水稻茎、叶的营养含量及留茬高度对稻草营养品质的影响

陈明霞，黄艳芳，崔卫东，冯帆，刘秦华，张建国

（华南农业大学农学院，广东 广州510642）

水稻（Oryzasativa）是我国主要的粮食作物，其副产物稻草约占全国年产秸秆总量的2／5，主要集中在华东、华南和华中地区。近年来，随着我国畜牧业的快速发展，奶牛、肉牛和羊日粮中稻草的利用逐渐增加［1，2］。另外，在作物种植、生长期间，因家畜无处放牧，饲料短缺，用稻草饲喂家畜不仅可以维持其体质，而且可以解决稻草缓慢分解或焚烧造成污染的问题。许多国家对稻草的营养价值进行了研究，发现由于稻草致密的细胞壁结构以及特有的嗜硅特性，使其粗纤维含量高、粗蛋白含量低，矿物质和微量元素严重不足，直接饲喂效果差［3，4］。近年来，我国有部分关于全株水稻营养含量的报道，范传广等［5，6］研究发现水稻各营养成分之间，除粗灰分与硅酸含量呈极显著正相关之外，其他成分之间均无显著相关性，这可能是由于控制水稻饲用营养成分的基因没有基因连锁或一因多效，他们还对6个水稻品种的营养成分进行了分析，发现天优998和华粳籼74的产量和粗蛋白含量高，粗灰分含量低，营养较好；张佩华［7］将不同水稻品种在成熟的不同阶段收割，研究不同水稻品种在不同收割阶段的植株形态及化学成分，发现湘早籼24株高、穗长、叶面积和粗蛋白均好于其他2个品种。

稻草通常被列为低质粗料，但其营养价值变化很大。在实践中发现，优质稻草几乎可以满足反刍家畜维持能量需要，而中等或劣等稻草则不能满足其需要。为了更好利用稻草资源，继续对其营养特性及影响因素等的研究是十分必要的。对于普通牧草来说，一般植株的稍部比底部、叶比茎更易消化，但Hart和 Wanapat［8］发现，稻茬的消化率比稻草高（49%比42%），这可能是因为稻类在其发育晚期还会出现新的分蘖，甚至当籽实成熟时，植株底部还是青绿的。除此之外，留茬高度也会影响茎叶比，而稻草茎、叶的化学成分及消化率存在较大差异，所以留茬高度会影响稻草的品质及产量。因此，从不同高度刈割稻草，其化学成分可能不同，所以，研究留茬高度对稻草品质的影响对于生产实践具有重要意义。

本研究为了更合理地利用稻草，了解其茎、叶的营养特性，对5个水稻品种茎、叶的营养含量和干物质消化率以及收割时留茬高度对稻草养分含量的影响进行了研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

泰优99、渝香203、丰优22、Ⅱ优368和培杂泰丰5个水稻品种在广东省种植产量都较高，是种植面积较大的品种，于2008年7月26日在华南农业大学试验农场播种，而后移植，每个品种设3个小区，每个小区的面积为2 m×4m，株行距20cm×15cm，常规管理。

1.2 试验处理

本研究通过2个试验进行，试验1比较5个水稻品种茎与叶的营养特性。试验2研究3个留茬高度（0，10和20cm）对5个水稻品种稻草营养价值的影响。

1.3 测定方法

1.3.1 调查方法 在水稻黄熟期，每小区随机取面积为1m×1m的样点测产。各样点取5株，调查其分蘖数和株高，取6株按茎、叶、穗分开，测定各部位组成比例，将茎、叶分别切短为2～3cm，混合均匀，测定其营养成分及干物质消化率。另外，每小区分别以0，10和20cm的刈割高度取2～3kg，进行人工脱粒，然后将稻草切短至2～3cm，分析其营养含量。

1.3.2 分析方法 株高取其自然高度，即由基地表到最高剑叶顶点的距离。分蘖数为水稻在地表以下或近地面处发生的分枝［9］。干物质含量采用70℃干燥法测定；粗灰分含量采用灼烧法测定［10］；粗纤维、中性洗涤纤维的含量采用滤袋法测定［5］；粗蛋白含量采用凯氏定氮法测定（定氮仪KDN－103F，上海纤检仪器有限公司）；粗脂肪含量采用乙醚浸提法测定（SLF－06，杭州托普仪器有限公司）；可溶性碳水化合物（water soluble－carbohydrates，WSC）含量采用蒽酮－硫酸法测定［11］；无氮浸出物采用传统公式得出，无氮浸出物（%DM）＝100－（粗灰分＋粗蛋白质＋粗脂肪＋粗纤维）（%DM）；干物质消化率则采用尼龙袋法测定样品在瘤胃内72h的减少量［12，13］。

1.4 统计方法

采用Excel和SPSS 13.0软件对试验数据进行统计分析。不同水稻的农艺性状使用单因素方差分析，不同品种茎、叶的营养含量、消化率和不同刈割高度稻草的营养含量使用双因素方差分析，并用Duncan法对均值进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同水稻品种的农艺性状

本试验所选的5个水稻品种在广东省产量较高，是可以大面积推广的食用稻品种，5个品种在株高、分蘖数、叶量或产量方面各有不同，具有一定的多样性（表1）。5个品种的平均单株茎重、穗重及茎叶比差异不显著（P＞0.05）。丰优22和培杂泰丰的单株干重较高，超过了37g。

