黔中金荞麦的选育及在畜禽养殖中的应用研究进展

唐远江， 刘 辉， 周思旋， 张 涛， 陶小艳， 李美娟， 向清华， 雷 露

(贵州省畜牧兽医研究所，贵州 贵阳 550005)

1 品种选育及特点

黔中金荞麦是贵州省畜牧兽医研究所科研人员以黔中地区野生金荞麦为原材料，经过驯化选育的牧草新品种(品种登记号：581)，其遗传性状稳定、抗逆性强、营养丰富、根系发达、生长快且产量高，是畜禽喜食的多年生优质牧草[1]。邓蓉等[2]2004—2011年收集保存黔中地区野生金荞麦种质资源36份，通过栽培驯化，品比不同野生资源，筛选优良资源2份，培育出黔中金荞麦新品种。该品种在海拔800～1 800 m和15～30 ℃环境条件下的生育期为180～200 d，干草产量最高可达17 390 kg/hm2，种子产量最高可达540 kg/hm2。通过在贵州不同地区栽培试验，表明选育的黔中金荞麦是1种能在贵州省大部分地区生长的优质饲草。经过驯化的黔中金荞麦为多年生草本植物，株高100～150 cm；直根系、块状根；根颈丛生，直立茎，茎粗0.5～0.8 cm，中空、无毛，主茎节数8～10节，主茎分枝16～23个；单叶互生，叶片三角形，长、宽近似相等为6～11 cm，叶鞘膜质；圆锥花序顶生或腋生，花被白色，5裂；雄蕊8枚，花柱3裂；瘦果三棱形，长5 mm，干粒重45～50 g，成熟期一致[3]。

2 栽培技术

黔中地区属亚热带，平均海拔1 050 m，气候温和，全年降雨量充沛，适宜黔中金荞麦生长。黔中金荞麦在生长过程中对氮、磷、钾肥需求严格，对种植密度要求高。邓蓉等[4]综合黔中金荞麦的产量和经济效益，得出植株适宜的栽种行距为40 cm×60 cm，施肥量为：氮肥10 kg/667 m2、磷肥15 kg/667 m2、钾肥21 kg/667 m2。艾蓉等[5]通过分别施加氮肥6 kg/667 m2、磷肥15 kg/667 m2、钾肥15 kg/667 m2，栽培2年后黔中金荞麦产量达311.8 kg/667 m2。刘华荣等[1]在海拔970 m的黔南地区进行丰产试验，在氮肥60 kg/hm2、磷肥90 kg/hm2、钾肥110 kg/hm2，栽培密度为60 cm×70 cm时，黔中金荞麦种子产量达598.42 kg/hm2。向清华等[6]研究显示，黔中金荞麦在贵州的贵阳、独山、毕节地区越夏率达100%，越冬率在95%以上，无病虫害发生，抗逆性强。黔中金荞麦进行漂浮育苗无性繁殖生根快、病虫害少、生长整齐[7]。黔中金荞麦与多花黑麦草套种不仅能生产高质优良牧草，还可以缓解贵州优质牧草资源短缺的矛盾[3]。赵丽丽等[8]研究得出，黔中金荞麦在中低度水分胁迫时，机体能调节渗透物质含量和保护酶活性，减少因缺水受到的伤害；当受到高度水分胁迫时，渗透调节能力和保护酶活性减弱，细胞膜受到严重损伤，植株的光合能力也随之下降。黔中金荞麦为适应高温胁迫，可通过提高过氧化物酶和过氧化氢酶的活性，从而减小细胞膜的损伤，通过减小气孔导度和增加非光化学荧光猝灭系数，进而降低在过剩激发条件下光合系统受到的伤害，确保植株水分利用的高效率和正常的光合生理功能[9]。栽种该牧草可增加植被覆盖率，土壤理化性质和肥力明显改善，能有效防止水土流失，确保土壤的可持续生产能力[10]。经过多年的栽培试验和推广种植，黔中金荞麦的栽培技术已比较成熟，并具有良好的经济和生态效益。

