紫羊茅和多年生黑麥草不同生長階段粗蛋白和氨基酸含量動態(tài)分析

鄭 立, 劉太宇,鄧紅雨,聶芙蓉,郭 孝，劉慶華

(鄭州牧業(yè)工程高等專科學(xué)校,河南 鄭州 450011)

紫羊茅又名紅狐茅，為禾本科羊茅屬多年生優(yōu)良牧草，具有短的根莖及發(fā)達(dá)的須根，適合人工草地建設(shè)，廣布于北半球溫寒地帶，我國長江流域以北各省均有分布。多年生黑麥草是禾本科黑麥屬多年生疏叢型草本植物，株高80～100 cm；須根發(fā)達(dá)，生長發(fā)育迅速，生育期100～110 d，全年生長天數(shù)250 d左右；其再生性好，分蘗力強，也是牧草生產(chǎn)以及草地建設(shè)的主要草種，分布范圍同前者。這2種草的生活習(xí)性相近，生產(chǎn)特點相似，利用方式相同，所以本文把這2種草進(jìn)行對比研究，分析其不同時期營養(yǎng)成分的動態(tài)，可為研究同類牧草的營養(yǎng)動態(tài)變化提供依據(jù)。由于粗蛋白和氨基酸含量是評價牧草營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)之一，所以作為本文的研究重點。眾所周知，人工種植牧草的營養(yǎng)價值受其品種和生長階段影響很大，進(jìn)而影響到反芻家畜的生產(chǎn)效率和健康狀況。近年來，許多學(xué)者先后從引種栽培、高產(chǎn)、營養(yǎng)成分、施肥、飼喂技術(shù)、轉(zhuǎn)基因等方面對紫羊茅和多年生黑麥草進(jìn)行了研究，但尚未見2種牧草不同生長階段粗蛋白和氨基酸變化規(guī)律的報道。因此我們以黃河灘區(qū)適宜種植的紫羊茅和多年生黑麥草為研究樣本，探討其不同生長階段粗蛋白和氨基酸的變化規(guī)律，為科學(xué)、高效地利用牧草資源提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗地與供試牧草 試驗地在黃河灘鄭州段，東經(jīng)112°42'～114°14'和北緯34°16'～34°58'之間，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冷暖適中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎熱多雨,秋季晴朗日照長，冬季寒冷少雨。年平均氣溫在14 ℃～14.3 ℃之間。年平均降雨量640.9 mm,無霜期220 d，全年日照時間約2 400 h。土壤為潮土，褐土，質(zhì)地為中壤或者粘壤，有機質(zhì)含量為1.2%～1.4%，pH 7.0～7.5。供試牧草為紫羊茅和多年生黑麥草。分別在分蘗期、拔節(jié)期、開花期和成熟期4個生育期采樣、分析和化驗。

1.1.2 牧草樣品的制備 在分蘗期、拔節(jié)期、開花期、成熟期4個階段，離地面4 cm刈割，用剪刀剪短至3 cm，在烘箱中120 ℃烘15 min，然后在70 ℃烘9 h，在室溫條件下回潮24 h，剪碎后混合，用粉碎機粉碎過1 mm篩，裝入棕色廣口瓶密封保存，待用。

1.2 測試指標(biāo)和方法

按實驗室常規(guī)分析方法[1]測定2種樣品的干物質(zhì)含量(DM)，粗蛋白(CP)測定按照 GB6432-94的測定方法進(jìn)行，氨基酸( AA) 按酸水解法測定，結(jié)果用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS10.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 DM與CP含量

不同生長階段紫羊茅和多年生黑麥草DM、CP及AA含量變化見表1。從表1可以看出，紫羊茅和多年生黑麥草CP及TAA在4個時期均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢；17種氨基酸中，16種氨基酸均隨生長階段呈下降趨勢，僅谷氨酸是隨生長階段呈現(xiàn)“高-低-高”的變化趨勢； TEAA/ TAA和TEAA/ NEAA均呈“高-低-高-低”的變化趨勢，而TAA/CP呈“高-低-高”變化趨勢。4個時期中，紫羊茅、多年生黑麥草在拔節(jié)期和開花期CP變化較小。