表1 不同水稻品种的农艺性状Table 1 Agronomic trait of different rice varieties

2.2 不同水稻品种茎、叶的营养含量

水稻品种对粗蛋白含量有显著影响（P＜0.05），对粗脂肪和粗灰分含量影响极显著（P＜0.01）（表2）；茎叶部位除对粗纤维含量无显著影响外，对其他指标都达到极显著（P＜0.01）；品种和部位间互作只在粗纤维和粗灰分含量上显著（P＜0.05）。所有水稻品种叶的粗蛋白、粗灰分和粗脂肪含量比茎高，且除渝香203和丰优22的粗脂肪外，都达到了显著（P＜0.05）；叶的无氮浸出物含量比茎低，且渝香203、培杂泰丰、丰优22和Ⅱ优368的茎、叶差异显著（P＜0.05）。丰优22茎、叶的粗蛋白含量均为最高（7.31%DM和3.78%DM），茎的粗蛋白含量与泰优99以外的其他水稻品种差异显著（P＜0.05），叶的粗蛋白含量与泰优99、Ⅱ优368以外的品种差异显著（P＜0.05）。泰优99茎的粗纤维含量显著高于其他几个品种，不同水稻品种间叶的无氮浸出物含量无显著差异（P＞0.05），渝香203茎的无氮浸出物含量最高（56.38%DM），且显著高于泰优99（P＜0.05）。

表2 不同水稻品种茎、叶的营养含量Table 2 Nutrient contents of leaf and stem for different varieties

图1 不同水稻品种茎、叶的干物质消化率Fig.1 The dry matter digestibility of stem and leaf for different rice varieties

2.3 不同水稻品种茎、叶的消化率

不同水稻品种间叶的干物质消化率差异不显著（P＞0.05），茎的干物质消化率差异显著（P＜0.05）（图1）。所有水稻品种茎的干物质消化率均高于叶（P＜0.05）。丰优22茎的干物质消化率与培杂泰丰和泰优99差异不显著（P＞0.05），但显著高于渝香203和Ⅱ优368（P＜0.05）。培杂泰丰茎的干物质消化率也显著高于渝香203和Ⅱ优368（P＜0.05）。

2.4 不同留茬高度稻草的营养含量

品种只对中性洗涤纤维有极显著影响（P＜0.01），丰优22和Ⅱ优368的中性洗涤纤维含量较低，与其他水稻品种差异显著（P＜0.05）（表3）。留茬高度也只对中性洗涤纤维有显著影响（P＜0.05），留茬高度20cm时，中性洗涤纤维含量趋于增加。

表3 不同留茬高度稻草的营养含量Table 3 Nutrient contents of rice straw harvested at different cutting height

3 讨论

3.1 茎、叶的营养含量及消化率

作物随着成熟期的接近，尤其是种子灌浆后，细胞中可溶性碳水化合物主要转化为细胞壁不可溶大分子纤维结构，整个植株营养体的纤维化程度明显增加，这表明更易于消化的内容物含量较少［14，15］，水稻也是如此，所以，稻草的纤维素、半纤维素及木质素含量较高。一些国家对稻草的化学成分进行了测定，发现其营养成分变化很大，稻草的中性洗涤纤维含量较高，一般为61%～86%DM，粗蛋白含量一般较低（平均值4.1%），变异范围较大（2.2%～9.5%）。本研究所选的5个水稻品种的中性洗涤纤维为62.19%～67.25%DM，在61%～86%DM范围的低含量一侧，粗蛋白含量为4.93%～6.37%DM，高于4.1%，品质较好。水稻品种间粗纤维含量无显著差异，粗蛋白含量差异显著，其中丰优22的粗蛋白含量最高，营养价值较好。

对于多数牧草而言，叶比茎更易消化，叶越多（茎叶比越低），饲用价值可能越好［16］。水稻则有所不同，Winugroho［17］测定稻草不同部位的体外有机物消化率，发现节间的消化率54%（42%～77%）与叶片的消化率52%（45%～60%）相近，而叶鞘的消化率45%（38%～56%）较低。Sannasgala和Jayasuriya［18］测定了9种稻草的体外有机物消化率，发现叶片的消化率32%（20%～52%）与叶鞘的消化率31%（20%～45%）相近，而节间的消化率44%（35%～50%）比叶片和叶鞘高。本试验也得出了与其相同的结果，水稻茎的干物质消化率高于叶，不同水稻品种茎的干物质消化率差异显著，其中以丰优22的消化率最高。本研究所测的消化率总体偏高，这可能与所取稻草是收割后立即干燥分析，没有在野外堆放有关；另外，可能72h测定时间相对于动物实际消化时间偏长。但作为相对比较，所测得的消化率应该完全可以反映它们的消化难易程度，可以作为可靠的参考指标。

3.2 留茬高度对稻草营养含量的影响

在我国尚未看到关于留茬高度对稻草品质影响的报道，仅有留茬高度对再生稻稻米产量的研究报道［19，20］。研究发现，一般牧草的留茬高度为6～8cm［21，22］。在本试验中，除中性洗涤纤维含量外，不同品种的留茬高度对稻草的各种营养含量均无显著影响，说明留茬高度对稻草的营养价值影响不大。留茬越低，稻草的收量越大，但留茬过低会混入土壤、石砾等影响稻草利用，因此在收获时，留茬高度以保证不混入泥土即可（约3～5cm）。

4 结论

丰优22的粗蛋白、纤维含量及茎、叶消化率等指标最好，株高、产量也较高，比其他4个品种更有饲用价值。水稻叶的粗蛋白质含量比茎高，无氮浸出物含量和干物质消化率比茎低。留茬高度对稻草营养含量影响不大，水稻收割应留茬3～5cm，以便增加产量。

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