張曉娜，宋書紅，陳志飛，張 瑩，楊云貴

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

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紫花苜蓿葉、莖產(chǎn)量及品質(zhì)動態(tài)

張曉娜，宋書紅，陳志飛，張 瑩，楊云貴

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

摘要：為獲得最佳刈割期，分別在關(guān)中苜蓿、阿爾岡金、金皇后3個紫花苜蓿(Medicago sativa)品種的現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期、結(jié)莢期和成熟期進(jìn)行刈割，將其莖葉分離風(fēng)干后，測定牧草產(chǎn)量、莖葉比、株高、分枝數(shù)及養(yǎng)分，為家畜提供優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料。結(jié)果表明,隨苜蓿生長發(fā)育，其產(chǎn)量呈先升高后降低趨勢，結(jié)莢期最高?，F(xiàn)蕾期苜蓿莖葉比高于其它時期，成熟期苜蓿株高和分枝數(shù)高于其它時期。隨著生育期的推后，各品種的粗蛋白、粗脂肪和相對飼用價值逐漸降低，粗纖維、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維逐漸升高?，F(xiàn)蕾期苜蓿粗蛋白和相對飼用價值顯著(P<0.05)高于初花期、盛花期、結(jié)莢期和成熟期；其葉和莖的粗蛋白分別比后者提高了4.52%、8.28%、12.06%、14.70%和12.59%、9.38%、11.19%和28.81%，相對飼用價值分別比后者提高了6.55%、6.60%、29.07%、40.25%和3.84%、6.09%、4.88%、10.99%，粗纖維分別比后者降低了7.46%、6.85%、20.46%、23.00%和2.99%、1.81%、2.67%、3.67%?，F(xiàn)蕾期為苜蓿最佳刈割期。

關(guān)鍵詞：生育期；紫花苜蓿；葉；莖；產(chǎn)量；品質(zhì)

紫花苜蓿(Medicagosativa)因其具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、適應(yīng)性廣、固氮能力強等特點，在世界上廣泛種植，故有“牧草之王”和“飼料皇后”的美稱[1-8]。紫花苜蓿在中國已有兩千多年栽培歷史，在中國主要分布于西北、華北、東北和江淮流域，是提高養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的首選草種[9]。

雖然單位面積的苜蓿收益約比玉米(Zeamays)高30%～50%，比小麥(Triticumaestivm)高50%～100%，但是由于苜蓿干草的價格高于農(nóng)產(chǎn)品的價格，國內(nèi)苜蓿干草一般與小麥價格相當(dāng)，比玉米價格略高，所以苜蓿以前并未在市場上快速流通[10]。自從我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和西部大開發(fā)退耕還林還草戰(zhàn)略實施，特別是2008年三聚氰胺事件和2012年實施“振興奶業(yè)苜蓿發(fā)展行動”以來，苜蓿生產(chǎn)者、奶牛養(yǎng)殖業(yè)者都清楚地認(rèn)識到苜蓿在養(yǎng)殖業(yè)中的關(guān)鍵位置，從此，苜蓿的需求量逐漸增加，種植面積逐年擴(kuò)大[11-14]。目前，學(xué)者們對苜蓿各方向已經(jīng)做了深入的研究，并取得了一系列的研究成果和進(jìn)展[1-4]，但對不同生育期苜蓿葉、莖的產(chǎn)量及營養(yǎng)成分的研究相對較少，并且仍不全面。對美國苜蓿王進(jìn)行的研究表明，盛花期草產(chǎn)量最高，3次刈割的鮮草產(chǎn)量分別為45.00、23.80、21.00 t·hm-2，干草產(chǎn)量分別為11.40、6.20、27.00 t·hm-2[15]。王?；鄣萚16]表明，葉粉的粗蛋白在現(xiàn)蕾期最高，達(dá)到了23.94%，莖粉的粗蛋白在現(xiàn)蕾期也達(dá)到最高為11.46%，而莖粉的粗纖維在現(xiàn)蕾期最低，為34.30%。董寬虎等[17]認(rèn)為，在現(xiàn)蕾期葉粉中粗蛋白含量最高，達(dá)18.53%，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維最低，分別為30.29%、21.75%，莖中粗蛋白含量為10.61%，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維分別為56.74%、48.54%。由于品種[18]、土壤、氣候[19]、刈割時間[20]和刈割頻次[20-24]等影響，所得結(jié)果不盡相同，所以需要對不同生育期苜蓿葉、莖的產(chǎn)量及營養(yǎng)成分進(jìn)一步的探索和研究。

