甘肃环县沙打旺生产性能及营养价值研究
2018-05-25周栋昌武慧娟孟祥君郝晓燕
周栋昌 ,武慧娟 ,杨 浩,孟祥君 ,张 慧,郝晓燕
(1.甘肃省草原技术推广总站,兰州 730010;2.甘肃省环县草原工作站,环县 745700)
沙打旺(Astragalus adsurgens)又名直立黄芪、麻豆秧等。一般生长5~8年,大部分地区可人工种植,在我国北方大部分地区和西南地区有很多栽培。沙打旺因其主根粗壮,根系幅度可达1.5~4.0m,耐寒耐旱、耐瘠薄盐碱,抗风沙,种子发芽生根快,易出苗,被誉为“防风固沙先锋植物”[1-2]。沙打旺同时也是一种多年生豆科牧草,具有较强的固氮能力,在水热条件较好的地区,是优良的绿肥作物[3]。据报道,富含叶片的全株沙打旺中还含有较丰富的矿物质、碳水化合物、蛋白质和氨基酸等化学成分[4-5],将其调制成青干草或青贮饲料,消化率和饲草报酬均较高[6-7]。
沙打旺在甘肃环县大面积种植,主要用于发挥其防风固沙和治理沟坡等生态固持水土功能,在饲用价值方面研究和利用较少。本试验通过连续测定该地区沙打旺的生产性能(株高、鲜草产量、干草产量、干鲜比、茎叶比、再生速度、累计干草产量)和营养指标(粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、ADF、NDF、钙、磷)含量,旨在指导当地合理开发利用沙打旺的饲用功能,为促进当地草食畜牧业发展提供饲草料资源。
1 试验地概况
试验地位于甘肃省庆阳市环县山城乡八里铺村(东经 107°04′51.49″,北纬 36°52′6.56″),海拔 1 403 m,属黄土高原丘陵沟壑区,温带大陆性季风气候,干旱、风沙大;年均降水量250mm左右,无霜期110 d,年均气温9.2℃,日照时间2 600 h,蒸发量2 000mm。不进行灌溉和施肥。试验地土壤养分状况如表1所示。
表1 试验地土壤养分状况
2 材料与方法
2.1 材料
2015年和2016年选择第1、2茬初花期沙打旺(2013年4月播种)进行试验。
2.2 方法
试验设3个小区,作为3个重复,每个试验小区面积3m×5m。当每一茬沙打旺达到初花期时对其生长性能和营养指标进行测定。
株高:每块样地随机取10株,测量从地面拉直后至植株最高部位绝对高度;
鲜草产量:刈割后直接称重,留茬高度5 cm;
干鲜比:从每个样地内各取1 kg鲜样,将其剪成3~4 cm长的草段,编号称重,放在105℃烘箱内杀青10min后在65℃下再经过24 h烘至恒重,称重,计算出干鲜比;
干草产量:根据每个样方测得鲜草产量和干鲜比,换算出每公顷干草产量;
茎叶比:从3个样地内各取1 kg鲜样将茎、叶分开,放在105℃烘箱内杀青10min后,在65℃下经24 h烘至恒重,称重,计算茎叶比;
再生速度:计算第2茬沙打旺日平均增长高度;
粗蛋白(CP):采用凯氏定氮法;
粗脂肪(EE):采用索氏脂肪抽提法;
酸性洗涤纤维、中型洗涤纤维(ADF、NDF):采用范氏(Van soest)纤维分析法;
钙(Ca):采用 EDTA-Na2络合滴定法;
磷(P):采用氢醌亚硫酸钠比色法;
相对饲喂价值(RFV):RFV(%)=DDM×DMI/1.29;DDM(%)=88.9-0.779ADF;DMI(%)=120/NDF。
2.3 数据处理
用Excel和SPSS 17.0进行数据处理和统计分析。
3 结果与分析
3.1 沙打旺生产性能测定结果