2.2 兩種牧草在不同生長階段TAA和Lsy含量動態(tài)分析

紫羊茅和多年生黑麥草其TAA含量在4個時期均幾乎呈直線下降態(tài)勢，紫羊茅分蘗期、拔節(jié)期、開花期和成熟期TAA含量分別為15.29%、12.55%、10.60%和7.02%，多年生黑麥草分別為18.47%、13.15%、9.58%和7.62%，2種牧草拔節(jié)期和開花期TAA含量變化不大。賴氨酸是反芻動物第一限制氨基酸，是評價牧草品質(zhì)重要指標(biāo)之一，紫羊茅分蘗期、拔節(jié)期、開花期和成熟期賴氨酸含量分別為0.87%、0.55%、0.68%和0.34%，多年生黑麥草分別為0.99%、0.65%、0.64%和0.39%，2種牧草拔節(jié)期和開花期賴氨酸含量變化不大。

表1 不同生長階段紫羊茅和多年生黑麥草DM、CP及氨基酸含量Table 1 The contents of CP and AA of red fescue and perennial ryegrass during different growth period %

注：“*”表示必需氨基酸。

Note:“*” denotes EAA.

3 討 論

人工種植牧草營養(yǎng)價值評定主要集中在常規(guī)養(yǎng)分，如粗蛋白、洗滌纖維等[2]，對牧草中總氨基酸和各種氨基酸含量的研究報道較少。裴彩霞等[3]測定了苜蓿在分枝期、現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期和結(jié)實期的粗蛋白含量，發(fā)現(xiàn)隨著生長階段的推進(jìn)，粗蛋白含量逐漸下降。Mayland等[4]比較了4種高羊茅中氨基酸含量在春、夏季的變化，顯示春季收獲的高羊茅中的蛋氨酸含量顯著高于秋季，其它氨基酸則變化不顯著。劉浩榮等[5]在油菜上的試驗表明，游離氨基酸含量在苗期到抽薹期逐漸升高，抽薹期以后明顯下降。Gordon等[6]研究表明，白三葉生長到50 d時，谷氨酰胺合成酶達(dá)到最高，由此說明，白三葉生長到50 d時氨基酸含量最高，隨后逐漸下降。Penkow等[7]探討了不同品種白三葉的粗蛋白和氨基酸含量變化,結(jié)果顯示，粗蛋白和總氨基酸含量與品種有關(guān),變異范圍為20.46%～22.67%和22.92%～24.86%。紫羊茅和多年生黑麥草粗蛋白和鈣在牧草生長初期較高，隨著生長階段的推進(jìn)粗蛋白和Ca含量下降，而NDF、ADF的含量則相反，這與嚴(yán)學(xué)兵[8]、裴彩霞[9]和黃鋒華[10]研究結(jié)果一致。

本試驗研究表明，紫羊茅和多年生黑麥草粗蛋白及TAA在4個時期均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢；17種氨基酸中，16種氨基酸均隨生長階段呈下降趨勢，僅谷氨酸是隨生長階段呈現(xiàn)“高-低-高”的變化趨勢； TEAA/TAA和TEAA/NEAA均呈“高-低-高-低”的變化趨勢，而TAA/CP呈“高-低-高”變化趨勢。本試驗的結(jié)果與上述學(xué)者的研究結(jié)果一致。2種牧草拔節(jié)期和開花期TAA和賴氨酸含量變化不大。

4 結(jié) 論

通過對2種牧草的不同生長階段粗蛋白和氨基酸含量的動態(tài)分析，可得出如下結(jié)論：(1)紫羊茅和多年生黑麥草雖同為禾本科，但其粗蛋白和氨基酸含量受生長階段影響較大；(2)綜合考慮2種牧草粗蛋白、氨基酸含量動態(tài)變化和產(chǎn)量因素，2種牧草應(yīng)是在揚花期收割利用最佳。

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