3类沙棘叶片主要饲用成分在生长季的变化节律研究
2021-08-27胡建忠闫晓玲张东为
胡建忠,闫晓玲,张东为
(1.水利部沙棘开发管理中心,北京 100038;2.黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站,甘肃 庆阳 745000;3.辽宁省旱地农林研究所,辽宁 朝阳 122000)
畜牧业已成为农业重要的组成部分,专业化、产业化、组织化水平有所提高,产业体系框架基本形成[1-2]。饲料是影响畜牧业健康发展的重要因素,除了传统的饲草饲料外,寻求优质饲料来源[3-4],可促进畜牧业可持续发展。
沙棘(Hippophae rhamnoides)抗逆性强,不仅能治理荒山荒地,还可作为燃料、饲料、肥料[5-6]。20世纪90年代之前,黄土高原许多地方的沙棘疏林地,多被用于放牧,以解决饲料不足的问题[5];后来逐步利用沙棘叶片开发配合饲料。沙棘枝叶在鸡、猪、羊、牛等家畜饲养中的应用也取得一定的效果[6]。为更好地推动沙棘叶在畜牧业中的应用,本研究拟对不同类别沙棘叶中的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、总灰分、无氮浸出物在生长季逐月开展测定分析,以确定适宜饲料化利用的沙棘品种及沙棘采收时间。
1 材料与方法
用于分析的沙棘叶包括6a杂交沙棘、引进沙棘和中国沙棘,其中辽宁朝阳有6个品种,甘肃庆阳有8个品种。
为更好地掌握整个生长期的叶片饲用成分变化规律,沙棘叶取样时间定在2018年5月、6月、7月、8月、9月,其中庆阳6月,朝阳、庆阳8月各取样2次,其他各月取样1次。朝阳、庆阳全年分别取样6次、7次。取样后将叶片样品在室内摊开阴干,参照文献[1-2],测定粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、总灰分、无氮浸出物含量。
2 结果与分析
2.1 不同品种沙棘干叶粗蛋白含量的测定结果
2.1.1 辽宁朝阳沙棘干叶粗蛋白含量的测定结果(见表1)
由表1可知,辽宁朝阳6个沙棘品种干叶粗蛋白含量差异不大。杂雄优1号粗蛋白含量最高,为17.06%;格诺姆粗蛋白含量最低,为15.61%。
表1 辽宁朝阳沙棘干叶粗蛋白含量的测定结果Tab.1 Determination results of crude protein content in dry leaves of seabuckthorn in Chaoyang,Liaoning 单位:%
沙棘干叶中粗蛋白含量最高值出现在8月上旬,为17.38%。杂雌优54号、杂雄优1号干叶粗蛋白含量最高时间出现在9月上旬;中国沙棘雌株的最高值出现在5月下旬;中国沙棘雄株的最高值出现在8月上旬。
2.1.2 甘肃庆阳沙棘干叶粗蛋白含量的测定结果(见表2)
由表2可知,甘肃庆阳8个沙棘品种的干叶粗蛋白含量差异不明显。杂雌优1号干叶粗蛋白含量最高,为17.36%;杂雄优1号干叶粗蛋白含量最低,为16.66%。沙棘干叶中粗蛋白含量最高值、次高值出现在9月10日和8月25日,分别为18.42%和18.13%;8月10日,测定值为第三高值,为17.77%。因此,8月10日至9月10日是甘肃庆阳沙棘干叶粗蛋白含量最高的时间段,可定为最佳采叶期。
表2 甘肃庆阳沙棘干叶粗蛋白含量的测定结果Tab.2 Determination results of crude protein content in dry leaves of seabuckthorn in Qingyang,Gansu 单位:%
杂雌优10号、杂雌优12号的干叶粗蛋白含量的最大值出现在6月15日;杂雌优54号和杂雄优1号含量最大值就出现在6月30日。在实际生产中,应根据沙棘品种选取最佳采叶时间。
2.2 不同品种沙棘干叶粗脂肪含量的测定结果
2.2.1 辽宁朝阳沙棘干叶粗脂肪含量的测定结果(见表3)
由表3可知,辽宁朝阳6个沙棘干叶粗脂肪含量存在一定的差异。杂雄优1号干叶粗脂肪含量最高,为7.95%;丘伊斯克干叶粗脂肪含量最低,为4.88%。沙棘干叶粗脂肪含量最高值出现在9月上旬,为10.37%。
表3 辽宁朝阳沙棘干叶粗脂肪含量的测定结果Tab.3 Determination results of crude fat content in dry leaves of seabuckthorn in Chaoyang,Liaoning 单位:%
2.2.2 甘肃庆阳沙棘干叶粗脂肪含量的测定结果(见表4)
由表4可知,甘肃庆阳参试8个沙棘干叶粗脂肪含量存在一定的差异。格诺姆干叶粗脂肪含量最高,为7.90%;中国沙棘雌株干叶粗脂肪含量最低,为6.79%。
