4份苜蓿材料在3个生态区的营养成分含量比较

朱新强 师尚礼 张新颖 南丽丽

摘要： 对生长在武威、榆中、天水3个生态区的4份苜蓿材料清水紫花苜蓿、陇东紫花苜蓿、野生黄花苜蓿和甘农2号杂花苜蓿营养成分进行测定，结果表明，同一苜蓿材料的营养成分含量在不同生态区呈显著差异。武威生态区的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、镁、P等指标含量都较其他2个生态区高，说明外界环境因素对苜蓿的营养成分含量的高低具有主导作用；4份苜蓿材料都有较高的营养价值，清水紫花苜蓿作为一个新的品种，在3个生态区的粗蛋白含量都较高，粗纤维和粗脂肪含量较低，具有较高的营养价值。

关键词： 苜蓿；生态区域；营养品质；矿质元素

中图分类号： S 551.033文献标识码： A文章编号： 1009-5500(2011)04-0005-05

苜蓿(Medicago sativa)是一种优质的多年生豆科牧草，它不仅营养价值高，适口性好，而且适应性强，抗寒耐旱，对保护生态环境、防止水土流失具有良好的生态效益^[1]。反映苜蓿营养价值高低的重要指标是粗蛋白质含量、粗纤维含量和灰分含量^[2]，而钙、磷等也是重要的评价指标。粗蛋白质（CP）表示牧草能够满足动物蛋白质需求的能力；粗脂肪（EE）是热能的主要原料，具有芳香气味，在牧草适口性上很重要的；粗灰分（CASH）代表牧草中的矿物质；无氮浸出物（NFE）即可溶性碳水化合物，是牧草的重要热能来源之一，其含量的多少直接影响青贮牧草的质量；钙和磷是家畜矿物营养中密切相关的两个元素。这些物质含量越高，

牧草品质越好。中性洗涤纤维（NDF）含量的高低直接影响家畜采食率，含量高，则适口性差。酸性洗涤纤维（ADF）含量则影响家畜对牧草的消化率 ^[3,4]。牧草营养品质分析是牧草品质鉴定的重要内容，可以为牧草的选育及合理利用提供重要依据。其中，粗蛋白质、粗纤维含量是反映牧草营养价值高低的重要指标。粗蛋白质含量高，粗纤维含量低，营养价值高；反之，粗蛋白含量低，粗纤维含量高，营养价值低^[5-7]。

通过对清水紫花苜蓿（M. sativa cv.Qingshui）、陇东紫花苜蓿（M. sativa cv.Longdong）、甘农2号杂花苜蓿（M. varia cv.Gannong No.2）和野生黄花苜蓿（M. falcata）在不同生态区的营养成分测定，对4份苜蓿材料在不同生态区的营养价值进行分析，为优质高产苜蓿的引种与选育提供一定的理论参考。

1 材料和方法

1.1 3个试验区自然概况

甘肃武威试验地设在武威市黄羊镇甘肃农业大学牧草试验站，位于河西走廊东端，地处N 37°23′~38°12′，E 101°59′~103°23′，市区平均海拔1 632 m。武威是典型的大陆性气候，属冷温带干旱区，年均降水量160 mm，年平均气温为7.8 ℃，极端气温最高为36.6 ℃，最低-29.8 ℃。蒸发量1 400～3 010 mm，该区属于干旱灌区。

甘肃榆中试验地设在兰州市榆中县和平镇，地处N 36°31′，E 103°53′，海拔1 517.3～2 067.2 m。属温带半干旱大陆性气候，年均温7.9 ℃，年降水量200～320 mm，年均蒸发量1 486.5 mm。四季分明，氣候温和干旱，光照充足。

甘肃天水试验点设在天水市中滩乡，位于甘肃省东南部，地处N 34°05′~35°10′、E 104°35′~106°44′，市区平均海拔1 100 m，属大陆性暖温带半湿润气候，年平均气温为11.5 ℃。年平均降水量574 mm，年均日照2 100 h。气候温和，四季分明，日照充足，降水适中(表1)。

1.2 供试材料与设计

4份供试材料Ⅰ清水紫花苜蓿、Ⅱ陇东紫花苜蓿、Ⅲ甘农2号杂花苜蓿种子来源于甘肃农业大学草业学院、Ⅳ野生黄花苜蓿来源于中国农业科学院草原研究所提供。

采用完全随机设计，各材料3次重复；播深2 cm，行距30 cm，小区面积3.0 m×5.0 m，相邻2小区种植间隔0.5 m的保护行，播种量30 kg/hm2。于苜蓿初花期进行采样，每小区随机选30株，置于70 ℃烘箱中烘48 h，然后粉碎混匀备用。

