枯葉期，天津各地蘆葦ADL 含量均呈不斷升高的趨勢(shì)（圖2-C）。由表2 可知，天津地區(qū)生長前期和生長后期、抽穗期和開花期蘆葦?shù)腁DL 含量均無顯著性差異（P＞0.05），抽穗期蘆葦ADL 含量顯著高于生長后期（P＜0.05），枯葉期蘆葦ADL 含量顯著高于開花期（P＜0.05）。

2.3 不同生長時(shí)期蘆葦Ash、Ca、P 變化分析

從展葉期到生長前期，天津各地蘆葦Ash 含量均有小幅度升高，生長前期到枯葉期持續(xù)降低（圖3-A）。由表3 可知，天津地區(qū)展葉期、生長前期和生長后期蘆葦Ash 含量無顯著性差異（P＞0.05），生長后期和抽穗期蘆葦Ash 含量無顯著性差異（P＞0.05）；開花期Ash 含量顯著低于抽穗期（P＜0.05），枯葉期Ash 含量顯著低于開花期（P＜0.05）。

表3 天津地區(qū)不同生長時(shí)期蘆葦Ash、Ca、P 含量

圖3 天津不同地點(diǎn)、不同生長時(shí)期蘆葦秸稈Ash 含量（A）、Ca 含量（B）、P 含量（C）變化

從展葉期到枯葉期，天津各地蘆葦Ca 含量呈動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，其均值呈升高—降低的趨勢(shì)（圖3-B）。由表3 可知，天津地區(qū)展葉期、生長前期、生長后期、抽穗期和開花期蘆葦Ca 含量均無顯著性差異（P＞0.05）。

從展葉期到生長前期，天津各地蘆葦P 含量均大幅度降低，生長前期到開花期趨于平緩，開花期到枯葉期大幅降低（圖3-C）。由表3 可知，生長前期、生長后期、抽穗期和開花期蘆葦P 含量無顯著性差異（P＞0.05）；生長前期P 含量顯著高于展葉期（P＜0.05），枯葉期P 含量顯著高于開花期（P＜0.05）。

3 討論與結(jié)論

秸稈的干物質(zhì)含量越高，其可利用的生物質(zhì)含量越高[19]，但適口性越低[20]。隨著蘆葦生長發(fā)育，其水分逐漸減少，DM 含量逐漸增加。生長前期到生長后期的蘆葦由于生長迅速，水分流失較快，因此DM 含量顯著提升；開花期到枯葉期，蘆葦逐漸干枯，水分迅速流失，DM 顯著提升，蘆葦?shù)倪m口性也隨之降低[21]。

CP 是衡量飼草營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，蘆葦CP 含量整體呈不斷降低的趨勢(shì)，這與康翠翠等[14]和陳清等[12]的研究結(jié)果一致；試驗(yàn)中，生長后期到開花期，蘆葦干物質(zhì)含量雖然不斷上升，但氮吸收量仍較高[12]，因此蘆葦CP 含量無顯著差異，仍維持在較高水平；開花期到枯葉期，隨著氮吸收量的降低[12]，CP 含量顯著下降。因此，開花期以前的蘆葦飼料化開發(fā)利用潛力較大。

EE 可提供熱量，且其芳香氣味有助于飼草的適口性[21]。本試驗(yàn)中，EE 含量在蘆葦生長發(fā)育過程中呈動(dòng)態(tài)變化，在展葉期到生長前期，由于蘆葦快速生長，EE 含量降低；生長期到開花期，由于脂肪不斷沉積，EE 含量緩慢上升；枯葉期，EE 含量降低。抽穗期和開花期，蘆葦?shù)腅E 含量維持在較高水平。

NDF、ADF、ADL 是評(píng)定飼草品質(zhì)的重要指標(biāo)，作為細(xì)胞壁的主要成分，其含量越多，飼草的消化率和適口性越低[23]。本研究表明，隨著蘆葦?shù)纳L發(fā)育，其纖維含量不斷增加，開花期到枯葉期的增加尤為明顯,表明隨著蘆葦秸稈的生長發(fā)育，其結(jié)構(gòu)性碳水化合物不斷積累，適口性和消化率逐漸降低，開花期以后尤為明顯[24]。因此，開花期以前的蘆葦飼料化利用潛力較大。

GE 是三大有機(jī)物氧化分解所產(chǎn)生的能量總和，可以反映飼料中所含有機(jī)物的總量。雖然蘆葦CP 含量呈不斷下降的趨勢(shì)，但NDF、ADF、ADL 含量整體上不斷增加。因此，GE 含量呈現(xiàn)下降—上升—下降的趨勢(shì)。其中，抽穗期、開花期和枯葉期的蘆葦GE 無顯著差異，均維持在較高水平。

飼草中Ash 代表礦物質(zhì)含量，是影響蘆葦生長的重要因子；Ca 和P 是畜禽所需礦物元素中重要營養(yǎng)元素，對(duì)畜禽的骨骼發(fā)育有重要影響[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著蘆葦?shù)纳L發(fā)育，其Ash、P 含量持續(xù)降低，這與前人研究結(jié)果一致：陳清等[12]研究表明，5—11月，蘆葦莖葉的P 含量呈持續(xù)降低趨勢(shì)；康翠翠等[14]研究表明，天津某地不同發(fā)育期蘆葦?shù)腁sh、P 含量持續(xù)下降。本研究中，Ca 含量呈動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，這與康翠翠[14]研究中Ca 含量持續(xù)降低結(jié)果不一致。原因可能是2 個(gè)試驗(yàn)的采樣時(shí)間和采樣點(diǎn)不同。

綜上，抽穗期蘆葦?shù)腄M、CP、NDF、Ca、P 含量均與生長后期無顯著性差異，證明其營養(yǎng)價(jià)值和適口性仍維持在較好的水平；EE、GE 含量與開花期無顯著性差異，均達(dá)到整個(gè)生長時(shí)期的最高水平。此外，陳清等[12]發(fā)現(xiàn)，七里海和大黃堡蘆葦?shù)纳锪烤? 月份達(dá)到最大值。

因此，綜合蘆葦?shù)腉E、DM、CP 和ADF 等成分含量以及適口性等因素分析，天津地區(qū)蘆葦在抽穗期飼料化開發(fā)利用潛力最大。