因此，本研究對不同生育期關(guān)中苜蓿(Guanzhong alfalfa)、阿爾岡金(Algonquin)、金皇后(Gold empress)3個苜蓿品種生長特性和養(yǎng)分進(jìn)行比較分析，以期篩選出最佳刈割期，為家畜提供優(yōu)質(zhì)蛋白飼料提供理論支持。

1材料與方法

1.1試驗地點概況

試驗地設(shè)在陜西楊凌西北農(nóng)林科技大學(xué)牧草標(biāo)本園區(qū)，地理位置為34°16′ N、108°04′ E，海拔454.8 m。年均日照時數(shù)2 150 h，年平均氣溫12～14 ℃，年平均降水量621 mm，春季降水偏少、干旱，雨量主要集中在7-9月，屬暖溫帶半濕潤易干旱氣候，無霜期200～220 d。

1.2試驗設(shè)計與田間管理

關(guān)中苜蓿、阿爾岡金和金皇后由陜西楊凌種業(yè)公司提供。每個小區(qū)為2.7 m×3.0 m，每個品種3個重復(fù)，共9個小區(qū)。2013年3月15日播種，播種前后均無水肥管理，播種前深耕土地并耙平，人工條播，播種量為15 kg·hm-2。

1.3測定項目和方法

產(chǎn)量測定：分別在苜?，F(xiàn)蕾期(Budding Stage，BS)、初花期(Early Blooming，EB)、盛花期(Full Blooming，F(xiàn)B)、結(jié)莢期(Pod-setting Stage，PS)、成熟期(Maturing Stage，MS)，在各小區(qū)分別刈割0.25 m2,留茬高度3 cm左右。刈割后先稱鮮重，然后將其風(fēng)干后稱重，并用粉碎機(jī)粉碎以備用。

莖葉比、株高和分枝數(shù)測定：每次刈割時，每小區(qū)隨機(jī)選取3株苜蓿，帶回實驗室將其莖葉分離，自然風(fēng)干后稱莖、葉質(zhì)量，計算莖葉比(葉的質(zhì)量/莖的質(zhì)量)；每小區(qū)隨機(jī)選取5株苜蓿，測定苜蓿株高(自然高度)以及單株分枝數(shù)。

營養(yǎng)指標(biāo)測定：粗蛋白(CP)用連續(xù)流動分析儀；粗脂肪(EE)用索氏浸提法；粗纖維(CF)用H2SO4和NaOH溶液煮沸消化法；中性洗滌纖維(Neutral Detergent Fiber,NDF)、酸性洗滌纖維(Acid Detergent Fiber,ADF)用Van Soest法；用ADF和NDF計算相對飼用價值(RFV)[25-26],RFV=[(88.9-0.779ADF)×120/NDF)]/1.29。

1.4數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理，SPSS 18.0進(jìn)行方差分析，用Duncan’s進(jìn)行多重比較，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2結(jié)果與分析

