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A study on seasonal dynamics of qualititive characters of five plant species in Kubqi sandy land

库布齐沙地五种植物主要品质性状季节性变化研究



全 文 :书库布齐沙地五种植物主要品质
性状季节性变化研究
于凤1,王明玖1,高丽2,闫志坚2,聂素梅2
(1.内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古 呼和浩特010019;2.中国农业科学院草原研究所,内蒙古 呼和浩特010010)
摘要:对沙打旺、羊柴、草木樨状黄芪、达乌里胡枝子和油蒿营养成分测定结果表明,5种沙地植物叶和茎营养成分
均有明显的季节性变化,粗蛋白、粗脂肪和磷含量逐渐降低,而酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和钙含量逐渐上升。7
月初,无氮浸出物含量比其他月高,例如,沙打旺叶无氮浸出物含量高达53.5%(犘<0.05);8月初,纤维物质开始
显著增加,如沙打旺和羊柴茎中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维分别高达55.3%和50.5%,且与前3个月比较差异显
著(犘<0.05),因此为获得高品质牧草,采收季节以6月底-7月中旬为宜。油蒿叶中粗蛋白含量虽然很低,但粗
脂肪和钙含量却很高,7月初分别高达3.3%和4.1%,且与其他植物比较差异显著(犘<0.05),通过适时刈割和加
工调制仍可获得优质牧草。
关键词:沙地植物;营养成分;季节性变化
中图分类号:945.1  文献标识码:A  文章编号:10045759(2010)04023006
  近年来,由于草地不合理利用,超载放牧等原因,草地退化严重,草畜供求矛盾日益突出,尤其在冬春季节,每
年都有大量的牲畜因牧草缺乏而严重掉膘,甚至死亡,给畜牧业生产造成巨大损失,阻碍了畜牧业生产持续稳步
发展[1]。解决上述矛盾的有效办法是坚持以草定畜,增草增畜,合理规划畜群结构的原则,建立永久高产优质的
人工饲料基地[2]。沙地补播植物不仅具有良好的生态效益,而且其营养价值高,维生素和矿物质含量丰富,适口
性好[3]。油蒿(犃狉狋犲犿犻狊犻犪狅狉犱狅狊犻犮犪)是我国北部及西北部温带荒漠和草原地带沙漠化的主要标志性植物,适应干
旱的沙地环境,具有耐沙埋、抗风蚀、耐贫瘠、分枝和结实性良好等特性,在荒漠生态系统重建与恢复中起着非常
重要的作用[4]。为了合理利用饲用植物资源,须对其营养成分进行测定。本试验对库布齐沙地补播的沙打旺
(犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊犪犱狊狌狉犵犲狀狊)、羊柴(犎犲犱狔狊犪狉狌犿犾犪犲狏犲)、草木樨状黄芪(犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊犿犲犾犻犾狅狋狅犻犱犲狊)、达乌里胡枝子
(犔犲狊狆犲犱犲狕犪犱犪狏狌狉犻犮犪)和优势种油蒿叶和茎[5]营养成分进行分析,评价其饲用价值,为沙区合理开发利用饲料资
源提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验区位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗十二连城乡,E111°05′18″~117°07′43″;N40°12′17″~40°13′22″。立
地类型主要有流动沙地,固定、半固定沙地和丘间低地。土壤类型为沙壤土和风沙土,植物主要有沙蒿(犃.