表4 甘肃庆阳沙棘干叶粗脂肪含量的测定结果Tab.4 Determination results of crude fat content in dry leaves of seabuckthorn in Qingyang,Gansu 单位:%
沙棘干叶粗脂肪含量最高值出现在7月20日,为10.11%。
2.3 不同品种沙棘干叶粗纤维含量的测定结果
2.3.1 辽宁朝阳沙棘干叶粗纤维含量的测定结果(见表5)
由表5可知,辽宁朝阳参试6个沙棘干叶粗纤维含量差距不是太大,平均值约为7.25%。杂雄优1号干叶粗纤维含量最小,为6.08%;中国沙棘(雄)干叶粗纤维含量最大,为7.80%。
表5 辽宁朝阳沙棘干叶粗纤维含量的测定结果Tab.5 Determination results of crude fiber content in dry leaves of seabuckthorn in Chaoyang,Liaoning 单位:%
沙棘干叶粗纤维含量最低值出现在7月中旬,为6.88%,与两个次低值相邻取样时间点6月下旬(6.96%)、8月上旬(6.92%)相连,形成一个最佳采叶时间段。
2.3.2 甘肃庆阳沙棘干叶粗纤维含量的测定结果(见表6)
由表6可知,甘肃庆阳参试8个沙棘干叶粗纤维含量存在一些差别。杂雌优10号干叶粗纤维含量最低,为6.61%;中国沙棘雄株干叶粗纤维含量最高,为8.10%。
表6 甘肃庆阳沙棘干叶粗纤维含量测定结果Tab.6 Determination results of crude fiber content in dry leaves of seabuckthorn in Qingyang,Gansu 单位:%
沙棘干叶粗纤维含量最低值出现在6月30日,为6.71%,与6月15日的次低值7.11%相连,形成一个最佳采叶期。杂雌优10号、中国沙棘雌株干叶粗纤维含量与总体趋势不同,最低值均出现在7月20日,可在取样时作为参考指标。
2.4 不同品种沙棘干叶总灰分含量的测定结果
2.4.1 辽宁朝阳沙棘干叶总灰分含量的测定结果(见表7)
由表7可知,辽宁朝阳6个参试沙棘干叶总灰分含量差距不大。丘伊斯克干叶总灰分含量最高,为6.23%;而中国沙棘雌、雄株干叶总灰分含量位居最后,分别为5.62%、5.48%。
表7 辽宁朝阳沙棘干叶总灰分含量的测定结果Tab.7 Determination results of total ash content in dry leaves of seabuckthorn in Chaoyang,Liaoning 单位:%
沙棘干叶总灰分含量最高值出现在盛夏的8月上旬,为6.72%,为一极值点,而此前、此后样时间的总灰分含量较低,但并非依次递减。3个雄株类型的干叶总灰分含量趋势与总体趋势基本一致。雌株类型中,丘伊斯克与总体差异不大,而杂雌优54号的最高值出现在8月下旬,中国沙棘雌株出现在9月上旬。
2.4.2 甘肃庆阳沙棘干叶总灰分含量的测定结果(见表8)
由表8可知,甘肃庆阳8个参试沙棘干叶总灰分含量差距很小。雌株组4个参试沙棘,以中国沙棘雌株含量最高,为5.89%;雄株组3个参试沙棘,以杂雄优1号含量最高,为5.79%。
表8 甘肃庆阳沙棘干叶总灰分含量的测定结果Tab.8 Determination results of total ash content in dry leaves of seabuckthorn in Qingyang,Gansu 单位:%
沙棘干叶总灰分含量在年内8个时间点差距不大,最高值、次高值分别出现在6月15日和9月10日,含量分别为6.51%和6.12%。
2.5 不同品种沙棘干叶无氮浸出物含量测定结果
2.5.1 辽宁朝阳沙棘干叶无氮浸出物含量的测定结果(见表9)
由表9可知,辽宁朝阳参试6个沙棘干叶无氮浸出物含量差距很小,以中国沙棘雌、雄株和杂雄优1号含量最低。6个取样时间点的沙棘干叶无氮浸出物含量变化也不大,最低值出现在5月下旬和9月下旬,分别为60.43%和60.19%。
表9 辽宁朝阳沙棘干叶无氮浸出物含量的测定结果Tab.9 Determination results of nitrogen free extract content in dry leaves of seabuckthorn in Chaoyang,Liaoning 单位:%
2.5.2 甘肃庆阳沙棘干叶无氮浸出物含量的测定结果(见表10)
由表10可知,甘肃庆阳8个参试沙棘干叶无氮浸出物含量差距较小,格诺姆(59.84%)和杂雌优12号(59.92%)干叶无氮浸出物含量较低。8个取样时间点上的沙棘干叶无氮浸出物含量最低值和次低值出现在6月30日和7月20日。