2.1生育期對苜蓿生長特性的影響

隨著生育期的推進(jìn)，3個苜蓿品種的牧草產(chǎn)量均呈先升高后降低，且結(jié)莢期明顯高于其它時期(圖1)。其中，關(guān)中苜蓿結(jié)莢期的產(chǎn)量分別是現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期和成熟期的1.5、1.6、1.3和1.2倍，阿爾岡金結(jié)莢期的產(chǎn)量分別是現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期和成熟期的隨生育期的延伸，苜蓿莖葉比逐漸下降，株高和分枝數(shù)逐漸升高(表1)?，F(xiàn)蕾期苜蓿的莖葉比顯著高于(P<0.05)其它4個時期的；3個品種的株高和分枝數(shù)在成熟期均顯著高于現(xiàn)蕾期和初花期(P<0.05)。與關(guān)中苜蓿和金皇后相比，阿爾岡金的莖葉比現(xiàn)蕾期最高，而株高和分枝數(shù)在成熟期最低，莖葉比比前者提高了3.83%和109.86%，株高和分枝數(shù)比前者降低了9.91%、10.56%和 7.29%和15.24%。

圖1　不同生育期苜蓿的產(chǎn)量

注：不同小寫字母表示相同苜蓿品種不同生育期間差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lower case letters for the same cultivar indicate significant difference among different growth stages at 0.05 level.

1.8、1.5、1.4和1.2倍，金皇后結(jié)莢期的產(chǎn)量分別是現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期和成熟期的3.2、1.7、1.5和1.2倍。

2.2生育期對苜蓿莖、葉養(yǎng)分及相對飼用價值的影響

3個苜蓿品種莖葉養(yǎng)分指標(biāo)及相對飼用價值含量在不同生育期均差異明顯(表2、表3)。其中苜蓿粗蛋白和相對飼用價值呈下降趨勢， 在葉中成熟期比現(xiàn)蕾期分別減少12.81%、28.70%；在莖中成熟期比現(xiàn)蕾期分別減少22.37%、9.90%。而粗纖維、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維呈上升趨勢，在葉中成熟期比現(xiàn)蕾期分別增加29.88%、34.47%和32.62%，在莖中成熟期比現(xiàn)蕾期分別增加3.81%、6.53%和5.92%。

在葉中，金皇后現(xiàn)蕾期的粗蛋白、粗脂肪和相對飼用價值高于關(guān)中苜蓿和阿爾岡金，分別比后兩者提高7.19%、14.67%、4.10%和0.28%、25.32%、21.25%。關(guān)中苜蓿成熟期的粗纖維和酸性洗滌纖維高于阿爾岡金和金皇后，相比后兩者分別提高4.97%、14.87%和11.08%、15.54%。

表1　不同生育期對莖葉比、株高及分枝數(shù)的影響

注：同列不同小寫字母表示相同指標(biāo)不同生育期間差異顯著(P<0.05)。表2同。

Note: Different lower case letters within the same column for the same parameter indicate significant difference among different growth stages at 0.05 level. The same in table 2.

表3　不同生育期葉、莖干物質(zhì)營養(yǎng)成分及相對飼用價值

器官Organ生育期GrowthstageCP/%EE/%CF/%NDF/%ADF/%RFV/%葉Leaf現(xiàn)蕾期Buddingstage14.12±0.61a2.64±0.35a15.63±1.81c25.12±1.74d17.69±0.96c272.96±27.71a初花期Earlyblooming13.51±0.70b1.67±0.50c16.89±1.73b26.84±2.1c19.88±1.99b256.18±24.00b盛花期Fullblooming13.04±0.31c2.16±0.39b16.78±1.23bc27.40±1.5c19.97±0.87b256.07±10.51b結(jié)莢期Podsettingstage12.60±0.44d1.74±0.26c19.65±1.27a31.43±1.2b22.55±1.48a211.48±9.70c成熟期Maturingstage12.31±0.19d1.27±0.17d20.30±0.92a33.78±0.7a23.46±1.69a194.63±6.81d莖Stem現(xiàn)蕾期Buddingstage10.73±0.83a1.69±0.31a49.66±1.87b64.04±0.80c54.06±0.71c67.07±1.71a初花期Earlyblooming9.53±0.65b1.53±0.48ab51.19±2.31a66.91±1.46b55.37±1.31b64.59±3.50b盛花期Fullblooming9.81±0.35b1.03±0.33cd50.58±1.33ab66.65±0.88b55.98±1.75b63.22±2.07b結(jié)莢期Podsettingstage9.65±0.74b1.25±0.50bc51.02±0.73a66.51±0.40b55.42±1.32b63.95±1.37b成熟期Maturingstage8.33±0.33c0.82±0.43d51.55±0.70a68.22±1.10a57.26±1.36a60.43±2.08c