表1 各生态区土壤化学成分

Table 1 Soil chemical components in different ecological areas

1.3 测定指标和方法

水分含量按GB/T14769-93常压加热干燥法测定；粗蛋白质含量按GB/T14771-93凯氏定氮法测定；粗脂肪含量按GB/T14772-93索氏提取法测定；粗灰分含量按GB/T14770-93灼烧法测定；粗纤维含量按GB/T 6434-1994酸碱洗涤法测定；钙、镁按GB/T6436-92 EDTA络合滴定法测定；P按GB/T6437-92钼锑抗比色法测定。

无氮浸出物(%)=100%-（粗脂肪%+粗纤维%+粗蛋白%+粗灰分%）^[8,9]。

1.4 数据统计方法

试验数据采用Excel进行统计处理，DPS进行方差分析^[10]。

2 结果与分析

2.1 不同苜蓿材料在不同生态区粗蛋白含量

粗蛋白对于动植物来说均是不可缺少的营养物质，其主要由纯蛋白质和非蛋白质含氮物组成，表示牧草能够满足动物蛋白质需求的能力。图1可以看出，除陇东苜蓿在各试验点差异不显著外，其他苜蓿材料在不同生态区粗蛋白含量差异显著。4份苜蓿材料粗蛋白含量在武威种植区均最高。清水苜蓿，陇东苜蓿和黄花苜蓿在武威、榆中、天水3个生态区域粗蛋白含量出现高-低-高的变化，说明苜蓿粗蛋白含量的高低明显受外界环境因素的影响。同一生态区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较高；在榆中，陇东苜蓿粗蛋白含量最高为21.68%，其次，清水苜蓿，黄花苜蓿含量最低。

2.2 不同苜蓿材料在不同生态区粗纤维含量

4份苜蓿材料粗纤维含量在不同生态区差异显著(P＜0.05)，各材料在武威粗纤维含量均是最高，其次，榆中，天水最低，可以看出区域性环境的不同对苜蓿的粗纤维含量也起着主导性的作用。而武威的陇东和黄花苜蓿粗纤维含量高于清水紫花苜蓿和甘农2号杂花苜蓿，黄花苜蓿最高，为46.50%，甘农2号杂花苜蓿最低，为42.03%；榆中生态区的陇东苜蓿粗纤维含量最高，甘农2号苜蓿最低；而天水生态区的粗纤维含量，黄花苜蓿最高，为38.10%，最低的是甘农2号杂花苜蓿，为32.93%。4个苜蓿材料中，甘农2号苜蓿粗纤维含量在各生态区均是最低，黄花和陇东苜蓿含量较高(图2)。

2.3 不同苜蓿材料在不同生态区粗脂肪含量

4份苜蓿材料的粗脂肪含量在不同生态区的变化规律与粗蛋白的变化相似，均是武威最高，榆中最低，武威平均含量为4.54%，榆中为3.48%，天水为4.08%；陇东苜蓿在武威和天水含量差异不显著，其他3个苜蓿材料在各生态区差异显著。而同一生态区不同苜蓿材料粗脂肪含量也不同，在武威，黄花苜蓿粗脂肪含量明显高于其他3个材料，为5.16%，比最低的清水苜蓿高1.00%；在榆中，甘农2号杂花苜蓿最高为3.74%，清水苜蓿最低为3.30%；陇东苜蓿和黄花苜蓿粗脂肪含量在天水是较高。清水苜蓿粗脂肪含量在3个生态区均是最低的(图3)。

图1 不同生态区、不同苜蓿材料粗蛋白含量差异

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

图2 不同生态区、不同苜蓿材料粗纤维含量差异

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

图3 不同生态区、不同苜蓿材料粗脂肪含量差异比较

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

2.4 矿质元素分析

动物的矿物质营养多来自每天消耗的饲饲料，因此，植物中矿物质含量的多少是影响家畜矿物质摄入量的决定性因素。饲料矿物质营养价值的大小直接影响动物的健康和生产力水平，因此，研究苜蓿矿物质含量是相当重要的^[11]。磷对促进有机磷化物和蛋白质的合成有明显作用；钙可与氢、铵、铝、钠等离子形成拮抗作用，避免这类离子对牧草的不利影响，同时，钙和磷在家畜矿质营养中具有非常重要的地位，对于家畜的骨骼发育与维护方面有着积极的作用；镁可促进植物的呼吸作用和氮代谢与蛋白质的合成过程。表2反映了4份苜蓿材料不同矿质元素的含量。

表2 不同生态区、不同苜蓿材料矿质元素含量

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

注:同列不同小写字母表示草种间差异显著(P＜0.05)