3 加工贮藏

黔中金荞麦的加工产物目前主要为青干草、青贮饲料、草粉等粗加工产品。将黔中金荞麦鲜草刈割后晾晒24 h后制作的青贮料品质较好，pH值≤4.2[11]。邓蓉等[12]将初花期的黔中金荞麦和青贮玉米(配比为3∶7)混合青贮，混合青贮料营养丰富，同时具有抗病的药用价值。艾蓉等[13]采用不同干燥方法对黔中金荞麦茎叶进行加工，茎干通过压扁晾晒并用2.5%K2CO3干燥剂喷洒茎叶，可得到营养损失较少的优质干草。此外，通过晾晒或烘烤使黔中金荞麦植株地上部分的含水量低于18%制得青干草，可打捆堆垛贮藏。将黔中金荞麦全株清除杂质，干燥后粉碎包装即得到干草粉，在2～4 ℃干燥、避光、通风良好的环境中可贮藏24个月[14]。

4 化学成分

金荞麦全株的主要化学成分为一类原花色素苷类缩合型单宁混合物，以及鞣质类、黄酮类、苷类、甾体类、萜类、挥发油类、有机酸类化合物等[15]，其中作为中药材的标准物质为表儿茶素[16]。目前对黔中金荞麦化学成分的研究报道较少，项目组研究人员对该牧草全株的原花青素、表儿茶素、芦丁、槲皮素进行测定，含量分别为700.12、280.25、60.68、7.71 μg/g。

5 营养成分

黔中金荞麦植株地上部分的营养成分丰富，但含量在其生长的分枝期、孕蕾期和初花期不同，随着生长期延长，常规营养成分、氨基酸总含量降低，粗纤维和微量元素含量升高。各生长时期的营养含量见表1、表2[17]。

表1 黔中金荞麦各生长期常规营养成分含量(干物质) %

表2 黔中金荞麦各生长期氨基酸 和微量元素含量(干物质) mg/100 g

6 生物信息学分析

邓蓉等[18]应用ISSR分子标记方法对11个不同地域(大部分在贵州)的金荞麦种质资源进行遗传多样性与亲缘关系分析得出，黔中金荞麦与其他地区金荞麦的亲缘关系较远，单独聚类。张雄等[19]通过高通量测序技术平台对黔中金荞麦进行转录组测序，并结合生物信息学进行分析研究，获得黔中金荞麦5.7 Gb碱基序列信息的39 954 078条校正数据；从40 919个单基因簇中预测出36 741个编码区序列，其中有81.83%的单基因簇得到注释，并且在KOG数据库的25个分类中有13 856条得到注释；同时检测到多个单核苷酸突变位点、插入缺失标记及含有短片段重复序列的单基因簇位点，其中主要的优势序列是GCC/GGC，69.27%的序列是三核苷酸重复基元类型的SSR，说明黔中金荞麦代谢活动、遗传信息处理及修饰能力强，基因结构丰富多样。

7 黔中金荞麦在畜牧养殖中的应用

7.1 在生猪养殖中的应用在生猪养殖中，利用黔中金荞麦鲜草、青贮料、草粉代替30%常规饲料，均可有效降低养殖成本[20]。方福平等[21]研究表明，在饲料中添加3%黔中金荞麦可明显促进瘦肉型猪的生长，提高饲料转化效率。韩勇等[17]通过测定不同生长期黔中金荞麦营养成分在猪体内的消化率得出，随着生长期后延，消化率显著降低，但总体消化率较高，营养成分丰富，易于吸收。周炎等[22]研究青蒿茎叶、黔中金荞麦茎叶、茶叶(配比为3∶5∶2)中药复方制剂对母猪繁殖性能的影响，该复方制剂能减少死胎，提高初生仔猪体重，并能有效预防仔猪腹泻。赵鹏[23]利用含有0.5%黔中金荞麦的中药复方制剂替代抗生素，可防治仔猪早期断奶应激，并能有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌生长。在饲料中添加1%～2%黔中金荞麦能减少仔猪直肠粪便中大肠杆菌、沙门氏菌的含量，且对仔猪血清免疫因子无影响[24]。在猪日粮中添加10%～20%黔中金荞麦对猪的增重无明显影响，并可促进饲料蛋白的利用转化，提高机体抗氧化能力，同时料重比明显降低[25]。邓蓉等[26]在生猪的不同阶段添加10%～14%黔中金荞麦进行饲喂，可以提高屠宰性能，改善肉质，提高产品出品率，从而增加养猪经济效益。综上可见，在猪饲料中添加黔中金荞麦不仅可以节省常规饲料用量，降低养殖成本，还可以作为中药保健品增强猪的抗病能力。