注：同列不同小寫字母表示相同器官不同生育期間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lower case letters within the same column indicate significant difference among different growth stages in the organ at 0.05 level.

在莖中，金皇后現(xiàn)蕾期的粗蛋白、粗脂肪高于關(guān)中苜蓿和阿爾岡金，分別比后兩者提高了13.88%、1.71%和3.57%、16.34%。阿爾岡金成熟期的粗纖維、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維高于關(guān)中苜蓿和金皇后，相比后者分別提高了1.14%、3.78%、2.62%和2.71%、1.88%、5.62%。

2.3不同品種苜蓿葉、莖養(yǎng)分及相對飼用價值

比較不同品種苜蓿葉、莖養(yǎng)分及相對飼用價值(表4)，在葉和莖中金皇后的粗蛋白顯著高于(P<0.05)關(guān)中苜蓿，比后者分別提高了4.86%和7.87%，而金皇后的相對飼用價值顯著高于阿爾岡金，比后者分別提高了10.77%和5.72%；在葉中，關(guān)中苜蓿的粗纖維顯著高于阿爾岡金和金皇后，比后者分別提高了11.48%和16.15%，在莖中阿爾岡金的粗纖維顯著高于關(guān)中苜蓿和金皇后，比后者分別提高了3.71%和4.73%。

3討論

3.1生育期對生長特性數(shù)的影響

產(chǎn)草量是衡量牧草生產(chǎn)力水平的重要指標(biāo)[27]。產(chǎn)草量的高低受很多因素的影響如氣候、隨機(jī)采樣、晾曬過程等[28-29]。苜蓿品種頭茬產(chǎn)草量最高，占全年的45%，以后各茬依次遞減，說明頭茬草對其產(chǎn)草量有較大的貢獻(xiàn)率[30]。隨著生育期的推移，苜蓿干物質(zhì)累積量增多，單位面積產(chǎn)量逐漸增大[31]。成熟期干草產(chǎn)量達(dá)1 001.8 g·m-2，是營養(yǎng)期單位面積產(chǎn)量的1.76倍。本研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿的草產(chǎn)量是先升高后降低，結(jié)莢期達(dá)到最高。由于前期水分含量比較高，干物質(zhì)含量少，后期莖稈變的堅硬水分含量少，籽實及葉片脫落，因此，前期苜蓿的品質(zhì)好，動物越喜食，反之，動物的采食量低。本研究草產(chǎn)量為5.27～10.38 t·hm-2。不同品種，產(chǎn)量不同，關(guān)中苜蓿產(chǎn)量達(dá)4.13 t·hm-2，阿爾岡金草產(chǎn)量達(dá)5.44 t·hm-2，金皇后產(chǎn)量達(dá)5.89 t·hm-2，說明金皇后對關(guān)中地區(qū)有很強的適應(yīng)性。

表4　不同苜蓿品種葉、莖干物質(zhì)營養(yǎng)成分及相對飼用價值

注：同列不同小寫字母表相同指標(biāo)示不同品種間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lower case letters within the same column indicate significant difference among different cultivar in the same parameter at 0.05 level.