狊狆犺犪犲狉狅犮犲狆犺犪犾犪)、沙鞭(犘狊犪犿犿狅犮犺犾狅犪狏犻犾犾狅狊犪)、草木樨状黄芪、一年生沙米(犃犵狉犻狅狆犺狔犾犾狌犿狊狇狌犪狉狉狅狊狌犿)等。该
区属于中温带大陆性季风气候,年平均气温6~7℃,≥10℃年积温3000~3200℃,年平均降水量350~380
mm,年蒸发量2093mm,年日照时数为3117h,最高气温39.1℃,最低气温-32.8℃,无霜期145d。
1.2 供试材料与试验方法
2008年5-10月采集植物样品。在样地拉1条长50m的样线,沿着样线在其一侧按相同间隔设置5个1m
×1m取样点[6],每个取样点选取10株生长状况良好的沙打旺、羊柴、油蒿、草木樨状黄芪和达乌里胡枝子,取其
地上部分带回实验室分解为嫩茎、叶,自然风干,粉碎,粉碎样过40目筛。样品的营养成分在中国农业科学院草
230-235
2010年8月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第19卷 第4期
Vol.19,No.4
 收稿日期:20090904;改回日期:20091009
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国农业科学院草原研究所)资助。
作者简介:于凤(1982),女,内蒙古赤峰人,在读硕士。Email:yufeng23456@sina.com
通讯作者。Email:wangmj_0540@163.com
原研究所分析测试。主要测试-测定粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、钙、
磷、吸附水、无氮浸出物9项指标。营养成分的测定方法[7],粗蛋白:采用凯氏法,用硫酸-硫酸钾-硫酸铜消煮;
粗脂肪:采用石油醚浸提法;粗灰分:采用600℃灼烧残渣法;中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维:采用范氏法(Van
Soest);钙:采用EDTA 滴定法;磷:采用钼锑抗比色法;吸附水:采用150℃下烘干至恒重;无氮浸出物:采用差减法。
2 结果与分析
2.1 沙地植物叶和茎营养成分季节变化
2.2.1 沙打旺叶和茎营养成分动态 随着生长期推进,叶片粗蛋白含量逐渐下降,5月初为27.1%,6月初下降
到显著性水平(犘<0.05),为20.4%;同样,粗脂肪含量也逐渐下降,10月初只有1.3%(犘<0.05);NDF和ADF
含量逐渐增大,5月初分别为12.5%,14.9%,8月初差异显著(犘<0.05),为24.1%和18.2%,而后一直上升;粗
灰分含量呈“v”型变化,5月初为13.0%,7月初下降显著(犘<0.05);无氮浸出物含量呈倒“v”型变化;钙含量逐
渐增大,5月初为1.3%,8月初达到显著水平(犘<0.05),10月初升为4.5%;磷含量则相反,10月初只有0.1%。
水分变化不明显,在7.7%~9.4%波动(图1)。
随着沙打旺生长进程,茎中粗蛋白含量逐渐下降(图2),5月初为23.0%,6月初下降到显著性水平(犘<
0.05),为16.1%;粗脂肪含量变化无显著性差异(犘>0.05);NDF、ADF含量逐渐升高,5月初分别为32.4%和
20.6%,6月初升为35.5%和29.0%(犘<0.05),到10月初高达59.6%和65.3%(犘<0.05);粗灰分含量随着沙
打旺生长发育至成熟逐渐下降,5月初为8.5%,8月份降到6.5%(犘<0.05);钙含量逐渐增大,5月份为0.3%,
8月份升为2.1%(犘<0.05),10月初为2.4%(犘>0.05);磷含量季节变化则相反。
图1 沙打旺叶营养成分动态
犉犻犵.1 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀犾犲犪犳狅犳犃.犪犱狊狌狉犵犲狀狊
图2 沙打旺茎营养成分动态
犉犻犵.2 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀狊狋犲犿狅犳犃.犪犱狊狌狉犵犲狀狊
A:粗蛋白Crudeprotein;B:粗脂肪Crudefat;C:粗灰分Credeash;D:酸性洗涤纤维Aciddetergencyfibre;E:中性洗涤纤维
Neutraldetergencyfibre;F:钙Calcium;G:磷Phosphorus;H:水分 Water;I:无氮浸出物
Nitrogenfreeextract;下同Thesamebelow
2.2.2 羊柴叶和茎营养成分动态 随着羊柴生长发育,叶片粗蛋白含量逐渐下降,5月初为23.6%,到6月初显
著下降为21.4%(犘<0.05);粗脂肪含量逐渐下降,5月初为6.0%,10月初最低为2.1%(犘<0.05);NDF和
ADF含量逐渐增大,5月份为10.2%和12.5%,10月初高达18.4%和46.9%(犘<0.05);粗灰分含量逐渐升高,
到7月初为8.2%(犘<0.05),10月份为9.4%(犘>0.05);无氮浸出物含量急剧下降,5月初为52.2%,10月初
只有25.2%(犘<0.05)(图3)。
羊柴茎营养成分季节动态变化特性,粗蛋白含量呈下降趋势,与5月初比较,7月初降为12.4%(犘<0.05);
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粗脂肪含量5月初为4.5%,10月初降为2.7%(犘<0.05);NDF和ADF含量逐渐升高,6月初NDF含量升为