在武威4份苜蓿材料中Mg的含量没有显著性差异，陇东苜蓿最高为0.49%，黄花苜蓿最低为0.38%；清水紫花苜蓿和甘农2号杂花苜蓿的Ca含量与陇东苜蓿，黄花苜蓿有着显著差异，黄花苜蓿为1.34%，清水紫花苜蓿和甘农2号杂花苜蓿都为1.60%；而4种苜蓿的磷含量有着显著性差异(P＜0.05)，其中，黄花苜蓿最高，为0.25%，陇东苜蓿为0.22%。在榆中，清水和黄花苜蓿镁含量都较高，与甘农2号和陇东苜蓿差异显著；钙含量甘农2号含量最高，为1.84%，清水紫花苜蓿最低，为1.28%。天水的黄花苜蓿镁的含量最低，仅为0.21%，清水紫花苜蓿为0.27%；4份材料钙的含量有显著差异，黄花苜蓿最高为1.02%，清水紫花苜蓿最低为0.90%；磷的含量，黄花苜蓿最高，为0.23%，其他3份材料均为0.22%。

在3个生态区，4份苜蓿材料镁含量总体呈现出武威＞榆中＞天水，武威镁平均为0.45%，天水为0.27%；钙含量为榆中＞武威＞天水，反映出外界环境对镁，钙这2个指标都有较强的影响；而磷在3个生态区含量没有差异，榆中和武威为0.23%，天水为0.22%，表明外界环境对植物体内磷含量影响不大，植株体内磷含量可能主要由植株自身吸收差异和土壤中磷含量所影响的。

表3 不同生态区其他营养成分含量

Table 3 Contents of other nutrients in different ecological areas

2.5 不同生态区其他营养成分分析

4份苜蓿材料粗灰分含量差异显著（P<0.05），黄花苜蓿最高，为7.78%，其次，清水紫花苜蓿和甘农2号杂花苜蓿，最低为陇东苜蓿6.26%；干物质含量4个品种差异不显著，都在92.40%；无氮浸出物含量甘农2号杂花苜蓿最高，为23.21%，黄花苜蓿最低16.77%。榆中生态区4份苜蓿材料的粗灰分，干物质和无氮浸出物含量差异显著（P<0.05），清水紫花苜蓿的粗灰分含量较高，而陇东苜蓿的干物质含量较高。天水的清水紫花苜蓿和黄花苜蓿粗灰分含量显著高于其他2种，清水最高，为8.05%，甘农2号杂花苜蓿最低，为7.28%；干物质和无氮浸出物的含量均是甘农2号杂花苜蓿最高，陇东苜蓿次之，黄花苜蓿最低，差异显著（P<0.05）。总体分析，4份苜蓿材料粗灰分的平均值榆中最高，为8.03%，其次，是天水，最后是武威，为7.09%；而干物质的平均含量则是天水＞武威＞榆中；无氮浸出物则是天水最高，榆中次之，武威最低。这表明外界环境对这3个指标都有较强的影响。

3 讨论与结论

4份苜蓿材料营养成分的测定结果表明，不同生态区、不同材料苜蓿的营养成分含量均有所不同。

(1)外界环境因素对苜蓿的营养成分含量有着重要的影响作用。武威海拔较高，光照充足，昼夜温差大，雨水少，气候较干燥，而粗蛋白、粗纤维、粗脂肪3个指标在这个生态区都是最高的，表明海拔高，昼夜温差大，干燥少雨等外界环境促使植株体内积累更多的粗蛋白、粗脂肪来维持植株正常的营养需要和良好的适口性，较高的粗纤维则是保护自身的生长，抵御干旱和昼夜温差大对植株带来的危害；榆中生态区较武威海拔低，雨水相对较多，天水海拔是3个生态区中最低的，年降水最多，粗蛋白和粗脂肪含量天水高于榆中，粗纤维含量榆中高于天水，这说明雨水充足的生态区苜蓿可以积累较多的粗蛋白、粗脂肪来提高其营养价值。由此看出，外界环境的差异，对苜蓿粗蛋白、粗纤维、粗脂肪的含量有着明显的影响，不同生态区苜蓿营养成分含量差异显著。而在粗灰分、干物质、无氮浸出物3个营养成分含量中，天水的苜蓿材料含量则相对较高。

(2)清水紫花苜蓿粗蛋白含量在不同生态区都较高，粗纤维含量处于中等水平，比陇东苜蓿和黄花苜蓿较低，由此可以看出，清水紫花苜蓿的營养价值较好，适口性好，有利于家畜的采食和消化。黄花苜蓿的粗纤维和粗脂肪含量在3个生态区都比较高的，甘农2号杂花苜蓿的粗纤维含量在3个生态区最低，清水紫花苜蓿的粗脂肪含量在3个生态区最低。

(3)磷、钙、镁是植物体内的基本营养物，是植物营养成分的重要指标，其含量直接关系着植物的生长发育水平。Ca、Mg含量在武威和榆中都较高，天水含量较低；P含量在3个生态区相近，榆中和武威都为0.23%，天水为0.22%，表明外界环境对植物体内P含量影响较小。

(4)在生产实践中，影响粗蛋白含量的因素很多，如品种、地理环境、气候、贮藏等，因此，解决粗纤维、粗蛋白和干物质之间的矛盾是实现苜蓿高产、优质的关键问题。

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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