表10 甘肃庆阳沙棘干叶无氮浸出物含量的测定结果Tab.10 Determination results of nitrogen free extract content in dry leaves of seabuckthorn in Qingyang,Gansu 单位:%
3 讨论
沙棘干叶取样地选择辽宁朝阳和甘肃庆阳,两地为我国最有代表性的沙棘种植地区,前者代表黄土高原,后者代表华北土石山区。用于对比的沙棘包括三大类——中国沙棘、杂交沙棘和引进沙棘,涵盖我国生产实践中种植的所有沙棘类型。中国沙棘用于生态治理工作,杂交沙棘和引进沙棘多用于工业原料林建设。
辽宁朝阳沙棘干叶的粗蛋白含量为16.37%,甘肃庆阳沙棘干叶的粗蛋白含量为17.21%。相对我国北方地区第一饲草——紫花苜蓿的干基粗蛋白含量(约20%),沙棘干叶粗蛋白含量较优。朝阳、庆阳两地共有的沙棘无性系的粗蛋白含量,杂雌优54号粗蛋白含量在朝阳为16.17%,在庆阳为17.16%;杂雄优1号干叶粗蛋白含量在朝阳为17.06%,在庆阳为16.66%。两地间这两个杂交无性系含量十分接近。中国沙棘雌株干叶粗蛋白含量在朝阳为16.41%,在庆阳为17.32%;中国沙棘雄株干叶粗蛋白含量在朝阳为16.52%,在庆阳为16.92%。两地间中国沙棘雌、雄株间含量,均以庆阳为高,但差距很小。朝阳的沙棘干叶粗蛋白最高值出现在8月上旬,而庆阳的干叶粗蛋白最高值出现在8月10日至9月10日这一段时间。两地可以合理安排采叶时间,以获取最高粗蛋白含量的沙棘叶原料,用于加工饲料。
沙棘干叶的粗脂肪含量,在朝阳和庆阳两地平均值分别为6.46%和7.22%,相对紫花苜蓿的干基粗脂肪含量(约3%),饲料价值很高。两地共有的沙棘无性系的粗脂肪含量,杂雌优54号在朝阳的含量为5.87%,在庆阳为6.99%;杂雄优1号干叶粗脂肪含量在朝阳为7.95%,在庆阳为7.82%。中国沙棘雌株,在朝阳和庆阳的干叶粗脂肪含量均为6.79%;中国沙棘雄株干叶粗脂肪含量在朝阳为6.42%,在庆阳为7.39%。两地间中国沙棘雌、雄株间含量,朝阳含量不大于庆阳,但较为接近。朝阳的沙棘干叶粗脂肪最高值出现在9月上旬,而庆阳的干叶粗脂肪最高值出现在7月20日。两地间粗脂肪最高值出现时间相差近2个月。
粗纤维虽然不会被直接消化,但在进入体内肠道后,能够对肠道内微生物种群进行刺激,改善微生物的生长活动,并在肠道内发生水解,其水解产物能够有效地改善结肠代谢,调节肠道内分泌[7],有助于消化。沙棘干叶的粗纤维含量,在朝阳和庆阳两地平均值分别为7.25%和7.34%,差异甚微。两地共有的沙棘无性系的粗纤维含量,杂雌优54号在朝阳为7.30%,在庆阳为7.31%,两者几乎相同。杂雄优1号在朝阳的干叶粗纤维含量为6.08%,在庆阳为7.99%。朝阳的沙棘干叶粗纤维最低值出现在6月下旬至8月上旬之间,而庆阳的沙棘干叶粗纤维最低值出现在整个6月。两地粗纤维最低值出现时间以庆阳试点较为集中,而朝阳试点较为分散为特征,两地可以此作为参考依据,合理安排采叶时间。
沙棘干叶的总灰分含量,在朝阳和庆阳两地平均值分别为5.87%和5.64%,差别不大。朝阳的沙棘干叶总灰分最高值出现在8月上旬,而庆阳的沙棘干叶总灰分最高值出现在6月15日和9月10日。由于总灰分在饲料诸指标中为从属指标,可依据粗蛋白、粗脂肪含量,兼顾总灰分含量高的时间,来决定合理采叶时间。
沙棘干叶的无氮浸出物含量,在朝阳和庆阳两地平均值分别为62.40%和61.28%,差别不大。朝阳的沙棘无氮浸出物最小值出现在5月下旬和9月下旬两个时间点上,而庆阳试点为6月30日至7月20日前后时间段内,这些时间段可为根据粗蛋白、粗脂肪含量选择合适采叶时间用于制作饲料,提供有关参考依据。
此外,沙棘叶在提取油性萃取物之后,所形成的沙棘叶饼粕仍可用于饲料,所含的微量元素和常量元素均还较高,可以循环利用。有关资料表明,沙棘叶饼粕含有31 053~32 109 kJ/kg的热量,含有氨基酸组成比较平衡的易吸收蛋白质12.3%~13.3%,其中必需氨基酸的含量占34.2%~35.4%,而且赖氨酸的含量是小麦籽粒蛋白中赖氨酸含量的3倍,用这种饲料添加剂可节省40%的谷物饲料[8]。沙棘叶饼粕含有的氨基酸较高,对于饲料加工来说也是一种很好的原料来源。
4 结论
沙棘干叶粗蛋白最高值出现在辽宁朝阳为8月上旬,甘肃庆阳为8月10日至9月10日这一段时间;干叶粗脂肪最高值出现在辽宁朝阳为9月上旬,甘肃庆阳为7月中旬前后。因此,7月中旬至9月上旬,可作为饲用沙棘叶采收的最佳时期。