46.9%和47.1%,且变化显著(犘<0.05),而后持续上升;粗灰分含量10月初只有4.9%,且与其他月份比较差
异显著(犘<0.05)(图4)。
图3 羊柴叶营养成分动态
犉犻犵.3 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀犾犲犪犳狅犳犎.犾犪犲狏犲
图4 羊柴茎营养成分动态
犉犻犵.4 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀狊狋犲犿狅犳犎.犾犪犲狏犲
2.2.3 油蒿叶和茎营养成分动态 随着季节的延续,油蒿叶粗蛋白和粗脂肪含量逐渐下降,5月初分别为
16.7%和4.2%,7月初降为14.5%和2.6%(犘<0.05),而后持续下降;相反的是,NDF和ADF含量逐渐增大,
到9月初分别为21.8%和32.9%,且差异显著(犘<0.05);粗灰分含量逐渐上升,5月初含量为9.0%,10月初升
为11.5%(犘<0.05);钙和水分含量逐渐降低,但差异不显著(犘>0.05);磷含量也表现出同样的变化趋势,10月
初只有0.1%(图5)。
油蒿茎粗蛋白含量随着生长期的延续而逐渐下降(图6),5月初为11.0%,7月份降为9.4%(犘<0.05),10
月初只有2.1%(犘<0.05);NDF和 ADF含量逐渐升高,5月初分别为46.6%和27.3%,7月初显著升高为
58.2%和57.3%(犘<0.05);钙含量逐渐降低,生长季节内含量在1.4%~1.6%波动,且差异不显著(犘>0.05);
磷含量也表现出同样的变化特点。
表5 油蒿叶营养成分动态
犉犻犵.5 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀犾犲犪犳狅犳犃.狅狉犱狅狊犻犮犪
表6 油蒿茎营养成分动态
犉犻犵.6 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀狊狋犲犿狅犳犃.狅狉犱狅狊犻犮犪
232 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.4
2.2.4 草木樨状黄芪叶和茎营养成分动态 草木樨状黄芪叶片粗蛋白含量逐渐下降,5月初为35.0%,8月初
为24.6%(犘<0.05),到10月初只有6.7%(犘<0.05);粗脂肪含量5月初为2.3%,10月初降为1.1%(犘<
0.05);NDF和ADF含量呈上升趋势,5月初分别为11.2%和7.6%,10月初为19.0%和17.4%,且差异显著(犘
<0.05);钙含量逐渐降低,5月份为1.2%,10月份降为1.1%,但差异不显著(犘>0.05);磷含量逐渐下降,10月
份下降为0.1%(图7)。
草木樨状黄芪茎粗蛋白含量呈下降特性(图8),5月初为19.3%,6月初显著下降到15.6%(犘<0.05),10
月初只有9.7%;粗脂肪含量逐渐下降,5月初为1.6%,10月份降为1.1%(犘>0.05);NDF和ADF含量逐渐升
高,10月初升为52.2%和52.1%,且与其他月份比较差异显著(犘<0.05);粗灰分含量逐渐下降,5月初为
4.7%,7月初降为2.5%(犘<0.05),而后持续下降;钙含量逐渐升高,5月初为1.5%,10月初升为2.2%(犘<
0.05);磷含量表现出相反的变化特点,10月初降为0.1%。
图7 草木樨状黄芪叶营养成分动态
犉犻犵.7 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀犾犲犪犳狅犳犃.犿犲犾犻犾狅狋狅犻犱犲狊
图8 草木樨状黄芪茎营养成分动态
犉犻犵.8 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀狊狋犲犿狅犳犃.犿犲犾犻犾狅狋狅犻犱犲狊
2.2.5 达乌里胡枝子叶和茎营养成分动态 随着生长季节的延续,达乌里胡枝子叶片粗蛋白、粗脂肪和粗灰分
含量逐渐下降,5月初分别为28.3%,7.3%和13.7%,10月初降为10.3%,4.5%和5.9%(犘<0.05);无氮浸出
物含量在32.8%~44.3%波动,以6月初最低,为32.7%(犘<0.05),10月份最高,为44.3%(犘<0.05);钙含量
呈倒“v”型变化,7月初最高,为2.4%(犘<0.05);磷含量也表现出同样的变化趋势,6月初上升为0.2%,而10
月份降为0.1%(图9)。
达乌里胡枝子茎粗蛋白和粗脂肪含量呈下降趋势(图10),5月初分别为10.4%和2.5%,10月初降到4.1%
和0.2%(犘<0.05);相反的是,NDF和ADF含量逐渐升高,10月初高达74.3%和64.6%(犘<0.05);钙含量逐
渐下降,到10月初降为0.3%;磷含量呈倒“v”型变化,5月份含量为0.1%,6月份最高,为0.2%(犘<0.05),10
月初降为0.1%。
3 讨论与结论
随着季节的推进,沙打旺、羊柴、草木樨状黄芪、达乌里胡枝子、油蒿茎与叶粗蛋白含量逐渐下降,茎、叶粗脂
肪含量的变化趋势与粗蛋白相似,生长初期相对高一些。酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量逐渐升高,这是由于
随着植物生长发育逐渐衰老,细胞壁成分逐渐增多,导致茎、叶木质化程度加深[8],纤维物质含量上升[9]。钙和磷