7.2 在家禽养殖中的应用用黔中金荞麦替代55%精料饲喂鸡，可减少精料用量2.04 kg/只，有效降低养殖成本[27]。周炎等[28]研究表明，将青蒿、黔中金荞麦、茶叶、鱼腥草(配比为3∶3∶3∶1)配制的油焙复合植物保健料以5%比例与饲料混合饲喂，可使肉鸡的日增重、饲料利用率、成活率显著提高。在热应激条件下添加10%黔中金荞麦饲喂绿壳蛋鸡，对产蛋率无明显影响，蛋黄颜色加深，氨基酸组成和含量均有改善，多不饱和脂肪酸含量降低，血清促卵泡素和黄体生成素含量升高，血清炎症因子和内毒素水平降低[29]，能有效抵抗鸡的热应激反应。饲粮中添加1%黔中金荞麦可提高肉鸡的抗氧化能力，改善肠道屏障功能，降低血清中胆固醇、甘油三酯、尿素氮的含量[30]，对生长性能影响不大；还可促进肉仔鸡免疫器官发育，使血清免疫球蛋白和空肠黏膜免疫因子分泌增多[31]。饲喂1%黔中金荞麦块根粉可使肉仔鸡的抗氧化能力和免疫能力增强[32]。将青蒿、茶叶、黔中金荞麦茎叶、杜仲叶(配比为3∶1∶3∶3)配制的天然植物鸡蛋品质改善剂以0.5%比例与饲料混合后饲喂蛋鸡，可提高产蛋量，改善鸡蛋品质，鸡产蛋死亡率降低[33]。此外，在饲料中添加1%～3%黔中金荞麦能够提高接种禽流感疫苗鸭群的体液免疫和细胞免疫水平[34]，增强鸭瘟疫苗的免疫效果[35]。综上所述，黔中金荞麦制成的饲料添加剂可明显提高肉鸡的抗菌、抗氧化和免疫能力，并使蛋鸡的产蛋量增加，蛋的营养价值明显改善，同时也能降低养殖成本。

8 小结与展望

8.1金荞麦的化学成分和营养成分丰富，在临床上多以干燥根茎入药，具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗菌和提高机体免疫力等生物活性[36]。目前对黔中金荞麦的开发仅限于青干草、青贮饲料和草粉等产品。对其他动物药理作用的研究报道也较少，仅有谭娅[37，38]报道在饮水中添加12%黔中金荞麦榨汁可有效提高小鼠的抗炎能力，增加小鼠体重，在一定程度上提高小鼠的免疫水平且对小鼠内脏器官发育无不良影响。后续研究应着重黔中金荞麦在临床上的开发应用，以干燥根茎作为对象，对化学成分进行分析以及分离纯化活性化合物，对提取物进行活性分析，或与其他中药材组成复方制剂，进一步探讨黔中金荞麦深加工产品在畜牧养殖和临床上的应用。

8.2黔中金荞麦品质优良、抗逆性强、营养成分丰富，作为1种新型饲料或饲料添加剂广泛应用于畜牧养殖中，可以代替部分畜禽饲料，有效节约饲养成本，降低料重比。但目前还缺乏其对畜禽生长性能、胴体和肉质性状影响方面的研究，后续应持续开展，并深入研究其在动物体内的消化代谢及利用机制。此外还可利用基因组组装、高通量测序等现代生物信息学技术对该牧草的基因组和内生真菌多样性进行分析，充分挖掘其优势基因表达和群体遗传学信息。目前黔中金荞麦的栽培和推广利用已取得一定成效，随着对其药用功效的深入研究，在畜禽无抗养殖和临床医学上的应用将会发挥更大的价值。