莖葉比是衡量牧草品質(zhì)的重要指標(biāo)，莖葉比大，葉量豐富，蛋白質(zhì)含量高，適口性好，營養(yǎng)價值高[32-33]。苜蓿株高是反映產(chǎn)量高低的特征量，在整個生育期內(nèi)，苜蓿株高的生長速度遵循緩慢生長-快速生長-緩慢生長的規(guī)律，隨著苜蓿高度的增加，葉含量減少，莖含量增加，即纖維素含量增加，營養(yǎng)價值降低[34-35]。苜蓿分枝數(shù)是反映植株生長狀況的指標(biāo)，從現(xiàn)蕾期到成熟期分枝數(shù)逐漸增加[36-37]。本研究從現(xiàn)蕾期到成熟期，莖葉比逐漸降低，株高和分枝數(shù)逐漸增加，說明葉產(chǎn)量與株高、分枝數(shù)呈負(fù)相關(guān)，由于節(jié)間伸長造成葉量減少，此結(jié)果與徐春明[37]和王?；鄣萚16]的觀點一致。Akin和Robinson[38]研究發(fā)現(xiàn)，莖葉比營養(yǎng)期最高，結(jié)莢期達(dá)到最低，這是由苜蓿自身的生長節(jié)律決定。

3.2生育期對苜蓿養(yǎng)分及相對飼用價值的影響

在苜蓿生長的各個階段，莖和葉的營養(yǎng)價值都會影響整株苜蓿的營養(yǎng)價值。苜蓿的莖和葉是飼用的主要器官，營養(yǎng)在莖葉的分配對提高苜蓿品質(zhì)有重要意義[39]。另外，葉蛋白是豬、家禽蛋白質(zhì)的重要來源，還是兒童補充蛋白的來源之一，具有抗疾病，強身健體的作用。在豬日糧中添加10%的苜蓿葉粉替代菜籽粕，可以提高仔豬的生長和成活率，改善胴體品質(zhì)，降低飼料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益[40]。在蛋雞中添加3%～5%的苜蓿草粉，可提高產(chǎn)蛋率，改善蛋黃的色澤[41]。在禽類日糧中至少可替代5%～7%的精飼料[42]。在家兔日糧中可替代20%的精飼料[43]。在牛、羊日糧中比重可達(dá)100%[44]?？梢?，苜蓿在養(yǎng)殖中的重要價值，不但在一定程度上可以緩解飼料原料的緊張問題，而且還能提高畜禽的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益。

牧草品質(zhì)的優(yōu)劣是衡量牧草利用價值的指標(biāo)[45]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同生育期對苜蓿葉、莖營養(yǎng)成分及相對飼用價值有明顯差異，5個生育期中，現(xiàn)蕾期的粗蛋白、粗脂肪和相對飼用價值最高，而粗纖維、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維最低。葉中現(xiàn)蕾期的粗蛋白(14.12%)、粗脂肪(2.64%)和相對飼用價值(272.96%)高于莖中的粗蛋白(10.73%)、粗脂肪(1.69%)和相對飼用價值(67.07%)。葉中的粗纖維(15.63%)、中性洗滌纖維(25.12%)和酸性洗滌纖維(17.69%)低于莖中的粗纖維(49.66%)、中性洗滌纖維(64.04%)和酸性洗滌纖維(54.06%)，所以葉中的營養(yǎng)成分大于莖，說明幼嫩的植株葉產(chǎn)量高，粗蛋白含量高，營養(yǎng)價值高。隨著植株的生長，植株老化，葉比例降低，干物質(zhì)含量增加，纖維素含量增加，細(xì)胞壁逐漸增厚，結(jié)構(gòu)性糖增多，隨之品質(zhì)下降，說明葉是紫花苜蓿營養(yǎng)的重要來源，直接影響牧草品質(zhì)。與王?；鄣萚16]、董寬虎等[17]研究結(jié)果比較，本研究粗蛋白含量偏低，可能是當(dāng)時室內(nèi)地面濕度大，風(fēng)干速度慢，導(dǎo)致營養(yǎng)成分部分損失。