(粗灰分的主要成分)[10]是牧草和家畜最主要的矿物质营养元素,钙含量随生长季节的延续而增高,磷含量则相
反,在春季返青后最高,而后逐渐下降,这与温度的变化有很大关系[11]。无氮浸出物主要成分为糖类,与牧草的
消化率成正比[12],7月初,沙打旺叶无氮浸出物含量高达53.5%(犘<0.05)。由于8月初植物茎纤维物质含量开
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图9 达乌里胡枝子叶营养成分动态
犉犻犵.9 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀犾犲犪犳狅犳犔.犱犪狏狌狉犻犮犪
图10 达乌里胡枝子茎营养成分动态
犉犻犵.10 犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狀狌狋狉犻犲狀狋犻狀狊狋犲犿狅犳犔.犱犪狏狌狉犻犮犪
始上升,如沙打旺和羊柴茎的NDF分别高达55.3%和50.5%,且与前3个月份比较差异显著(犘<0.05);而叶
消化率高的粗蛋白和粗脂肪含量显著下降,如达乌里胡枝子叶粗蛋白含量为14.6%(犘<0.05),草木樨状黄芪叶
粗脂肪含量只有1.2%(犘<0.05)。因此,沙打旺、羊柴、草木樨状黄芪、达乌里胡枝子在6月底-7月中旬茎与
叶关键品质性状最好,是最适宜的收获日期。
沙打旺、羊柴、草木樨状黄芪、达乌里胡枝子均为品质比较优良的豆科植物,主要营养物质如粗蛋白、粗脂肪、
钙含量都处于较高水平上。油蒿叶中粗蛋白含量虽然低,但粗脂肪和钙含量却很高,7月初分别高达3.3%和
4.1%,且与其他植物比较差异显著(犘<0.05),通过适时刈割和加工调制仍可获得优质饲料。
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犃狊狋狌犱狔狅狀狊犲犪狊狅狀犪犾犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狇狌犪犾犻狋犻狋犻狏犲犮犺犪狉犪犮狋犲狉狊狅犳犳犻狏犲
狆犾犪狀狋狊狆犲犮犻犲狊犻狀犓狌犫狇犻狊犪狀犱狔犾犪狀犱
YUFeng1,WANGMingjiu1,GAOLi2,YANZhijian2,NIESumei2
(1.ColegeofEcologyandEnvironment,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,
Huhhot010019,China;2.GrasslandResearchInstituteofChineseAcademy
ofAgriculturalSciences,Huhhot010010,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thenutritionof犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊犪犱狊狌狉犵犲狀狊,犎犲犱狔狊犪狉狌犿犾犪犲狏犲,犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊犿犲犾犻犾狅狋狅犻犱犲狊,犔犲狊狆犲犱犲狕犪犱犪
狏狌狉犻犮犪and犃狉狋犲犿犻狊犻犪犱犲狊犲狉狋狅狉狌犿 weremeasured.Thenutritionofthefivespeciesofsandyplantsshowedobvi
ousseasonaldynamicchanges.Asthegrowingseasonprogressed,crudeprotein,crudefatandphosphorus
contentintheleavesandstemsgradualydeclined,whereasADF,NDF,andcalciumcontentincreased.Nitro
genfreeextractcontentatthebeginningofJulywashigherthanatothertimes,e.g.itreached53.5% (犘<
0.05)inleavesof犃.犪犱狊狌狉犵犲狀狊.AtthebeginningofAugust,fibreshowedanupwardtrend,e.g.NDFand
ADFcontentsof犃.犪犱狊狌狉犵犲狀狊and犎.犾犪犲狏犲reached55.3%and50.5%,respectively,asignificant(犘<0.05)
increase.Therefore,toobtainhighqualityforage,thebestharvesttimewouldbefromtheendofJunetothe
middleofJuly.Althoughcrudeproteincontentinleavesof犃.犱犲狊犲狉狋狅狉狌犿waslow,crudefatandcalciumcon
tentwererelativelyhigh,3.3%and4.1% (犘<0.05)respectively.Highqualityforagecanbeproducedwith
timelymowingandprocessingmodulation.
犓犲狔狑狅狉犱狊:sandyplants;nutrition;seasonaldynamics
532第19卷第4期 草业学报2010年