由表2可知,经连续两年测定,沙打旺鲜、干草产量第2茬均显著高于第1茬(P<0.05)。其中,2015年第1茬鲜、干草产量分别为7 861 kg/hm2和1 876 kg/hm2,第2茬比第1茬分别增长了1.09倍和1.42倍;2016年第1茬鲜、干草产量分别为14 228 kg/hm2和3 719 kg/hm2,第2茬比第1茬分别增长了0.79倍和0.77倍。2015年和2016年沙打旺第2茬株高均显著高于第1茬(P<0.05),且第2茬分别比第1茬高23.44cm和31.18cm;茎叶比两茬之间差异均不显著(P>0.05)。比较两年的再生速度,2015年和2016年再生速度基本一致,无显著性差异(P>0.05)。
表2 不同茬次沙打旺生产性能测定
3.2 沙打旺营养成分含量测定结果
沙打旺中含有丰富的营养物质。由表3可知,2015年和2016年第1茬沙打旺中粗蛋白含量均能达到14%以上,且均显著高于第2茬(P<0.05);第1茬粗脂肪含量分别比第2茬高出0.25个百分点和0.36个百分点;与粗蛋白含量变化相反,两年沙打旺ADF、NDF含量则为第2茬显著高于第1茬(P<0.05);从相对饲喂价值看,两年均为第1茬显著高于第2茬(P<0.05)。此外,沙打旺还富含钙、磷等矿物元素,其中钙含量2015年和2016年第2茬分别为1.32%和2.07%;第1茬磷含量分别为0.17%和0.20%,分别为第2茬的2.32倍和2.12倍。
表3 不同茬次沙打旺营养成分含量%
4 讨论与小结
环县为黄土高原丘陵沟壑区,该地区降水量少,属于干旱或严重干旱区域,沙打旺能够在该地区正常生长并获得一定的产草量,说明其具有较强抗旱性和适应性。通过2015年和2016年连续两年对沙打旺生产性能测定发现,沙打旺在该区域正常可收获两茬,第1、2茬初花期分别在6月和8月中上旬,第2茬干草产量平均可达5 558 kg/hm2,比第1茬高 2 760 kg/hm2,主要由于该地区降水集中在下半年,上半年天气干旱,严重影响牧草生长。2015年和2016年沙打旺的再生速度分别为1.05 cm/d和1.04 cm/d,其与刈割后土壤中的水肥条件、刈割频次、刈割时间以及留茬高度等多种因素密切相关[8-9]。
本研究结果表明:沙打旺粗蛋白含量较高,达16.27%,与当年该地陇东苜蓿中粗蛋白含量(16.98%)接近,属于优质豆科牧草。第2茬ADF和NDF含量均显著高于第1茬(P<0.05),主要因为目前沙打旺在当地被单一作为生态草种利用,饲草功能不被重视,利用方式不科学,没有根据合理的时期刈割利用,一般都是在盛花期以后,影响了作为牧草的应用价值,造成粗纤维含量升高,适口性变差。
沙打旺本身含有亚硝基、生物碱、酚类、鞣酸、皂苷等毒素物质,有不良气味,茎秆较粗,一般家畜不喜多食或者利用率很低,单独饲喂效果不理想,所以生产实践中可通过采取一些调制措施,降低毒害作用,提高饲用价值。目前沙打旺作为饲草的主要加工利用方式是调制干草、加工草粉和青贮,在生产中,还可以将其与其他牧草混播,不同物种生长较为均衡,可以获得较高的产量效应和最低的投入产出比[10];家畜饲喂时,将沙打旺与其他牧草组合,不仅可以提高家畜对饲草料的采食量和利用率,还能优化饲草料的整体营养水平[11]。冯鹏等[12]用不同比例玉米与沙打旺的混贮试验研究结果表明,与单贮相比,混贮能够使沙打旺中的蛋氨酸含量升高,有毒有害成分含量降低,为理想的混贮处理;李希铭等[13]在沙打旺中添加甲酸和蔗糖进行青贮,使沙打旺中硝酸盐含量下降了70%~77%,亚硝酸盐含量亦显著下降。
因此,建议在孕蕾至初花期刈割,将沙打旺调制成青干草、草粉或混合青贮饲料与其他牧草混合饲喂,可以有效避免资源浪费,弥补当地优质饲草短缺,提高其应用价值。
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