4結(jié)論

隨著生育期的延長，產(chǎn)量先升高后降低，結(jié)莢期最高，莖葉比降低，株高和分枝數(shù)逐漸升高。在葉和莖中，現(xiàn)蕾期粗蛋白和相對飼用價值顯著高于(P<0.05)其它4個時期，葉中現(xiàn)蕾期相比其它時期粗蛋白和相對飼用價值分別提高了4.52%、8.28%、12.06%、14.70%和6.55%、6.60%、29.07%、40.25%，莖中相比提高了12.59%、9.38%、11.19%、28.81%和3.84%、6.09%、4.88%、10.99%，而粗纖維現(xiàn)蕾期最低，葉中相比其它4個時期粗纖維分別降低了7.46%、6.85%、20.46%、23.00%；在莖中現(xiàn)蕾期相比其它時期粗纖維分別降低了2.99%、1.81%、2.67%、3.67%。

綜合產(chǎn)量和營養(yǎng)成分含量可以看出，現(xiàn)蕾期為最佳刈割期，這時飼草的產(chǎn)量最高，品質(zhì)最好，是飼用價值較高的時期。

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Effects of growth stage on yield and quality of leaf and stem

Zhang Xiao-na, Song Shu-hong, Chen Zhi-fei, Zhang Ying, Yang Yun-gui

(College of Animal Science and Technology, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

Abstract:In order to get the optimal harvest period of alfalfa, three varieties Guanzhong alfalfa, Algonquin and Gold Empress were harvested at budding stage, early blooming, full booming, pod setting stage and maturing stage, respectively. Their stems and leaves were separated and dried, yield, stem to leaf ratio, plant height, branches and nutritional characteristics were measured. The results showed that, along with the growth of alfalfa, yield increased then decreased, yield were highest at pod setting stage. Stem to leaf ratio was higher than other periods at budding stage, but plant height and branches were the highest at maturing stage. Along with the growth period delaying, crude protein, crude fat and relative feeding value gradually decreased, crude fiber, neutral detergent fiber and acid detergent fiber gradually increased. Crude protein and relative feeding value at budding stage were significantly(P<0.05) higher than that of early blooming, full booming, pod setting stage and maturing stage; In leaves and stems, compared with the latter, crude protein increased by 4.52%, 8.28%, 12.06%, 14.70% and 12.59%, 9.38%, 11.19%, 28.18%, respectively; compared with the latter, relative feeding value increased by 6.55%, 6.60%, 29.07%, 40.25% and 3.84%, 6.09%, 4.88%, 10.99%, respectively; compared with the latter, crude fiber decreased by 29.88%, 20.19%, 20.98%, 3.31% and 3.81%, 0.70%, 1.92%, 1.04%, respectively. Budding stage was the best stage of cutting.

Key words:growth stage; alfalfa; leaf; stem; yield; quality

Corresponding author:Yang Yun-guiE-mail: yungui999@163.com

中圖分類號：S541+.1;Q944.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-0629(2016)4-0713-09*

通信作者：楊云貴(1964-)，男，甘肅平?jīng)鋈?，副教授，博士，主要從事牧草營養(yǎng)和草坪建植的研究。E-mail：yungui999@163.com

基金項目：國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“優(yōu)質(zhì)牧草產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”(CASR-35-01A)；國家燕麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“燕麥加工利用”(CASR-08-D1)

收稿日期：2015-08-27接受日期：2015-12-08

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0486

張曉娜，宋書紅，陳志飛，張瑩，楊云貴.紫花苜蓿葉、莖產(chǎn)量及品質(zhì)動態(tài).草業(yè)科學(xué),2016,33(4)：713-721.

Zhang X N,Song S H,Chen Z F,Zhang Y,Yang Y G.Effect of growth stage on yield and quality of leaf and stem.Pratacultural Science，2016,33(4)：713-721.

第一作者：張曉娜(1989-)，女，河北石家莊人，在讀碩士生，主要從事牧草的品質(zhì)研究。E-mail：18829785786@163.com